(57)【要約】【課題】自由インクチャンバと占拠インクチャンバを備えたインクジェットカートリッジの容積効率を高める。【解決手段】インクジェットカートリッジ100は、管を有する自由インクチャンバを備え、その管には占拠インクチャンバが設けられている。管は、自由チャンバの頂部１１１から底部１１２に向かって延びている。管は好ましくは、側面が自由インクチャンバで囲われている。【選択図】　図１
2004098686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　吐出開口部と通気開口部が設けられた外面及び内面とを備え、自由インクチャンバを閉囲する壁と、
前記壁の前記内面から前記自由インクチャンバ内へと延び、第１の端と第２の端とを有する細長い管であって、
　　前記管内の、前記第１の端と前記第２の端との間に、占拠インクチャンバが画定され、
　　前記占拠インクチャンバは、前記第１の端に近接する前記通気開口部に流体連通可能で、前記第２の端に近接する前記吐出開口部にも流体連通可能であり、
　　前記管は、インクポートを備え、前記占拠インクチャンバは、前記インクポートを経由する以外は、前記自由インクチャンバから実質的にシールされている、細長い管と
を備えることを特徴とするインクジェットカートリッジ。
【請求項２】
　前記壁は、
　実質的に平らな頂部パネルと、
　実質的に平らな底部パネルとを備え、
　前記頂部パネルと前記底部パネルとは、互いに実質的に平行で、離間して並んだ関係になっていて、前記頂部パネルを貫いて前記通気開口部が画定され、前記底部パネルを貫いて前記吐出開口部が画定され、
　前記管は実質的にまっすぐであり、
　前記管は、前記頂部パネルと前記底部パネルとの間に延び、
　前記管は、前記頂部パネルおよび前記底部パネルに対して、実質的に直行する
ことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットカートリッジ。
【請求項３】
　自由インクチャンバを画定する壁であって、そこを貫く通気開口部とそこを貫く吐出開口部とを画定する、壁と、
　前記自由インクチャンバ内に配置された細長い管とを備え、
　前記管は、内部に占拠インクチャンバを画定し、
　前記管は、第１の端と、第２の端とを有し、
　前記管は、前記第１の端と前記第２の端との中間にインクポートを画定し、
　前記第１の端は前記通気開口部に流体連通可能であり、前記第２の端は前記吐出開口部に流体連通可能であり、
　前記自由インクチャンバは、実質的に前記管の側面を包み、
　前記管は、実質的に長手方向のチャネルが形成された内面を有することを特徴とするインクジェットカートリッジ。
【請求項４】
　前記管は実質的に円筒形であることを特徴とする請求項３に記載のインクジェットカートリッジ。
【請求項５】
　前記チャネルは実質的にらせん状であることを特徴とする請求項４に記載のインクジェットカートリッジ。
【請求項６】
　実質的に閉囲された自由インクチャンバを画定する壁であって、
　　吐出開口部が画定された実質的に平らな底部パネルと、
　　通気開口部が画定され、前記底部パネルから離間し、前記底部パネルに実質的に平行に並んだ関係になっている、頂部パネルと、
　　前記頂部パネルと前記底部パネルとの間を、前記頂部パネルおよび前記底部パネルに実質的に直交する関係になるよう延びる、一対の実質的に平らな互いに離間した側面パネルと、
　　前記頂部パネル、前記底部パネル、およびそれぞれの前記側面パネルの間に延び、それらに実質的に直交する、実質的に平らな前部パネルと、
　　前記前部パネルから離間し、前記前部パネルに実質的に平行に並んだ関係になるような向きで、前記頂部パネル、前記底部パネル、およびそれぞれの前記側面パネルの間に延び、それらに実質的に直交し、前記自由インクチャンバを閉囲し画定する、実質的に平らな後部パネルと、
　　前記底部パネルと前記頂部パネルとの間に、前記底部パネルおよび前記頂部パネルに対して実質的に直交する、実質的に円筒形の管と
を備え、
　前記通気開口部と前記吐出開口部とはそれぞれ、前記管によって実質的に取り囲まれていて、前記管を貫いて画定されるインクポートを経由する以外は、前記管は、前記自由インクチャンバから前記通気開口部および前記吐出開口部を実質的にシールし、
　前記管は、前記自由インクチャンバによって実質的に側面が包まれている
ことを特徴とするインクジェットカートリッジ。
【請求項７】
　自由インクチャンバと占拠インクチャンバとを備え、前記管は、前記自由インクチャンバ内に配置され、前記占拠インクチャンバを画定することを特徴とするインクジェットカートリッジ。
【請求項８】
　前記管は、前記自由インクチャンバによって側面が包まれていることを特徴とする請求項７に記載のインクジェットカートリッジ。
