JPH07171973A - 体積容量が改善されたインク・カートリッジ装置とその使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 インク保持容量の改善されたインク・カートリッジ(1
0)。カートリッジ(10)（好適にはサーマル・インクジェ
ット型のカートリッジ）はその中に多孔性発泡材(100)
を有するハウジング(12)を含んでいる。発泡材(100)の
インク保持容量を増大させるために、１つ、あるいは複
数の細長い孔(130)が発泡材(100)を貫通する状態で配置
される。各孔(130)は好適には、その全長に亘って一様
な断面サイズと形状を有し、多様な断面形状が可能であ
る（例えば、円形又は長方形）。各孔(130)の縦軸は、
好適には発泡材(100)の縦軸と垂直になる。発泡材(100)
がインク(160)で満たされる時、インク(160)の追加部分
が各孔(130)の中に保持される。その結果、発泡材(100)
のインク保持容量が、孔の無い発泡材と比較して、大き
くなる。孔(130)は、カートリッジ(10)の動作中にイン
ク(160)が抽出される内部インク貯蔵部として機能す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般にインク給送システ
ムに関するものであり、より詳しくは、インク保持容量
が実質的に改善されているサーマル・インクジェット・
プリンタ及び他の印刷システムに用いるインク・カート
リッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】多くの開発が電子印刷技術の分野でなさ
れてきている。特に、インクを急速に且つ正確に分配す
ることができる、多くの種類の効率の良い印刷システム
が現在存在している。サーマル・インクジェット・シス
テムは、この点について特に重要である。サーマル・イ
ンクジェット技術を利用している印刷システムは、複数
の抵抗をその上に備えている基板と流体連結している少
くとも１つのインク貯蔵室を含むカートリッジを基本的
に必要とする。抵抗を選択的に作動させるとインクが熱
的に励起され、インク・カートリッジからインクが噴射
される。代表的なサーマル・インクジェット・システム
はBuck等の米国特許第4,500,895号、Cowger等の第4,79
4,409号、Low等の第4,509,062号、Morris等の第4,929,96
9号、Baker等の第4,771,295号、及びヒューレット・パッ
カード・ジャーナル、第39巻、第４号（1988年8月）に
説明されている。これら文献の全ては、ここで参照する
ことにより本明細書中に組み込まれている。

【０００３】適切な量のインクをサーマル・インクジェ
ット・カートリッジ（又は他のインク・カートリッジ）
の内部に保持するために、インクをその中に保持する多
孔性吸収材が一般的に使用されている。このインクはそ
こから要求に応じて抽出される。例えば、Baker等の米
国特許第4,771,295号に記されている様に、伝統的なエ
ーテル型発泡材（例えば、アメリカ合衆国ペンシルバニ
ア州、フィラデルフィアのScott Paper Companyから入
手可能）をこの目的に使用することができる。Cowger等
の米国特許第4,794,409号は網目状セルロースから製造
された発泡体ブロックを中に備えているサーマル・イン
クジェット・カートリッジを開示している。インク・カ
ートリッジ・システムに使用される他の吸収材には、こ
れらに限定されるものではないが、発泡体ゴム（Anders
on等の米国特許第3,967,286号）、及びポリエチレン及
び／又はポリウレタン発泡体（Kasugayama等の米国特許
第4,306,245号）が含まれている。

【０００４】しかし、インク・カートリッジ（例えば、
サーマル・インクジェット・システム）のインク保持容
量を増大させるのに多数の試みが行われてきた。インク
保持容量が増大すれば印刷効率が向上し、プリンタの中
断時間が減り、消費者にとって大きな節約になる。例え
ば、Morrisの米国特許第4,929,969号は連続気泡メラミ
ン・ホルムアルデヒド縮合発泡体から構成された吸収材
を使用するサーマル・インクジェット・カートリッジを
開示している。この特許はこの材料がカートリッジの体
積容量を改善することを述べている。Kobayashi等の米
国特許第4,749,291号もメラミン・ホルムアルデヒド縮
合発泡体から製造された吸収材を中に備えたインク・カ
ートリッジを開示している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述の開発にもかかわ
らず、廉価で容易に入手できる材料を使用していて、製
造しやすく、且つインク材を急速且つ効率良く給送する
ことができるインク保持容量が改善されたインク・カー
トリッジ・システムの必要性が依然として存在する。本
発明は下に詳しく説明する様に、この必要性を固有の方
法で満たすものである。

【０００６】インク保持容量が改善された（例えば、体
積容量が改善された）ことを特徴とするインク・カート
リッジを提供するのが本発明の課題である。

【０００７】本発明の他の課題はインク保持容量が改善
された（例えば、体積容量が改善された）ことを特徴と
する、サーマル・インクジェット印刷システムに使用す
るのに適した、インク・カートリッジを提供することで
ある。

【０００８】本発明の他の課題は、最少数の動作構成要
素を使用し、且つ入手しやすい廉価な材料から製造され
る、体積容量の改善された、インク・カートリッジを提
供することである。

【０００９】本発明の更なる課題は、吸収材の全体サイ
ズを大きくせずに、インク保持容量を実質的に増大させ
るため、固有の方法で改良される発泡体型吸収材をその
中に使用している、体積容量の改善されたインク・カー
トリッジを提供することである。

【００１０】本発明の又更なる課題は、前述のインク・
カートリッジを使用する印刷方法であって、インクがな
くなるまで、より長い時間印刷を行うことができる方法
を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題に従って、本発
明は、改良の施されていない同じ形式及びサイズのカー
トリッジと比較して、更に多量のインクを中に保持する
様に改良されたインク・カートリッジを含んでいる。本
発明は今後サーマル・インク・カートリッジ及びこれを
使用するプリンタに関して説明されるが、本発明を、以
下に更に詳細に説明する様なサーマル・インクジェット
・システムに特に限定するものではない。

【００１２】基本的に、本発明に関するサーマル・イン
クジェット・カートリッジを製作するために、中に区画
を備えたハウジングが最初に提供される。ハウジングは
更に実質上同一形状の第１側壁及び第２側壁を備えてい
る。第１側壁には第１内表面があり、第２側壁には第２
内表面がある。ハウジングに取り付けられているのは、
板部材を貫通する少くとも１つの開口部を備えた板部材
と、板部材上に取り付けられた複数の抵抗とから成るサ
ーマル・インクジェット・プリントヘッドである。抵抗
を選択的に作動させると、上記のヒューレット・パッカ
ード・ジャーナル、第39巻、第４号(1988年8月）に記さ
れている様に、ハウジング内部に保持されているインク
が熱的に励起され、インクジェット・カートリッジから
インクが噴射される。

【００１３】前述のハウジングの区画内に多くのインク
を保持するため、特別な改良が施されたインク吸収発泡
材がハウジング内に設置してある。発泡材はプリントヘ
ッド及びそれに関連する構成要素と流体連結している。
その結果、要求に応じてインクが発泡材から抽出され
る。発泡材は複数のインク保持セル（例えば、細孔）を
その中に含み、更に第１側面、第２側面、及び第１側面
から前記第２側面へ、発泡材を貫通する少くとも１つの
連続する、細長いトンネル状の孔を含んでいる。孔は好
適には断面のサイズとその全長に亘る形状において一様
である。孔は同様に、多様な異なる断面形状を含むこと
ができる。例えば、孔の断面を円、正方形、又は長方形
にすることができる。

【００１４】発泡材の第１側面はその中に第１開口部を
含み、発泡材の第２側面はその中に第２開口部を含んで
いる。第１及び第２開口部は共に発泡材を貫通する孔へ
の制限のないアクセスを提供する。発泡材は更にそれを
通る縦軸を含んでいる。この軸は発泡材の第１側面と第
２側面との間の中央を通る。同様に、孔にもそれを通る
縦方向中心軸がある。好適実施例では、孔はその孔の縦
軸が発泡材の縦軸に垂直になる様に発泡材内部に設置さ
れている。

