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JP2003513832A - センサを有する電子的に制御可能なペン - Google Patents

センサを有する電子的に制御可能なペン

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Publication number
JP2003513832A
JP2003513832A JP2001538124A JP2001538124A JP2003513832A JP 2003513832 A JP2003513832 A JP 2003513832A JP 2001538124 A JP2001538124 A JP 2001538124A JP 2001538124 A JP2001538124 A JP 2001538124A JP 2003513832 A JP2003513832 A JP 2003513832A
Authority
JP
Japan
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pen
pct
ink
color
cartridge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001538124A
Other languages
English (en)
Inventor
ラプストゥン，ポール
シルバーブルック，キア
キング，トビン，アレン
Original Assignee
シルバーブルック リサーチ ピーティーワイ リミテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AUPQ3632A external-priority patent/AUPQ363299A0/en
Priority claimed from AUPQ4392A external-priority patent/AUPQ439299A0/en
Application filed by シルバーブルック リサーチ ピーティーワイ リミテッド filed Critical シルバーブルック リサーチ ピーティーワイ リミテッド
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Abstract

(57)【要約】 インクジェットヘッドなどのマーキングデバイスを含むペンであって、面の上に目に見えるパスをマークするように動作し、マーキングデバイスは電子的に制御可能で色または線の太さ／スタイルなどのパスの属性を変えることのできるペン。ペンは、ユーザが属性を選択し変更できるボタンまたはスライダおよびディスプレイなどのユーザインタフェースを含む。センサは、選択すべき属性を入力するための、ペンのメモリ内に記憶できる画像（たとえば所与の太さ、テクスチャ、不透明さを伴う線）または色を感知する機能を有する。属性はあらかじめ定義された色（１５１２）の虹を含むカード（１５１０）、明度を選択する領域（１５１４）、および線の太さおよび／またはスタイルに関する領域（１５１６）からサンプリングされる。センサはカード上で画像または色を直接読み取るか、目に見えない符号化されたタグを読み取ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は字を書いたり絵を描いたりなど、基板上にマーキングを付けるための
道具に関し、より具体的には色、線の幅、スタイルなど選択可能な特性を伴うマ
ーキングを付けることのできるデバイスに関する。マーキングは、インクまたは
トナーなどの材料を付着させること、または熱的手段または静電的手段などで基
板自体を変化させることも含む。
【０００２】 （同時係属出願） 本発明に関する種々の方法、システム、および装置は、本発明と同時に、本発
明の出願人または譲渡人によって提出された次の係属出願に開示されている。 ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２７３，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２７９，ＰＣＴ／ＡＵ
００／０１２８８，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８２，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２
７６，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８０，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２７４，ＰＣＴ
／ＡＵ００／０１２８９，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２７５，ＰＣＴ／ＡＵ００／
０１２７７，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８６，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８１，
ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２７８，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８７，ＰＣＴ／ＡＵ
００／０１２８５，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８４及びＰＣＴ／ＡＵ００／０１
２８３。 これらの係属出願の開示は、参照により本明細書に組み込まれている。
【０００３】 本発明に関する種々の方法、システム、および装置は、２０００年９月１５日
に、本発明の出願人または譲渡人によって提出された次の係属出願に開示されて
いる。 ＰＣＴ／ＡＵ００／０１１０８，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１１１０及びＰＣＴ／Ａ
Ｕ００／０１１１１。 これらの係属出願の開示は、参照により本明細書に組み込まれている。
【０００４】 本発明に関する種々の方法、システム、および装置は、２０００年６月３０日
に、本発明の出願人または譲渡人によって提出された次の係属出願に開示されて
いる。 ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６３，ＰＣＴ／ＡＵ
００／００７６１，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７
５９，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７５８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６４，ＰＣＴ
／ＡＵ００／００７６５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６６，ＰＣＴ／ＡＵ００／
００７６７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７７３，
ＰＣＴ／ＡＵ００／００７７４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７７５，ＰＣＴ／ＡＵ
００／００７７６，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７７７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７
７０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６９，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７７１，ＰＣＴ
／ＡＵ００／００７７２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７５４，ＰＣＴ／ＡＵ００／
００７５５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７５６及びＰＣＴ／ＡＵ００／００７５７
。 これらの係属出願の開示は、参照により本明細書に組み込まれている。
【０００５】 本発明に関する種々の方法、システム、および装置は、２０００年５月２４日
に、本発明の出願人または譲渡人によって提出された次の係属出願に開示されて
いる。 ＰＣＴ／ＡＵ００／００５１８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５１９，ＰＣＴ／ＡＵ
００／００５２０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２１，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５
２２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２３，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２４，ＰＣＴ
／ＡＵ００／００５２５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２６，ＰＣＴ／ＡＵ００／
００５２７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２９，
ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３１，ＰＣＴ／ＡＵ
００／００５３２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３３，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５
３４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３６，ＰＣＴ
／ＡＵ００／００５３７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３８，ＰＣＴ／ＡＵ００／
００５３９，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４１，
ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４３，ＰＣＴ／ＡＵ
００／００５４４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５
４７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４６， ＰＣＴ／ＡＵ００／００５５４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５５６，ＰＣＴ／ＡＵ
００／００５５７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５５８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５
５９，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６１，ＰＣＴ
／ＡＵ００／００５６２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６３，ＰＣＴ／ＡＵ００／
００５６４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６６，
ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６８，ＰＣＴ／ＡＵ
００／００５６９，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５
７１，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７３，ＰＣＴ
／ＡＵ００／００５７４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７５，ＰＣＴ／ＡＵ００／
００５７６，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７８，
ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７９，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８１，ＰＣＴ／ＡＵ
００／００５８０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５
８７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８９，ＰＣＴ
／ＡＵ００／００５８３，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９３，ＰＣＴ／ＡＵ００／
００５９０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９１，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９２，
ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９５，ＰＣＴ／ＡＵ
００／００５９６，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５
９８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５１６，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５１７及びＰＣ
Ｔ／ＡＵ００／００５１１。 これらの係属出願の開示は、参照により本明細書に組み込まれている。
【０００６】
【従来の技術】
ペンや鉛筆などの、字を書いたり絵を描いたりする現在の道具は、これらの道
具が作成するマーキングの特性に関して比較的静的なデバイスである。鉛筆、万
年筆、またはボールペンは一般に、単一の色の鉛またはインクを付着させる単一
のマーキングポイントを有する。ペンのマーキングポイントは交換する以外には
変えられず、加えられるマーキングの特性の変更はユーザが道具の向き、動きの
方向、基板に与える力を変えることに依存している。一部のボールペンでは多数
の別々のカートリッジが使用できるが、これらはユーザに特定の色を選択する機
能を提供しているに過ぎない。各々の色は別々のカートリッジによって提供され
るので、実際に提供できる色の数には制限がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は有用性が増大された字を書くまたはマーキングの道具を提供しようと
試みるものであり、本発明の１つの広い形態では、ペンまたは鉛筆の従来のペン
先またはポイントの代替としてインクジェットタイプの印字ヘッドを含むペン、
またはこのようなペン用のカートリッジが提供される。インクジェットタイプの
印字ヘッドが備わったことにより、従来のペンや鉛筆に比べ、マーキングの特性
のバリエーションが増え、より容易な制御ができるようになる。
【０００８】 本発明はまた、１つの広い形態では、マーキングデバイスを含み、目に見える
パスを面の上にマークするように動作するペンであって、マーキングデバイスは
電子的に制御可能でパスの少なくとも１つの属性を変更することができ、ペンは
ユーザインタフェースを含んで、これによってユーザが少なくとも１つの属性を
変更することができるペンが提供される。
【０００９】 マーキングデバイスはペンと一体になっていてもよいし、ユーザが交換できる
カートリッジの一部であってもよい。
【００１０】 したがって、本発明の１つの広い形態では、ペン用のカートリッジであって、
マーキングデバイスを含み、目に見えるパスを面の上にマークするように動作す
るカートリッジであって、マーキングデバイスは電子的に制御可能でパスの少な
くとも１つの属性を変更することができるカートリッジが提供される。
【００１１】 ペンまたはカートリッジは、非マーキングのスタイラスのペン先を含んでいて
もよい。スタイラスのペン先は好ましくは、カートリッジの本体またはペンに対
して第１の軸に沿って移動可能である。別法としては、スタイラスのペン先は固
定されていてもよい。好ましい形態では、スタイラスとマーキングデバイスは両
方ともユーザが交換できるカートリッジの一部であるが、スタイラスのペン先は
ペンの一部でマーキングデバイスが使い捨てカートリッジの一部であってもよい
。
【００１２】 スタイラスのペン先の相対的な位置を感知する位置センサまたはスタイラスの
ペン先に加えられた圧縮力を感知するフォースセンサを備えるか、またはその両
方を備えてもよい。感知された情報はマーキングデバイスをオン、オフするため
にだけ使用することもできるし、または、付着されたパスの属性を制御するため
に使用することもできる。
【００１３】 オン／オフスイッチは、既定の量よりも多いスタイラスのペン先の動きを感知
した時、または、既定の量よりも多くの圧縮力がスタイラスのペン先に加えられ
たことを感知した時に「オン」状態にすることができる。
【００１４】 マーキングデバイスは、好ましくは、印字ヘッドが面の上にインクを付着させ
ることのできる開いた位置と、キャッパ（capper）が印字ヘッドによるインクの
付着を妨げる閉じた位置の間で動くことができる、キャッピングデバイス（capp
ing device）を含む。
【００１５】 好ましい形態では、キャッピングデバイスは軸の周囲の開いた位置と閉じた位
置の間で回転する。好ましくは、この動きはスタイラスのペン先の動きによって
行われる。
【００１６】 好ましい実施形態では、スタイラスのペン先は第１の軸に沿って移動可能であ
り、第１の軸に対して０度と９０度以外の方向で伸びるスロットまたはグルーブ
を含む。キャッピングデバイスはマーキングデバイスの正面に装着され、第１の
軸に平行な第２の軸の周囲で、開いた位置と閉じた位置の間で回転することがで
きる。キャッピングデバイスはスロットまたはグルーブと係合するアームを含み
、これによって第１の軸に沿ったスタイラスのペン先の動きは、キャッピングデ
バイスを開いた位置と閉じた位置の間で動かす。
【００１７】 カートリッジまたはペンは、少なくともマーキングデバイスのための電源、好
ましくはユーザインタフェースのための電源を含む場合もある。電源は、使い捨
てバッテリであっても充電式バッテリであってもよい。
【００１８】 カートリッジが提供される場合、カートリッジは好ましくは、少なくとも１つ
の属性を変えるための少なくとも１つの制御信号をペンから受信する電気入力を
含む。
【００１９】 マーキングデバイスは面に作用する場合もあり、または、マーキングデバイス
が作用する転写デバイスが提供される場合もある。
【００２０】 カートリッジが提供される場合、カートリッジは変更可能な属性（複数可）に
関する少なくとも１つのデータを記憶する不揮発性メモリを含む場合もある。
【００２１】 マーキングデバイスは好ましくはインク噴射タイプの印字ヘッドであるが、他
のマーキングデバイスを使用してもよい。
【００２２】 本発明の他の実施形態は、マーキングデバイスを含んで面の上に目に見えるパ
スをマークするように動作するペンであって、マーキングデバイスは電子的に制
御可能でパスの少なくとも１つの属性を変えることができ、このペンはさらに、
ユーザが少なくとも１つの属性を変更できるユーザインタフェースと、画像また
は色を感知するかまたは画像と色の両方を感知する少なくとも１つの感知デバイ
スとを含むペンを提供する。
【００２３】 少なくとも１つの属性は感知された画像または色に基づいて変更することがで
きる。
【００２４】 ペンは好ましくは、少なくとも１つのユーザが定義した属性の組を記憶するメ
モリを含み、ユーザが定義した組はオプションとして、感知デバイスによって感
知された、画像または色から導出された属性を含む。
【００２５】 感知デバイス（複数可）の１つは、属性に関して符号化されたデータを含む画
像を感知する機能を有する場合がある。
【００２６】 感知デバイスはマーキングデバイスに隣接した位置にあってもよく、または、
感知デバイスをペンの１つの端に置き、マーキングデバイスをペンの他の端に置
いてもよい。
【００２７】 感知デバイスは好ましくは、デバイスを面に対して押しつけることによって動
作できる。
【００２８】 ユーザインタフェースは、少なくとも１つのスライダまたは少なくとも１つの