【請求項９】
　前記管内に動作可能に配置された毛管網状材料をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載のインクジェットカートリッジ。
【請求項１０】
　前記管は、実質的に長手方向のチャネルが画定された内面を有することを特徴とする請求項７に記載のインクジェットカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書において開示する本発明は、サーマルインクジェットプリンタに関し、より詳細には、それとともに用いるインクカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
　撮像装置は、予め決められた画像を１つまたは複数の画像形成媒体上に選択的に生成するよう構成された機構を含む。撮像装置が生成する画像としては、例えば、文字や他のドキュメント、および写真等のグラフィカル画像がある。現在利用できるさまざまなタイプの撮像装置のうちで、「インクジェットプリンタ」として一般的に知られているタイプは、より普及しているもののひとつである。インクジェットプリンタの全体的な動作および機能は当業者には周知であるが、本明細書において概略を述べる。
【０００３】
　通常のインクジェットプリンタの動作では、プリントノズルに対して（通常は）垂直に、紙（またはその他画像形成媒体）のシートを前進（移動）させ、プリントノズルから、所望の画像を生成するために、小さなインク滴を紙上に精密かつ正確に噴出すなわち「発射」させる。プリントノズルはまた、通常は画像形成媒体の前進方向に対して横方向に独立して可動である。したがって、紙が前進するとともに、紙に対してプリントノズルが横方向に移動することによって、事実上、画像をプリントする紙のシートに対して、プリントノズルが二次元の範囲で移動する。
【０００４】
　通常のインクジェットプリンタは、１つまたはそれよりも多いインクカートリッジを含む。インクカートリッジはそれぞれ、用いるインクを保管しておく少なくとも１つの槽チャンバを有する。槽チャンバは一般的に、通常硬質プラスチック等で作られている多面体で閉囲された壁によって、画定すなわち閉囲されている。上述したプリントノズルすなわちノズル装置もまた、それぞれのインクカートリッジに含まれている。ノズル装置は、通常、槽チャンバを画定する壁の外面上に支持されている。槽チャンバからのインクは、壁の開口部を通って、ノズル装置に直接供給される。
【０００５】
　ノズル装置は一般的に、チャンバからのインクが流入できる、１つまたはそれよりも多い毛管通路を画定している。すなわち、それぞれの毛管通路は互いに反対側の２つの端を有し、端のうちの一方は槽チャンバに流体連通可能であり、他方の端は、画像形成媒体に向くすなわち画像形成媒体に照準をあてるよう、精密な向きに配置されている。
【０００６】
　多くの応用例において、ノズル装置は通常、少なくとも１つの毛管通路に関連し、選択的に制御されるヒータを備えている。それぞれのヒータは通常、温度をほぼ瞬時にかなり上昇させ、それによって関連する毛管通路内のインクの一部を気化する、選択的に制御される電気抵抗器等である。
【０００７】
　毛管通路内でインクが気化することによって、インクの蒸気でできた急速に膨張していく「気泡」が毛管通路内で形成され、それによって今度は、毛管通路から紙のシートに向かってインク滴が噴出される。この蒸気でできた「気泡」は、冷却によって急速に収縮する、および／または、毛管通路から排除される。そうすると、毛管引力によって槽チャンバから毛管通路に引き込まれた液体インクで、毛管通路が再び満たされる。
【０００８】
　あるタイプの発泡体材料を槽チャンバ内に用いて、チャンバからのインクの流出を制御しチャンバへの空気の流入を制御することは、当該技術分野において周知の慣行である。例えば、そのような発泡体材料を用いることによって、意図せずにノズルからインクが漏れるすなわち「垂れる」のを防止することができることが知られている。このように用いられる普通のタイプの発泡体材料として、連続気泡ウレタンフォームがある。
【０００９】
　発泡体は、毛管引力によってインク流を制御するよう機能する。すなわち、発泡体材料内のセル（cells）および通路は、一般的に、毛管引力によって発泡体材料にインクが引き込まれるような大きさである。米国特許番号第５，５０９，１４０号には、発泡体タイプのインク槽システムの一例が説明されている。
【００１０】