【００１５】発泡材を、ハウジング内の区画の形状に実
質上対応する形状の、圧縮力があり、弾力がある材料か
ら製作することも又望ましい。好適実施例では、発泡材
は区画より大きい（例えば、外形寸法が大きい）ので、
発泡材を区画内に設置すると、（１）発泡材の第１側面
がハウジングの第１側壁に向って押し付けられ、（２）
発泡材の第２側面がハウジングの第２側壁に向って押し
付けられる。その結果、発泡材の第１開口部（これは孔
に通じている）は第１側壁の第１内表面に向って押し付
けられる。同様に、発泡材の第２開口部（これも孔に通
じている）は第２側壁の第２内表面に向って押し付けら
れる。構成要素のこの配置は、以下で更に詳細に説明す
る様に、孔の内部に保持されている液体インクが外側に
洩れたり、第１及び第２側壁の内表面に沿って下方に伝
わることを防止する。

【００１６】本発明の別の実施例は、前述の特徴を全て
備え、更に発泡材内部に複数の孔（例えば、最適には約
２―９個の孔）を備えているサーマル・インクジェット
・カートリッジを含んでいる。各々の孔は上述の様に構
成されており、発泡材の第１及び第２側面にある複数の
開口部によってそれら孔へのアクセスが提供される。各
孔には同様にそれを通る縦方向中心軸があり、これは好
適には発泡材の縦軸に垂直である。同様に、好適実施例
では、孔の縦軸は各々発泡材内部で互いに平行であり、
全ての孔は発泡材内部で互いに等間隔に設けられてい
る。

【００１７】インク・カートリッジ内の発泡材が液体イ
ンクで満たされると、インクの一部は発泡材の複数のセ
ル（例えば、細孔）の内部に保持される。しかし、イン
クの、更に他の部分は上述の細長い１つ又は複数の孔の
中に大量に保持される。各孔にはかなりの体積容量があ
るため、多くの量のインクをその中に貯蔵することがで
きる。その結果、発泡材のインク保持容量は、孔又は同
等の空洞を持たない発泡材と比較して、実質的に増大し
ている。それ故、本発明の孔は、印刷システム使用中
に、要求に応じてインクを抽出することができる内部イ
ンク貯蔵部として機能する。更に、特別な制御はない
が、インクはどの孔からも外側に洩れ出すということは
ない。洩れは（１）各孔を取り囲む発泡材の高密度で網
状の特性のため、及び（２）各孔及びハウジングの側壁
に通ずる開口部間の直接の物理的接触のため、防止され
ている。

【００１８】従って、本発明は、インク保持（例えば、
体積）容量がかなり改善されたことを特徴とする、簡単
で効率の良い設計のインク・カートリッジを説明してい
る。この目標は特別な発泡材又は拡張サイズの発泡材を
使用せずに達成される。本発明はそれ故、インク印刷技
術の分野におけるかなりの進歩について説明している。
従って、本発明のこれらの及び他の目的、特徴、及び長
所を図面の簡単な説明及び好適実施例の詳細な説明で以
下に説明することにする。

【００１９】

【実施例】本発明はインク保持容量が実質的に改善され
たインク・カートリッジから成るインク給送システムを
含んでいる。これは同等なサイズ及び形状の従来の発泡
材と比較して体積容量が一層大きいことを特徴とする、
特別に設計された吸収発泡材を使用することにより明確
に達成される。インク・カートリッジ・システムの改善
されたインク保持容量は、下記に限られるものではない
が、動作効率の向上、システムの中断時間（インクの涸
渇による）の減少、及び消費節減の促進、を含む多数の
利益をもたらす。本発明を、ここではサーマル・インク
ジェット印刷システム及びカートリッジ・ユニットを参
照して説明することにするが、本発明は、吸収発泡イン
ク保持材を使用する他のカートリッジ式インク・システ
ムに関して同様に使用することができる。従って、本発
明を、例示の目的でここに説明するサーマル・インクジ
ェット・システムに排他的に限定してはならない。

【００２０】図１を参照すると、サーマル・インクジェ
ット形式の典型的なインク・カートリッジ10が概略図示
されている。このカートリッジは、Cowger等の米国特許
第4,794,409号、Baker等の米国特許第4,771,295号、及び
ヒューレット・パッカード・ジャーナル、第39巻、第４
号(1988年8月）に図解され、説明されている一般的形式
のものであり、上に記した様に、上記文献の全ての内容
はここでの参照により本明細書中に組み込んである。図
１、図２、及び図５に図解した様に、カートリッジ10は
好適には単一（例えば、単一部品）構造で、プラスチッ
クから製造されたハウジング12から構成されている。ハ
ウジング12は更に上壁16、底壁18、第１側壁20、及び第
２側壁22を含んでいる。図１の実施例では、上壁16及び
底壁18は互いに実質上平行であり、且つ同じサイズであ
る。同様に、第１側壁20及び第２側壁22は互いに実質上
平行で且つ同じサイズである。

【００２１】図５に示した様に、第１側壁20には平面状
の第１内表面26があり、第２側壁22には平面状の第２内
表面30がある。図１を続けて参照すると、ハウジング12
は更に前壁32を備えている。前壁32、上壁16、底壁18、
第１側壁20、及び第２側壁22により取り囲まれているの
はハウジング12の内の内室すなわち区画33であり、その
機能を以下に説明することにする。前壁32は更に、外部
に設置された支持構造34を備えており、これは複数の、
側面外部に突出した部分36、40、42、44から構成され、そ
れらの間に実質上、長方形の中心領域50がある。中心領
域50の中に設置され且つハウジング12の前壁32を貫通し
ているのはハウジング12内部の区画33と繋がる細長いイ
ンク出口ポート52である。

【００２２】ハウジング12の前壁32に（例えば、好適に
は当業者に既知の接着剤を使用して）しっかり保持さ
れ、且つ支持構造34の中心領域50の内部に設置されたも
のは複数の薄膜抵抗58をその上に備えた板部材56の形を
成す基板であり、それが図１に概略図示され明瞭化のた
めに拡大されている。同様に、板部材56は更にそれを貫
通する少なくとも１つの開口部60を備えており、この開
口部は組立済みカートリッジ10（図２）内のインク出口
ポート52と実質上正しく合致し連結している。加えて、
板部材56に接着剤、溶接、又は類似のものにより保持さ
れているのはオリフィス板62である。オリフィス板62は
好適には不活性金属組成物（例えば、金めっきしたニッ
ケル）から作られ、更にそれを貫通するインク放出オリ
フィス66を含んでいる。インク放出オリフィス66は、組
立済みカートリッジ10（図２）内の板部材56を貫通して
開口部60と実質上正しく合致する様に、オリフィス板62
の上に配置されている。本発明の目的に関し、板部材5
6、薄膜抵抗58、開口部60、オリフィス板62、及びイン
ク放出オリフィス66を包括的に「インク噴射手段」68と
記述することとし、その動作を以下に説明する。更に、
図１に示す様に支持構造34と組み合わせたインク噴射手
段68（例えば、側面部分36、40、42、44、中心領域50、及び
インク出口ポート52を含む）をインク・カートリッジ10
のプリントヘッド70と記述することにする。これはカー
トリッジ10にしっかり保持されている。

【００２３】上に述べた通り、ここに説明した本発明を
図１に示すカートリッジ10に、又は一般的なサーマル・
インクジェット・カートリッジに排他的に限定してはな
らない。例えば上に述べた薄膜抵抗部品以外の異なるイ
ンク噴射手段を有するプリントヘッド・ユニットを備え
ている他のカートリッジ／インク給送システムを、本発
明の中に包含することができる。本発明の中に包含され
る別のインク噴射手段には、下記に限られないが、Smit
hの米国特許第4,329,698号に開示されている一般形式の
圧電インク滴噴射システム、Kobayashi等の米国特許第
4,749,291号に開示されている形式のドット・マトリッ
クス・システムの他、自給式貯蔵部／貯蔵室からインク
を給送する他のシステムも含まれる。従って、本発明を
上に記した様な薄膜サーマル・インクジェット・システ
ムに関して使用することに排他的に限定してはならな
い。

【００２４】図１を続いて参照すると、インク・カート
リッジ10は更に、図示した様にハウジング12の区画33の
内部に取り付けられたインク・フィルタ74を含んでい
る。特に、インクフィルタ74は、ハウジング12の前壁32
内のインク出口ポート52に直接隣接し且つそれに対面し
て取り付けられている。インク・フィルタ74は好適に
は、インクが区画33からインク出口ポート52に入ってそ
こを通過する時、気泡及び固体粒子の実質的な濾過を行
うのに充分な多孔度を備えているステンレス・スチール
・ワイヤ・メッシュから製造される。