制御ボタンを含み、または少なくとも１つのスライダと少なくとも１つの制御ボ
タンを含んでいる場合もある。
【００２９】 ユーザインタフェースは、少なくとも１つの属性に関する情報を表示するディ
スプレイを含んでいる場合もある。
【００３０】 ユーザインタフェースは好ましくは、少なくとも１つの属性の記憶された組の
間を循環するように動作可能である。
【００３１】 本発明はまた、マーキングデバイスを含んで面の上に目に見えるパスをマーク
するように動作するペンであって、マーキングデバイスは電子的に制御可能でパ
スの少なくとも１つの属性を変えることができ、このペンはユーザが少なくとも
１つの属性を変更できるユーザインタフェースと、符号化されたデータを含む画
像を感知する機能のある少なくとも１つのセンサデバイスとを含むペンを提供す
る。
【００３２】 ペンは好ましくはデコーダを含み、符号化されたデータを復号化し、復号化さ
れたデータに応答して少なくとも１つの属性を変更する。
【００３３】 ペンは外部の制御ソースからコマンドを受信する受信器を含んでいてもよく、
少なくとも１つの属性は受信されたコマンドに応答して変えられる。
【００３４】 ペンは好ましくは、異なる組の属性の値を記憶するメモリを含む。メモリは少
なくとも１つの属性の、少なくとも１つのユーザが定義した組を記憶することが
できる。
【００３５】 ペンま好ましくは、感知された画像データ、符号化されたデータ、または復号
化されたデータを外部の制御ソースに送信する送信器を含む。
【００３６】 ペンは好ましくは感知された画像データ、符号化されたデータ、または復号化
されたデータを、感知された画像の位置におけるパスの少なくとも１つの属性の
値（複数可）と共に外部の制御ソースに送信する。
【００３７】 ペンは位置感知デバイスまたはモーション感知デバイスを含むか、または位置
感知デバイスとモーション感知デバイスの両方を含み、少なくとも１つの属性は
ペンの相対的な位置またはペンの相対的な速度に依存するか、またはペンの相対
的な位置と速度の両方に依存する。
【００３８】 ペンの位置または速度は、画像の感知された位置から導出することもでき、ま
たは感知された画像内の符号化されたデータから導出することもできる。
【００３９】 本発明はまた、１つの広い形態では、複数のインク噴射デバイスと中心の軸と
を有するインク噴射タイプの印字ヘッドであって、一連のグループに構成され、
グループの各々は全体として平行ではない線にそって伸びるインク噴射タイプの
印字ヘッドを提供する。
【００４０】 各グループの隣接するインク噴射デバイスは、放射状の線の交互の側、または
放射状の線上に位置する場合もある。
【００４１】 １組のデバイスは、インクの共通のサプライに接続することができる。好まし
くは、各組は複数のグループのデバイスを含み、さらに好ましくは各組は他の組
に対して異なるインクのサプライを有する。グループのデバイスは好ましくは同
じ組の一部であり、隣接するグループは異なる組に属する。
【００４２】 異なる組のグループは好ましくは反復するパターンで配置される。
【００４３】 好ましくは、４つの組と１２のグループがある。
【００４４】 好ましくは、デバイスの各グループは共通のギャラリ（gallery）からインク
を供給され、すべてのギャラリは印字ヘッド内の第１のレベルにあり、１つの組
のデバイス用のギャラリは第２のレベルにある少なくとも１つの相互接続通路に
よって部分的に相互接続され、各組の相互接続通路は少なくとも１つの他の組の
ギャラリの下を通過する。
【００４５】 印字ヘッドは好ましくは、固い素材の第１の層と、第１の層の上のインク噴射
デバイスの層と、第１の層の下の固い素材の第２の層とを含む。
【００４６】 ギャラリは好ましくは、第１の層の厚さを貫いて伸びるスロットであり、好ま
しくは、相互接続通路は第２の層の下の面の中にあって第２の層の厚さの途中ま
でしか伸びないグルーブである。
【００４７】 好ましくは、第２の層はギャラリと相互接続通路をつなぐリンク通路を含み、
リンク通路は第２の層の厚さを貫いて伸びる。
【００４８】 第１の層、第２の層、インク噴射デバイス層は離れた層であるか、一体型デバ
イスの一部である。
【００４９】
【発明の実施の形態】
注。MemjetTMはSilverbrook Research Pty Ltd、オーストラリアの商標登録で
ある。
【００５０】 基本的なペンとカートリッジの構成 図１から図６は、本発明の第１の実施形態によるペン１１１０を示す。ペンは
全体として管状のペンの本体１１１２を有し、この中に交換可能なカートリッジ
アセンブリ１１１４がある。カートリッジ１１１４は、インクサプライ１１１６
、スタイラスのペン先１１１８、および印字ヘッド１１２０を含み、インクサプ
ライが消耗されるか、またはスタイラスまたは印字ヘッドがだめになると廃棄で
きて、新しいカートリッジがペンの本体に挿入されるように設計されている。し
かしペンはカートリッジと共に使い捨てとして製造し、ペンの本体と一体にする
かまたはエンドユーザが分解できないようにしてもよい。
【００５１】 インクサプライ１１１６は長い中空の管１１２２を備え、この管の１つの端は
第１のエンドキャップ１１２４によって閉じられ、別の端は第２のエンドキャッ
プ１１２６によって閉じられている。管１１２２は好ましくは熱可塑性素材で作
られているが、他の素材で作ってもよい。プラスチック素材で作る時、管は好ま
しくは、一定の断面プロファイルを有するように成形される。しかし、管は噴射
成形してもよい。金属で作る場合でも管は成形できる。管１１２２はいくつかの
リブ１１２８を有し、このリブは管の内部を４つの別の室、１１３０、１１３２
、１１３４、１１３６に分けている。これらのリブは剛性も提供する。室はイン
クで満たされている。もっとも簡単な形態では、室はどれも同じ色の色を有する
。別法としては各室に別の色のインクがあってもよい。４つの色と適切な印字ヘ
ッドがあれば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック（ＣＭＹＫ）のカラーイ
ンクの組合せを使用して、ほとんどすべての所望の色を作成することができる。
【００５２】 室１１３０は管の容積の約半分を占め、残りの３つの室はそれぞれ、管の容積
の６分の１を占める。ＣＭＹＫカラー印刷デバイスでは、通常はカラーよりブラ
ックの方が多く印刷されるので、黒インクを室１１３０にためておき、他の３つ
の色を室１１３２、１１３４、１１３６にためることになる。室の数と相対的な
容積は、望ましいように変えられることが理解されるであろう。現在のデスクト
ップのインクジェットプリンタの一部は、場合によっては、黒の他に６つの異な
る色のインクを使用し、管は７つの室に分けられていることもある。色付きイン
クの室はすべてが同じ容積を有しなくてもよいし、黒インクの室（黒インクを使
用する場合）が使用可能な容積の半分を占めなくてもよい。色が利用しやすくな
ると、黒インクを使用した印刷の比率は減少し、カラーインクに対する黒インク
の比率は変わる可能性がある。同様に、カラーインクは等しい量で供給されてい
るが、たとえば、マゼンタインクを多く供給できないという理由はない。
【００５３】 第１のエンドキャップ１１２４は、各々の室の端をほぼ密封するような形状で
ある。エンドキャップ１１２４は小さな空気の入り口１１４０を含み、インクが
使用されると空気が室に入り込むようになっている。蒸発によってインクが乾く
のを防ぐために（使用されるインクは通常は水を基本としている）、図示されて
いないが、可動式のシールがインクとエンドキャップ１１２４の間に備えられて
いる。インクが使用されると、シールはそれぞれの室に沿って動く。
【００５４】 第２のエンドキャップ１１２６もまた、室の各々をほぼ密封するような形状で
あるが、室を、キャップ１１２６の自由端に接着された印字ヘッド１１２０につ
なげる通路１１７８（図１５を参照のこと）を備える。印字ヘッドは好ましくは
インクジェットタイプの印字ヘッドであり、より好ましくは、マイクロエレクト
ロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）に基づいたインクジェットである。ＭＥＭＳ
に基づいたインクジェットは、現在入手可能なほとんどのインクジェットタイプ
のプリンタのようにインクを熱するのではなく、機械的なアクチュエータを使用
してインクを噴射する。このため、ＭＥＭＳに基づいたインクジェットは熱を使
用するプリンタを比較すると電力消費が少なく、使用可能な電力が限られている
携帯デバイスで使用するのに魅力的である。ＭＥＭＳインクジェットデバイスと
その製造法をよりよく理解するために、参照により内容が本明細書に組み込まれ
ている我々の以前の米国出願、整理番号ＩＪ０５２ＵＳを参照されたい。
【００５５】 印字ヘッドはエンドキャップ１１２６に接着されているが、制御と電気接触１
１４６を含む融通性のある印刷回路板（ＰＣＢ）１１４４上に装着されている。
【００５６】 スタイラスのペン先１１１８は軸周囲にわずかに動けるように、エンドキャッ
プ１１２６に装着されている。スタイラスのペン先１１１８の軸周囲の動きは、
スタイラスの内側の端から横方向で軸周囲に伸び、平坦な部分１１８４を支えて
いる一体型アーム１１４８によって制御される（図１５を参照のこと）。使用に
際しては、スタイラスを基板に対して押しつけるとアーム１１４８が曲がり、ス
タイラスが引っ込む。スタイラスは好ましくは熱可塑性素材の噴射成形によって
形成され、もっとも好ましくはアセチルである。この動きは典型的には最大で０
．５ｍｍであり、ユーザにいくらかのフィードバックを提供する。さらに、スタ
イラスのペン先の融通性は、基板の表面上に少量のざらつきがあってもそれに対
処できる。場合によっては、スタイラスのペン先はほぼ動かないように固定して
もよい。
【００５７】 第１のエンドキャップ１１２４は、小さなボタン型かシリンダ型のバッテリ１
１３８を受け入れるような形状である。バッテリはエンドキャップの端にただ入
れるようにしてもよいし、エンドキャップの室の横側に挿入するようにしてもよ
い。バッテリを室の中に入れることにより、ボタン型でもシリンダ型でもバッテ
リの両方の電極が、室の中の電気接点に容易に係合するようになっている。バッ
テリを端にただ置くだけで、１つの電極と容易に係合できる。１つまたは２つの
ワイヤ、または他の電気経路１１３９が、バッテリ１１３８の１つの電極または
両方の電極とＰＣＢ１１４４を接続するために備えられている。
【００５８】 ペン先のキャップ１１５２は、エンドキャップ１１２６、印字ヘッド１１２０
、ＰＣＢ１１４４、スタイラスのペン先１１１８にまたがって伸び、開口部１１
５４が備えられてそこを通じてスタイラスのペン先１１８の自由端１１５６が突
出している。開口部１１５４は楕円形であり、印字ヘッド１１２０がスタイラス
のペン先の下の開口部を介してインクを噴射することを可能にする。
【００５９】 カートリッジ１１１６はペンの本体１１１２の中にあり、ペン先のキャップ１
１５２上に一体として形成された１つまたは複数の弾力性のあるスナップアクシ
ョンアーム１１５８によってその場所に安定している。バッテリ１１３８がエン
ドキャップに安定して装着され、両方の電極がＰＣＢ１１１４と電気的に接触し
ている場合、カートリッジは他の方法でペンの本体１１１２と係合する必要はな
い。１つの電極だけがＰＣＢに接続している場合、場合によってはスイッチを介
して他の電極へのパスを提供するためにペンの本体を使用することができるが、
この場合、バッテリの自由端は本体１１１２の閉じた端１１６０に装着された電
極と係合する。
【００６０】 白黒ペンでは、印字ヘッドを制御するために必要な最小の機能は、インクジェ
ットアクチュエータを制御するオン／オフスイッチと回路である。ＰＣＢまたは
印字ヘッド自体が、インクジェットアクチュエータ用の制御回路を組み込んでい
る。オン／オフスイッチは好ましくは、スタイラスのペン先が基板に押しつけら
れている時のみ噴射されるように制御される。スタイラスのペン先を基板に対し
て押しつけると、その結果スタイラスのペン先に圧縮力が生じる。この実施形態
では、この結果スタイラスが動き、圧縮力を感知するかまたはほかの方法によっ
て、この動きによってオン／オフスイッチを起動させることができる。スタイラ
スがほぼ固定されている場合には、スタイラスのペン先はペンの他の部分に対し
て動かない。
【００６１】 ＰＣＢと印字ヘッド回路はバッテリに永久的に接続していてもよいし、ペンは
別の「マスタ」オン／オフスイッチを備えてもよい。マスタのオン／オフスイッ
チを備えることによって、ユーザはペンを非マーキングモードで使用することが
可能になり、たとえば、個人オルガナイザタイプ（personal organizer）のデバ
イスのタッチスクリーンで使用することもできる。後で説明するように、他の機
構を使用してペンが印刷できないようにすることもできる。オーバーライドタイ
プのシステムがなく、ペンが永久的に「オン」であるような場合、印字ヘッドま
たはＰＣＢ回路、またはその両方は、好ましくは、ほとんどの電気回路をオフに
してバッテリの電力を保存する、「スリープモード」タイプの回路を含む。スタ
イラスのペン先を押しつけることによって電気システムと印刷が「起動」する。
ソリッドステートのデバイスなので、スリープモードからアクティブモードへ変
わることによって生じる、印刷を開始する際の遅れはユーザが気づかないほいど
小さいものとなる。ペンが加速度計などのモーション感知デバイスを含む場合、
このセンサは、指定された閾値より上の動きを感知するとペンを「起動」させる
ことができる。
【００６２】 図１と図３に最良に示されるように、ペンの本体１１１２は左右対称ではなく
、フィンガーグリップ１１６２を備える。このフィンガーグリップ１１６２によ
って、ユーザはスタイラスのペン先１１１８が印字ヘッド１１２０の上になるよ
うな方向でペンを持つようになる。しかしペンの方向は重要ではなく、図７では
、どの方向でもスタイラスのペン先によって印字ヘッドからペンのインクの経路
が妨げられないような構成になっている。
【００６３】 図７は、１１６４、１１６６、１１６８の番号で示されている３つの異なる向
きでスタイラスのペン先を紙に対して置いている様子を示す。印字ヘッドからの
インクのパスは線１１７０によって示されている。紙１１６４は、スタイラスの
ペン先が印字ヘッドの上になっている向きを表し、紙１１６６はスタイラスのペ
ン先が印字ヘッドの下になっている向きを表している。紙１１６８は、スタイラ
スのペン先が印字ヘッドの横になっている向きを表している。図から分かるよう
に、スタイラスのペン先はどの向きでも紙に向かうインクの経路を妨害しない。
【００６４】 図８は図１から図６と同様なカートリッジ１１７２を示すが、カートリッジが
バッテリを含まないことだけが異なる。他の点ではカートリッジは図１から図６
のカートリッジとほぼ同じであるので、同じ部分は同じ番号で識別されている。
主な違いは、エンドキャップ１１７４が簡単なプラグであり、バッテリを受け入
れる準備を有しないことである。さらに、ＰＣＢ１１４４に伸びる電気接触また
はワイヤはない。カートリッジ１１７２は、バッテリまたはワイヤ式接続のいず
れかである電源を含む、ペンの本体で使用することが意図されている。ペンの本
体はＰＣＢ１１４６と接触する電極を含む。インクサプライ１１１６は、自己電
力式実施形態と同じ長さであってもよいし、異なる長さであってもよい。ペンの
中のバッテリは使い捨て型バッテリであってもよいし、充電式バッテリであって
もよい。
【００６５】 カートリッジは好ましくは、ハードコード化されるかまたは不揮発性メモリ内
に記憶され、カートリッジが白黒カートリッジかまたはカラーカートリッジかと
いうこと、可能な線の最大幅など、カートリッジの１つまたは複数の特性を識別
する識別情報を含む。さらに、カートリッジは各室の中のインクのレベルを監視
するか、またはインクが切れた時を検出する回路を含んでいてもよい。この情報
は、ＰＣＢ１１４４上の接触を介してペンが使用できるようになっている場合も
ある。別法としては、ペンのコントローラが、計算されるか、推定されるか、ま
たはカートリッジによって供給された最初のインクの量から、印刷が発生した時
にインクの量をデクリメントする。１つの形態では、カートリッジは不揮発性メ
モリ内に最初のインク量を記憶し、カートリッジが取り付けられた時にこの情報
をカートリッジから抽出することができる。このようにすると、カートリッジを
比較的「データ処理能力を持たない」デバイスでにすることができる。
【００６６】 センサを伴うペン 光感知デバイスが組み込まれたペンは図９と図１０に示されている。ペン１２
００は本体成形１２０２、シャシ成形１２０４、および前面成形１２０６を有す
る。ペン１２００は、図１から図６に示されたカートリッジと同じカートリッジ
１２０８、すなわち、自己電力式使い捨てカートリッジ１２０８を使用する。
【００６７】 ペンはまた、ＰＣＢ１２１２と光成形（optical molding）１２１４を備える
光感知パッケージ１２１０を含む。ＰＣＢ１２１２は、画像センサデバイス１２
１６、光源デバイス１２１８、処理チップ１２２０、無線送信器チップ１２２２
、ディスプレイＬＥＤ１２２４、およびアンテナ１２２６を含む。アンテナ１２
２６は、ワイヤ１２２８を介してＰＣＢ１２１２に接続される。ＰＣＢはオプシ
ョンとしては加速度計１２３０を含む。画像センサデバイス１２１６は狭帯域の
電磁波に応答してもよいし、広帯域の電磁波に応答してもよい。光源デバイス１
２１８は、センサデバイスが応答する波長の一部のまたは全波長の電磁放射を放
出する。画像センサデバイス１２１６は、好ましくは１つまたは複数の電荷結合
素子（ＣＣＤ）またはＣＭＯＳ画像センサを備える。光源１２１８は好ましくは
、１つまたは複数のあらかじめ選択された波長で電磁波を放射する１つまたは複
数のＬＥＤを備える。光源と画像センサは１つまたは複数のフィルタを備え、不
要な波長を濾波して除去することができる。場合によっては、赤外線放射のみに
応答する第１の画像センサの組と、可視光のみに応答する第２の画像センサの組
を有すると望ましいこともある。同様に、赤外線のみを放射する第１の光源の組
と、可視光のみを放射する第２の光源の組を有することが望ましいこともある。
他の波長の組合せも可能であり、デバイスは２つ以上の波長の帯域に応答するこ
ともできる。
【００６８】 我々は、以前の出願、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６５（整理番号ＮＰＳ００１
）、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６０（整理番号ＮＰＰ００１）、およびＰＣＴ／
ＡＵ００／００５６９（整理番号ＮＰＴ００２）の中で、紙に印刷された目に見
えないタグを感知するペンを含む、ネットページと呼ばれるシステムを開示して
いる。ペン１２００は我々の以前の出願に開示されたネットページペンのすべて
の機能を含むことができ、実際には、制御できるマーキング機能を伴うネットペ
ージペンと言ってもよい。
【００６９】 光源デバイス１２１８によって放射された光は光成形１２１４によってレンズ
１２３２に導かれ、ついで使用中の基板に導かれる。レンズが受け取った光は光
成形１２１４によって画像センサデバイス１２１６に導かれる。多数の光源また
は画像センサがある場合、光成形は必要に応じて、ビームコンバイナとスプリッ
タ、フィルタを含む。レンズは好ましくは光成形の一部であり、前面成形は開口
部１２３３を有し、これを通じて光が光成形１２１４を出入りする。開口部１２
３３は素材を欠くことによって画定することもできるし、画像感知デバイス（複
数可）１２１６が使用する光に対してほぼ透過的な素材を提供することによって
画定することもできる。
【００７０】 ＰＣＢはシャシ成形１２０４内のスロット１２３４に装着され、アンテナはシ
ャシ成形１２０４の上面のスロット（図示せず）の中に伸びている。シャシ成形
は本体成形にスライドして入り込み、前面成形１２０６によってその位置に保持
される。前面成形１２０６は、本体成形のくぼみ１２３６に係合するスナップフ
ィッティング（図示せず）で本体の成形にぱちんとはまる。ペンのＰＣＢ１２１
２はカートリッジのＰＣＢ１１４４の接触１１４４と係合して、カートリッジが
担持するバッテリから電力を受け取り、印字ヘッド１１２０の動作を制御する。
印字ヘッドの制御は用途とプロセッサに依存し、本文書の後のセクションで論じ
られる。
【００７１】 印字ヘッドの制御 図１１から図１３は、本発明の別の実施形態によるペン１２５０を示す。ペン
は単純な管状の本体１２５２を有し、その中でインクカートリッジ１１１４を受
け止めている。カートリッジ１１１４は白黒インクのカートリッジであってもよ
いし、カラーカートリッジであってもよい。本体１２５２はＰＣＢ１２５４を含
み、ＰＣＢ１２５４の上にはプロセッサチップ（複数可）１２５６と電位差計１