　したがって、通常のインクジェットカートリッジは、毛管引力によって所与の体積のインクが「エントレイン」される、あるいは吸収される、所与の量の発泡体材料を備えている。一般的に、発泡体材料は、ノズル装置に実質的に隣接して配置され、発泡体からノズル装置に直接インクが引き込まれるようになっている。もっとも、ほとんどの場合、発泡体とノズル装置との間には、「直立管領域」と呼ばれる小型で開放されているチャンバが用いられている。したがって、通常インクは発泡体から直立管領域に引き込まれ、次に直立管領域からノズル装置に引き込まれて発射される。
【００１１】
　あるタイプの従来技術のインクカートリッジ構成では、インクを閉じ込めることができる発泡体で実質的に満たした単一の槽チャンバから成っているものもある。そのような構成においては、プリントに利用できるインクのうちの実質的に全量が、発泡体材料内に閉じ込められる。しかし、自由インクチャンバと発泡剤によって占拠（entrained）された占拠インクチャンバの両方を有し、上述の壁に組み込まれている分割バリアーによって両者が互いに実質的に分離されている、従来技術のインクカートリッジ構成もある。
【００１２】
　そのようなチャンバが２つの構成においては、占拠インクチャンバと自由インクチャンバの両方が一般的に直線部分から成っており、両者を分離しているバリアーは、一般的に実質的に平らな硬質のパネルの形である。パネルの底部近くには、通常ポートすなわち穴が画定されており、それによって、自由インクチャンバと占拠インクチャンバとの間をインクが移動することができる。そのようなチャンバが２つの構成でできており、占拠インクチャンバは、一般的にある量の発泡体材料で実質的に満たされ、自由インク部は、一般的に、単に、ある量の自由に流れるインクを収容することができる、開放のチャンバとなっている。
【００１３】
　上述した従来技術のインクジェットカートリッジ構成のいずれにおいても、発泡体材料内へのインクの毛管引力は、通常、少なくとも部分的に、ノズル装置に関するインクの水頭圧力（head pressure）を打ち消す方向に働く。すなわち、ノズル装置の、毛管通路の毛管特性と発泡体材料の毛管特性とによって、通常、チャンバ内のインクの水頭圧力に打ち勝つ。
【００１４】
　この、発泡体材料の毛管引力が供給する、打ち消す方向に働く特性は、一般的に「背圧」と呼ばれ、上述のように、これによって、ヒータによってインクが発射されるまで、ノズル装置からインクが漏れるすなわち垂れるのが防止される。発泡体材料の毛管特性は、後述する通常のインクカートリッジの機能に関して他の利点も提供する。
【００１５】
　チャンバが１つの構成であれチャンバが２つの構成であれ、通常のインクカートリッジはまた、一般的に通気システムを備えている。この通気システムによって、空気がインクカートリッジに入って、プリントプロセスのためにカートリッジから移動するインクに置き換わることができる。一般的に、通常の通気システムは、カートリッジ内、好ましくは占拠インクチャンバの頂部付近、に画定した通気開口部を備え、この通気開口部は、周囲大気に流体連通可能である。
【００１６】
　占拠インク部と自由インク部の両方から成る、チャンバが２つのタイプのインクカートリッジにおいて、発泡体材料は、占拠インクチャンバ内の、通気開口部と、自由インクチャンバに通じるポートとの間に配置され、通気開口部を経由してカートリッジに入る空気が、チャンバの自由インク部に入る前に、発泡体材料を通って進まなければならないようになっている。すなわち、自由インクチャンバ内のインクは、一般的に、発泡体材料およびその中を占拠したインクによって、周囲圧力から実質的にシールされている。さらに、上述したように、発泡体は、ノズル装置、または直立管領域に実質的に隣接している。
【００１７】
　プリンティングプロセスの結果としてインクカートリッジからインクが消費されると、上述のように、発泡体材料からノズル装置にインクが引き込まれる。これによって今度は、自由なインクが、カートリッジの自由インクチャンバから、ポートを経由して、占拠インクチャンバの発泡体に流入する。この自由なインクの発泡体材料への流入は、自由インクチャンバ内のインクの水頭圧力と、発泡体材料の毛管引力の両方によって助けられる。
【００１８】
　しかし、自由インクチャンバからインクが引き出されると、自由インクチャンバ内のインクのレベルが下がり、その結果、水頭圧力が低下する。さらに、自由インクチャンバからインクが引き出されるときに自由インクチャンバ内でのインクのレベルが下がると、自由インクチャンバにおいて、自由なインクの上方に、部分的な真空が生まれる。自由インクチャンバにおいて自由なインクの上方にこのように部分的な真空が蓄積することによって、自由インクチャンバからのインクの流れがさらに妨げられる。
【００１９】