【００２５】図１に概略図示した様に、インク・カート
リッジ10は更にハウジング12の開放後部82に（例えば、
伝統的な接着剤を用いて）貼付ける様になっているキャ
ップ部材80を備えている。キャップ部材80は、又Baker
等の米国特許第4,771,295号に記されている様に多孔性
プラスチック膜（図示せず）で覆うことができる少なく
とも１つの通気孔84を備えており、これはカートリッジ
10からインクが洩れない様にしながら空気がそこを通過
できる様にする。最後に、キャップ部材80は更に複数の
外部に突出した圧縮タブ86を備えているが、その機能に
ついては以下に説明することにする。インク・カートリ
ッジ10内の前述の全ての構成要素は構造及び設計の面で
伝統的なものであることに注意すべきである。更にこの
様な構成要素に関する詳細も又Cowger等の米国特許第4,
794,409号、Baker等の米国特許第4,771,295号、及びヒ
ューレット・パッカード・ジャーナル、第39巻、第４号
（1988年8月）に示されている。

【００２６】ここに説明した通り、本発明は基本的に、
インク保持（例えば、体積）容量が増大したインク・カ
ートリッジの開発に関係している。これは図１及び図３
ー図６に示す特殊なインク保持吸収発泡材100を使用す
ることにより達成される。発泡材100は好適には、図１
に概略図示してある複数の開放細孔、即ちセル104がそ
の中にある本体部分102を備えている。セル104は既知の
毛管現象に従って中にインクを保持する様に設計されて
いる。本体部分102は、下記に限られるものではない
が、（１）１インチあたり約60ー75の細孔という多孔度
を有する、伝統的なエーテル型ポリウレタン発泡材（例
えば、アメリカ合衆国ペンシルベニア州、フィラデルフ
ィアのScott Paper Companyから入手可能で、Baker等の
米国特許第4,771,295号に記述されている）、（２）Cow
ger等の米国特許第4,794,409号に記されている様な網状
セルロース、（３）Kasugayama等の米国特許第4,306,24
5号に示されているポリウレタン発泡体、（４）Morris
の米国特許第4,929,969号及びMahnke等の第4,511,678号
に記されており、ドイツのＢＡＳＦ Aktiengesellschaf
tから市販されているメラミン・ホルムアルデヒド縮合
発泡体、を含む広く多様な市場から入手し得る多孔性材
料から構成することができる。発泡材100の本体部分102
を構成するために利用される他の多孔性発泡材には、こ
れに限られないが、多孔度が１インチあたり約75-90孔
／セルのエーテル型ポリウレタン発泡体があり、これは
アメリカ合衆国ペンシルベニア州 EdystoneのFoamex，I
nc．から市販されている。従って、本発明を特定の多孔
性発泡材に限定してはならない。しかし、好適実施例で
は、発泡材100を構成するのに使用される発泡材は、最
適には下記物理特性を備えている。（ａ）「体積密度」
という用語を１立方メートルあたりのグラム数で表した
単位体積あたりの発泡材の重量と定義して、約19-26ｇ
／ｍ³の体積密度。（ｂ）ｃｍあたり約31-37セル／孔。
（ｃ）約180-220ミクロンの平均セルサイズ（直径）、
及び（ｄ）用語「空間体積」をその単位体積あたりの所
定発泡体中の開放空間（上述のセル内部の空間）の量と
定義して、約88-92％の空間体積。しかし、今回も本発
明に使用するため最終的に選択される発泡材を前述の構
造パラメータを有する組成物に排他的に限定してはなら
ないことに注意すべきである。

【００２７】発泡材100の本体部分102の最終的なサイズ
（例えば、長さ、幅、高さ等）は、それが設置されるイ
ンク・カートリッジ10のサイズと形状により変化しう
る。同様に発泡材100の基本形状も変化しうるため、図
１に示す様な立方体又は直方多面体に限定すべきではな
い。しかし、発泡材100の全体のサイズは発泡材100を区
画33の中に挿入した時に、発泡材100が圧縮される様に
インク・カートリッジ10のハウジング12内の区画33のサ
イズより大きいことが望ましい。図１に示した好適実施
例では、発泡材100の本体部分102の長さ「Ｌ₁」は区画3
3の長さ「Ｌ₂」より長く、本体部分102の幅「Ｗ₁」は区
画33の幅「Ｗ₂」より広く、本体部分102の高さ「Ｈ₁」
は区画33の高さ「Ｈ₂」より高い。最適には「Ｌ₁」は
「Ｌ₂」より約5-10％長く、「Ｗ₁」は「Ｗ₂」より約5-2
0％広く、「Ｈ₁」は「Ｈ₂」より約5-20％高い。但し、
本発明をこれら特定の数値に排他的に限定してはならな
い。加えて、本発明の目的のため、発泡材100の本体部
分102が少なくとも「Ｗ₁」＞「Ｗ₂」である時、及び好
適には本体部分102の全ての寸法が区画33の対応する寸
法より大きい時、発泡材100の本体部分102はハウジング
12の区画33よりサイズ面で大きいと考えるものとする。

【００２８】図１及び図３−図６を続いて参照すると、
発泡材100の本体部分102は更に第１側面120、第２側面1
22、上部124、底部126、前部128、及び後部129を含んで
いる。図１及び図３−図６に示す様に、第１側面120及
び第２側面122は以下でより詳細に説明する様に、実質
上平面である。本体部分102を、その第１側面120から第
２側面122まで連続して貫通しているのは、第１の端131
及び第２の端132を備えた細長い、トンネル状の孔130で
ある。好適実施例では、孔130の断面が長方形で、その
第１の端131から第２の端132まで（例えば、発泡材100
の第１側面120からその第２側面122まで）の断面のサイ
ズ／形状は一様である。孔130の長さ及び全内部体積
は、それが設置される発泡材100のサイズ及び他の外部
的要因により、変わることがある。しかし、好適実施例
では、孔130の内部体積は発泡材100の本体部分102の体
積全体の約25-40％を占めるが、本発明をこの数値範囲
に限定すべきではない。上述の百分率範囲内のどんな所
定の値についても、孔130（この断面は、好適実施例で
は、長方形である）の寸法を次の様に計算することがで
きる。 （１） Ｖ_bore＝（Ｖ_{foam member}）×Ｐ ［但し：Ｐ＝上述の範囲内の所要体積百分率。発泡材10
0が長方多面体であるからＶ_{foam member}＝（Ｌ₁×Ｈ₁×
Ｗ₁）。］ Ｖ_boreが得られると、孔130の幅「Ｗ₃」及び高さ
「Ｈ₃」（図４）が次の方程式を使って計算される。 （２） Ｖ_bore＝（Ｗ₃）×（Ｈ₃）×（孔の長さ） 孔130は本体部分102を貫通して、その第１側面120から
第２側面122まで全体に延びているので、孔130の長さは
発泡材100の幅「Ｗ₁」に等しいことに注意すべきであ
る。Ｖ_bore及び孔の長さは既知の値であるから、方程式
（２）の変数は「Ｗ₃」及び「Ｈ₃」だけである。従っ
て、「Ｗ₃」の数値を選択することにより、「Ｈ₃」を計
算することができる。同様に、「Ｈ₃」の数値を選択す
ることにより「Ｗ₃」を計算することができる。

【００２９】今回も、本発明を特定のサイズの孔130の
使用に関して限定してはならないということに注意され
たい。又、本発明を特定の断面形状を有する孔130に限
定してはならない。例えば、図７−図８に示す様に、断
面が一様に円形で、サイズがその全長に亘って一様であ
る孔134が発泡材100の内部に提供される。同様に、本発
明の孔の断面を一様に正方形にすることができる（図示
せず）。今回も、円形孔134は、上述した様に発泡材100
の全体積の約25-40％に等しい内部体積を備えることが
望ましい。