２５７が装着される。電位差計は本体１２５２の上面の下の位置にあり、外部の
スライダ１２５８と接続する。スライダ１２５８は本体のスロット１２６０にス
ライドして入る。ＰＣＢ１２５４は接触パッド１２６２を含み、接触パッド１２
６２はカートリッジ１１１４の接触１１４６と係合して電力を受け取り、印字ヘ
ッド１１２０を制御する。
【００７２】 電位差計は、印字ヘッド１１２０が付着させるインクの１つの特性を調節する
ことができる。これは付着されるインクの量、作成される線の幅、付着されるイ
ンクの色（カラーカートリッジ内の）、または他の任意の属性であってよい。
【００７３】 先に触れたように、カートリッジは、カートリッジが白黒カートリッジである
かカラーカートリッジであるかということ、可能な線の最大幅など、カートリッ
ジの１つまたは複数の特性を識別する情報を含むことができる。ペンのＰＣＢ１
２５４のプロセッサ１２５６は、この情報をカートリッジから得て、印字ヘッド
１１２０の該当する属性を変更することができる。カートリッジ１１１４は、変
更できる属性を示す領域１２６８を含む場合もある。この情報はカートリッジの
本体に直接印刷することもできるし、スティッカを経由して接着することもでき
る。本体はスライダ１２５６に隣接する透明な領域１２６４を含み、この領域を
介して領域１２６８が見える。したがってたとえば、カラーの出力が変更できる
カラーカートリッジは、領域１２６４を介して見える領域１２６８に虹のストラ
イプを有する場合がある。ユーザは、インデックス線１２６６が必要な色に隣接
するようにスライダ１２５８をスライドさせるだけで、任意の色を選択できる。
線の幅が調節可能な白黒カートリッジは、線幅を表し軸周囲に伸びるウェッジを
有する場合がある。他の属性が制御できることは明らかである。
【００７４】 印字ヘッドとスタイラスのペン先 図１４と図１５は、本発明のカートリッジとペンで使用する好ましい構成の印
字ヘッドとスタイラスのペン先を詳細に示し、また、図５、図６、図８のカート
リッジ内に使用されている様子に示している。従って同じ部品は同じ参照番号を
有する。
【００７５】 印字ヘッド１１２０はＰＣＢ１１１４に装着され、エンドキャップ１１２６の
中のくぼみ１１７６に受け止められている。印字ヘッドとくぼみはどちらも円形
ではなく、正しい向きになるようになっている。エンドキャップ１１２６は４つ
のインクギャラリ１１７８を含み、４つのインクギャラリーの各々はインク出口
１１８０のくぼみ１１７６に突き出ている。これらの出口は印字ヘッド１１２０
のインク入り口１１８２と連絡している。
【００７６】 スタイラスのペン先１１１８はペン先のキャップ１１５２のスロット１１８４
の中に装着され、エンドキャップ１１２６の表面１１９０によってその場所に支
えられている。カンチレバー式アーム１１４８は平坦な部分１１８４を支え、ス
タイラスのペン先を外側に向けている。スタイラスのペン先の前面の部分１１８
６は断面図は円形であるが、後面の部分１１８８は、エンドキャップ１１２６の
表面１１９０上にスライドする平らな部分１１９１を有する。
【００７７】 スタイラスのペン先は、平らな面１１９１に沿って斜めに伸びるスロット１１
８１を含む。印字ヘッド１１２０は回転式キャッパ１１８３を含む。キャッパは
第１の動作位置と第２の動作位置の間で移動できる。第１の位置では、印字ヘッ
ドのインク噴射ノズルはカバーされ、好ましくは密封されて印字ヘッド内のイン
クの乾燥、異物の侵入、またはその両方を防ぐ。第２の位置では、印字ヘッドの
インク噴射ノズルはカバーされず、印字ヘッドは動作することができる。キャッ
パ１１８３は、スロット１１８１と係合するアーム１１８５を含む。したがって
スタイラスのペン先が印字ヘッドに出入りすると、キャッパ１１８３は回転する
。スタイラスのペン先に負荷がなく完全に伸びている時、キャッパは第１の位置
にあり、スタイラスのペン先が押しつけられている時は、キャッパは第２の位置
にある。キャッパ１１８３は印字ヘッド１１２０のオン／オフスイッチを組み込
み、キャッパが第２の動作位置にある時だけ印字ヘッドが動作できるようにして
もよい。スロットはキャッパを開閉する斜めの部分と、スタイラスのペン先が動
いてもキャッパの動きが発生しないような軸周囲に伸びた部分を有してもよい。
【００７８】 印字ヘッドとキャッパの構成 印字ヘッド１１２０とキャッパ１１８３の構成と配置は、図１６から図２４に
示されている（図１６と図２４も含む）。印字ヘッド１１２０は、半導体材料の
４つの層１３０２、１３０４、１３０６、１３０８のアセンブリである。層１３
０６は電気的に有効な半導体要素であり、ＭＥＭＳインク噴射デバイス１３１０
を含む。層１３０６は標準の半導体製造技法を使用して作成されている。層１３
０２と１３０４は印字ヘッド内では電気的に無効であり、インクの入り口１１８
２からインク噴射デバイス１３１０にインクを供給する通路を提供する。層１３
０８もまた電気的に無効であり、各インク噴射デバイス１３１０の上の開口部１
３１２でガードを形成し、インクが印字ヘッドから噴射できるようにする。層１
３０２、１３０４、および１３０８は、層１３０６と同じ材料である必要はなく
、半導体である必要もないが、同じ材料を使用すれば、素材のインタフェースに
伴う問題が避けられる。さらに、すべての構成要素に半導体素材を使用すること
により、半導体製造技法を使用して全アセンブリを作成することができる。
【００７９】 印字ヘッド１１２０は４つのインクの入り口１１８２を有し、インク噴射デバ
イス１３１０は１２の組に構成され、１２の組の各々は印字ヘッドの中心１３０
０からほぼ放射状に外側に伸びている。インク噴射デバイス１３１０の放射線は
４つずつ、同じインクの入り口に接続されている。同じインクの入り口に接続さ
れたインク噴射デバイスは、インク噴射デバイスの組を形成する。インク噴射デ
バイス１３１０は放射線のサイドに交互に配置され、この結果、放射状の中央で
は互いの間隔が近くなっている（それ以外の理由があるだろうか）。インク噴射
デバイス１３１０の１２の「線」は、印字ヘッドの中心１３００を囲んで左右対
称に配置され、間隔は３０°である。インク噴射デバイス１３１０の「線」の数
は１２より多くても少なくてもいいことが理解されるであろう。同様に、インク
の入り口１１８２は４つより多くても少なくともよい。好ましくは、インクの入
り口１１８２の各々に等しい数の線がある。カートリッジ内で使用されるインク
が１つだけの場合、インクの入り口は、インク噴射デバイスの同じ数の「線」に
供給する必要はない。
【００８０】 層１３０６はタブ１３１１を含み、タブ１３１１の上にはいくつかの電気制御
接触１３１２の組が備えられている。はっきり示すために、４つの接触のみが示
されているが、使用される異なるカラーインクの数と、個別のインク噴射デバイ
ス１３１０に対する望ましい制御の程度、および他の要件に応じて、より多くの
接触があってもよい。印字ヘッドはタブをＰＣＢ１１１４の上に接着することに
よって、ＰＣＢ１１１４の上に装着される。電気接触１３１２はＰＣＢ１１１４
の上の対応する接触（図示せず）と係合する。層１３０６は各インク噴射デバイ
ス用の制御回路を含み、オンの時にはそのデバイスを制御する。しかし一般に、
どのカラーインクを印刷するか、相対的な量はどれくらいにするかなどの、より
高いレベルの制御はすべて、印字ヘッドの外部で行われる。制御は、ＰＣＢ１１
１４上の回路が行ってもよいし、図９および図１０のデバイスの１２１０、また
は図１１、図１２、および図１３のデバイスの１２５４などペンのＰＣＢが行っ
てもよい。このような高度の制御は接触１３１２を介して印字ヘッド１１２０に
渡される。好ましくは、インク噴射デバイスの各々の組に関して、少なくとも１
組の接触１３１２がある。しかし、線ごと、または個別のインク噴射デバイスご
とに対処してもよい。もっとも簡単な形では、各組は制御信号によってオン、オ
フされるだけであってもよい。
【００８１】 図１６に示される平面図では、印字ヘッド１１２０はほぼ八角形のプロファイ
ルを有し、タブ１３１４と１３１６は、八角形の相対する面から伸びている。タ
ブ１３１６は層１３０２、１３０４、１３０６のみから形成されるのに対し、タ
ブ１３１６は１３０２、１３０４、１３０６、１３０８の４つの層すべてから形
成されることに気づかれるであろう。これによってＰＣＢ１１１４が層１３０８
の上に伸びることなく、層１３０６に接着することが可能になる。タブを伴う八
角形の形はまた、エンドキャップ１１２６のくぼみ１１８０内に印字ヘッドを入
れる助けにもなる。
【００８２】 キャッパ１１８３も好ましくは、印字ヘッドと同じ半導体素材で形成されてお
り、印字ヘッドの中心１３００の周囲で回転するように印字ヘッド上に装着され
ている。キャッパは電気的に無効な層なので、印字ヘッドと同じ素材である必要
はなく、半導体である必要さえない。キャッパは開いた位置（図１７を参照のこ
と）と閉じた位置（図１８を参照のこと）の間で回転できる。開いた位置は図１
６と図１８に示され、閉じた位置は図１６と図１８の点線で示されている。キャ
ッパ１１８３は、１２の放射状に伸びる開口部１３１８を有する。これらの開口
部は、すべてのインク噴射デバイスが開いた位置で、開口部を介してインクを自
由に噴射できるような大きさと配置になっている。閉じた位置では、開口部１３
１８はインク噴射デバイスの線の間の材料に重なり、開口部１３１８の間のキャ
ッパの材料は上の層１３０８の開口部１３２０に重なる。こうして、インクは印
字ヘッドから漏れることがなく、異物が開口部１３２０及びインク噴射デバイス
に入り妨害の原因になるかもしれないということもない。開口部１３１８は、好
ましくは標準の半導体エッチング方法を使用してキャッパ１１８３内に形成され
る。示された実施形態では、各開口部は一連の重なる円筒形の穴に等しく、この
直径はキャッパの中心１３００からの放射距離の関数である。別法としては、開
口部は互いに角度の小さい、２つの放射状に伸びる線で画定される場合もある。
回転した時にはキャッパの外側は内側よりも多く動き、放射距離が大きくなって
も開口部の幅を広げる必要がないことが理解されるであろう。
【００８３】 キャッパはほぼ平らであり、８つの脚１３２２が下の面１３２６の周辺部から
下に向かって伸びている。これらの脚は周辺部の周囲で等間隔であり、上の層１
３０８の上の面１３２９の周辺の縁に形成された、対応するスロット１３２８に
係合する。スロットは四角形であり、内側の角は丸みを帯びている。スロット１
３２８の内側の面１３３０と脚の内側の面１３３２はアーチ状であり、印字ヘッ
ドの中心１３００を中心として、キャッパを中心軸１３００の周囲で回転させる
。しかしこれは本質的なものではない。示された実施形態では、八角形の各面が
スロット１３２８を有するが、これも本質的ではなく、たとえば、交互の面だけ
がスロットを有してもよい。脚１３２２とスロット１３２８が左右対称であるこ
ともまた、本質的ではない。
【００８４】 キャッパの回転は、アーム１１８５をスタイラスのペン先の角度の付いたスロ
ット１１８１に係合させることによって生じる。キャッパの回転は最終的には脚
１３２２とスロット１３２８によって限定される。キャッパ、印字ヘッド、また
はスタイラスのペン先の損傷を防ぐために、アーム１１８５は狭い部分１３３４
を有する。スタイラスのペン先が押し込まれ過ぎた場合は、アーム１１８５は狭
い部分１１３４の周囲で曲がる。さらに、ガードアーム１３３６がアーム１１８
５の両側に備えられ、回転を限定する役に立つ。印字ヘッドが挿入されるくぼみ
１１７６は開口部を有し、その中にガードアームがある。なんらかの理由でキャ
ッパが回され過ぎた場合は、ガードアームが開口部の側面に接触し、脚１３２２
がスロット１３２８の端に接触する前に回転を限定する。
【００８５】 印字ヘッドの起動 ペンはオンにすることができるが、印字ヘッドはスタイラスのペン先が基板に
対して押しつけられているときだけ起動するのが望ましい。スタイラスのペン先
は、ペンに入ると、簡単なオン／オフスイッチを閉じるようになっている。別法
としては、フォースセンサがスタイラスのペン先に加えられる力の量を測定する
ようにすることもできる。これに関して、カンチレバー式アーム１１４８を電気
的なフォースセンサとして直接使用してもよい。別法としては、別のフォースセ
ンサがスタイラスのペン先の内側の端による作用を受けるようにしてもよい。フ
ォースセンサが使用される場合、フォースセンサは印字ヘッドをオン、オフする
だけに使用してもよいし、または、（電子的に）インク噴射の率を制御し、たと
えばより大きな力はより大きな噴射率を生じさせるように使用してもよい。感知
された力は、線の幅など別の属性を制御するためにコントローラによって使用さ
れる。キャッパの回転によって、オン／オフスイッチの状態を変えることもでき
る。
【００８６】 印字ヘッドのインクの通路 印字ヘッドは放射状に配置された異なるカラーインク噴射デバイスを有するの
で、異なるカラーインク噴射デバイスが交互に重ねられる場合、噴射デバイスに
インクを供給する際に問題を起こす。従来のプリンタでは、インク噴射デバイス
は平行な行で配置されているので、異なるインクはどれも行のいずれかの端また
は両方の端から各行に供給できる。放射状の配置では、これは不可能である。
【００８７】 底の層１３０２の背面は４つのインクの入り口１１８２を備える。これらの入
り口は背面上で楕円形であり、層１３０２の厚さのほぼ半分であり、円形の開口
部１３４０として上の表面まで続いている。層１３０２の背面はまた、中心領域
に位置する４つのグルーブ、１３４２、１３４４、１３４６、１３４８を有する
。層１３０２を介してグルーブから伸びるいくつかの穴がある（図２１と図２４
を参照のこと）。下の層１３０２の下の面はエンドキャップ１１２６を密封する
ので、これらのグルーブは密封された通路を画定する。
【００８８】 上記のように、インク噴射デバイス１３１０には４つのインクの入り口と１２
の線があるので、インク噴射デバイスの３つの線は同じインクの入り口からイン
クを受け取る必要がある。図２１を参照すると、インク噴射デバイスの３つの線
の第１の組は、１３７０、１３７１、１３７２と番号を付けられている。この組
はインクの入り口１１８２ａによって供給されたインクを受け取る。第２の層１
３０４は、インク噴射デバイスの線の下で厚さを貫いて伸びるスロット１３５０
を有する。図１９に示されるように、スロット１３５０の外側の端はインクの入
り口１１８２ａと並んでおり、インクを入り口１１８２ａの上にある線１３７０
のデバイスに供給する。スロット１３５０の他の端は層１３０２の穴１３５６と
並んでおり、グルーブ１３４２と連絡する。グルーブ１３４２の端は上の表面へ
の穴１３５８と１３６０を有し、これらはそれぞれ、スロット１３５２と１３５
４に連絡する。これらのスロットはインクをそれぞれ線１３７１と１３７２に供
給する。相対するインクの入り口１１８２ｃからインク噴射デバイスのそれぞれ
の線１３７６、１３７７、１３７８へのインクの供給は、スロットとグルーブが
鏡像になっていることによって実現される。
【００８９】 インクの入り口１１８２ｂはスロット１３６２と連絡するので、インク噴射デ
バイスの線１３７３に供給する。スロット１３６２の内側の端は層１３０２の穴
１３６４と連絡する。この穴１３６４はグルーブ１３４４と連絡する。グルーブ
１３４４の他の端は上の表面に伸び、スロット１３６８と連絡する穴１３６６を
有する。スロット１３６８はインク噴射デバイスの線１３７４と１３７５の下に
伸びるので、３つの線すべてが同じインクを受け取る。入り口１１８２ｄから線
１３７９、１３８０、１３７１へのインクの供給は、スロットとグルーブが鏡像
に配置されていることによって実現される。
【００９０】 印刷されるインクの属性の制御 電位差計を介した色の制御 図２３は、ペンの本体１４０２と、交換可能な４色のインクカートリッジ１１
１４を有する４色のペン１４００を示す。ペンの本体１４０１は３つの回転式電
位差計１４０４、１４０６、１４０８を含む。電位差計はそれぞれ、色相、彩度
、明暗度を制御する。ペンの本体はまた、設定に対応する色を表示するディスプ
レイ１４１０を含む。ディスプレイ１４１０は好ましくは、必要な色を表示する
機能を有する有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイである。別法として
は、ディスプレイは幾つかの異なる色のパルス幅変調ＬＥＤの組合せ、またはカ
ラーＬＣＤであってもよい。受動的ディスプレイは、各々の制御に隣接する表面
に印刷された、各制御の効果のグラフィカルな表示を備えていてもよい。さらな
るバリエーションは、ＨＳＶの数値またはテキストを出力するディスプレイを提
供する。ディスプレイは省略して、ユーザはサンプルの線を描いて所望の属性を
得るようにしてもよい。電位差計は回転式電位差計ではなく、線型電位差計であ
ってもよい。
【００９１】 他のカラー制御モデルを使用してもよいことを理解されたい。電位差計はＨＳ
Ｖを制御するのではなく、赤、緑、青（ＲＧＢ）の属性、または、付着されるシ
アンインク、マゼンタインク、イエローインク（ＣＭＹ）の相対的な量を制御し
てもよい。ペンは、電位差計がＨＳＶ、ＲＧＢ、またはＣＭＹのうち任意のもの
を変えられる機能を備えることができる。
【００９２】 サイクルボタンを介した色の制御 図２４は、ペンの本体１４２２と交換可能な４色のインクカートリッジ１１１
４を含むペン１４２０を示す。ペンの本体１４２２は、好ましくはＯＬＥＤであ
るカラーディスプレイ１４２４と、３つの制御ボタン１４２６、１４２８、１４
３０を含む。ペンの本体は、複数の異なる色値が格納されている不揮発性メモリ
を含む。制御ボタン１４２６はペンを「選択」モードにするように動作でき、選
択モードになると、ボタン１４２８と１４３０は、ペンを使用可能な記憶された
値の間を循環させ、ディスプレイ１４２４に印刷される対応する色を表示させる
。ボタン１４２８と１４３０は、異なる方向で、ペンが値の間をスクロールする
ようにする。１つの方向のスクロールだけしか認められない場合は、ボタン１４
３０は省略してもよい。望ましい値が表示されると、この値はボタン１４２６を
介して選択され、ペンは変更されるまで選択された組合せを作り出す。
【００９３】 サイクルボタンを介した線の属性の制御 図２５は、ペンの本体１４３４と交換可能な４色のカラーインクカートリッジ
１１１４を含むペン１４３２を示す。ペンの本体１４３４は、好ましくはＯＬＥ
Ｄであるカラーディスプレイ１４３６と、３つの制御ボタン１４３８、１４４０
、１４４２を含む。ペンの本体は、実線、点線、一点鎖線などの複数の異なるタ
イプの線を記憶する不揮発性メモリを含む。制御ボタン１４３８はペンを「選択
」モードにするように動作し、これによってボタン１４４０と１４４２は、ペン
を記憶された使用可能な線のタイプの間を循環させ、ディスプレイ１４３６に印
刷される対応する線を表示させる。ボタン１４２８と１４３０は、相対する方向
で、ペンを異なる線のタイプの間をスクロールさせる。望ましい値が表示される
と、この値はボタン１４３８を介して選択され、ペンは変更されるまで選択され
たタイプの線を生成する。線の幅も同様な方法で変更できるし、ペンはユーザが
選択できる、いくつかの線の幅を記憶できることが理解されるであろう。
【００９４】 他の制御モデルも本発明の範囲内にあり、本発明は電位差計または制御ボタン
を介した属性の制御に限定されない。
【００９５】 １つのペンが色、線のタイプ、線の幅、および場合によっては他の属性の制御
を提供し、１つのディスプレイと３つの制御ボタンを伴い、ペンは選択ボタンに
よって、色、線のタイプ、線の幅など使用可能な属性の間を循環できることが理
解されるであろう。さらに、色相、彩度、明暗度などの色成分の間を個別に循環
するボタンを備えることも可能である。
【００９６】 サンプリングを介した色の制御 ネットページの感知 図２６は、４色のインクカートリッジ１１１４とペンの本体１４５２を有する
ペン１４５０を示す。ペンの本体は、図９と図１０を参照して説明され、基板を
イメージングできるセンサパッケージ１４５４を組み込む。ペンの本体は、制御
ボタン１４５６と不揮発性メモリ（図示せず）を含む。ペンは、任意の対象に対
してスタイラスのペン先１１５４を「クリック」するだけか、またはクリックす
ると共にボタン１４５６のうち適切な１つのボタン２を押すことによって、その
対象から色を「選択」するように動作することができる。図２７に示されるカラ
ーカード１５１０が、ペンと共に使用される既定の色１５１２の虹を備える場合
もある。カラーカードはまた、色の明度を設定する領域１５１４と、線の幅およ
び／またはスタイルを選択する領域１５１６を含む。
【００９７】 センサパッケージ１４５４は、我々の以前の出願、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５
６９（整理番号ＮＰＴ００２）に説明されたようなネットページタグを検出し復