　その結果、自由インクチャンバにおいて自由なインクのレベルが下がると、占拠インクチャンバにおいて発泡体材料で占拠したインクのレベルも、それに応じて下がってしまう。発泡体材料の毛管引力に、自由インクチャンバ内に形成された真空が逆らうからである。自由なインクの上方で真空が増加し続けて、占拠したインクのレベルが下がり続けると、発泡体材料とその中に占拠したインクが提供するシールに周囲圧力である大気が打ち勝つポイントに達し、そうなると、発泡体と占拠したインクとを通って、ある量の大気が押し進み、その結果、占拠したインクはポートを経由して自由インクチャンバに入る。
【００２０】
　このようにして自由インクチャンバに大気が入ると、自由インクチャンバにおける自由なインクの上方の真空の蓄積が、少なくとも部分的に緩和され、したがって、発泡体材料に対する自由なインクの有効水頭圧力が上昇する。上述のように自由インクチャンバ内に空気が入る結果として、インクが自由インクチャンバから占拠インクチャンバ内へとより自由に移動し、それによって、占拠インクチャンバにおける占拠したインクのレベルを上げることになる。占拠インクチャンバにおいてインクのレベルが上がると、再び、大気に対するシールが作り出され、それが今度は、自由インクチャンバにおいて再び部分的な真空が増加し始めることになる。この「自己統制」サイクルは、カートリッジから実質的にすべてのインクを使い切るまで続く。
【００２１】
　簡単に上述したように、従来技術のチャンバが２つのインクカートリッジには、一般的に、占拠インクチャンバと自由インクチャンバとを分離する、平らなパネル壁の形の内部分割バリアーを備えている。すなわち、従来技術の２つのチャンバを有するインクカートリッジは、通常２つの別個の並んだチャンバを有し、一方のチャンバは発泡体材料で実質的に満たされ、他方のチャンバは発泡体材料がない。
【００２２】
　壁に画定されたポートは、一般的に、インクがそこを通って開放の自由インクチャンバから発泡体で満たされた占拠インクチャンバに流入する、オリフィスすなわち通路である。同様に、空気は、上述した自己統制の圧力均一化プロセス中に、反対の向き、占拠インクチャンバから自由インクチャンバへと流れる。さらに、上述したように、通気開口部とノズル装置とは、一般的に、発泡体で満たした占拠インクチャンバに流体連通可能である一方、発泡体材料によって自由インクチャンバから実質的にシールされている。
【００２３】
　発泡体で満たされた占拠インクチャンバの寸法および容積は、開放の自由インクチャンバに実質的に匹敵することは、たとえすべてではないとしても大部分の２つのチャンバの従来技術のインクカートリッジに一般的な特徴である。言い換えれば、従来技術のインクカートリッジが、開放の自由インクチャンバの少なくとも５０パーセントの大きさである、発泡体で満たした占拠インクチャンバを有することは、珍しいことではない。そのような比較的大量の発泡体材料は、同様に大量のインクを押し退けるという点で、従来技術のこの態様は、一般的に望ましくない。すなわち、従来技術のインクカートリッジの発泡体材料は、その発泡体材料が所与の量のインクを「吸収」するにしても、かなりの量のインクを押し退ける。
【００２４】
　したがって、従来技術のインクカートリッジが十分機能しているということは知られているが、通常の従来技術のインクカートリッジの容積効率は不満足なものである。すなわち、通常の従来技術のインクカートリッジのインク保管容量のうちのかなりの部分は、比較的大量の発泡体材料の収容に充てられている。この大量の発泡体材料は、別の状況であればカートリッジ内に保管することができる、同量のインクを押し退けてしまう。言い換えれば、インクが別の状況で発泡体材料によって押し退けられなければ、従来技術のインクカートリッジは、通常かなりのより多量のインクを保管することができる。したがって、従来技術のインクカートリッジの容積効率を上げることが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
　したがって、従来技術の機構から導き出されるのと同様な利益を達成しながら、それに関連するそれぞれの短所および不利益は回避する、インクジェットカートリッジが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
　本発明の一態様によれば、インクジェットカートリッジは、自由インクチャンバを閉囲する壁と、壁の内面から延びる管とを備えている。管は、内部に占拠インクチャンバを画定している。占拠インクチャンバは、管の側面に開けられたインクポートを経由して、自由インクチャンバに流体連通可能である。壁を貫いて、通気開口部と吐出開口部とが画定されており、管は、その互いに反対側の遠位端においてそれぞれ、通気開口部と吐出開口部の両方に流体連通可能である。
【００２７】