【００３０】図７−図８を続いて参照すると、円形孔13
4を作る際に使用する適当な寸法（例えば、図８に示す
半径「ｒ₁」）を決定するために、長方形孔130に関して
上に使用した方法と同じ数学的方法を使用する。特に、
発泡材100が、今回も図７に示す様に長方多面体から成
るとすれば、一様な円形断面を有する孔134の好適な内
部体積は次の様に計算することができる。 （３） Ｖ_bore＝（Ｖ_{foam member}）×Ｐ ［ここで：Ｐ＝上述範囲内の所要体積百分率であり、又
図７に示す様に発泡材100は長方多面体であるから、Ｖ
_{foam member}＝（Ｌ₄×Ｈ₄×Ｗ₄）。］ 一旦、Ｖ_boreが得られると、孔134の半径「ｒ₁」（図
８）が次の方程式を使用して計算される。 （４） Ｖ_bore＝（π）×（ｒ₁）²×（孔の長さ） 円形孔134の長さは、孔134が本体部分102を貫通してそ
の第１側面120から第２側面122までの全体に延びている
ので、今回も、図７に示す発泡材100の幅「Ｗ₄」に等し
いことに注意すべきである。Ｖ_bore、孔の長さ、及び
（π）は既知の値であるから、方程式（４）の中の唯一
の変数は「（ｒ₁）²」である。従って、「（ｒ₁）²」を
次の様に計算することができる。 （５） （ｒ₁）²＝Ｖ_bore／（（π）×（孔の長さ）） 「（ｒ₁）²」の平方根を計算することにより、孔134の
半径「ｒ₁」を決定することができる。同様に、先に記
した様に、断面形状の異なる他の孔の構成を、上に示し
た数学的関係を利用した同等の方法で計算することがで
きる。ここで提示された残りの情報を（他に示されない
限り）孔130を参照して説明することにするが、この様
な情報は、孔134及び断面形状の異なる他の孔にも同等
に適用されることに注意すべきである。

【００３１】上述の孔130、134（及び本発明に包含され
る他の孔）は、本体部分102から所要量の発泡体を除去
する様に設計された多数の市場入手可能な切削装置を使
用し、多様な方法で作ることができる。本発明の孔を作
る典型的方法には、両者共に市場入手可能な工具システ
ムであるパンチとダイのセット、又は鋼尺ダイセット(s
teel rule die set)のどちらかを使用してシート・スト
ックから所定の発泡体をダイ切削する伝統的な方法があ
る。

【００３２】図１及び図３に戻って、発泡材100の第１
側面120はその中に、孔130の第１の端131への制限のな
いアクセスを提供する第１開口部140を含む（図１）。
好適実施例では、第１開口部140の断面形状（例えば、
サイズ及び形状）はそれに関連する孔130の所定の断面
形状と実質上同じである。同様に、発泡材100の第２側
面122はその中に孔130の第２の端132への制限のないア
クセスを提供する第２開口部142を備えている（図
３）。第２開口部142の断面形状（例えば、サイズ及び
形状）もそれに関連する孔130の断面形状と実質上同じ
であることが望ましい。

【００３３】図６に示した様に、発泡材100の本体部分1
02は、その第１側面120と第２側面122との間の中央に延
びる縦方向中心軸「Ａ₁」を備えている。同様に、孔130
は図６に示す様に、第１の端131から第２の端132までそ
の孔を通って延びる縦方向中心軸「Ａ₂」を備えてい
る。好適な且つ最適実施例では、発泡材100の軸「Ａ₁」
は図で示す様に孔130の軸「Ａ₂」に垂直である。この構
成配置に関する利点を以下で更に詳しく説明する。更
に、孔130が発泡材100をインクで満たすのに使用される
装置又は構造体によって孔が開けられる場所に設けられ
ていない限り、孔130を発泡材100の前部128と後部129の
間のどんな所望の位置にも設けることができることに注
意すべきである。孔130も同様に、発泡材100の上部124
と底部126との間のどんな所望の位置にも設けることが
できる。従って、発泡材100の本体部分102における孔13
0の最終的な位置は、（１）「Ａ₁」と「Ａ₂」との間の
前述の好適な軸配置が維持され、且つ（２）発泡材100
をインクで満たす際に、孔130が開けられていなけれ
ば、製作中に変更されうる。

【００３４】上に示した通り、発泡材100の本体部分102
の外部寸法（長さ、幅、高さ等）は好適には全てハウジ
ング12の区画33の外部寸法より大きい。その結果、発泡
材100は区画33の内部に設置されると実質的に圧縮され
る。特に、発泡材100の上部124及び底部126はハウジン
グ12の、それぞれ、上壁16及び底壁18に向って圧縮され
る。発泡材100の前部128も同様に、ハウジング12の前壁
32に対して設置されるので、前部128は、上で定義した
インク噴射手段68のインク・フィルタ74、インク出口ポ
ート52、及び他の構成要素と直接接し且つ、又は流体連
結する。最後に、発泡材100の第１側面120（及びその中
の開口部140）はハウジング12の第１側壁20の第１内表
面26に向ってしっかり押し付けられる（図５）。同様に
して、発泡材100の第２側面122（及びその中の開口部14
2）はハウジング12の第２側壁22の第２内表面30に向っ
てしっかり押し付けられる（図５）。その結果、孔130
はハウジング12の第１側壁20と第２側壁22の間に効果的
に設置され、それにより、孔130の中に保持されている
どんな液体材料（例えば、インク）が、以下で更に詳細
に説明する様に、その第１及び第２の端131、132から早
まって外側に洩れることを、特別な制御なしに防止でき
る。

【００３５】発泡材100の本体部分102を区画33の内部に
設置してから（及び以下に説明する様に発泡材100にイ
ンクを満たしてから）、キャップ部材80を伝統的な接着
剤を使用して、ハウジング12の開放後部82に保持する。
キャップ部材80をハウジング12の開放後部82に取り付け
ると、図１に示す上述の圧縮タブ86が、発泡材100を区
画33の中で適当に圧縮された状態に維持するため、発泡
材100の後部129に向って押し付けられる。この段階で、
インク・カートリッジ10の作成は実質的に完了する。

【００３６】発泡材100の本体部分102の中にある孔130
は、本発明では重要且つ有益な機能を提供する。基本的
には、発泡材100に（標準のニードル式充填装置又はそ
れに類するものを使用して）インクを満たすと、インク
は複数の細孔、即ちセル104の内部に従来の様式で保持
される。しかし、孔130は、発泡材100が、恐らく孔130
のない時に保持し得るより多量のインクを保持するため
の、発泡材100内の追加的な貯蔵部としての機能を果た
す。図５を参照すると、孔130はその中の、インクジェ
ット印刷の分野で知られている市場入手可能などんな形
式のインクをも含むことができる液体インク貯蔵室160
を示す様に図示されている。発泡材100の全体サイズに
対する孔130のサイズに応じて、孔130を１つ使用するこ
とにより、発泡材100のインク保持容量を、孔130の無い
同じサイズ及び構成材料の従来の発泡材と比較して約10
−25％増やすことができる。これにより印刷の効率が上
り、システム中断時間が減るばかりでなく、内部に１つ
以上の孔を備えているインク・カートリッジは、より長
い時間インクが持続するので、消費節減が促進される。

【００３７】インク貯蔵室160を孔130に設けた状態で、
インク・カートリッジ10の使用中に、この様なインクを
毛管作用により発泡材100の開放セル104を通して抽出す
ることができる。しかし、インク貯蔵室160は必要にな
るまで孔130の中に留まっており、限定するものではな
いが、（１）上述の様に発泡材100の縦軸「Ａ₁」に対し
て孔130の向きが垂直で、傾いていないこと、（２）発
泡材100の第１側面120（及びその中の開口部140）がハ
ウジング12の第１側壁20と堅く接していること、（３）
発泡材100の第２側面122（及びその中の開口部142）が
ハウジング12の第２側壁22と堅く接していること、及び
（４）孔130を取り囲む発泡材の高密度で網状の特性を
含む数多くの理由から、孔130から早まって洩れること
はない。従って、孔130の使用は、構成要素を付加せず
に、特別な発泡材を使用せずに、又はカートリッジ／発
泡材のサイズを大きくせずに、発泡材100及びインク・
カートリッジ10の体積容量を増大させる、簡単で、効率
の良い、有効な方法を実現するものである。

【００３８】ここに説明する本発明を１つの発泡材を内
部に備えているカートリッジに限定してはならないこと
に注意すべきである。本発明は又、複数の発泡材を内部
に備えている、Baker等の米国特許第4,771,295号に開示
されている形式の複数の室を持つカートリッジに関して
も適用できる。これら発泡材の各々を発泡材100と同等
の方法で構成することができ、上に示した特性を備えて
いる少なくとも１つの孔130を備えることができる。