号化することができ、「カラーカード」は、各々がネットページタイプのタグで
目に見えないように符号化されている一連のカラーサンプルを備えていてもよい
。各カラーサンプルに関するタグは、「色をＸに設定する」など、位置ではなく
関数を示すだけでもよく、Ｘはサンプルの色である。ペンは、特定のタグ符号に
関連する関数が記憶されているメモリを含む。ユーザがペンを特定の色に設定す
るには、望ましい色をクリックするだけでよく、ペンはそれを感知しタグを復号
化する。
【００９８】 カラーカードの別の構造（図示せず）は、２つのコマンド領域を含んでいても
よい。第１の領域は「色選択モードにする」、または「ピック」モードというコ
マンドと同等なタグを含み、第２の領域は「色を現在の色に設定する」、または
「設定」モードというコマンドと同等なタグを含む。ユーザが色を選択するには
、第１の領域で「クリック」し、望ましいカラーサンプル上でクリックし、つい
で第２の「設定」領域でクリックするだけでよい。
【００９９】 別の変形例では、カラーカードは、値が１つのタグで符号化されている一連の
異なる色を含む。カードはこれらのタグで符号化された領域を含むので、ユーザ
は領域をクリックし、１つではなく一連の色をアップロードすることができる。
【０１００】 別法としては、タグは、タグが復号化されネットページサーバに送信されるネ
ットページシステム内と同じように動作する。サーバはタグに関連する機能を決
定し、適切な命令をペンに送信して戻す。この点に関しては、外部のデバイスに
情報を送受信する適切なハードウェア（送信器とアンテナ）を含む、図９と図１
０の実施形態を参照されたい。
【０１０１】 ペンがコンピュータシステムに接続されている場合、印刷されるものの属性は
ペン上の制御ではなく、ユーザがコンピュータを使用して設定することができる
。
【０１０２】 カラーカードはまた、線のタイプまたは線の幅など、印刷される線の任意の他
の属性をユーザが設定できるようにする領域を含んでいてもよい。
【０１０３】 ディスプレイは、次の項目を含む、形式、選択、状態情報を表示するために使
用することができる。 ・モード名 ・描画／彩色するための現在の色／テクスチャ ・描画のための現在の線の幅 ・彩色のための現在のブラシ ・現在選択されているテキストの最初の数語 ・現在選択されているテキストの画像の断片 ・選択されているハイパーリンクのＵＲＩ ・ペンの状態（パワー、プリンタとの通信など） ・エラーメッセージ
【０１０４】 図２８から図３３は、交換可能な４色のカラーカートリッジ１１１４を含むペ
ン１４７０を示す。ペンの本体１４７２は上端に光センサデバイス１４７４を含
む。ペンの本体はカラーディスプレイ１４７６と制御ボタン１４７８を含む。デ
ィスプレイと制御ボタンは、コントローラチップ（複数可）１４７９と共に第１
のＰＣＢ１４８０に装着されている。チップ（複数可）１４７９は、少数のカラ
ー（または他の属性）サンプルを記憶できる、少量の不揮発性メモリを含む。Ｐ
ＣＢはインクカートリッジ１１１４の接触パッドと接触し、電力を受け取り、印
字ヘッド１１２０を制御する接触パッド１４８２を含む。センサデバイス１４７
４は、第１のＰＣＢ上の接触（図示せず）と係合する第２のＰＣＢ１４８３上に
装着されている。２つのＰＣＢは製造を容易にするために備えられたものであり
、すべての構成要素が装着されたＰＣＢを１つだけ備えてもよい。
【０１０５】 センサデバイス１４７４は、シャシ成形１４８４を含む。この成形はペンの本
体の内部の端のくぼみにあり、ほぼ固定された位置にある。任意の目に見える色
をサンプリングできる画像センサも備えられている。センサ１４８６は好ましく
はＲＧＢ光受容体である。他のポイントセンサ、線センサ、または画像センサを
使用してもよい。
【０１０６】 成形１４８４はくぼみ１４８８を含み、その中に移動スイッチ１４９０がある
。このスイッチは成形と、画像センサ１４８６が装着されているＰＣＢ１４８３
の間にはさまれている。スイッチ１４９０は通常は開いているが、圧縮力によっ
て閉じる。レンズ１４９４を含むレンズ成形１４９２はペンの端の中にスライド
できるように装着され、ＰＣＢ１４８２を支えている。成形１４９２は、離れた
リング１４９６を含み、レンズ１４９４がほぼ平らな基板に接触しないようにし
ている。光はレンズ１４９４に入り、ポイントセンサ、線センサ、または画像セ
ンサ１４９６に焦点を合わせられるか向けられる。レンズ成形１４９２はペンの
中に押し込まれ、スイッチを押して、開いた状態から閉じた状態に変える。圧縮
力を離すと、スイッチは成形１４９２を外側に押し出す。
【０１０７】 ペンによって生成される線の色は、種々の方法で制御することができる。上記
のように、コントローラチップ１４７９はいくつかの異なる色を記憶することが
できる。印刷される色は制御ボタン１４７８を使用することによって、記憶され
た色から選択することができる。選択された色はカラーディスプレイ上に表示さ
れる。また、画像感知デバイス１４７４を使用して色をサンプリングし、カスタ
ムカラーをメモリ内に記憶することも可能である。ユーザは望ましい色のサンプ
ルに対して画像センサ１４７４を「クリック」することができる。これによって
スイッチ１４９０は閉じ、画像センサ１４８６によって検出された色は制御チッ
プ（複数可）１４７９に渡される。ついでコントローラチップは印刷される色を
セットし、サンプリングされた色を表示する。ユーザは、異なるカラーサンプル
上で「クリックする」かまたは、制御ボタン１４７８を使用することによって記
憶された色のうち１つを選択し、色を変更することができる。
【０１０８】 感知デバイスによってサンプリングされた色は、メモリ内に記憶させて後から
使用することができる。ユーザはサンプルを「クリック」してから、好ましくは
５秒などあらかじめ定められた時間のうちにボタン１４７４を押して、サンプリ
ングされた色をメモリ内に記憶させることができる。ボタンを押さないと色は「
一時」色として扱われ、記憶されない。メモリは、５または１０などの少数の色
しか記憶できない。より多くの色を記憶することも可能であるが、ユーザが望ま
しい色を選択することが難しくなる。メモリの容量が一杯になると、ペンはいく
つかのスキーマのうち１つを実行して、記憶された色を消去し新しい色のための
スペースを作ることができる。もっとも古く記憶された色、最近ほとんど使用さ
れない色、使用される頻度がもっとも少ない色などを消去する。別法としては、
ユーザに、色を手動で消去し、ついで記憶する色をサンプルしなおすようにプロ
ンプト表示してもよい。他の消去スキーマも本発明の範囲内である。
【０１０９】 他の動作モードも可能である。たとえば、ユーザの入力を必要とせず、サンプ
リングされた色をペンがすべて自動的に記憶することもできる。ペンは、（物理
的なメモリデバイスが１つだけしかない場合でも）２つまたは２つ以上の別のメ
モリを備えてもよい。第１のメモリは「お気に入り」の色を記憶するのに使用し
、第２のメモリは「一時的な」色を記憶するのに使用することができる。
【０１１０】 センサを使用して、線の幅および線のスタイルなど色以外の属性をサンプリン
グすることもできる。
【０１１１】 描画による線のスタイルまたは色の制御 図３４は、ペンの本体１４０２と交換可能なカートリッジ１１１４を有するペ
ン１５００を示す。カートリッジは白黒でもよいし、４色のカートリッジでもよ
い。ペンの本体は制御ボタン１５０４とインジケータ１５０６を含む。インジケ
ータは一色または多色のＬＥＤアセンブリであってもよく、制御ボタンとは別で
もよいし制御ボタンに組み込まれていてもよい。ペンは印字ヘッド１１２０を制
御するコントローラ回路と、印刷される線の属性を記憶する不揮発性メモリを含
む。ペンは２つのモードを有し、第１のモードでは、現在選択されている属性の
組を印刷し、第２のモードでは記憶された属性の組から１つを選択する。ペンは
通常は第１のモードであり、ユーザが制御ボタン１５０４を押すと第２のモード
に設定される。好ましくは、制御ボタン１５０４は、ユーザが普通に使用してい
る時にはうっかりボタンを押す可能性は少ないが、簡単にアクセスできるような
ペン上の位置にある。１つの位置はペン１５０８の上であるが、この場合、両手
で操作する必要がある。スタイラスのペン先の領域の近くであれば、片手で動作
できる。
【０１１２】 ペンは第２のモードでは、好ましくはインジケータ１５０６を使用して第２の
モードであることを示す。インジケータは第１のモードでは動かず、第２のモー
ドでは点滅するか色を変えてもよい。場合によっては、インジケータは省略して
もよい。
【０１１３】 使用可能な属性の組の間を循環するには、ユーザは紙片などの上に線を描くだ
けである。上に論じたように、印字ヘッドはスタイラスのペン先が紙に押しつけ
られている時だけ起動する。組の間の循環は、描画を開始または停止することに
よってトリガできる。好ましい形態では、ユーザは線を描き、ペンを持ち上げる
。描かれたばかりの属性の組は、スタイラスのペン先を「持ち上げて離した」時
に「現在の」属性の組に設定される。ユーザがボタン１５０４を押すと、ペンは
「現在の」属性の組、すなわち描かれたばかりの線の属性で印刷を継続する。ボ
タンを押さなかった場合は、スタイラスのペン先を「下ろす」と、「現在の」属
性の組はメモリ内で次の組に変えられ、新しい属性の組が印刷される。次々に線
を描くことにより、ペンは使用可能な属性の組の間で循環する。属性の組は色、
線の幅、線のスタイル、または任意の他の変えられる特性であるか、または、こ
のような特性の組合せであってよい。ペンはいくつかの属性の組のグループを有
し、たとえば第１のグループでは色の選択が可能であり、第２のグループは線の
スタイルの選択が可能であり、第３のグループでは線の幅の選択が可能であると
してもよい。変更する適切なグループの選択は、制御ボタン１５０４を使用する
ことによって実行される。別法としては、すべてのグループのすべての構成要素
の間を連続的に循環してもよい。
【０１１４】 間接的な印刷 基板上へのインクの直接の印刷が好ましい印刷方法であるが、間接的な印刷も
可能である。小さなMemjet印字ヘッドを使用して汎用の描画用の道具を作成する
ことができる。小さな円筒形のローラがページと接触する。ローラはスタイラス
の軸の周囲を自由に回転するので、ローラがページ上をドラッグすると、動きの
方向の正しい角度になるように自動的に向きを変える。Memjet印字ヘッドはロー
ラの背後に装着されている。この印字ヘッドはローラの後ろに印刷し、ローラは
印刷された画像をページに転写する。ローラがページに接触した後、小さなクリ
ーニングステーションがローラ表面についてインクをきれいにするので、印字ヘ
ッドは常にきれいな表面で印刷する。印字ヘッドはディザリングされたバイレベ
ル（bi-level）のＣＭＹまたはＣＭＹＫを介してコントーン色の画像を再生する
。スタイラスをプログラミングして、任意の色とテクスチャで連続的な線を生成
したり、ストロークをペイントすることができる。印刷のレートはページに対す
るローラの動きの速度によって指示される。これは、たとえばローラの実際の回
転、または第２世代の光マウスと同じように表面を連続的にイメージングして動
きを検出すること、または自己マッピング表面のマップを感知し復号化すること
によるなど、いくつかの方法で決定することができる。
【０１１５】 スタイラスはまた非マーキングモードに切り替えることもでき、マーキング用
のペン先と非マーキングのペン先の両方を必要としなくてもよい。
【０１１６】 ユーザはバーチャルカラー、テクスチャ、線のスタイルを、印刷されたパレッ
トから汎用ペンにロードすることができる。スタイラスはオプションとしてはＬ
ＣＤまたはＬＥＤを介して現在の設定を示すこともできる。
【０１１７】 ストローク効果 本発明のペンは多くの種々のストローク効果の機能を有する。色および線の幅
などストローク効果の一部は時間と位置からは独立している。点線の印刷など別
のストローク効果は、時間と、ペンの相対的な位置に依存している。図９と図１
０の実施形態はオプションとして加速度計アレイを含む。このアレイを使用して
ペンが基板上を動く時にペンの相対的な位置を導出することができる。したがっ
て、ペンの速度が変わっても同じ長さのダッシュで１点鎖線を描くことができる
。他の多くの効果も可能であり、その中には次のような効果が含まれる。 ストロークのスタイル 色のテクスチャ（平塗り、画像、プロシージャル） 不透明なテクスチャ（平塗り、画像、プロシージャル） ペン先の形（２Ｄの形、３Ｄの形、向き） ストローク幅の決定 「キャップ」とコーナーの形状の決定 スタイルを変える要因 時間（速度） ストローク幅 不透明さ（エアブラシ） 間隔（向きを含む） 画像を「表す（Ｒｅｖｅａｌ）」 市松模様のペイント ミシン目 レインボーカラー 「画像ホース」 位置 オン／オフ 特定のスタイル／現在のスタイル 傾き ３Ｄのペン先の形状 力（「圧力」） ストロークの幅 不透明さ（エアブラシ） ペン先、インク、紙、ブラシ、ペイント、キャンバスのシミュレーションされた
物理的特性 ペン先／ブラシから紙／キャンバスへインク／絵の具を転写する すじを付けたブラシのストローク レイヤの作成（キャンバスの上のストローク、ストロークの上のストローク） 拡散 粘性 ミキシング クベルカ−ムンク 色モデル シミュレーションされた照明 光源の方向と色 媒体の色の物理的特性 レイヤのトポグラフィ 例 ペン ボールペン カリグラフィ 鉛筆 グラファイト 色 木炭 油彩 水彩 クレヨン パステル
【０１１８】 この点に関しては、我々の以前の出願、ＵＳＳＮ０９／１１２，７７７（整理
番号ＡＲＴ２４）、ＵＳＳＮ０９／１１２，７９７（整理番号ＡＲＴ３０）、Ｕ
ＳＳＮ０９／１１３，０９１（整理番号ＡＲＴ４７）、およびＵＳＳＮ０９／１
１３，０５４（整理番号ＡＲＴ５２）を参照されたい。
【０１１９】 動きの感知 図９と図１０の実施形態は、オプションとして加速度計を含む。この加速度計
を使用してペンの１つまたはいくつかのストロークの中で相対的な動きの感知／
位置決定を提供することができる。この動きは記録され、ユーザのストロークの
デジタルインク記録を提供するために使用できる。相対的な動きの感知はたとえ
ば、基板と接触するジャイロスコープまたは回転するボールなど、ほかの手段に
よって達成することもできる。
【０１２０】 １つのストロークの中の絶対的な位置を決めたほうが望ましい。図９と図１０
のペンはネットページ機能を有し、基板上に印刷された目に見えないタグを検出
し復号化することができる。このネットページ機能は、タグの中に符号化された
絶対的な位置を使用して、ネットページで符号化された基板上のペンの絶対的な
位置を決定する機能をペンに提供する（したがって、１つのストローク内の絶対
的な位置）。別法としては、ペンはタグを復号化せず、タグのグリッドに基づい
たレイアウトを使用してストローク内の絶対的な位置決定を提供する。ストロー
ク内の絶対的な位置決定は、基板の表面のイメージング、および基板のテクスチ
ャを使用して動きを検出するなど、他の手段を使用しても実行できる。
【０１２１】 上記のようにネットページタグを使用すると、ページ内の絶対的な位置を決め
ることができる。これによってペンがネットページアプリケーションによって制
御され、ネットページの面にマーキングすることができる。ユーザはペンをペー
ジ上で動かす。ペンが動くと、ペンはページ上のペンの絶対的な位置を決めるこ
とのできるタグを検出する。ネットページアプリケーションはペンを制御して、
ペンの位置に従ってページをマーキングするように制御する。このように、ペン
はページの適切な部分の上でスタイラスをこすり付けることによって画像を「現
す」ことができる。
【０１２２】 コンピュータインタフェース 図９と図１０のペンはネットページ機能を有し、ネットページサーバと両方向
の通信を有する。適切なソフトウェアを使用することによって、ネットページア
プリケーションからマーキングデバイスの属性を制御することが可能である。た
とえば、ユーザは色、色のパレット、ペン先のスタイル、または線のスタイルを
選択して、これらをペンのメモリにダウンロードすることができる。
【０１２３】 ネットページタグは機能または位置を符号化することができる。ペンはメモリ
機能を有するので（ペンはメモリ機能にストアしてもよく）、ペンはネットペー
ジのサーバに戻らなくても感知されたタグによって制御できる。通常は、ネット
ページのサーバが位置コードの解釈を行う必要がある。
【０１２４】 ネットページシステムは「デジタルインク」と呼ばれる機能を含み、システム
はペンのパスを記録し、署名の記録（recordal）ができる。図９と図１０のペン
はまた、デジタルインクの「スタイル」を記録する機能も提供する。ペンは、基
板上に描かれた目に見えるマーキングの１つまたは複数の属性に関する情報をネ
ットページサーバに送信することができる。これらの属性は色、線の幅、線のス
タイルを含むが、これらに限定されるものではない。
【０１２５】 ペンの通信は、赤外線、短距離（ＤＥＣＴ、ブルートゥース）または長距離（
ＣＤＭＡ、ＧＳＭ）の無線送信によってもよく、また、ローカルリレー（ブルー
トゥースから移動電話）、または一時的または永久的なワイヤ式接続を介しても
よい。一時的なワイヤ式接続は、全パレットをダウンロードするには有利であろ
う。
【０１２６】 結び 本発明をインクジェットタイプのマーキングデバイスを参照して説明したが、
本発明はインクジェットタイプのデバイス、または材料を基板上に沈着させるデ
バイスに限定されないことを理解されたい。本発明は、サーマルプリンタ、電子
ペーパータイプ（ｅインク）のプリンタなど、基板の電子的に可変な要素の状態
を変更する、基板を変更するデバイスを含む。電子的に有効なインクをよりよく
理解するためには、米国特許第６，０１７，５８４号、６，１２４，８５１号、
第６，１２０，８３９号、第６，１２０，５８８号、第６，１１８，４２６号、
および第６，０６７，１８５号を参照されたい。これらはすべてE Ink Corporat
ionに譲渡されており、この内容は参照により本明細書に組み込まれている。
【０１２７】 各々の説明された実施形態は本発明の機能の一部しか含んでいないが、２つま
たは２つ以上の異なる実施形態に開示された機能の一部またはすべてを組み合わ
せてもよいことを理解されたい。
【０１２８】 本発明を、好ましい実施形態といくつかの特定の代替の実施形態を参照して説
明した。しかし関連分野の当業者であれば、本明細書に具体的に記述された実施
形態とは異なるいくつかの実施形態も本発明の精神と範囲の中にあることが理解
されるであろう。したがって、本発明は、適宜、参照により組み込まれた文書を
含むこの明細書に説明された特定の実施形態に限定することを意図するものでは
ないことを理解されたい。本発明の範囲は添付の請求項によってのみ限定される
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態によるペンの斜視図である。
【図２】 図１に示されたペンの平面図である。
【図３】 図１に示されたペンの側面図である。
【図４】 図１に示されたペンの端面図である。
【図５】 図１に示されたペンで使用されるカートリッジの斜視図である。
【図６】 図５のカートリッジの拡大斜視図である。
【図７】 図１のペンのペン先の領域を種々の向きで紙と共に描いた側面図である。
【図８】 本発明の第２の実施形態によるペンで使用するカートリッジの拡大斜視図であ
る。
【図９】 本発明の第３の実施形態によるペンの拡大斜視図である。
【図１０】 図９のペンの軸の断面図である。
【図１１】 本発明の第４の実施形態によるペンの斜視図である。
【図１２】 図１１のペンの拡大斜視図である。
【図１３】 図１１のペンの部品の拡大斜視図である。
【図１４】 図５、６、８のカートリッジの部品の第１の拡大斜視図である。
【図１５】 図５、６、８のカートリッジの部品の第２の拡大斜視図である。
【図１６】 図５、６、８のカートリッジで使用される印字ヘッドの平面図である。
【図１７】 図１６の印字ヘッドを開いた位置で上から見た斜視図である。
【図１８】 図１６の印字ヘッドを閉じた位置で上から見た斜視図である。
【図１９】 図１６の印字ヘッドを開いた位置で上から見た斜視断面図である。
【図２０】 図１６の印字ヘッドを開いた位置で下から見た斜視図である。
【図２０ａ】 図１６の印字ヘッドを開いた位置で下から見た平面図である。
【図２１】 図１６の印字ヘッドを開いた位置で上から見た拡大斜視図である。
【図２２】 図１６の印字ヘッドのＭＥＭＳインクジェット層を上から見た斜視図である。
【図２３】 本発明の別の実施形態によるペンの斜視図である。
【図２４】 本発明の別の実施形態によるペンの斜視図である。
【図２５】 本発明の別の実施形態によるペンの斜視図である。
【図２６】 本発明の別の実施形態によるペンの斜視図である。
【図２７】 本発明の種々の実施形態で使用するカラーカードを示す図である。