　本発明の他の態様によれば、インクジェットカートリッジは、自由インクチャンバを閉囲する壁を備え、壁を貫いて通気開口部と吐出開口部とが画定されている。インクジェットカートリッジはまた、自由インクチャンバ内に配置された細長い管を備え、それによって、その互いに反対側の遠位端がそれぞれ、通気開口部と吐出開口部とに流体連通し、その結果、管が自由インクチャンバによって実質的に側面が包まれている。管にインクポートが画定され、それによって自由インクチャンバと占拠インクチャンバとの間の流体連通を容易にしてもよい。インクジェットカートリッジはまた、毛管網状材料を管内に配置し、管を実質的に満たしてインクポートを覆うようにしてもよい。
【００２８】
　本発明のさらに他の態様（embodiment）によれば、インクジェットカートリッジは、自由インクチャンバを形成するように接続される、頂部パネルと、反対側の底部パネルと、２つの互いに対向する側面パネルと、前部パネルと、対向する後部パネルとで構成された壁を備えている。底部パネルを貫いて吐出開口部が画定され、頂部パネルを貫いて通気開口部を画定してもよい。インクジェットカートリッジはまた、自由インクチャンバ内に配置され、その互いに反対側の端においてそれぞれ通気開口部と吐出開口部とを実質的に取り囲むよう配置された、円筒形の管を備えてもよい。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によるインクジェットカートリッジは、外部寸法が同様な従来のインクジェットカートリッジと比べ、自由インクチャンバの容積をかなり増大できるため、容積効率を良くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
　次に、添付図面を参照して本発明のこれらおよび他の態様および実施形態を詳細に説明する。
【００３１】
　添付図面とともに後述するように、本発明のさまざまな実施形態のいずれかによるインクジェットカートリッジは、既知のインクジェットカートリッジと同様の方法で一緒になって機能することができる、自由インクチャンバと占拠インクチャンバとを提供する。しかし、本発明によれば、そのさまざまな実施形態のうちのいずれによるインクジェットカートリッジも、外部寸法が同様の従来技術のインクジェットカートリッジと比較して、自由インクチャンバの容積をかなり増大し、したがって従来技術の機構と比較して容積効率がより高いインクジェットカートリッジを提供することができる。
【００３２】
　図１および図２に、本発明の一実施形態によるインクジェットカートリッジ１００の側断面図および水平断面図をそれぞれ示す。インクジェットカートリッジ１００は、自由インクチャンバ１２０を画定（すなわち閉囲）する、壁１１０を備えている。自由インクチャンバ１２０は、ある体積の液体１２１を収容するよう構成されており、この液体は好ましくはインクである。
【００３３】
　壁１１０は、内面９８と、反対側の外面９９とを有する。内面９８は、自由インクチャンバ１２０にさらされている。壁１１０は、好ましくは構造的に実質的に剛性であり、複数の実質的に平らなパネルすなわち多面体の面を含んでもよい。例えば、壁１１０は、好ましくは理解されるように互いに実質的に平行で離間して並んだ関係になるような向きである、実質的に平らな頂部パネル１１１と実質的に平らな底部パネル１１２とを備えてもよい。
【００３４】
　壁１１０はまた、好ましくは、頂部パネル１１１に対して実質的に垂直の向きである、実質的に平らな前部パネル１１３も含んでもよい。壁１１０はさらに、好ましくは、頂部パネル１１１に対して実質的に垂直の向きである、実質的に平らな後部パネル１１４を含んでもよい。これもまた理解されるように、前部パネル１１３と後部パネル１１４とは、好ましくは、互いに実質的に平行で離間して並んだ関係になるような向きである。
【００３５】
　さらに、壁１１０は、互いに実質的に平行に並んだ関係になるような向きの、一対の実質的に平らな互いに離間した側面パネル１１５を含んでもよい。側面パネル１１５、前部パネル１１３、および後部パネル１１４は、好ましくは、図示のように頂部パネル１１１と底部パネル１１２との間に延びており、理解されるように、自由インクチャンバ１２０に実質的に直線的な断面形状を与えるようになっている。
【００３６】
　図２のインクカートリッジ１００は長方形として示すが、インクカートリッジは多数の可能な他に採りうる形状のうちのいずれでもよいことが理解される。例えば、インクジェットカートリッジ１００は、代替として、円形、三角形、楕円形等であってもよい。したがって、「壁」という用語は、単一の平らなパネルではなく、一般的にインクジェットカートリッジの本体を画定する周囲エンクロージャを意味することが理解される。
【００３７】