【００３９】加えて、図１及び図３−図６に示す発泡材
100の更に別の実施例を図９−図13に示す。特に、構
造、機能、サイズ、形状、及び構成材料が発泡材100と
同一である発泡材200が設けられている。発泡材100と同
様、発泡材200も本体部分202、第１側面220、第２側面2
22、上部224、底部226、前部228、及び後部229を備えて
いる。図９−図10に示す様に、第１側面220及び第２側
面222は以下に更に詳細に説明する様に実質上平面であ
る。しかし、孔130を中に備える代りに、発泡材200の本
体部分202は複数の円形孔230を中に備えており、この孔
は、好適実施例では、断面のサイズ／形状が互いに等し
く、図９に示す様に互いに一様な間隔で設置されてい
る。孔230のサイズ及び断面形状は必要に応じて、以下
に説明する様に、変えることができる。孔230の各々を
単一孔130に関して上述したのと同じ手法を用いて発泡
材200の内部に形成することができる。孔230の数は必要
に応じて、主として発泡材200の全体サイズに応じて変
えることができる。各孔230は図９−図10に示す様に、
第１の端231及び第２の端232を備えている。更に、孔23
0の各々は、好適には断面サイズ／形状がその第１の端2
31から第２の端232まで一様である。

【００４０】図９−図13に示す各円形孔230のサイズ
（例えば、半径）及び体積は図７−図８に示す円形孔13
4の対応するサイズ及び体積の約25−30％である。しか
し、孔230は各々異なる断面形状を備えることができ、
図９−図13に示す形状に限定されない。例えば、孔230
の断面を一様に長方形に（図14−図15）又は正方形に
（図示せず）することができる。図14−図15を参照する
と、複数の孔234が発泡材200の内部に設けられており、
それらの孔の断面はその全長に亘って一様に長方形であ
る。複数の孔を備えた発泡材200を使用することを含
む、ここに提示された残りの情報を、円形孔230を参照
して説明することにするが、これらの情報は長方形孔23
4及び異なる断面形状の他の孔に同等に適用可能であ
る。同様に、多数孔発泡材の全ての孔はサイズ及び断面
形状が同一である必要はないことに注意されたい。幾つ
かの孔の内、１つの孔がある断面形状（例えば、円形）
を備えているが、他の孔は異なる断面形状（例えば、長
方形）を備えている様な複数の孔をその中に持つ発泡材
が作成可能であると考えられ、それも本発明の範囲内で
ある。

【００４１】図９−図10に戻ると、発泡材200の第１側
面220は複数の開口部240をその中に備えており、各開口
部240は孔230の１つの第１の端231への制限のないアク
セスを提供している（図９）。好適実施例では、第１開
口部240の各々は、それと関連する特定の孔230の断面形
状と実質上同一の断面形状（例えば、サイズ及び形状）
を有している。同様に、発泡材200の第２側面222は、そ
の中に複数の第２開口部242を備えており、各開口部242
は孔230の１つの第２の端232への制限のないアクセスを
提供している（図10）。同様に第２開口部242の各々
は、それと関連する特定の孔230の断面形状と実質上同
一の断面形状（例えば、サイズ及び形状）を有している
ことが望ましい。

【００４２】図13に示す様に、発泡材200の本体部分202
は、その第１側面220と第２側面222との間の中央に延び
る縦方向中心軸「Ａ₃」を有している。同様に、孔230の
各々はそれを通って第１の端231から第２の端232まで延
びる縦方向中心軸「Ａ₄」を有している。好適且つ最適
の実施例では、孔230の各々に対する全ての軸「Ａ₄」は
図13に示す様に互いに平行である。更に、発泡材200の
軸「Ａ₃」は孔230の全ての軸「Ａ₄」に対して垂直であ
る（図13）。この構成配列に関連する利点は、単一孔13
0（又はここに示した他の単一孔構造）に対して上述し
たのと同じ方法で孔230から、特別な制御なしに、イン
ク洩れを防止することを含んでいる。発泡材200にイン
クを満たすために使用される装置又は構造体によって孔
が開けられる位置に孔230が設置されない限り、孔230を
発泡材200の前部228と後部229の間のどんな所望の位置
にも設置することができることにも注意すべきである。
孔230は又、発泡材200の上部224と底部226の間のどんな
所望の位置にも設置することができる。従って、（１）
軸「Ａ₃」と軸「Ａ₄」の間の前述の軸配列が維持され、
且つ（２）孔230が、発泡材200へのインク充填の際に開
けられなければ、発泡材200の本体部分202の内部の孔23
0の最終的な位置を製作中に変えることができる。

【００４３】更に、上に記した通り、発泡材200に使用
される孔230（又は複数の孔234）の数を変えることがで
きる。しかし、好適実施例では、複数の孔の（断面形状
に関係なく）内部体積の総合計は発泡材200の全体積の
約25−40％を示している。この範囲内の所定の値を使用
し、必要な複数の孔の数を知れば（この様な孔のサイズ
は一様であると仮定して）、各円形孔のサイズ（例え
ば、半径）を容易に計算することができる。例えば、発
泡材200が図９に示す様な立方体又は長方多面体から構
成されていれば、各円形孔230の半径「ｒ₂」（図11）を
決定することができる。これを行うには、最初に、各孔
230の内部体積を次の公式により計算する。 （６） Ｖ_bore＝（（Ｖ_{foam member}）×Ｐ）／（Ｎ） ［但し：Ｐ＝上記範囲内の所要体積百分率。又、発泡材
200は長方多面体であるから図９に示す様にＶ_foam
member＝（Ｌ₅×Ｈ₅×Ｗ₅）。Ｎ＝孔の所要数。］ 一旦Ｖ_boreが得られると、各孔230の半径を次の方程式
を利用して計算することができる。 （７） Ｖ_bore＝（π）×（ｒ₂）²×（各孔の長さ） 各円形孔230の長さは、各孔230が本体部分202を貫通し
てその第１側面220から第２側面222まで全体に亘って延
びているので、図９に示す発泡材200の幅「Ｗ₅」に今回
も等しい。Ｖ_bore、各孔230の長さ、及び（π）は既知
の値であるから、方程式（７）の中の変数は
「（ｒ₂）²」だけである。従って、「（ｒ₂）²」を次の
様に計算することができる。 （８） （ｒ₂）²＝Ｖ_bore／（（π）×（各孔の長
さ）） 「（ｒ₂）²」の平方根を計算することにより、各孔230
の半径「ｒ₂」を決定することができる。

【００４４】同様に、前述の通り、断面形状の異なる他
の孔の構成を上に示した数学的関係を利用して同等な方
法で計算することができる。例えば、発泡材200が今回
も立方体又は図14に示す様な長方多面体から構成されて
いれば、図15に示す各長方形孔234の幅「Ｗ₆」及び高さ
「Ｈ₆」を決定することができる。これを行うには、最
初に、各孔234の内部体積を次の公式により計算する。 （９） Ｖ_bore＝（（Ｖ_{foam member}）×Ｐ）／（Ｎ） ［但し：Ｐ＝上の範囲内の所要体積百分率。発泡材200
は長方多面体であるから、図14に示す様にＶ_foam
member＝（Ｌ₇×Ｈ₇×Ｗ₇）。Ｎ＝孔の所要数。］。

【００４５】Ｖ_boreが得られると、各孔の幅「Ｗ₆」及
び高さ「Ｈ₆」（図15）を次の方程式を利用して計算す
ることができる。 （10） Ｖ_bore＝（Ｗ₆）×（Ｈ₆）×（各孔の長さ） 更に、各孔234の長さは、各孔234が本体部分202を貫通
してその第１側面220から第２側面222まで全体に延びて
いるので、図14における発泡材200の幅「Ｗ₇」に等しい
ことに注意すべきである。Ｖ_bore及び孔の長さは既知の
値であるから、方程式（10）の変数は「Ｗ₆」と「Ｈ₆」
だけである。従って、「Ｗ₆」の数値を選択するとによ
り、「Ｈ₆」を計算することができる。同様に、「Ｈ₆」
の数値を選択することにより、「Ｗ₆」を計算すること
ができる。