【図２８】 本発明の別の実施形態によるペンにキャップを乗せた斜視図である。
【図２９】 図２８のペンのキャップを取った斜視図である。
【図３０】 図２９のペンの拡大斜視図である。
【図３１】 図２９のペンの部品の拡大斜視図である。
【図３２】 図２９のペンの部品の別の拡大斜視図である。
【図３３】 図２９のペンの部品の別の拡大斜視図である。
【図２４】 本発明の別の実施形態によるペンの斜視図である。
【符号の説明】
１４００ ペン １４０２ ペンの本体 １４０４ 回転式電位差計 １４０６ 回転式電位差計 １４０８ 回転式電位差計 １４１０ ディスプレイ
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年７月２０日（２００１．７．２０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は字を書いたり絵を描いたりなど、基板上にマーキングを付けるための
道具に関し、より具体的には色、線の幅、スタイルなど選択可能な特性を伴うマ
ーキングを付けることのできるデバイスに関する。マーキングは、インクまたは
トナーなどの材料を付着させること、または熱的手段または静電的手段などで基
板自体を変化させることも含む。
【０００２】 （同時係属出願） 本発明に関する種々の方法、システム、および装置は、本発明と同時に、本発
明の出願人または譲渡人によって提出された次の係属出願に開示されている。 ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２７３，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２７９，ＰＣＴ／ＡＵ
００／０１２８８，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８２，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２
７６，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８０，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２７４，ＰＣＴ
／ＡＵ００／０１２８９，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２７５，ＰＣＴ／ＡＵ００／
０１２７７，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８６，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８１，
ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２７８，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８７，ＰＣＴ／ＡＵ
００／０１２８５，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８４及びＰＣＴ／ＡＵ００／０１
２８３。 これらの係属出願の開示は、参照により本明細書に組み込まれている。
【０００３】 本発明に関する種々の方法、システム、および装置は、２０００年９月１５日
に、本発明の出願人または譲渡人によって提出された次の係属出願に開示されて
いる。 ＰＣＴ／ＡＵ００／０１１０８，ＰＣＴ／ＡＵ００／０１１１０及びＰＣＴ／Ａ
Ｕ００／０１１１１。 これらの係属出願の開示は、参照により本明細書に組み込まれている。
【０００４】 本発明に関する種々の方法、システム、および装置は、２０００年６月３０日
に、本発明の出願人または譲渡人によって提出された次の係属出願に開示されて
いる。 ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６３，ＰＣＴ／ＡＵ
００／００７６１，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７
５９，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７５８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６４，ＰＣＴ
／ＡＵ００／００７６５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６６，ＰＣＴ／ＡＵ００／
００７６７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７７３，
ＰＣＴ／ＡＵ００／００７７４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７７５，ＰＣＴ／ＡＵ
００／００７７６，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７７７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７
７０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６９，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７７１，ＰＣＴ
／ＡＵ００／００７７２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７５４，ＰＣＴ／ＡＵ００／
００７５５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００７５６及びＰＣＴ／ＡＵ００／００７５７
。 これらの係属出願の開示は、参照により本明細書に組み込まれている。
【０００５】 本発明に関する種々の方法、システム、および装置は、２０００年５月２４日
に、本発明の出願人または譲渡人によって提出された次の係属出願に開示されて
いる。 ＰＣＴ／ＡＵ００／００５１８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５１９，ＰＣＴ／ＡＵ
００／００５２０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２１，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５
２２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２３，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２４，ＰＣＴ
／ＡＵ００／００５２５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２６，ＰＣＴ／ＡＵ００／
００５２７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２９，
ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３１，ＰＣＴ／ＡＵ
００／００５３２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３３，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５
３４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３６，ＰＣＴ
／ＡＵ００／００５３７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３８，ＰＣＴ／ＡＵ００／
００５３９，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４１，
ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４３，ＰＣＴ／ＡＵ
００／００５４４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５
４７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４６， ＰＣＴ／ＡＵ００／００５５４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５５６，ＰＣＴ／ＡＵ
００／００５５７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５５８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５
５９，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６１，ＰＣＴ
／ＡＵ００／００５６２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６３，ＰＣＴ／ＡＵ００／
００５６４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６５，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６６，
ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６８，ＰＣＴ／ＡＵ
００／００５６９，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５
７１，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７３，ＰＣＴ
／ＡＵ００／００５７４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７５，ＰＣＴ／ＡＵ００／
００５７６，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７８，
ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７９，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８１，ＰＣＴ／ＡＵ
００／００５８０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８２，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５
８７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８９，ＰＣＴ
／ＡＵ００／００５８３，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９３，ＰＣＴ／ＡＵ００／
００５９０，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９１，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９２，
ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９４，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９５，ＰＣＴ／ＡＵ
００／００５９６，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９７，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５
９８，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５１６，ＰＣＴ／ＡＵ００／００５１７及びＰＣ
Ｔ／ＡＵ００／００５１１。 これらの係属出願の開示は、参照により本明細書に組み込まれている。
【０００６】
【従来の技術】 ペンや鉛筆などの、字を書いたり絵を描いたりする現在の道具は、これらの道
具が作成するマーキングの特性に関して比較的静的なデバイスである。鉛筆、万
年筆、またはボールペンは一般に、単一の色の鉛またはインクを付着させる単一
のマーキングポイントを有する。ペンのマーキングポイントは交換する以外には
変えられず、加えられるマーキングの特性の変更はユーザが道具の向き、動きの
方向、基板に与える力を変えることに依存している。一部のボールペンでは多数
の別々のカートリッジが使用できるが、これらはユーザに特定の色を選択する機
能を提供しているに過ぎない。各々の色は別々のカートリッジによって提供され
るので、実際に提供できる色の数には制限がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】 本発明は有用性が増大された字を書くまたはマーキングの道具を提供しようと
試みるものであり、本発明の１つの広い形態では、ペンまたは鉛筆の従来のペン
先またはポイントの代替としてインクジェットタイプの印字ヘッドを含むペン、
またはこのようなペン用のカートリッジが提供される。インクジェットタイプの
印字ヘッドが備わったことにより、従来のペンや鉛筆に比べ、マーキングの特性
のバリエーションが増え、より容易な制御ができるようになる。
【０００８】 本発明はまた、１つの広い形態では、マーキングデバイスを含み、目に見える
パスを面の上にマークするように動作するペンであって、マーキングデバイスは
電子的に制御可能でパスの少なくとも１つの属性の値を変更することができ、ペ
ンはユーザインタフェースを含んで、これによってユーザが少なくとも１つの属
性の値を変更することができるペンが提供される。
【０００９】 マーキングデバイスはペンと一体になっていてもよいし、ユーザが交換できる
カートリッジの一部であってもよい。
【００１０】 したがって、本発明の１つの広い形態では、ペン用のカートリッジであって、
マーキングデバイスを含み、目に見えるパスを面の上にマークするように動作す
るカートリッジであって、マーキングデバイスは電子的に制御可能でパスの少な
くとも１つの属性の値を変更することができるカートリッジが提供される。
【００１１】 ペンまたはカートリッジは、非マーキングのスタイラスのペン先を含んでいて
もよい。スタイラスのペン先は好ましくは、カートリッジの本体またはペンに対
して第１の軸に沿って移動可能である。別法としては、スタイラスのペン先は固
定されていてもよい。好ましい形態では、スタイラスとマーキングデバイスは両
方ともユーザが交換できるカートリッジの一部であるが、スタイラスのペン先は
ペンの一部でマーキングデバイスが使い捨てカートリッジの一部であってもよい
。
【００１２】 スタイラスのペン先の相対的な位置を感知する位置センサまたはスタイラスの
ペン先に加えられた圧縮力を感知するフォースセンサを備えるか、またはその両
方を備えてもよい。感知された情報はマーキングデバイスをオン、オフするため
にだけ使用することもできるし、または、付着されたパスの属性の値を制御する
ために使用することもできる。
【００１３】 オン／オフスイッチは、既定の量よりも多いスタイラスのペン先の動きを感知
した時、または、既定の量よりも多くの圧縮力がスタイラスのペン先に加えられ
たことを感知した時に「オン」状態にすることができる。
【００１４】 マーキングデバイスは、好ましくは、印字ヘッドが面の上にインクを付着させ
ることのできる開いた位置と、キャッパ（capper）が印字ヘッドによるインクの
付着を妨げる閉じた位置の間で動くことができる、キャッピングデバイス（capp
ing device）を含む。
【００１５】 好ましい形態では、キャッピングデバイスは軸の周囲の開いた位置と閉じた位
置の間で回転する。好ましくは、この動きはスタイラスのペン先の動きによって
行われる。
【００１６】 好ましい実施形態では、スタイラスのペン先は第１の軸に沿って移動可能であ
り、第１の軸に対して０度と９０度以外の方向で伸びるスロットまたはグルーブ
を含む。キャッピングデバイスはマーキングデバイスの正面に装着され、第１の
軸に平行な第２の軸の周囲で、開いた位置と閉じた位置の間で回転することがで
きる。キャッピングデバイスはスロットまたはグルーブと係合するアームを含み
、これによって第１の軸に沿ったスタイラスのペン先の動きは、キャッピングデ
バイスを開いた位置と閉じた位置の間で動かす。
【００１７】 カートリッジまたはペンは、少なくともマーキングデバイスのための電源、好
ましくはユーザインタフェースのための電源を含む場合もある。電源は、使い捨
てバッテリであっても充電式バッテリであってもよい。
【００１８】 カートリッジが提供される場合、カートリッジは好ましくは、少なくとも１つ
の属性の値を変えるための少なくとも１つの制御信号をペンから受信する電気入
力を含む。
【００１９】 マーキングデバイスは面に作用する場合もあり、または、マーキングデバイス
が作用する転写デバイスが提供される場合もある。
【００２０】 カートリッジが提供される場合、カートリッジは変更可能な属性（複数可）の
値に関する少なくとも１つのデータを記憶する不揮発性メモリを含む場合もある
。
【００２１】 マーキングデバイスは好ましくはインク噴射タイプの印字ヘッドであるが、他
のマーキングデバイスを使用してもよい。
【００２２】 本発明の別の実施形態では、マーキングデバイスを含み、面の上に目に見える
パスをマークするように動作するペンであって、マーキングデバイスは電子的に
制御可能でパスの少なくとも１つの属性の値を変え、ペンは画像または色を感知
するか、または画像と色の両方を感知する少なくとも１つの感知デバイスと、少
なくとも１つの属性の値を変えるように動作可能な制御手段とを含み、値は感知
された画像または色から導出されるペンが提供される。
【００２３】 制御手段は、ユーザが少なくとも１つの属性の値を変えることのできるユーザ
インタフェースを含んでいてもよい。
【００２４】 ペンは好ましくは、属性の値の少なくとも１つのユーザが定義した組を記憶す
るメモリを含み、ユーザが定義した組はオプションとして感知デバイスが感知し
た画像または色から導出された属性の１つまたは複数の値を含む。
【００２５】 センサデバイス（複数可）のうち１つは、属性に関係する符号化されたデータ
を含む画像を感知する機能を有していてもよい。
【００２６】 感知デバイスはマーキングデバイスに隣接した位置にあってもよいし、感知デ
バイスはペンの１つの端に位置し、マーキングデバイスはペンの他の端に位置し
ていてもよい。
【００２７】 感知デバイスは好ましくは、デバイスを面に対して押しつけることによって動
作可能である。
【００２８】 ユーザインタフェースは少なくとも１つのスライダ、または少なくとも１つの
制御ボタンを含むか、または少なくとも１つのスライダと少なくとも１つの制御
ボタンを含んでいてもよい。
【００２９】 ユーザインタフェースは、少なくとも１つの属性の値に関する情報を表示する
ディスプレイを含んでいてもよい。
【００３０】 ユーザインタフェースは、好ましくは、少なくとも１つの属性の値の記憶され
た組の間を循環するように動作可能である。
【００３１】 本発明はまた、マーキングデバイスを含み、目に見えるパスを面の上にマーク
するように動作可能なペンを提供し、マーキングデバイスは電子的に制御可能で
パスの少なくとも１つの属性の値を変え、ペンはユーザが少なくとも１つの属性
の値を変更できるユーザインタフェースと、符号化されたデータを含む画像を感
知することのできる少なくとも１つのセンサデバイスとを含む。
【００３２】 ペンは好ましくはデコーダを含み、符号化されたデータを復号化し、復号化さ
れたデータに応答して少なくとも１つの属性の値を変える。
【００３３】 ペンは外部の制御ソースからコマンドを受信する受信器を含み、少なくとも１
つの属性の値は受信されたコマンドに応答して変えられる。
【００３４】 ペンは好ましくは属性の値の異なる組を記憶するメモリを含む。メモリは、少
なくとも１つの属性の値の少なくとも１つのユーザが定義した組を記憶すること
ができる。
【００３５】 ペンは好ましくは、感知された画像データ、符号化されたデータ、または復号
化されたデータを外部の制御ソースに送信する送信器を含む。
【００３６】 ペンは好ましくは感知された画像データ、符号化されたデータ、または復号化
されたデータを、感知された画像の位置におけるパスの少なくとも１つの属性の
値（複数可）と共に外部の制御ソースに送信する。
【００３７】 ペンは位置感知デバイスまたはモーション感知デバイスを含むか、または位置
感知デバイスとモーション感知デバイスの両方を含んでもよく、少なくとも１つ
の属性の値はペンの相対的な位置またはペンの相対的な速度に依存するか、また
はペンの相対的な位置と速度の両方に依存してもよい。