　図１および図２をさらに参照して、好ましくは壁１１０を貫いて通気開口部８９が画定される。通気開口部８９は、好ましくは壁１１０の頂部近くに配置され、より好ましくは、図示のように頂部パネル１１１に画定される。同様に、好ましくは壁１１０を貫いて吐出開口部８８が画定される。吐出開口部８８は、好ましくは壁１１０の底部近くに配置され、より好ましくは、図示のように底部パネル１１２を貫いて画定される。
【００３８】
　インクジェットカートリッジ１００は、好ましくは、インクジェットノズル装置７０を備えている。インクジェットノズル装置７０は、好ましくは、吐出開口部８８と動作可能に流体連通可能な関係である壁１１０に支持されている。すなわち、ノズル装置７０は、好ましくは図示のように位置し、吐出開口部８８を経由してインクを受け取るようになっている。インクジェットノズル装置７０は、好ましくは、一般的に矢印２０で示す方向にインク滴を選択的に噴出するよう構成されている。インクジェットノズル装置７０の動作は、従来技術のところで説明している。
【００３９】
　引き続き図１および図２を参照して、インクジェットカートリッジ１００が、自由インクチャンバ１２０内に配置された細長い管１４０を備えているのが理解される。管１４０は、内部に占拠インクチャンバ１５０を画定する。図示のように、管１４０上には、第１の端１４５と、反対側の遠位の第２の端１４６とが画定され、管１４０内の、管１４０の第１の端１４５と第２の端１４６との間に、占拠インクチャンバ１５０が画定されている。好ましくはインクポート８７すなわち開口部が、管１４０の第２の端１４６に近接して、管１４０を貫いて画定されている。
【００４０】
　管１４０は、壁１１０の内面９８から自由インクチャンバ１２０内へと延びており、好ましくは、図示のように、吐出開口部８８の近くの底部パネル１１２から延びている。また、管１４０の第１の端１４５と第２の端１４６は、好ましくは共に壁１１０の内面９８に接続されており、それによって管１４０は通気開口部８９を吐出開口部８８に実質的に流体連通している。
【００４１】
　より好ましくは、管１４０の第１の端１４５は、壁１１０の頂部パネル１１１に接続され、管１４０の第２の端１４６は、壁１１０の底部パネル１１２に接続されている。また、管１４０は、好ましくは、図示のように、頂部パネル１１１と底部パネル１１２の両方に関して実質的に垂直の向きである。
【００４２】
　占拠インクチャンバ１５０は、最も好ましくは、管１４０の第１の端１４５に近接する通気開口部８９と、管１４０の第２の端１４６に近接する吐出開口部８８との両方に流体連通可能である。また、占拠インクチャンバ１５０は、好ましくは、インクポート８７を経由する以外は、自由インクチャンバ１２０から実質的にシールされている。
【００４３】
　インクジェットカートリッジ１００は、好ましくは、占拠インクチャンバ１５０内の、管１４０の第１の端１４５と第２の端１４６との間に動作可能に配置されている、毛管網状材料１５１を備えている。本明細書において、「毛管網状材料」という用語は、毛管引力によってある量のインクを吸収することができ、毛管網状材料１５１に関して本明細書において説明する方法で機能するようになっている材料を意味する。
【００４４】
　すなわち、毛管網状材料１５１の一般的な機能は、上述した従来技術の発泡体材料と実質的に同様である。毛管網状材料１５１は、好ましくはウレタン発泡体等の硬化連続気泡発泡体材料であるが、毛管網状材料は決して発泡体に限定するよう意図するものではなく、さらに、毛管網状材料は、本明細書において説明する毛管網状材料の方法で機能する、繊維、顆粒等を含むいかなるタイプの材料であってもよいことが理解される。
【００４５】
　用いる材料の具体的なタイプにかかわらず、毛管網状材料１５１は、好ましくは、通気開口部８９と吐出開口部８８との間の占拠インクチャンバ１５０を実質的に満たす。毛管網状材料１５１はさらに、好ましくは、当該技術分野において既知の所望の特性を提供する程度まで占拠インクチャンバ１５０内で圧縮されるよう、構成されている。
【００４６】
　さらに、毛管網状材料１５１は、好ましくは、図１に示すように、インクポート８７を実質的に覆っている。これもまた図１に示すように、管１４０内に直立管領域１４３を画定してもよい。直立管領域１４３は、好ましくは、吐出開口部８８に隣接しインクポート８７の下方にある。インクジェットカートリッジ１００内にはまた、フィルタ１４４も含まれていてもよく、フィルタ１４４は、毛管網状材料１５１と直立管領域１４３との間に略配置されている。
【００４７】
　図１を検討すればさらに理解されるように、管１４０は、好ましくは実質的にまっすぐであり、断面の寸法および形状が略一定である。管１４０の断面形状は、好ましくは円形である。また、好ましくは、管１４０は略円筒形である。しかし、卵形、楕円形、三角形、直線から成るもの等、他に採りうる断面形状も可能である。さらに、管１４０は好ましくは構造的に実質的に剛性である。