【００４６】例えば、単一孔130（又は孔134）と比較し
て複数の孔（例えば、孔230又は234）を使用することは
様々な理由で行われる。例えば、或る例では、複数の孔
を使用すると、より一様に圧縮されうる所定のカートリ
ッジ・ハウジング内の発泡材を、より構造的に一様に圧
縮される発泡材が得られる。しかし、複数の孔は、単一
孔に関して前述したのと同じ一般的な方法で個別に且つ
協同して動作し、一般的には単一孔と同等の利益をもた
らす。従って、単一孔システムの一般的特徴、機能的能
力、及び動作特性は全て複数孔システムに同等に適用可
能であり、又逆も同様である。

【００４７】図９−図13に戻ると、図12は特に、孔230
の各々の内部に保持されているインクの個々の貯蔵室26
0を示している。各孔230の内部に保持されているインク
貯蔵室260はインク・カートリッジ10の使用中に発泡材2
00の包囲発泡体の開放細孔、即ちセル104を通して毛管
現象により抽出されうる。しかし、インク貯蔵室260
は、必要になるまで孔230の中に留まっており、これに
限定されるものではないが、（１）発泡材200の縦軸
「Ａ₃」に対して孔230の向きが垂直で、傾いていないこ
と、（２）発泡材200の第１側面220（及びその中の開口
部240）がハウジング12の第１側壁20と堅く接している
こと、（３）発泡材200の第２側面22（及びその中の開
口部242）がハウジング12の第２側壁22と堅く接してい
ること、及び（４）孔230を取り囲む発泡材が高密度で
網目状の特性を備えていることを含む数多くの理由によ
って、孔230から早まって洩れることはない。従って、
孔230（及び形状の異なる他の複数の孔）を使用するこ
とは、構造的な構成要素を付加せずに、特別な発泡材を
使用せずに、又はカートリッジのサイズを大きくせず
に、発泡材200及びインク・カートリッジ10の体積容量
を更に増やすための簡単で、効率の良い、有効な方法を
実現するものである。

【００４８】動作 本発明の動作を発泡材100（及び孔130）を中に備えてい
る図１−図２に示す様なインク・カートリッジ10を参照
して説明する。しかし、ここに提示される詳細、ステッ
プ、及び手順は、形状の異なる単一孔（例えば、孔13
4）を組込んだシステム、又は複数の孔（例えば、孔230
又は234）を備えたシステムにも同等に適用可能であ
る。従って、以下に示す動作手法は、本発明をどんな態
様においても限定するものではない。

【００４９】図１、図２、及び図５に示すものと同等の
一般形式のカートリッジ10を、最初に当業者には既知
で、且つサーマル・インクジェット印刷に適した従来の
印刷装置（図示せず）の中に設置する。典型的な印刷装
置にはアメリカ合衆国カリフォルニア州パロアルトのヒ
ューレット・パッカード社によってＤＥＳＫＪＥＴの商
標のもとに販売されている製品がある。カートリッジ10
は、事前に発泡材100を全て浸すのに充分な量のインク
が供給されているため、セル104はその中にインクを保
持していることに注意されたい。又、カートリッジ10
が、充分な量のインクを供給されているため、発泡材10
0の孔130は図５に示す様に、それ自身のインク貯蔵室16
0をその中に含んでいる。上に示した様に、発泡材100に
は中空のニードル状器具（図示せず）を発泡材100の本
体部分102の中へ差し込み、続いてインクをその中に注
入することを伝統的に含む従来の方法でインクが供給さ
れていた。発泡材100を満たすのに使用される技法は、
孔130に充填器具が貫通するのを回避するための付加的
な注意が払われることを除いては、孔130のない従来の
発泡材を満たすのに使用される技法と実質上同じであ
る。

【００５０】次に、インクを発泡材100から所定の基体
（例えば、紙）上に給送するためにインク噴射手段68を
印刷装置により作動させる。これは板部材56（図１）上
の薄膜抵抗58を選択的に付勢することにより明確に行わ
れる。その結果、板部材56内の開口部60に設置されてい
るインクは熱的に励起され、オリフィス板62内のインク
放出オリフィス66を通って紙又は他の所定の基体の上に
外向きに噴射される。この様にして、カートリッジを使
用して所定の基体上にイメージを印刷することができ
る。サーマル・インクジェット印刷の手順に関するより
詳細な情報も、ヒューレット・パッカード・ジャーナ
ル、第39巻、第４号（1988年８月）に示されている。

【００５１】インクが前述の手順に従って噴射されるに
つれて、インクは発泡材100のセル104から毛管現象によ
り連続的に抽出される。更に、インクがセル104から抽
出されるにつれて、その中で流体圧力勾配が生じ、その
結果、インクが孔130の中の貯蔵室160から抽出される。
貯蔵室160の実質的なサイズのため、カートリッジ10
は、孔130（又はどんな孔も）が無い同じサイズ及び構
成材料の発泡材を使用するカートリッジと比較して、イ
ンクがなくなるまでに、より長い時間印刷することがで
きる様になる。

【００５２】上に記した様に、孔130はインクのかなり
の貯蔵量をその中に保持することができる。孔130がな
い時は、それにより占有されていた空間に、網目状の多
孔性発泡材が「詰められる」ことになる。この様な材料
はその中にインクを保持することができるが、このイン
ク量は、使用されている発泡材が高密度の網目状、繊維
状構造であるため、孔130内に貯蔵されるインクの量よ
り少くなる。従って、中に１つ以上孔のある発泡材を使
用すれば、そのインク保持特性がかなり拡張され、使用
される孔のサイズ及び数に応じて体積容量が増大する。

【００５３】例 次の例は本発明の好適実施例により達成された利点を証
明するものである。アメリカ合衆国ペンシルベニア州Ed
dystoneのFoamex Inc.から市販されている、エーテル型
ポリウレタン発泡体から製造される発泡材（発泡材１）
を最初に選択した。発泡材１の体積は約47cm³であると
計算された。

【００５４】次に発泡材１と同じ物理的特性（例えば、
同じ体積、サイズ、及び構成材料）を有する第２の発泡
材（発泡材２）を選択した。しかし、発泡材２はその中
に９個の孔を備え、各孔は断面が一様な円形で、その半
径は約0.635cmであった。円形孔は互いに等間隔に設置
され、各孔の内部体積は約1.16cm³であり、全ての孔の
体積の総合計は約10.44cm³であった。

【００５５】発泡材１と同じ物理的特性（例えば、同じ
体積、サイズ、及び構成材料）を有する第３の発泡材
（発泡材３）が又、選択された。発泡材３は、高さ約3.
8cm、長さ約1.0cm、及び幅約2.0cm、内部体積約7.6cm³
の単一長方形孔を内部に備えている。

【００５６】次に、発泡材１−３を、図１−図２に示す
形式の従来のサーマル・インクジェット・カートリッジ
の内部に設置し、発泡材１−３が同じ形式のインクで全
て浸される様にインクを供給した。各インク・カートリ
ッジのハウジングの内部の区画の内部体積は36cm³であ
った。次に、発泡材１−３を含んでいるカートリッジ
（それぞれカートリッジ１−３と名付ける）を、そこか
らインクを噴射させるために作動させた。表１に要約さ
れる様な、以下の結果が得られた。

【００５７】

【表１】

【００５８】上に示した様に、孔を備えていない発泡材
を使用したカートリッジ１と比較して、優れたインク保
持／分配結果が１つ又は複数の孔を中に備えている発泡
材を含むカートリッジ（例えば、カートリッジ２及び
３）により達成された。特に、カートリッジ２及び３
は、30.6ｇのインクを保持したカートリッジ１と比較し
て、かなり多量のインク（それぞれ32.5ｇ及び33.2ｇ）
を保持することができた。その結果、インク充填後カー
トリッジの全重量に対するインクの割合は、カートリッ
ジ１の42％という値と比較して、カートリッジ２及び３
では47％であった。インク保持容量のこの差は重大であ
る。

【００５９】加えて、カートリッジ２及び３は、カート
リッジ１（22.0ｇ）と比較してより大量のインク（それ
ぞれ25.0ｇ及び24.3ｇ）を給送することができた。カー
トリッジ２及び３はそれ故、その最初のインク貯蔵量の
72％を給送したカートリッジ１と比較して、より高い印
刷効率を示し、その中に保持されている最初のインク貯
蔵量の幾分多い量（それぞれ77％及び73％）を給送する
ことができた。最後に、カートリッジ２及び３は、より
大きな体積効率を持ち、一定のカートリッジ・ハウジン
グの体積（例えば、上に記した様に36cm³）に対し大き
い割合のインクを給送することができた。特に、カート
リッジ１の体積効率は61％であったが、カートリッジ２
及び３はそれぞれ69％及び68％の体積効率を示してい
る。