【００３８】 ペンの位置または速度は、画像の感知された位置から導出することもでき、ま
たは感知された画像内の符号化されたデータから導出することもできる。
【００３９】 本発明はまた、１つの広い形態では、複数のインク噴射デバイスと中心の軸と
を有するインク噴射タイプの印字ヘッドであって、一連のグループに構成され、
グループの各々は全体として平行ではない線にそって伸びるインク噴射タイプの
印字ヘッドを提供する。
【００４０】 各グループの隣接するインク噴射デバイスは、放射状の線の交互の側、または
放射状の線上に位置する場合もある。
【００４１】 １組のデバイスは、インクの共通のサプライに接続することができる。好まし
くは、各組は複数のグループのデバイスを含み、さらに好ましくは各組は他の組
に対して異なるインクのサプライを有する。グループのデバイスは好ましくは同
じ組の一部であり、隣接するグループは異なる組に属する。
【００４２】 異なる組のグループは好ましくは反復するパターンで配置される。
【００４３】 好ましくは、４つの組と１２のグループがある。
【００４４】 好ましくは、デバイスの各グループは共通のギャラリ（gallery）からインク
を供給され、すべてのギャラリは印字ヘッド内の第１のレベルにあり、１つの組
のデバイス用のギャラリは第２のレベルにある少なくとも１つの相互接続通路に
よって部分的に相互接続され、各組の相互接続通路は少なくとも１つの他の組の
ギャラリの下を通過する。
【００４５】 印字ヘッドは好ましくは、固い素材の第１の層と、第１の層の上のインク噴射
デバイスの層と、第１の層の下の固い素材の第２の層とを含む。
【００４６】 ギャラリは好ましくは、第１の層の厚さを貫いて伸びるスロットであり、好ま
しくは、相互接続通路は第２の層の下の面の中にあって第２の層の厚さの途中ま
でしか伸びないグルーブである。
【００４７】 好ましくは、第２の層はギャラリと相互接続通路をつなぐリンク通路を含み、
リンク通路は第２の層の厚さを貫いて伸びる。
【００４８】 第１の層、第２の層、インク噴射デバイス層は離れた層であるか、一体型デバ
イスの一部である。
【００４９】
【発明の実施の形態】 注。MemjetTMはSilverbrook Research Pty Ltd、オーストラリアの商標登録で
ある。
【００５０】 基本的なペンとカートリッジの構成 図１から図６は、本発明の第１の実施形態によるペン１１１０を示す。ペンは
全体として管状のペンの本体１１１２を有し、この中に交換可能なカートリッジ
アセンブリ１１１４がある。カートリッジ１１１４は、インクサプライ１１１６
、スタイラスのペン先１１１８、および印字ヘッド１１２０を含み、インクサプ
ライが消耗されるか、またはスタイラスまたは印字ヘッドがだめになると廃棄で
きて、新しいカートリッジがペンの本体に挿入されるように設計されている。し
かしペンはカートリッジと共に使い捨てとして製造し、ペンの本体と一体にする
かまたはエンドユーザが分解できないようにしてもよい。
【００５１】 インクサプライ１１１６は長い中空の管１１２２を備え、この管の１つの端は
第１のエンドキャップ１１２４によって閉じられ、別の端は第２のエンドキャッ
プ１１２６によって閉じられている。管１１２２は好ましくは熱可塑性素材で作
られているが、他の素材で作ってもよい。プラスチック素材で作る時、管は好ま
しくは、一定の断面プロファイルを有するように成形される。しかし、管は噴射
成形してもよい。金属で作る場合でも管は成形できる。管１１２２はいくつかの
リブ１１２８を有し、このリブは管の内部を４つの別の室、１１３０、１１３２
、１１３４、１１３６に分けている。これらのリブは剛性も提供する。室はイン
クで満たされている。もっとも簡単な形態では、室はどれも同じ色の色を有する
。別法としては各室に別の色のインクがあってもよい。４つの色と適切な印字ヘ
ッドがあれば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック（ＣＭＹＫ）のカラーイ
ンクの組合せを使用して、ほとんどすべての所望の色を作成することができる。
【００５２】 室１１３０は管の容積の約半分を占め、残りの３つの室はそれぞれ、管の容積
の６分の１を占める。ＣＭＹＫカラー印刷デバイスでは、通常はカラーよりブラ
ックの方が多く印刷されるので、黒インクを室１１３０にためておき、他の３つ
の色を室１１３２、１１３４、１１３６にためることになる。室の数と相対的な
容積は、望ましいように変えられることが理解されるであろう。現在のデスクト
ップのインクジェットプリンタの一部は、場合によっては、黒の他に６つの異な
る色のインクを使用し、管は７つの室に分けられていることもある。色付きイン
クの室はすべてが同じ容積を有しなくてもよいし、黒インクの室（黒インクを使
用する場合）が使用可能な容積の半分を占めなくてもよい。色が利用しやすくな
ると、黒インクを使用した印刷の比率は減少し、カラーインクに対する黒インク
の比率は変わる可能性がある。同様に、カラーインクは等しい量で供給されてい
るが、たとえば、マゼンタインクを多く供給できないという理由はない。
【００５３】 第１のエンドキャップ１１２４は、各々の室の端をほぼ密封するような形状で
ある。エンドキャップ１１２４は小さな空気の入り口１１４０を含み、インクが
使用されると空気が室に入り込むようになっている。蒸発によってインクが乾く
のを防ぐために（使用されるインクは通常は水を基本としている）、図示されて
いないが、可動式のシールがインクとエンドキャップ１１２４の間に備えられて
いる。インクが使用されると、シールはそれぞれの室に沿って動く。
【００５４】 第２のエンドキャップ１１２６もまた、室の各々をほぼ密封するような形状で
あるが、室を、キャップ１１２６の自由端に接着された印字ヘッド１１２０につ
なげる通路１１７８（図１５を参照のこと）を備える。印字ヘッドは好ましくは
インクジェットタイプの印字ヘッドであり、より好ましくは、マイクロエレクト
ロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）に基づいたインクジェットである。ＭＥＭＳ
に基づいたインクジェットは、現在入手可能なほとんどのインクジェットタイプ
のプリンタのようにインクを熱するのではなく、機械的なアクチュエータを使用
してインクを噴射する。このため、ＭＥＭＳに基づいたインクジェットは熱を使
用するプリンタを比較すると電力消費が少なく、使用可能な電力が限られている
携帯デバイスで使用するのに魅力的である。ＭＥＭＳインクジェットデバイスと
その製造法をよりよく理解するために、参照により内容が本明細書に組み込まれ
ている我々の以前の米国出願、整理番号ＩＪ０５２ＵＳを参照されたい。
【００５５】 印字ヘッドはエンドキャップ１１２６に接着されているが、制御と電気接触１
１４６を含む融通性のある印刷回路板（ＰＣＢ）１１４４上に装着されている。
【００５６】 スタイラスのペン先１１１８は軸周囲にわずかに動けるように、エンドキャッ
プ１１２６に装着されている。スタイラスのペン先１１１８の軸周囲の動きは、
スタイラスの内側の端から横方向で軸周囲に伸び、平坦な部分１１８４を支えて
いる一体型アーム１１４８によって制御される（図１５を参照のこと）。使用に
際しては、スタイラスを基板に対して押しつけるとアーム１１４８が曲がり、ス
タイラスが引っ込む。スタイラスは好ましくは熱可塑性素材の噴射成形によって
形成され、もっとも好ましくはアセチルである。この動きは典型的には最大で０
．５ｍｍであり、ユーザにいくらかのフィードバックを提供する。さらに、スタ
イラスのペン先の融通性は、基板の表面上に少量のざらつきがあってもそれに対
処できる。場合によっては、スタイラスのペン先はほぼ動かないように固定して
もよい。
【００５７】 第１のエンドキャップ１１２４は、小さなボタン型かシリンダ型のバッテリ１
１３８を受け入れるような形状である。バッテリはエンドキャップの端にただ入
れるようにしてもよいし、エンドキャップの室の横側に挿入するようにしてもよ
い。バッテリを室の中に入れることにより、ボタン型でもシリンダ型でもバッテ
リの両方の電極が、室の中の電気接点に容易に係合するようになっている。バッ
テリを端にただ置くだけで、１つの電極と容易に係合できる。１つまたは２つの
ワイヤ、または他の電気経路１１３９が、バッテリ１１３８の１つの電極または
両方の電極とＰＣＢ１１４４を接続するために備えられている。
【００５８】 ペン先のキャップ１１５２は、エンドキャップ１１２６、印字ヘッド１１２０
、ＰＣＢ１１４４、スタイラスのペン先１１１８にまたがって伸び、開口部１１
５４が備えられてそこを通じてスタイラスのペン先１１８の自由端１１５６が突
出している。開口部１１５４は楕円形であり、印字ヘッド１１２０がスタイラス
のペン先の下の開口部を介してインクを噴射することを可能にする。
【００５９】 カートリッジ１１１６はペンの本体１１１２の中にあり、ペン先のキャップ１
１５２上に一体として形成された１つまたは複数の弾力性のあるスナップアクシ
ョンアーム１１５８によってその場所に安定している。バッテリ１１３８がエン
ドキャップに安定して装着され、両方の電極がＰＣＢ１１１４と電気的に接触し
ている場合、カートリッジは他の方法でペンの本体１１１２と係合する必要はな
い。１つの電極だけがＰＣＢに接続している場合、場合によってはスイッチを介
して他の電極へのパスを提供するためにペンの本体を使用することができるが、
この場合、バッテリの自由端は本体１１１２の閉じた端１１６０に装着された電
極と係合する。
【００６０】 白黒ペンでは、印字ヘッドを制御するために必要な最小の機能は、インクジェ
ットアクチュエータを制御するオン／オフスイッチと回路である。ＰＣＢまたは
印字ヘッド自体が、インクジェットアクチュエータ用の制御回路を組み込んでい
る。オン／オフスイッチは好ましくは、スタイラスのペン先が基板に押しつけら
れている時のみ噴射されるように制御される。スタイラスのペン先を基板に対し
て押しつけると、その結果スタイラスのペン先に圧縮力が生じる。この実施形態
では、この結果スタイラスが動き、圧縮力を感知するかまたはほかの方法によっ
て、この動きによってオン／オフスイッチを起動させることができる。スタイラ
スがほぼ固定されている場合には、スタイラスのペン先はペンの他の部分に対し
て動かない。
【００６１】 ＰＣＢと印字ヘッド回路はバッテリに永久的に接続していてもよいし、ペンは
別の「マスタ」オン／オフスイッチを備えてもよい。マスタのオン／オフスイッ
チを備えることによって、ユーザはペンを非マーキングモードで使用することが
可能になり、たとえば、個人オルガナイザタイプ（personal organizer）のデバ
イスのタッチスクリーンで使用することもできる。後で説明するように、他の機
構を使用してペンが印刷できないようにすることもできる。オーバーライドタイ
プのシステムがなく、ペンが永久的に「オン」であるような場合、印字ヘッドま
たはＰＣＢ回路、またはその両方は、好ましくは、ほとんどの電気回路をオフに
してバッテリの電力を保存する、「スリープモード」タイプの回路を含む。スタ
イラスのペン先を押しつけることによって電気システムと印刷が「起動」する。
ソリッドステートのデバイスなので、スリープモードからアクティブモードへ変
わることによって生じる、印刷を開始する際の遅れはユーザが気づかないほいど
小さいものとなる。ペンが加速度計などのモーション感知デバイスを含む場合、
このセンサは、指定された閾値より上の動きを感知するとペンを「起動」させる
ことができる。
【００６２】 図１と図３に最良に示されるように、ペンの本体１１１２は左右対称ではなく
、フィンガーグリップ１１６２を備える。このフィンガーグリップ１１６２によ
って、ユーザはスタイラスのペン先１１１８が印字ヘッド１１２０の上になるよ
うな方向でペンを持つようになる。しかしペンの方向は重要ではなく、図７では
、どの方向でもスタイラスのペン先によって印字ヘッドからペンのインクの経路
が妨げられないような構成になっている。
【００６３】 図７は、１１６４、１１６６、１１６８の番号で示されている３つの異なる向
きでスタイラスのペン先を紙に対して置いている様子を示す。印字ヘッドからの
インクのパスは線１１７０によって示されている。紙１１６４は、スタイラスの
ペン先が印字ヘッドの上になっている向きを表し、紙１１６６はスタイラスのペ
ン先が印字ヘッドの下になっている向きを表している。紙１１６８は、スタイラ
スのペン先が印字ヘッドの横になっている向きを表している。図から分かるよう
に、スタイラスのペン先はどの向きでも紙に向かうインクの経路を妨害しない。
【００６４】 図８は図１から図６と同様なカートリッジ１１７２を示すが、カートリッジが
バッテリを含まないことだけが異なる。他の点ではカートリッジは図１から図６
のカートリッジとほぼ同じであるので、同じ部分は同じ番号で識別されている。
主な違いは、エンドキャップ１１７４が簡単なプラグであり、バッテリを受け入
れる準備を有しないことである。さらに、ＰＣＢ１１４４に伸びる電気接触また
はワイヤはない。カートリッジ１１７２は、バッテリまたはワイヤ式接続のいず
れかである電源を含む、ペンの本体で使用することが意図されている。ペンの本
体はＰＣＢ１１４６と接触する電極を含む。インクサプライ１１１６は、自己電
力式実施形態と同じ長さであってもよいし、異なる長さであってもよい。ペンの
中のバッテリは使い捨て型バッテリであってもよいし、充電式バッテリであって
もよい。
【００６５】 カートリッジは好ましくは、ハードコード化されるかまたは不揮発性メモリ内
に記憶され、カートリッジが白黒カートリッジかまたはカラーカートリッジかと
いうこと、可能な線の最大幅など、カートリッジの１つまたは複数の特性を識別
する識別情報を含む。さらに、カートリッジは各室の中のインクのレベルを監視
するか、またはインクが切れた時を検出する回路を含んでいてもよい。この情報
は、ＰＣＢ１１４４上の接触を介してペンが使用できるようになっている場合も
ある。別法としては、ペンのコントローラが、計算されるか、推定されるか、ま
たはカートリッジによって供給された最初のインクの量から、印刷が発生した時
にインクの量をデクリメントする。１つの形態では、カートリッジは不揮発性メ
モリ内に最初のインク量を記憶し、カートリッジが取り付けられた時にこの情報
をカートリッジから抽出することができる。このようにすると、カートリッジを
比較的「データ処理能力を持たない」デバイスでにすることができる。
【００６６】 センサを伴うペン 光感知デバイスが組み込まれたペンは図９と図１０に示されている。ペン１２
００は本体成形１２０２、シャシ成形１２０４、および前面成形１２０６を有す
る。ペン１２００は、図１から図６に示されたカートリッジと同じカートリッジ
１２０８、すなわち、自己電力式使い捨てカートリッジ１２０８を使用する。
【００６７】 ペンはまた、ＰＣＢ１２１２と光成形（optical molding）１２１４を備える
光感知パッケージ１２１０を含む。ＰＣＢ１２１２は、画像センサデバイス１２
１６、光源デバイス１２１８、処理チップ１２２０、無線送信器チップ１２２２
、ディスプレイＬＥＤ１２２４、およびアンテナ１２２６を含む。アンテナ１２
２６は、ワイヤ１２２８を介してＰＣＢ１２１２に接続される。ＰＣＢはオプシ
ョンとしては加速度計１２３０を含む。画像センサデバイス１２１６は狭帯域の
電磁波に応答してもよいし、広帯域の電磁波に応答してもよい。光源デバイス１
２１８は、センサデバイスが応答する波長の一部のまたは全波長の電磁放射を放
出する。画像センサデバイス１２１６は、好ましくは１つまたは複数の電荷結合
素子（ＣＣＤ）またはＣＭＯＳ画像センサを備える。光源１２１８は好ましくは
、１つまたは複数のあらかじめ選択された波長で電磁波を放射する１つまたは複
数のＬＥＤを備える。光源と画像センサは１つまたは複数のフィルタを備え、不
要な波長を濾波して除去することができる。場合によっては、赤外線放射のみに
応答する第１の画像センサの組と、可視光のみに応答する第２の画像センサの組
を有すると望ましいこともある。同様に、赤外線のみを放射する第１の光源の組
と、可視光のみを放射する第２の光源の組を有することが望ましいこともある。
他の波長の組合せも可能であり、デバイスは２つ以上の波長の帯域に応答するこ
ともできる。
【００６８】 我々は、以前の出願、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６５（整理番号ＮＰＳ００１
）、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６０（整理番号ＮＰＰ００１）、およびＰＣＴ／
ＡＵ００／００５６９（整理番号ＮＰＴ００２）の中で、紙に印刷された目に見
えないタグを感知するペンを含む、ネットページと呼ばれるシステムを開示して
いる。ペン１２００は我々の以前の出願に開示されたネットページペンのすべて
の機能を含むことができ、実際には、制御できるマーキング機能を伴うネットペ
ージペンと言ってもよい。
【００６９】 光源デバイス１２１８によって放射された光は光成形１２１４によってレンズ
１２３２に導かれ、ついで使用中の基板に導かれる。レンズが受け取った光は光
成形１２１４によって画像センサデバイス１２１６に導かれる。多数の光源また
は画像センサがある場合、光成形は必要に応じて、ビームコンバイナとスプリッ
タ、フィルタを含む。レンズは好ましくは光成形の一部であり、前面成形は開口
部１２３３を有し、これを通じて光が光成形１２１４を出入りする。開口部１２
３３は素材を欠くことによって画定することもできるし、画像感知デバイス（複
数可）１２１６が使用する光に対してほぼ透過的な素材を提供することによって
画定することもできる。
【００７０】 ＰＣＢはシャシ成形１２０４内のスロット１２３４に装着され、アンテナはシ
ャシ成形１２０４の上面のスロット（図示せず）の中に伸びている。シャシ成形
は本体成形にスライドして入り込み、前面成形１２０６によってその位置に保持
される。前面成形１２０６は、本体成形のくぼみ１２３６に係合するスナップフ
ィッティング（図示せず）で本体の成形にぱちんとはまる。ペンのＰＣＢ１２１
２はカートリッジのＰＣＢ１１４４の接触１１４４と係合して、カートリッジが
担持するバッテリから電力を受け取り、印字ヘッド１１２０の動作を制御する。
印字ヘッドの制御は用途とプロセッサに依存し、本文書の後のセクションで論じ
られる。
【００７１】 印字ヘッドの制御 図１１から図１３は、本発明の別の実施形態によるペン１２５０を示す。ペン
は単純な管状の本体１２５２を有し、その中でインクカートリッジ１１１４を受
け止めている。カートリッジ１１１４は白黒インクのカートリッジであってもよ
いし、カラーカートリッジであってもよい。本体１２５２はＰＣＢ１２５４を含
み、ＰＣＢ１２５４の上にはプロセッサチップ（複数可）１２５６と電位差計１
２５７が装着される。電位差計は本体１２５２の上面の下の位置にあり、外部の
スライダ１２５８と接続する。スライダ１２５８は本体のスロット１２６０にス
ライドして入る。ＰＣＢ１２５４は接触パッド１２６２を含み、接触パッド１２
６２はカートリッジ１１１４の接触１１４６と係合して電力を受け取り、印字ヘ
ッド１１２０を制御する。
【００７２】 電位差計は、印字ヘッド１１２０が付着させるインクの１つの特性を調節する
ことができる。これは付着されるインクの量、作成される線の幅、付着されるイ
ンクの色（カラーカートリッジ内の）、または他の任意の属性の値であってよい
。
【００７３】 先に触れたように、カートリッジは、カートリッジが白黒カートリッジである
かカラーカートリッジであるかということ、可能な線の最大幅など、カートリッ
ジの１つまたは複数の特性を識別する情報を含むことができる。ペンのＰＣＢ１
２５４のプロセッサ１２５６は、この情報をカートリッジから得て、印字ヘッド
１１２０の該当する属性の値を変更することができる。カートリッジ１１１４は
、変更できる属性を示す領域１２６８を含む場合もある。この情報はカートリッ
ジの本体に直接印刷することもできるし、スティッカを経由して接着することも
できる。本体はスライダ１２５６に隣接する透明な領域１２６４を含み、この領
域を介して領域１２６８が見える。したがってたとえば、カラーの出力が変更で
きるカラーカートリッジは、領域１２６４を介して見える領域１２６８に虹のス
トライプを有する場合がある。ユーザは、インデックス線１２６６が必要な色に
隣接するようにスライダ１２５８をスライドさせるだけで、任意の色を選択でき
る。線の幅が調節可能な白黒カートリッジは、線幅を表し軸周囲に伸びるウェッ
ジを有する場合がある。他の属性が制御できることは明らかである。
【００７４】 印字ヘッドとスタイラスのペン先 図１４と図１５は、本発明のカートリッジとペンで使用する好ましい構成の印
字ヘッドとスタイラスのペン先を詳細に示し、また、図５、図６、図８のカート
リッジ内に使用されている様子に示している。従って同じ部品は同じ参照番号を