【００４８】
　管１４０と壁１１０とは、多数の既知の製造プロセスのうちのいずれにしたがって、互いに別個に製造しても、一体的に製造してもよいことが理解される。すなわち、例えば、管１４０、底部パネル１１２、側面パネル１１５、前部パネル１１３、および後部パネル１１４は、一体射出成形プラスチック部品の形で、一体的に製造してもよい。
【００４９】
　その場合、頂部パネル１１１は、別個の射出成形部品であってもよい。これを次に、管および残りのパネルに接合して、添付図面に示すように、完成した自由インクチャンバ１２０および占拠インクチャンバ１５０を形成する。または、上述の構成要素（部品、components）のうちのいくつかを別個に製造し、次に一緒になるように接合して、一般的に結果として図示の構成を生じてもよい。
【００５０】
　次に図１と図２の両方を参照して、管１４０は、好ましくは、自由インクチャンバ１２０によって実質的に横面が包まれていることが理解される。すなわち、管１４０は、好ましくは、自由インクチャンバ１２０が管１４０をその側面上で完全に取り囲むような方法で、自由インクチャンバ１２０内に配置されている。さらに言い換えれば、管１４０の外面１４２は、好ましくは、常に（連続して）自由インクチャンバ１２０にさらされており、それによって、管１４０の外面が壁１１０に接触しなくなっている。言い換えれば、壁１１０は、好ましくは管１４０の第１の端１４５および／または第２の端１４６においてのみ、管１４０に接触している。さらに、管１４０の第１の端１４５は、好ましくは通気開口部８９を取り囲み、管１４０の第２の端１４６は、好ましくは吐出開口部８８を取り囲んでいる。
【００５１】
　次に図３Ａおよび図３Ｂは、後述する２つの他に採りうる構成による、インクジェットカートリッジ１００Ａ、１００Ｂを示す、２つの正面側から見た断面図である。すなわち、図３Ａに示すインクジェットカートリッジ１００Ａは、後述するチャネル１６０を除き、図１および図２に関して上述したインクジェットカートリッジ１００と同一でもよい。同様に、図３Ｂに示すインクジェットカートリッジ１００Ｂは、後述するチャネル１６０を除き、インクジェットカートリッジ１００と同一でもよい。わかりやすくするために、図１および図２に示す毛管網状材料１５１およびフィルタ１４４は、図３Ａおよび図３Ｂから省いていることに注意されたい。
【００５２】
　図３Ａおよび図３Ｂを検討すると、管１４０の内面１４１は、その上に開放のチャネル１６０を画定してもよいことが明らかになる。チャネル１６０は、好ましくは、管１４０に対して実質的に長手方向の向きである。すなわち、チャネル１６０は、好ましくは、管１４０の第１の端１４５と第２の端１４６との間を略通る向きである。また、チャネル１６０は、好ましくは、インクポート８７から上向きに通じている、すなわち延びている。言い換えれば、チャネル１６０は、好ましくは、インクポート８７から管１４０の第１の端１４５に向かって通じている。
【００５３】
　チャネル１６０は、管１４０に対して、多数の可能な特定の向きのうちのいずれであってもよい。例えば、図３Ａに示すように、チャネル１６０は、実質的にらせん状のすなわち渦巻き状の構成を有してもよい。チャネル１６０がそのようならせん状の構成であることは、管１４０の内面１４１が連続的である構成において、そして最も詳細には、管１４０が円筒である場合に、特に適切である。さらに、チャネル１６０は、多数の可能な他に採りうる断面形状のうちのいずれを有してもよい。
【００５４】
　図３Ｂに示すように、チャネル１６０は、代替として、実質的にまっすぐで管１４０に実質的に平行であってもよい。チャネル１６０がそのようなまっすぐな構成であることは、管の断面形状が平面から成っている等の場合のように、管１４０の内面１４１が不連続である例において、特に適している。
【００５５】
　いずれにせよ、チャネル１６０は、最も好ましくは、図３Ａと図３Ｂの両方に示すように、インクポート８７と交差している、すなわちインクポート８７に行き当たっている。チャネル１６０は、従来技術に関して説明したのと同様の方法で自由インクチャンバ１２０の内圧調整を支援するよう機能する。したがって、チャネル１６０は、チャネル１６０を用いる特定の例で要求される、長さとすればよい。
【００５６】
　次に図１および図２を参照すると、従来のインクジェットプリンタ（図示せず）においてインクジェットカートリッジ１００を用いる準備として、自由インクチャンバ１２０および占拠インクチャンバ１５０は、好ましくは、最初、インクである流体１２１で満たされている。すなわち、インクジェットカートリッジ１００を最初に用いる前には、自由インクチャンバ１２０は、好ましくはインクで実質的に満たされており、毛管網状材料１５１もまた、好ましくは、インクを内部に閉じ込めている。