【００６０】前述のデータによれば、中に１つ又は複数
の孔を備えている発泡材は、孔又は同等の構造を備えて
いない発泡材と比較して、インク保持容量及び印刷／体
積効率の向上を含む多くの利益を提供する。この理由に
より、本発明は印刷技術分野での、大幅な進歩を表わし
ている。

【００６１】ここに本発明の好適実施例を説明してきた
が、当業者によって適当な修正がこれらに対して行われ
てもなお、これらは本発明の範囲を逸脱しないものとし
て存在しうることが予想される。従って、本発明は特許
請求の範囲に関連してのみ解釈される。

【００６２】以下に本発明の実施態様を列挙する。

【００６３】１． 基体上にイメージを印刷するのに使
用するインク・カートリッジであって、内部に区画を含
むハウジングと、前記ハウジングに取り付けられて前記
区画と流体連結しているプリントヘッドであって、前記
インク・カートリッジから、要求に応じてインクを噴射
するインク噴射手段が動作する様に取り付けられている
前記プリントヘッドと、前記区画の内部に設置され、前
記プリントヘッドと流体連結しているインク吸収発泡材
であって、前記発泡材が複数のインク保持セルを内部に
備え、更に第１側面、第２側面、及び前記発泡材の第１
側面から第２側面まで前記発泡材を貫通する少なくとも
１つの連続する、細長い孔を備えているインク吸収発泡
材、から構成されているインク・カートリッジ。

【００６４】２． 前記発泡材の第１側面がその中に、
少なくとも１つの第１開口部を備え、前記発泡材の第２
側面がその中に、少なくとも１つの第２開口部を備え、
前記第１開口部及び前記第２開口部が前記発泡材を貫通
する前記孔へのアクセスを提供する項番１に記載のイン
ク・カートリッジ。

【００６５】３． 前記発泡材が更にそれを通る縦軸を
備え、前記孔が更にその内部に縦軸を備え、前記孔が該
孔の縦軸が前記発泡材の前記縦軸に垂直である様に前記
発泡材の内部に設置されている項番１に記載のインク・
カートリッジ。

【００６６】４． 前記インク噴射手段が板部材を貫通
する少なくとも１つの開口部と、その上に取り付けられ
た複数の抵抗とから成る板部材を備えている項番１に記
載のインク・カートリッジ。

【００６７】５． 前記少なくとも１つの連続する、細
長い孔が前記発泡材を貫通する複数の個々の孔から成る
項番１に記載のインク・カートリッジ。

【００６８】６． 前記複数の個々の孔が約２−９個の
孔から構成されている項番５に記載のインク・カートリ
ッジ。

【００６９】７． 前記ハウジングが第１内表面を備え
た第１側壁と第２内表面を備えた第２側壁とから構成さ
れ、前記発泡材が前記区画の内部に前記発泡材を設置す
る際に、前記発泡材の圧縮を生じさせるのに充分なサイ
ズだけ、前記ハウジングの中の前記区画より大きく、前
記圧縮により前記発泡材の前記第１側面が前記ハウジン
グの前記第１側壁の前記第１内表面に向かって押し付け
られ、前記圧縮により更に、前記発泡材の前記第２側面
が前記ハウジングの前記第２側壁の前記第２内表面に向
かって押し付けられる項番１に記載のインク・カートリ
ッジ。

【００７０】８． 前記発泡材を貫通する前記孔が円形
の断面を有し、前記発泡材の前記第１側面から前記発泡
材の前記第２側面まで断面のサイズが一様である項番１
に記載のインク・カートリッジ。

【００７１】９． 前記発泡材を貫通する前記孔が長方
形の断面を有し、前記発泡材の前記第１側面から前記発
泡材の前記第２側面まで断面のサイズが一様である項番
１に記載のインク・カートリッジ。

【００７２】10． 基体上にイメージを印刷するのに使
用するインク・カートリッジであって、その内部に区
画、第１側壁、及び第２側壁とから成るハウジングと、
第１内表面を備えている前記第１側壁、及び第２内表面
を備えている前記第２側壁と、前記ハウジングに取り付
けられて前記区画と流体連結しているプリントヘッドで
あって、前記インク・カートリッジから、要求に応じて
インクを噴射するインク噴射手段が動作する様に取り付
けられている前記プリントヘッドと、前記区画の内部に
設置されて前記プリントヘッドと流体連結しているイン
ク吸収発泡材であって、該発泡材が、複数のインク保持
セルと、その中に少なくとも１つの第１開口部を備えて
いる第１側面と、その中に少なくとも１つの第２開口部
を備えている第２側面と、前記発泡材の前記第１側面か
ら前記第２側面までの前記発泡材を貫通する少なくとも
１つの連続する、細長い孔であって、前記発泡材の前記
第１側面の前記第１開口部及び前記発泡材の前記第２側
面の前記第２開口部は前記孔へのアクセスを提供する孔
と、から構成され、前記発泡材が更にそれを通る縦軸を
備え、前記孔が更に内部に縦軸を備え、前記孔が該孔の
前記縦軸が前記発泡材の前記縦軸に垂直である様に前記
発泡材の内部に設けられており、前記発泡材が前記区画
の内部に前記発泡材を設置する際に、前記発泡材の圧縮
を生じさせるのに充分なサイズだけ前記ハウジングの中
の前記区画より大きく、前記圧縮により、前記発泡材の
前記第１側面が前記ハウジングの前記第１側壁の前記第
１内表面に向かって押し付けられ、前記圧縮により更
に、前記発泡材の前記第２側面が前記ハウジングの前記
第２側壁の前記第２内表面に向かって押し付けられるイ
ンク吸収発泡材と、から構成されているインク・カート
リッジ。

【００７３】11． 前記発泡材を貫通する前記孔が円形
の断面を有し、前記発泡材の前記第１側面から前記発泡
材の前記第２側面まで断面のサイズが一様である項番10
に記載のインク・カートリッジ。

【００７４】12． 前記発泡材を貫通する前記孔が長方
形の断面を有し、前記発泡材の前記第１側面から前記発
泡材の前記第２側面まで断面のサイズが一様である項番
10に記載のインク・カートリッジ。

【００７５】13． 前記インク噴射手段が板部材を貫通
する少なくとも１つの開口部とその上に取り付けられた
複数の抵抗とから成る板部材を備えている項番10に記載
のインク・カートリッジ。

【００７６】14． 前記少なくとも１つの連続する、細
長い孔が前記発泡材を貫通する複数の個々の孔から構成
されている項番10に記載のインク・カートリッジ。

【００７７】15． 前記複数の個々の孔が約２−９の孔
から成る項番14に記載のインク・カートリッジ。

【００７８】16． 基体上にイメージを印刷する方法で
あって、内部に区画を備えているハウジングと、前記ハ
ウジングに取り付けられ、前記区画と流体連結している
プリントヘッドであって、前記インク・カートリッジか
ら、要求に応じてインクを噴射するインク噴射手段が動
作する様に取り付けられている前記プリントヘッドと、
前記区画の内部に設置されていて、前記プリントヘッド
と流体連結しているインク吸収発泡材であって、前記発
泡材が複数のインク保持セルを内部に備え、更に第１側
面、第２側面、及び前記発泡材の第１側面から前記第２
側面まで前記発泡材を貫通する少なくとも１つの連続す
る、細長い孔を備えているインク吸収発泡材と、前記発
泡材の前記孔の中に保持されているインク貯蔵室と、か
ら構成されているインク・カートリッジを提供するステ
ップと、基体を準備するステップと、前記発泡材の前記
孔から前記インクを抽出するために前記インク・カート
リッジを作動させ、それにより前記インクを前記基体上
に噴射するステップと、から構成される方法。

【００７９】17． 前記インク・カートリッジの前記イ
ンク噴射手段が板部材を貫通する少くとも１つの開口部
とその上に取り付けられている複数の抵抗とから成る板
部材を備えている項番16に記載の方法。