有する。
【００７５】 印字ヘッド１１２０はＰＣＢ１１１４に装着され、エンドキャップ１１２６の
中のくぼみ１１７６に受け止められている。印字ヘッドとくぼみはどちらも円形
ではなく、正しい向きになるようになっている。エンドキャップ１１２６は４つ
のインクギャラリ１１７８を含み、４つのインクギャラリーの各々はインク出口
１１８０のくぼみ１１７６に突き出ている。これらの出口は印字ヘッド１１２０
のインク入り口１１８２と連絡している。
【００７６】 スタイラスのペン先１１１８はペン先のキャップ１１５２のスロット１１８４
の中に装着され、エンドキャップ１１２６の表面１１９０によってその場所に支
えられている。カンチレバー式アーム１１４８は平坦な部分１１８４を支え、ス
タイラスのペン先を外側に向けている。スタイラスのペン先の前面の部分１１８
６は断面図は円形であるが、後面の部分１１８８は、エンドキャップ１１２６の
表面１１９０上にスライドする平らな部分１１９１を有する。
【００７７】 スタイラスのペン先は、平らな面１１９１に沿って斜めに伸びるスロット１１
８１を含む。印字ヘッド１１２０は回転式キャッパ１１８３を含む。キャッパは
第１の動作位置と第２の動作位置の間で移動できる。第１の位置では、印字ヘッ
ドのインク噴射ノズルはカバーされ、好ましくは密封されて印字ヘッド内のイン
クの乾燥、異物の侵入、またはその両方を防ぐ。第２の位置では、印字ヘッドの
インク噴射ノズルはカバーされず、印字ヘッドは動作することができる。キャッ
パ１１８３は、スロット１１８１と係合するアーム１１８５を含む。したがって
スタイラスのペン先が印字ヘッドに出入りすると、キャッパ１１８３は回転する
。スタイラスのペン先に負荷がなく完全に伸びている時、キャッパは第１の位置
にあり、スタイラスのペン先が押しつけられている時は、キャッパは第２の位置
にある。キャッパ１１８３は印字ヘッド１１２０のオン／オフスイッチを組み込
み、キャッパが第２の動作位置にある時だけ印字ヘッドが動作できるようにして
もよい。スロットはキャッパを開閉する斜めの部分と、スタイラスのペン先が動
いてもキャッパの動きが発生しないような軸周囲に伸びた部分を有してもよい。
【００７８】 印字ヘッドとキャッパの構成 印字ヘッド１１２０とキャッパ１１８３の構成と配置は、図１６から図２４に
示されている（図１６と図２４も含む）。印字ヘッド１１２０は、半導体材料の
４つの層１３０２、１３０４、１３０６、１３０８のアセンブリである。層１３
０６は電気的に有効な半導体要素であり、ＭＥＭＳインク噴射デバイス１３１０
を含む。層１３０６は標準の半導体製造技法を使用して作成されている。層１３
０２と１３０４は印字ヘッド内では電気的に無効であり、インクの入り口１１８
２からインク噴射デバイス１３１０にインクを供給する通路を提供する。層１３
０８もまた電気的に無効であり、各インク噴射デバイス１３１０の上の開口部１
３１２でガードを形成し、インクが印字ヘッドから噴射できるようにする。層１
３０２、１３０４、および１３０８は、層１３０６と同じ材料である必要はなく
、半導体である必要もないが、同じ材料を使用すれば、素材のインタフェースに
伴う問題が避けられる。さらに、すべての構成要素に半導体素材を使用すること
により、半導体製造技法を使用して全アセンブリを作成することができる。
【００７９】 印字ヘッド１１２０は４つのインクの入り口１１８２を有し、インク噴射デバ
イス１３１０は１２の組に構成され、１２の組の各々は印字ヘッドの中心１３０
０からほぼ放射状に外側に伸びている。インク噴射デバイス１３１０の放射線は
４つずつ、同じインクの入り口に接続されている。同じインクの入り口に接続さ
れたインク噴射デバイスは、インク噴射デバイスの組を形成する。インク噴射デ
バイス１３１０は放射線のサイドに交互に配置され、この結果、放射状の中央で
は互いの間隔が近くなっている。インク噴射デバイス１３１０の１２の「線」は
、印字ヘッドの中心１３００を囲んで左右対称に配置され、間隔は３０°である
。インク噴射デバイス１３１０の「線」の数は１２より多くても少なくてもいい
ことが理解されるであろう。同様に、インクの入り口１１８２は４つより多くて
も少なくともよい。好ましくは、インクの入り口１１８２の各々に等しい数の線
がある。カートリッジ内で使用されるインクが１つだけの場合、インクの入り口
は、インク噴射デバイスの同じ数の「線」に供給する必要はない。
【００８０】 層１３０６はタブ１３１１を含み、タブ１３１１の上にはいくつかの電気制御
接触１３１２の組が備えられている。はっきり示すために、４つの接触のみが示
されているが、使用される異なるカラーインクの数と、個別のインク噴射デバイ
ス１３１０に対する望ましい制御の程度、および他の要件に応じて、より多くの
接触があってもよい。印字ヘッドはタブをＰＣＢ１１１４の上に接着することに
よって、ＰＣＢ１１１４の上に装着される。電気接触１３１２はＰＣＢ１１１４
の上の対応する接触（図示せず）と係合する。層１３０６は各インク噴射デバイ
ス用の制御回路を含み、オンの時にはそのデバイスを制御する。しかし一般に、
どのカラーインクを印刷するか、相対的な量はどれくらいにするかなどの、より
高いレベルの制御はすべて、印字ヘッドの外部で行われる。制御は、ＰＣＢ１１
１４上の回路が行ってもよいし、図９および図１０のデバイスの１２１０、また
は図１１、図１２、および図１３のデバイスの１２５４などペンのＰＣＢが行っ
てもよい。このような高度の制御は接触１３１２を介して印字ヘッド１１２０に
渡される。好ましくは、インク噴射デバイスの各々の組に関して、少なくとも１
組の接触１３１２がある。しかし、線ごと、または個別のインク噴射デバイスご
とに対処してもよい。もっとも簡単な形では、各組は制御信号によってオン、オ
フされるだけであってもよい。
【００８１】 図１６に示される平面図では、印字ヘッド１１２０はほぼ八角形のプロファイ
ルを有し、タブ１３１４と１３１６は、八角形の相対する面から伸びている。タ
ブ１３１６は層１３０２、１３０４、１３０６のみから形成されるのに対し、タ
ブ１３１６は１３０２、１３０４、１３０６、１３０８の４つの層すべてから形
成されることに気づかれるであろう。これによってＰＣＢ１１１４が層１３０８
の上に伸びることなく、層１３０６に接着することが可能になる。タブを伴う八
角形の形はまた、エンドキャップ１１２６のくぼみ１１８０内に印字ヘッドを入
れる助けにもなる。
【００８２】 キャッパ１１８３も好ましくは、印字ヘッドと同じ半導体素材で形成されてお
り、印字ヘッドの中心１３００の周囲で回転するように印字ヘッド上に装着され
ている。キャッパは電気的に無効な層なので、印字ヘッドと同じ素材である必要
はなく、半導体である必要さえない。キャッパは開いた位置（図１７を参照のこ
と）と閉じた位置（図１８を参照のこと）の間で回転できる。開いた位置は図１
６と図１８に示され、閉じた位置は図１６と図１８の点線で示されている。キャ
ッパ１１８３は、１２の放射状に伸びる開口部１３１８を有する。これらの開口
部は、すべてのインク噴射デバイスが開いた位置で、開口部を介してインクを自
由に噴射できるような大きさと配置になっている。閉じた位置では、開口部１３
１８はインク噴射デバイスの線の間の材料に重なり、開口部１３１８の間のキャ
ッパの材料は上の層１３０８の開口部１３２０に重なる。こうして、インクは印
字ヘッドから漏れることがなく、異物が開口部１３２０及びインク噴射デバイス
に入り妨害の原因になるかもしれないということもない。開口部１３１８は、好
ましくは標準の半導体エッチング方法を使用してキャッパ１１８３内に形成され
る。示された実施形態では、各開口部は一連の重なる円筒形の穴に等しく、この
直径はキャッパの中心１３００からの放射距離の関数である。別法としては、開
口部は互いに角度の小さい、２つの放射状に伸びる線で画定される場合もある。
回転した時にはキャッパの外側は内側よりも多く動き、放射距離が大きくなって
も開口部の幅を広げる必要がないことが理解されるであろう。
【００８３】 キャッパはほぼ平らであり、８つの脚１３２２が下の面１３２６の周辺部から
下に向かって伸びている。これらの脚は周辺部の周囲で等間隔であり、上の層１
３０８の上の面１３２９の周辺の縁に形成された、対応するスロット１３２８に
係合する。スロットは四角形であり、内側の角は丸みを帯びている。スロット１
３２８の内側の面１３３０と脚の内側の面１３３２はアーチ状であり、印字ヘッ
ドの中心１３００を中心として、キャッパを中心軸１３００の周囲で回転させる
。しかしこれは本質的なものではない。示された実施形態では、八角形の各面が
スロット１３２８を有するが、これも本質的ではなく、たとえば、交互の面だけ
がスロットを有してもよい。脚１３２２とスロット１３２８が左右対称であるこ
ともまた、本質的ではない。
【００８４】 キャッパの回転は、アーム１１８５をスタイラスのペン先の角度の付いたスロ
ット１１８１に係合させることによって生じる。キャッパの回転は最終的には脚
１３２２とスロット１３２８によって限定される。キャッパ、印字ヘッド、また
はスタイラスのペン先の損傷を防ぐために、アーム１１８５は狭い部分１３３４
を有する。スタイラスのペン先が押し込まれ過ぎた場合は、アーム１１８５は狭
い部分１１３４の周囲で曲がる。さらに、ガードアーム１３３６がアーム１１８
５の両側に備えられ、回転を限定する役に立つ。印字ヘッドが挿入されるくぼみ
１１７６は開口部を有し、その中にガードアームがある。なんらかの理由でキャ
ッパが回され過ぎた場合は、ガードアームが開口部の側面に接触し、脚１３２２
がスロット１３２８の端に接触する前に回転を限定する。
【００８５】 印字ヘッドの起動 ペンはオンにすることができるが、印字ヘッドはスタイラスのペン先が基板に
対して押しつけられているときだけ起動するのが望ましい。スタイラスのペン先
は、ペンに入ると、簡単なオン／オフスイッチを閉じるようになっている。別法
としては、フォースセンサがスタイラスのペン先に加えられる力の量を測定する
ようにすることもできる。これに関して、カンチレバー式アーム１１４８を電気
的なフォースセンサとして直接使用してもよい。別法としては、別のフォースセ
ンサがスタイラスのペン先の内側の端による作用を受けるようにしてもよい。フ
ォースセンサが使用される場合、フォースセンサは印字ヘッドをオン、オフする
だけに使用してもよいし、または、（電子的に）インク噴射の率を制御し、たと
えばより大きな力はより大きな噴射率を生じさせるように使用してもよい。感知
された力は、線の幅など別の属性を制御するためにコントローラによって使用さ
れる。キャッパの回転によって、オン／オフスイッチの状態を変えることもでき
る。
【００８６】 印字ヘッドのインクの通路 印字ヘッドは放射状に配置された異なるカラーインク噴射デバイスを有するの
で、異なるカラーインク噴射デバイスが交互に重ねられる場合、噴射デバイスに
インクを供給する際に問題を起こす。従来のプリンタでは、インク噴射デバイス
は平行な行で配置されているので、異なるインクはどれも行のいずれかの端また
は両方の端から各行に供給できる。放射状の配置では、これは不可能である。
【００８７】 底の層１３０２の背面は４つのインクの入り口１１８２を備える。これらの入
り口は背面上で楕円形であり、層１３０２の厚さのほぼ半分であり、円形の開口
部１３４０として上の表面まで続いている。層１３０２の背面はまた、中心領域
に位置する４つのグルーブ、１３４２、１３４４、１３４６、１３４８を有する
。層１３０２を介してグルーブから伸びるいくつかの穴がある（図２１と図２４
を参照のこと）。下の層１３０２の下の面はエンドキャップ１１２６を密封する
ので、これらのグルーブは密封された通路を画定する。
【００８８】 上記のように、インク噴射デバイス１３１０には４つのインクの入り口と１２
の線があるので、インク噴射デバイスの３つの線は同じインクの入り口からイン
クを受け取る必要がある。図２１を参照すると、インク噴射デバイスの３つの線
の第１の組は、１３７０、１３７１、１３７２と番号を付けられている。この組
はインクの入り口１１８２ａによって供給されたインクを受け取る。第２の層１
３０４は、インク噴射デバイスの線の下で厚さを貫いて伸びるスロット１３５０
を有する。図１９に示されるように、スロット１３５０の外側の端はインクの入
り口１１８２ａと並んでおり、インクを入り口１１８２ａの上にある線１３７０
のデバイスに供給する。スロット１３５０の他の端は層１３０２の穴１３５６と
並んでおり、グルーブ１３４２と連絡する。グルーブ１３４２の端は上の表面へ
の穴１３５８と１３６０を有し、これらはそれぞれ、スロット１３５２と１３５
４に連絡する。これらのスロットはインクをそれぞれ線１３７１と１３７２に供
給する。相対するインクの入り口１１８２ｃからインク噴射デバイスのそれぞれ
の線１３７６、１３７７、１３７８へのインクの供給は、スロットとグルーブが
鏡像になっていることによって実現される。
【００８９】 インクの入り口１１８２ｂはスロット１３６２と連絡するので、インク噴射デ
バイスの線１３７３に供給する。スロット１３６２の内側の端は層１３０２の穴
１３６４と連絡する。この穴１３６４はグルーブ１３４４と連絡する。グルーブ
１３４４の他の端は上の表面に伸び、スロット１３６８と連絡する穴１３６６を
有する。スロット１３６８はインク噴射デバイスの線１３７４と１３７５の下に
伸びるので、３つの線すべてが同じインクを受け取る。入り口１１８２ｄから線
１３７９、１３８０、１３７１へのインクの供給は、スロットとグルーブが鏡像
に配置されていることによって実現される。
【００９０】 印刷されるインクの属性の値の制御 電位差計を介した色の制御 図２３は、ペンの本体１４０２と、交換可能な４色のインクカートリッジ１１
１４を有する４色のペン１４００を示す。ペンの本体１４０１は３つの回転式電
位差計１４０４、１４０６、１４０８を含む。電位差計はそれぞれ、色相、彩度
、明暗度を制御する。ペンの本体はまた、設定に対応する色を表示するディスプ
レイ１４１０を含む。ディスプレイ１４１０は好ましくは、必要な色を表示する
機能を有する有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイである。別法として
は、ディスプレイは幾つかの異なる色のパルス幅変調ＬＥＤの組合せ、またはカ
ラーＬＣＤであってもよい。受動的ディスプレイは、各々の制御に隣接する表面
に印刷された、各制御の効果のグラフィカルな表示を備えていてもよい。さらな
るバリエーションは、ＨＳＶの数値またはテキストを出力するディスプレイを提
供する。ディスプレイは省略して、ユーザはサンプルの線を描いて所望の属性を
得るようにしてもよい。電位差計は回転式電位差計ではなく、線型電位差計であ
ってもよい。
【００９１】 他のカラー制御モデルを使用してもよいことを理解されたい。電位差計はＨＳ
Ｖを制御するのではなく、赤、緑、青（ＲＧＢ）の属性の値、または、付着され
るシアンインク、マゼンタインク、イエローインク（ＣＭＹ）の相対的な量を制
御してもよい。ペンは、電位差計がＨＳＶ、ＲＧＢ、またはＣＭＹのうち任意の
ものを変えられる機能を備えることができる。
【００９２】 サイクルボタンを介した色の制御 図２４は、ペンの本体１４２２と交換可能な４色のインクカートリッジ１１１
４を含むペン１４２０を示す。ペンの本体１４２２は、好ましくはＯＬＥＤであ
るカラーディスプレイ１４２４と、３つの制御ボタン１４２６、１４２８、１４
３０を含む。ペンの本体は、複数の異なる色値が格納されている不揮発性メモリ
を含む。制御ボタン１４２６はペンを「選択」モードにするように動作でき、選
択モードになると、ボタン１４２８と１４３０は、ペンを使用可能な記憶された
値の間を循環させ、ディスプレイ１４２４に印刷される対応する色を表示させる
。ボタン１４２８と１４３０は、異なる方向で、ペンが値の間をスクロールする
ようにする。１つの方向のスクロールだけしか認められない場合は、ボタン１４
３０は省略してもよい。望ましい値が表示されると、この値はボタン１４２６を
介して選択され、ペンは変更されるまで選択された組合せを作り出す。
【００９３】 サイクルボタンを介した線の属性の制御 図２５は、ペンの本体１４３４と交換可能な４色のカラーインクカートリッジ
１１１４を含むペン１４３２を示す。ペンの本体１４３４は、好ましくはＯＬＥ
Ｄであるカラーディスプレイ１４３６と、３つの制御ボタン１４３８、１４４０
、１４４２を含む。ペンの本体は、実線、点線、一点鎖線などの複数の異なるタ
イプの線を記憶する不揮発性メモリを含む。制御ボタン１４３８はペンを「選択
」モードにするように動作し、これによってボタン１４４０と１４４２は、ペン
を記憶された使用可能な線のタイプの間を循環させ、ディスプレイ１４３６に印
刷される対応する線を表示させる。ボタン１４２８と１４３０は、相対する方向
で、ペンを異なる線のタイプの間をスクロールさせる。望ましい値が表示される
と、この値はボタン１４３８を介して選択され、ペンは変更されるまで選択され
たタイプの線を生成する。線の幅も同様な方法で変更できるし、ペンはユーザが
選択できる、いくつかの線の幅を記憶できることが理解されるであろう。
【００９４】 他の制御モデルも本発明の範囲内にあり、本発明は電位差計または制御ボタン
を介した属性の制御に限定されない。
【００９５】 １つのペンが色、線のタイプ、線の幅、および場合によっては他の属性の制御
を提供し、１つのディスプレイと３つの制御ボタンを伴い、ペンは選択ボタンに
よって、色、線のタイプ、線の幅など使用可能な属性の間を循環できることが理
解されるであろう。さらに、色相、彩度、明暗度などの色成分の間を個別に循環
するボタンを備えることも可能である。
【００９６】 サンプリングを介した色の制御 ネットページの感知 図２６は、４色のインクカートリッジ１１１４とペンの本体１４５２を有する
ペン１４５０を示す。ペンの本体は、図９と図１０を参照して説明され、基板を
イメージングできるセンサパッケージ１４５４を組み込む。ペンの本体は、制御
ボタン１４５６と不揮発性メモリ（図示せず）を含む。ペンは、任意の対象に対
してスタイラスのペン先１１５４を「クリック」するだけか、またはクリックす
ると共にボタン１４５６のうち適切な１つのボタン２を押すことによって、その
対象から色を「選択」するように動作することができる。図２７に示されるカラ
ーカード１５１０が、ペンと共に使用される既定の色１５１２の虹を備える場合
もある。カラーカードはまた、色の明度を設定する領域１５１４と、線の幅およ
び／またはスタイルを選択する領域１５１６を含む。
【００９７】 センサパッケージ１４５４は、我々の以前の出願、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５
６９（整理番号ＮＰＴ００２）に説明されたようなネットページタグを検出し復
号化することができ、「カラーカード」は、各々がネットページタイプのタグで
目に見えないように符号化されている一連のカラーサンプルを備えていてもよい
。各カラーサンプルに関するタグは、「色をＸに設定する」など、位置ではなく
関数を示すだけでもよく、Ｘはサンプルの色である。ペンは、特定のタグ符号に
関連する関数が記憶されているメモリを含む。ユーザがペンを特定の色に設定す
るには、望ましい色をクリックするだけでよく、ペンはそれを感知しタグを復号
化する。
【００９８】 カラーカードの別の構造（図示せず）は、２つのコマンド領域を含んでいても
よい。第１の領域は「色選択モードにする」、または「ピック」モードというコ
マンドと同等なタグを含み、第２の領域は「色を現在の色に設定する」、または
「設定」モードというコマンドと同等なタグを含む。ユーザが色を選択するには
、第１の領域で「クリック」し、望ましいカラーサンプル上でクリックし、つい
で第２の「設定」領域でクリックするだけでよい。
【００９９】 別の変形例では、カラーカードは、値が１つのタグで符号化されている一連の
異なる色を含む。カードはこれらのタグで符号化された領域を含むので、ユーザ
は領域をクリックし、１つではなく一連の色をアップロードすることができる。
【０１００】 別法としては、タグは、タグが復号化されネットページサーバに送信されるネ
ットページシステム内と同じように動作する。サーバはタグに関連する機能を決
定し、適切な命令をペンに送信して戻す。この点に関しては、外部のデバイスに
情報を送受信する適切なハードウェア（送信器とアンテナ）を含む、図９と図１
０の実施形態を参照されたい。
【０１０１】 ペンがコンピュータシステムに接続されている場合、印刷されるものの属性は
ペン上の制御ではなく、ユーザがコンピュータを使用して設定することができる
。
【０１０２】 カラーカードはまた、線のタイプまたは線の幅など、印刷される線の任意の他
の属性の値をユーザが設定できるようにする領域を含んでいてもよい。
【０１０３】 ディスプレイは、次の項目を含む、形式、選択、状態情報を表示するために使