【００５７】
　そうすると、インクジェットカートリッジ１００は、インクジェットノズル装置７０からインクが選択的に噴出される従来のインクジェットプリンタ装置（図示せず）とともに用いることができる。インクがこのようにしてノズル装置から噴出されると、占拠インクチャンバ１５０からインクが引き出されて、ノズル装置７０から噴出したインクを補充する。占拠インクチャンバ１５０からインクが引き出されると、自由インクチャンバ１２０からのインクはインクポート８７を経由して毛管網状材料１５１に流入する。
【００５８】
　このようにして自由インクチャンバ１２０におけるインクのレベルが下がると、自由インクチャンバ内においてインクの上方に部分的な真空が生ずる可能性がある。自由インクチャンバ１２０内でこのように部分的な真空が増加することによって、自由インクチャンバ１２０から占拠インクチャンバ１５０へのインクの流れが妨げられてしまう。これによって今度は、毛管網状材料１５１内に占拠したインクのレベルが下がる結果となる。毛管網状材料内に占拠したインクのレベルが下がり続けることによって、周囲の空気が通気開口部８９を通って入り、毛管網状材料１５１を通って、インクポート８７を経由して自由インクチャンバ１２０内に移動することができる。
【００５９】
　このように、自由インクチャンバ１２０内に空気が入ることによって、その内部での真空状態が少なくとも部分的に緩和され、それによって、自由インクチャンバから占拠インクチャンバ１５０へのインクの流れが増大することができる。このように占拠インクチャンバ１５０へのインクの流れが増大することによって、占拠したインクのレベルが上がり、したがって、インクポート８７を通る空気の流れが妨げられる。インクポート８７を通る空気の流れがそのように妨げられると、上記サイクルが無限に繰り返され、ついには、インクの実質的にすべてがインクジェットカートリッジ１００からなくなる。
【００６０】
　次に図３Ａおよび図３Ｂを参照すると、上述した管１４０の内面１４１に形成されたチャネル１６０は、空気がインクポート８７を経由して自由インクチャンバ１２０に入るのを容易にするのに役立つ。すなわち、チャネル１６０の長さは、上述の自己統制サイクルを繰り返す周波数（frequency）に影響を及ぼす。
【００６１】
　添付図面とともに上述の説明から理解できるように、本発明のインクジェットカートリッジ１００は、上述の既知のインクジェットカートリッジと同様の方法で機能することができる、自由インクチャンバ１２０と占拠インクチャンバ１５０とを提供する。しかし、本発明によるインクジェットカートリッジ１００は、外部寸法が同様である従来技術のインクジェットカートリッジと比較して、自由インクチャンバの容積をかなり増大し、したがって、従来技術の機構と比較して容積効率がより高いインクジェットカートリッジを提供することができる。
【００６２】
　上記発明の構造的および方法的特徴に関してある程度具体的な文言で説明したが、本発明は説明した具体的な特徴に限定されるものではないことが理解されなければならない。本明細書において開示した手段は、本発明を実施するのに好ましい形式を含むものである。したがって本発明は、均等論によって適切に解釈される添付の特許請求範囲内のいかなる形式または変更をも含む。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、サーマルインクジェットプリンタのインクカートリッジなどに採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施形態によるインクジェットカートリッジの側断面図である。
【図２】図１に示すインクジェットカートリッジの水平断面図である。
【図３Ａ】占拠インクチャンバ内のチャネルの構成の選択肢の１つを示す、インクジェットカートリッジの断面図である。
【図３Ｂ】占拠インクチャンバ内のチャネルの構成の他の選択肢を示す、インクジェットカートリッジの断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
　　８８　吐出開口部
　　８９　通気開口部
　１００　インクジェットカートリッジ
　１１０　壁
　１１１　頂部パネル
　１１２　底部パネル
　１４０　管
　１５０　占領インクチャンバ
　１６０　チャネル
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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