【００８０】18． 前記インク・カートリッジ内の前記
発泡材の前記第１側面がその中に少くとも１つの開口部
を備え、前記発泡材の前記第２側面がその中に少くとも
１つの第２開口部を備え、前記第１開口部及び第２開口
部が前記発泡材を貫通する前記孔へのアクセスを提供す
る項番16に記載の方法。

【００８１】19． 前記インク・カートリッジ内の前記
発泡材が更に、それを通る縦軸を備え、前記孔が更に、
内部に縦軸を備え、前記孔が該孔の前記縦軸が前記発泡
材の前記縦軸に垂直である様に前記発泡材の内部に設置
されている項番16に記載の方法。

【００８２】20． 前記インク・カートリッジの前記ハ
ウジングが第１内表面を備えた第１側壁と第２内表面を
備えた第２側壁とから構成され、前記発泡材が前記区画
の内部に前記発泡材を設置する際に、前記発泡材の圧縮
を生じさせるのに充分なサイズだけ前記ハウジングの中
の前記区画より大きく、前記圧縮により前記発泡材の前
記第１側面が前記ハウジングの前記第１側壁の前記第１
内表面に向って押し付けられ、前記圧縮により更に前記
発泡材の前記第２側面が前記ハウジングの前記第２側壁
の前記第２内表面に向って押し付けられる項番16に記載
の方法。

【００８３】21． 前記インク・カートリッジ内の前記
発泡材を貫通する前記の少くとも１つの連続する、細長
い孔が前記発泡材を貫通する複数の個々の孔から構成さ
れている項番16に記載の方法。

【００８４】22． 前記複数の個々の孔が約２―９の孔
から構成されている項番21に記載の方法。

【００８５】23． 前記インク・カートリッジ内の前記
発泡材を貫通する前記孔が円形の断面を有し、前記発泡
材の前記第１側面から前記発泡材の前記第２側面まで断
面のサイズが一様である項番16に記載の方法。

【００８６】24． 前記インク・カートリッジ内の前記
発泡材を貫通する前記孔が長方形の断面を有し、前記発
泡材の前記第１側面から前記発泡材の前記第２側面まで
断面のサイズが一様である項番16に記載の方法。

【００８７】25． 基体上にイメージを印刷する方法で
あって、その内部に区画、第１側壁、及び第２側壁とか
ら構成されるハウジングと、第１内表面を備えた前記第
１側壁、及び第２内表面を備えた前記第２側壁と、前記
ハウジングに取り付けられて、その中で前記区画と流体
連結しているプリントヘッドであって、前記インク・カ
ートリッジから、要求に応じてインクを噴射するインク
噴射手段が動作する様に取り付けられている前記プリン
トヘッドと、前記区画の内部に設置されて前記プリント
ヘッドと流体連結しているインク吸収発泡材であって、
前記発泡材が内部に複数のインク保持セルと、その中に
少くとも１つの第１開口部を備えた第１側面と、その中
に少くとも１つの第２開口部を備えた第２側面と、前記
発泡材の前記第１側面から前記第２側面まで前記発泡材
を貫通する少くとも１つの連続する、細長い孔とを備え
ており、前記発泡材の前記第１側面の前記第１開口部及
び前記発泡材の前記第２側面の前記第２開口部が前記孔
へのアクセスを提供し、前記発泡材が更に、それを通る
縦軸を備え、前記孔が更に、内部に縦軸を備えており、
前記孔は該孔の縦軸が前記発泡材の前記縦軸に垂直であ
る様に前記発泡材の中に設けられており、前記発泡材は
前記区画の内部に前記発泡材を設置する際に、前記発泡
材の圧縮を生じさせるのに充分なサイズだけ前記ハウジ
ングの内部の前記区画より大きく、前記圧縮により前記
発泡材の前記第１側面が前記ハウジングの前記第１側壁
の前記第１内表面に向って押し付けられ、前記圧縮によ
り更に前記発泡材の前記第２側面が前記ハウジングの前
記第２側壁の前記第２内表面に向って押し付けられるイ
ンク吸収発泡材と、前記発泡材内の前記孔の内部に保持
されているインク貯蔵室と、から構成されているインク
・カートリッジを供給するステップと、基体を準備する
ステップと、前記発泡材の前記孔からインクを抽出する
ために前記インク・カートリッジを動作させ、それによ
り前記インクを前記基体上に噴射させるステップと、か
ら成る方法。

【００８８】26． 前記インク噴射手段が板部材を貫通
する少くとも１つの開口部とその上に取り付けられた複
数の抵抗とから成る板部材を備えている項番25に記載の
方法。

【００８９】27． 前記インク・カートリッジ内の前記
発泡材を貫通する前記少くとも１つの連続する、細長い
孔が前記発泡材を貫通する複数の個々の孔から構成され
ている項番25に記載の方法。

【００９０】28． 前記インク・カートリッジ内の前記
発泡材を貫通する前記孔の断面が円形であり、前記発泡
材の前記第１側面から前記発泡材の前記第２側面までの
断面のサイズが一様である項番25に記載の方法。

【００９１】29． 前記インク・カートリッジ内の前記
発泡材を貫通する前記孔の断面が長方形であり、前記発
泡材の前記第１側面から前記発泡材の前記第２側面まで
の断面のサイズが一様である項番25に記載の方法。

【００９２】

【発明の効果】本発明によって提供されるインク保持容
量の増大したインク・カートリッジから成るインク給送
システムは、印刷効率の向上、システムの中断時間（イ
ンクの涸渇による）の減少、及び消費節減の促進、を含
む多数の利益をもたらす。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って製作された特殊な吸収発泡材を
含む代表的なサーマル・インクジェット・カートリッジ
の右側展開斜視図である。

【図２】図１のインク・カートリッジの右側組立斜視図
であり、発泡材が全てカートリッジ・ハウジング内部に
設置されている。

【図３】図１の発泡材の左側斜視図である。

【図４】図３の線４−４に沿って取った図３の発泡材の
断面図である。

【図５】図１の発泡材とカートリッジ・ハウジング内で
のその方向を示す、図２の線５−５に沿って取った図１
の発泡材の断面図である。

【図６】図３の線６−６に沿って取った図３の発泡材の
断面図である。

【図７】本発明に従って製作された別の吸収発泡材の右
側斜視図であり、それを貫通する孔の断面形状が変更さ
れている。

【図８】図７の線８−８に沿って取った図７の別の発泡
材の断面図である。

【図９】吸収発泡材を貫通する多数の孔を含む、本発明
に従って製作された更に別の吸収発泡材の右側斜視図で
ある。

【図10】図９の更に別の発泡材の左側斜視図である。

【図11】図10の線11−11に沿って取った図９の更に別の
発泡材の断面図である。

【図12】図１のインク・カートリッジのハウジング内に
ある図９の更に別の発泡材を示す、図９の線12−12に沿
って取った断面図である。

【図13】図10の線13−13に沿って取った図９の更に別の
発泡材の断面図である。

【図14】本発明に従って製作した、又、更に別の吸収発
泡材の右側斜視図であり、発泡材がそれを貫通する複数
の孔を含み、その中の各孔の断面形状が図９の実施例と
比較して変更されている。

【図15】図14の線15−15に沿って取った図14の又、更に
別の発泡材の断面図である。

【符号の説明】

10 インク・カートリッジ 12 ハウジング 20 第１側壁 22 第２側壁 26 第１内表面 30 第２内表面 33 区画 56 板部材 58 薄膜抵抗 60 開口部 68 インク噴射手段 70 プリントヘッド 100 発泡材 104 セル 120 第１側面 122 第２側面 130 孔 140 第１開口部 142 第２開口部 160 インク 200 発泡材 230 孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基体上にイメージを印刷するのに使用する
   インク・カートリッジであって、 内部に区画を含むハウジングと、 前記ハウジングに取り付けられて前記区画と流体連結し
   ているプリントヘッドであって、前記インク・カートリ
   ッジから、要求に応じてインクを噴射するインク噴射手
   段が動作する様に取り付けられている前記プリントヘッ
   ドと、 前記区画の内部に設置され、前記プリントヘッドと流体
   連結しているインク吸収発泡材であって、前記発泡材が
   複数のインク保持セルを内部に備え、更に第１側面、第
   ２側面、及び前記発泡材の第１側面から第２側面まで前
   記発泡材を貫通する少なくとも１つの連続する、細長い
   孔を備えているインク吸収発泡材、から構成されている
   インク・カートリッジ。