用することができる。 ・モード名 ・描画／彩色するための現在の色／テクスチャ ・描画のための現在の線の幅 ・彩色のための現在のブラシ ・現在選択されているテキストの最初の数語 ・現在選択されているテキストの画像の断片 ・選択されているハイパーリンクのＵＲＩ ・ペンの状態（パワー、プリンタとの通信など） ・エラーメッセージ
【０１０４】 図２８から図３３は、交換可能な４色のカラーカートリッジ１１１４を含むペ
ン１４７０を示す。ペンの本体１４７２は上端に光センサデバイス１４７４を含
む。ペンの本体はカラーディスプレイ１４７６と制御ボタン１４７８を含む。デ
ィスプレイと制御ボタンは、コントローラチップ（複数可）１４７９と共に第１
のＰＣＢ１４８０に装着されている。チップ（複数可）１４７９は、少数のカラ
ー（または他の属性）サンプルを記憶できる、少量の不揮発性メモリを含む。Ｐ
ＣＢはインクカートリッジ１１１４の接触パッドと接触し、電力を受け取り、印
字ヘッド１１２０を制御する接触パッド１４８２を含む。センサデバイス１４７
４は、第１のＰＣＢ上の接触（図示せず）と係合する第２のＰＣＢ１４８３上に
装着されている。２つのＰＣＢは製造を容易にするために備えられたものであり
、すべての構成要素が装着されたＰＣＢを１つだけ備えてもよい。
【０１０５】 センサデバイス１４７４は、シャシ成形１４８４を含む。この成形はペンの本
体の内部の端のくぼみにあり、ほぼ固定された位置にある。任意の目に見える色
をサンプリングできる画像センサも備えられている。センサ１４８６は好ましく
はＲＧＢ光受容体である。他のポイントセンサ、線センサ、または画像センサを
使用してもよい。
【０１０６】 成形１４８４はくぼみ１４８８を含み、その中に移動スイッチ１４９０がある
。このスイッチは成形と、画像センサ１４８６が装着されているＰＣＢ１４８３
の間にはさまれている。スイッチ１４９０は通常は開いているが、圧縮力によっ
て閉じる。レンズ１４９４を含むレンズ成形１４９２はペンの端の中にスライド
できるように装着され、ＰＣＢ１４８２を支えている。成形１４９２は、離れた
リング１４９６を含み、レンズ１４９４がほぼ平らな基板に接触しないようにし
ている。光はレンズ１４９４に入り、ポイントセンサ、線センサ、または画像セ
ンサ１４９６に焦点を合わせられるか向けられる。レンズ成形１４９２はペンの
中に押し込まれ、スイッチを押して、開いた状態から閉じた状態に変える。圧縮
力を離すと、スイッチは成形１４９２を外側に押し出す。
【０１０７】 ペンによって生成される線の色は、種々の方法で制御することができる。上記
のように、コントローラチップ１４７９はいくつかの異なる色を記憶することが
できる。印刷される色は制御ボタン１４７８を使用することによって、記憶され
た色から選択することができる。選択された色はカラーディスプレイ上に表示さ
れる。また、画像感知デバイス１４７４を使用して色をサンプリングし、カスタ
ムカラーをメモリ内に記憶することも可能である。ユーザは望ましい色のサンプ
ルに対して画像センサ１４７４を「クリック」することができる。これによって
スイッチ１４９０は閉じ、画像センサ１４８６によって検出された色は制御チッ
プ（複数可）１４７９に渡される。ついでコントローラチップは印刷される色を
セットし、サンプリングされた色を表示する。ユーザは、異なるカラーサンプル
上で「クリックする」かまたは、制御ボタン１４７８を使用することによって記
憶された色のうち１つを選択し、色を変更することができる。
【０１０８】 感知デバイスによってサンプリングされた色は、メモリ内に記憶させて後から
使用することができる。ユーザはサンプルを「クリック」してから、好ましくは
５秒などあらかじめ定められた時間のうちにボタン１４７４を押して、サンプリ
ングされた色をメモリ内に記憶させることができる。ボタンを押さないと色は「
一時」色として扱われ、記憶されない。メモリは、５または１０などの少数の色
しか記憶できない。より多くの色を記憶することも可能であるが、ユーザが望ま
しい色を選択することが難しくなる。メモリの容量が一杯になると、ペンはいく
つかのスキーマのうち１つを実行して、記憶された色を消去し新しい色のための
スペースを作ることができる。もっとも古く記憶された色、最近ほとんど使用さ
れない色、使用される頻度がもっとも少ない色などを消去する。別法としては、
ユーザに、色を手動で消去し、ついで記憶する色をサンプルしなおすようにプロ
ンプト表示してもよい。他の消去スキーマも本発明の範囲内である。
【０１０９】 他の動作モードも可能である。たとえば、ユーザの入力を必要とせず、サンプ
リングされた色をペンがすべて自動的に記憶することもできる。ペンは、（物理
的なメモリデバイスが１つだけしかない場合でも）２つまたは２つ以上の別のメ
モリを備えてもよい。第１のメモリは「お気に入り」の色を記憶するのに使用し
、第２のメモリは「一時的な」色を記憶するのに使用することができる。
【０１１０】 センサを使用して、線の幅および線のスタイルなど色以外の属性をサンプリン
グすることもできる。
【０１１１】 描画による線のスタイルまたは色の制御 図３４は、ペンの本体１４０２と交換可能なカートリッジ１１１４を有するペ
ン１５００を示す。カートリッジは白黒でもよいし、４色のカートリッジでもよ
い。ペンの本体は制御ボタン１５０４とインジケータ１５０６を含む。インジケ
ータは一色または多色のＬＥＤアセンブリであってもよく、制御ボタンとは別で
もよいし制御ボタンに組み込まれていてもよい。ペンは印字ヘッド１１２０を制
御するコントローラ回路と、印刷される線の属性の値を記憶する不揮発性メモリ
を含む。ペンは２つのモードを有し、第１のモードでは、現在選択されている属
性の値の組を印刷し、第２のモードでは記憶された属性の値の組から１つを選択
する。ペンは通常は第１のモードであり、ユーザが制御ボタン１５０４を押すと
第２のモードに設定される。好ましくは、制御ボタン１５０４は、ユーザが普通
に使用している時にはうっかりボタンを押す可能性は少ないが、簡単にアクセス
できるようなペン上の位置にある。１つの位置はペン１５０８の上であるが、こ
の場合、両手で操作する必要がある。スタイラスのペン先の領域の近くであれば
、片手で動作できる。
【０１１２】 ペンは第２のモードでは、好ましくはインジケータ１５０６を使用して第２の
モードであることを示す。インジケータは第１のモードでは動かず、第２のモー
ドでは点滅するか色を変えてもよい。場合によっては、インジケータは省略して
もよい。
【０１１３】 使用可能な属性の値の組の間を循環するには、ユーザは紙片などの上に線を描
くだけである。上に論じたように、印字ヘッドはスタイラスのペン先が紙に押し
つけられている時だけ起動する。組の間の循環は、描画を開始または停止するこ
とによってトリガできる。好ましい形態では、ユーザは線を描き、ペンを持ち上
げる。描かれたばかりの属性の値の組は、スタイラスのペン先を「持ち上げて離
した」時に「現在の」属性の値の組に設定される。ユーザがボタン１５０４を押
すと、ペンは「現在の」属性の値の組、すなわち描かれたばかりの線の属性の値
で印刷を継続する。ボタンを押さなかった場合は、スタイラスのペン先を「下ろ
す」と、「現在の」属性の値の組はメモリ内で次の組に変えられ、新しい属性の
値の組が印刷される。次々に線を描くことにより、ペンは使用可能な属性の値の
組の間で循環する。属性の値の組は色、線の幅、線のスタイル、または任意の他
の変えられる特性であるか、または、このような特性の組合せであってよい。ペ
ンはいくつかの属性の値の組のグループを有し、たとえば第１のグループでは色
の選択が可能であり、第２のグループは線のスタイルの選択が可能であり、第３
のグループでは線の幅の選択が可能であるとしてもよい。変更する適切なグルー
プの選択は、制御ボタン１５０４を使用することによって実行される。別法とし
ては、すべてのグループのすべての構成要素の間を連続的に循環してもよい。
【０１１４】 間接的な印刷 基板上へのインクの直接の印刷が好ましい印刷方法であるが、間接的な印刷も
可能である。小さなMemjet印字ヘッドを使用して汎用の描画用の道具を作成する
ことができる。小さな円筒形のローラがページと接触する。ローラはスタイラス
の軸の周囲を自由に回転するので、ローラがページ上をドラッグすると、動きの
方向の正しい角度になるように自動的に向きを変える。Memjet印字ヘッドはロー
ラの背後に装着されている。この印字ヘッドはローラの後ろに印刷し、ローラは
印刷された画像をページに転写する。ローラがページに接触した後、小さなクリ
ーニングステーションがローラ表面についてインクをきれいにするので、印字ヘ
ッドは常にきれいな表面で印刷する。印字ヘッドはディザリングされたバイレベ
ル（bi-level）のＣＭＹまたはＣＭＹＫを介してコントーン色の画像を再生する
。スタイラスをプログラミングして、任意の色とテクスチャで連続的な線を生成
したり、ストロークをペイントすることができる。印刷のレートはページに対す
るローラの動きの速度によって指示される。これは、たとえばローラの実際の回
転、または第２世代の光マウスと同じように表面を連続的にイメージングして動
きを検出すること、または自己マッピング表面のマップを感知し復号化すること
によるなど、いくつかの方法で決定することができる。
【０１１５】 スタイラスはまた非マーキングモードに切り替えることもでき、マーキング用
のペン先と非マーキングのペン先の両方を必要としなくてもよい。
【０１１６】 ユーザはバーチャルカラー、テクスチャ、線のスタイルを、印刷されたパレッ
トから汎用ペンにロードすることができる。スタイラスはオプションとしてはＬ
ＣＤまたはＬＥＤを介して現在の設定を示すこともできる。
【０１１７】 ストローク効果 本発明のペンは多くの種々のストローク効果の機能を有する。色および線の幅
などストローク効果の一部は時間と位置からは独立している。点線の印刷など別
のストローク効果は、時間と、ペンの相対的な位置に依存している。図９と図１
０の実施形態はオプションとして加速度計アレイを含む。このアレイを使用して
ペンが基板上を動く時にペンの相対的な位置を導出することができる。したがっ
て、ペンの速度が変わっても同じ長さのダッシュで１点鎖線を描くことができる
。他の多くの効果も可能であり、その中には次のような効果が含まれる。 ストロークのスタイル 色のテクスチャ（平塗り、画像、プロシージャル） 不透明なテクスチャ（平塗り、画像、プロシージャル） ペン先の形（２Ｄの形、３Ｄの形、向き） ストローク幅の決定 「キャップ」とコーナーの形状の決定 スタイルを変える要因 時間（速度） ストローク幅 不透明さ（エアブラシ） 間隔（向きを含む） 画像を「表す（Ｒｅｖｅａｌ）」 市松模様のペイント ミシン目 レインボーカラー 「画像ホース」 位置 オン／オフ 特定のスタイル／現在のスタイル 傾き ３Ｄのペン先の形状 力（「圧力」） ストロークの幅 不透明さ（エアブラシ） ペン先、インク、紙、ブラシ、ペイント、キャンバスのシミュレーションされた
物理的特性 ペン先／ブラシから紙／キャンバスへインク／絵の具を転写する すじを付けたブラシのストローク レイヤの作成（キャンバスの上のストローク、ストロークの上のストローク） 拡散 粘性 ミキシング クベルカ−ムンク 色モデル シミュレーションされた照明 光源の方向と色 媒体の色の物理的特性 レイヤのトポグラフィ 例 ペン ボールペン カリグラフィ 鉛筆 グラファイト 色 木炭 油彩 水彩 クレヨン パステル
【０１１８】 この点に関しては、我々の以前の出願、ＵＳＳＮ０９／１１２，７７７（整理
番号ＡＲＴ２４）、ＵＳＳＮ０９／１１２，７９７（整理番号ＡＲＴ３０）、Ｕ
ＳＳＮ０９／１１３，０９１（整理番号ＡＲＴ４７）、およびＵＳＳＮ０９／１
１３，０５４（整理番号ＡＲＴ５２）を参照されたい。
【０１１９】 動きの感知 図９と図１０の実施形態は、オプションとして加速度計を含む。この加速度計
を使用してペンの１つまたはいくつかのストロークの中で相対的な動きの感知／
位置決定を提供することができる。この動きは記録され、ユーザのストロークの
デジタルインク記録を提供するために使用できる。相対的な動きの感知はたとえ
ば、基板と接触するジャイロスコープまたは回転するボールなど、ほかの手段に
よって達成することもできる。
【０１２０】 １つのストロークの中の絶対的な位置を決めたほうが望ましい。図９と図１０
のペンはネットページ機能を有し、基板上に印刷された目に見えないタグを検出
し復号化することができる。このネットページ機能は、タグの中に符号化された
絶対的な位置を使用して、ネットページで符号化された基板上のペンの絶対的な
位置を決定する機能をペンに提供する（したがって、１つのストローク内の絶対
的な位置）。別法としては、ペンはタグを復号化せず、タグのグリッドに基づい
たレイアウトを使用してストローク内の絶対的な位置決定を提供する。ストロー
ク内の絶対的な位置決定は、基板の表面のイメージング、および基板のテクスチ
ャを使用して動きを検出するなど、他の手段を使用しても実行できる。
【０１２１】 上記のようにネットページタグを使用すると、ページ内の絶対的な位置を決め
ることができる。これによってペンがネットページアプリケーションによって制
御され、ネットページの面にマーキングすることができる。ユーザはペンをペー
ジ上で動かす。ペンが動くと、ペンはページ上のペンの絶対的な位置を決めるこ
とのできるタグを検出する。ネットページアプリケーションはペンを制御して、
ペンの位置に従ってページをマーキングするように制御する。このように、ペン
はページの適切な部分の上でスタイラスをこすり付けることによって画像を「現
す」ことができる。
【０１２２】 コンピュータインタフェース 図９と図１０のペンはネットページ機能を有し、ネットページサーバと両方向
の通信を有する。適切なソフトウェアを使用することによって、ネットページア
プリケーションからマーキングデバイスの属性の値を制御することが可能である
。たとえば、ユーザは色、色のパレット、ペン先のスタイル、または線のスタイ
ルを選択して、これらをペンのメモリにダウンロードすることができる。
【０１２３】 ネットページタグは機能または位置を符号化することができる。ペンはメモリ
機能を有するので（ペンはメモリ機能にストアしてもよく）、ペンはネットペー
ジのサーバに戻らなくても感知されたタグによって制御できる。通常は、ネット
ページのサーバが位置コードの解釈を行う必要がある。
【０１２４】 ネットページシステムは「デジタルインク」と呼ばれる機能を含み、システム
はペンのパスを記録し、署名の記録（recordal）ができる。図９と図１０のペン
はまた、デジタルインクの「スタイル」を記録する機能も提供する。ペンは、基
板上に描かれた目に見えるマーキングの１つまたは複数の属性に関する情報をネ
ットページサーバに送信することができる。これらの属性は色、線の幅、線のス
タイルを含むが、これらに限定されるものではない。
【０１２５】 ペンの通信は、赤外線、短距離（ＤＥＣＴ、ブルートゥース）または長距離（
ＣＤＭＡ、ＧＳＭ）の無線送信によってもよく、また、ローカルリレー（ブルー
トゥースから移動電話）、または一時的または永久的なワイヤ式接続を介しても
よい。一時的なワイヤ式接続は、全パレットをダウンロードするには有利であろ
う。
【０１２６】 結び 本発明をインクジェットタイプのマーキングデバイスを参照して説明したが、
本発明はインクジェットタイプのデバイス、または材料を基板上に沈着させるデ
バイスに限定されないことを理解されたい。本発明は、サーマルプリンタ、電子
ペーパータイプ（ｅインク）のプリンタなど、基板の電子的に可変な要素の状態
を変更する、基板を変更するデバイスを含む。電子的に有効なインクをよりよく
理解するためには、米国特許第６，０１７，５８４号、６，１２４，８５１号、
第６，１２０，８３９号、第６，１２０，５８８号、第６，１１８，４２６号、
および第６，０６７，１８５号を参照されたい。これらはすべてE Ink Corporat
ionに譲渡されており、この内容は参照により本明細書に組み込まれている。
【０１２７】 各々の説明された実施形態は本発明の機能の一部しか含んでいないが、２つま
たは２つ以上の異なる実施形態に開示された機能の一部またはすべてを組み合わ
せてもよいことを理解されたい。
【０１２８】 本発明を、好ましい実施形態といくつかの特定の代替の実施形態を参照して説
明した。しかし関連分野の当業者であれば、本明細書に具体的に記述された実施
形態とは異なるいくつかの実施形態も本発明の精神と範囲の中にあることが理解
されるであろう。したがって、本発明は、適宜、参照により組み込まれた文書を
含むこの明細書に説明された特定の実施形態に限定することを意図するものでは
ないことを理解されたい。本発明の範囲は添付の請求項によってのみ限定される
ものである。
【手続補正書】
【提出日】平成１４年４月２６日（２００２．４．２６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】 センサを有する電子的に制御可能なペン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ， ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 シルバーブルック，キア オーストラリア 2041 ニューサウスウェ ールズ バルメイン ダーリングストリー ト 393 シルバーブルック リサーチ ピーティーワイ リミテッド 内 (72)発明者 キング，トビン，アレン オーストラリア 2090 ニューサウスウェ ールズ クレモーネ クレモーネロード 125 ユニット ２ Ｆターム(参考） 2C350 GA16 HA17 HC01 KA10 KC01 KC08 KC16 KD02 KD09 NA19 NA23

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 マーキングデバイスを含み、目に見えるパスを面の上にマークするように動作
    するペンであって、前記マーキングデバイスは電子的に制御可能でパスの少なく
    とも１つの属性を変え、前記ペンはユーザインタフェースを有し、ユーザが少な
    くとも１つの属性を変更でき、画像または色を感知するか、または画像と色の両
    方を感知する少なくとも１つの感知デバイスとを備えた前記ペン。
  2. 【請求項２】 少なくとも１つの属性は感知された画像または色に基づいて変更される請求項
    １に記載のペン。
  3. 【請求項３】 前記少なくとも１つの属性の少なくとも１つのユーザが定義した組を記憶する
    メモリをさらに含み、ユーザが定義した組はオプションとして、前記感知デバイ
    スが感知した画像または色から導出された属性を含む請求項１に記載のペン。
  4. 【請求項４】 前記複数のセンサデバイスまたは少なくとも１つは、属性に関連する符号化さ
    れたデータを含む画像を感知する機能を有する請求項１に記載のペン。
  5. 【請求項５】 前記少なくとも１つの感知デバイスは前記マーキングデバイスに隣接した位置
    にある請求項１に記載のペン。
  6. 【請求項６】 前記少なくとも１つの感知デバイスは前記ペンの１つの端にあり、前記マーキ
    ングデバイスは前記ペンの他の端にある請求項１に記載のペン。
  7. 【請求項７】 前記少なくとも１つの感知デバイスは前記少なくとも１つの感知デバイスを面
    に対して押しつけることによって動作できる請求項６に記載のペン。
  8. 【請求項８】 前記ユーザインタフェースは、少なくとも１つのスライダまたは少なくとも１
    つの制御ボタンを含むか、または少なくとも１つのスライダと少なくとも１つの
    制御ボタンを含む請求項１に記載のペン。
  9. 【請求項９】 前記ユーザインタフェースは前記少なくとも１つの属性に関連する情報を表示
    するディスプレイを含む請求項１に記載のペン。
  10. 【請求項１０】 前記ユーザインタフェースは前記少なくとも１つの属性の記憶された組の間を
    循環するように動作可能な請求項３に記載のペン。
  11. 【請求項１１】 前記少なくとも１つの属性の記憶された組はディスプレイ上に連続的に情報を
    表示することによって循環できる請求項３に記載のペン。
  12. 【請求項１２】 位置感知デバイスまたはモーション感知デバイスを含むか、または位置感知デ
    バイスとモーション感知デバイスの両方を含み、少なくとも１つの属性はペンの
    相対的な位置またはペンの相対的な速度に依存するか、またはペンの相対的な位
    置と速度の両方に依存する請求項１に記載のペン。
  13. 【請求項１３】 前記少なくとも１つの属性はマーキングまたは非マーキングを含む請求項１に
    記載のペン。
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