DE60014232T2

DE60014232T2 - Flüssigkeitsbehälter, Flüssigkeitsversorgungssystem, und Methode zur Herstellung eines solchen Behälters

Info

Publication number: DE60014232T2
Application number: DE60014232T
Authority: DE
Inventors: Hidehisa Ohta-ku Matsumoto; Shozo Ohta-ku Hattori; Hajime Ohta-ku Yamamoto; Eiichiro Ohta-ku Shimizu; Jun Ohta-ku Hinami; Hiroki Ohta-ku Hayashi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-04-27
Filing date: 2000-04-26
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2020-04-27
Also published as: MXPA00004068A; EP1053873B1; CN1149151C; AU3013700A; TW506909B; KR20000071833A; DE60014232D1; CN1273176A; CA2306612A1; US6347865B1; KR100337848B1; ATE277767T1; EP1053873A1; JP2000309105A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeitsbehälter, der negativen Druck zum Zuführen von Flüssigkeit zur Außenseite verwendet. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Flüssigkeits-Zuführungssystem und auf ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Flüssigkeitsbehälters.
Wie in der durch den jetzigen Anmelder eingereichten Druckschrift der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 9-267483 offenbart, ist herkömmlicherweise der Tintenbehälter bekannt gewesen, der Tinte aufweist, die in einem Bereich (nachstehend als ein Tinte enthaltender Teil bezeichnet) aufweist, der durch die inneren Wände umgeben sind, welche von den äußeren Wänden separierbar sind, die die äußere Umhüllung davon ausbilden.
Die inneren Wände des Tintenbehälters sind ausreichend dicker ausgebildet als die äußeren Wände, so dass die äußeren Wände fast keine Deformierung darstellen, sogar wenn die inneren Wände durch den Ausfluss der darin enthaltenen Tinte deformiert werden. Zudem wird die Luftaufnahme für die äußeren Wände gewährleistet, um die Luft in den Spalt zwischen den äußeren Wänden und den inneren Wänden einzuführen. Für die inneren Wände sind die Schweißteile (Abschnürungen) werden bereitgestellt, um die inneren Wände durch die Schweißteile zu unterstützen, um zu ermöglichen, dass diese mit den äußeren Wänden in Verbindung stehen.
Für den so aufgebauten Tintenbehälter wirkt die durch die Deformierung aufgrund des Verbrauchs der Tinte ausgeübte Kraft auf seine inneren Wände, zusammen mit der Kraft, die durch die Wiederherstellungswirkung davon ausgeübt werden kann, um dessen Gestalt zu der Anfangsgestalt zurückzuführen. Dies trägt dazu bei, einen negativen Druck in dem Tintenbehälter stabiler zu machen und zudem den Tintenbehälter herausragend funktional beim Verwenden von einem derartigen stabilisierten, negativen Druck zu machen, während Flüssigkeit zugeführt wird.
Zudem ist in der Druckschrift der vorstehend erwähnten veröffentlichten japanischen Patentanmeldung offenbart worden, dass die inneren und äußeren Wände des Tintenbehälters mit Vielfachschichten aus verschiedenen Materialien aufgebaut sind, um dessen Schock-Widerstand zu verstärken.
Nun wird ein Drucker häufig unter der Umgebung mit einer spezifischen Temperatur verwendet, obwohl die Verwendungsumgebung eines Druckers im allgemeinen erheblich von den Regionen abhängt, in denen dieser verwendet wird.
In der Praxis gibt es eine Region, wo die Temperatur beträchtlich wechselhaft ist oder eine Region, wo die Temperaturen beträchtlich unterschiedlich, sogar in einem Tag, sind. Hierbei haben die Erfinder herausgefunden, dass die negativen Druckänderungen, sogar wenn der Grad der Deformierung der gleiche ist, wenn der Tintenbehälter in einer Bedingung verwendet wird, wo die Temperaturen sich ändern können, wie vorstehend beschrieben. Dann ist es auch bekannt, dass sogar mit einem Tintenbehälter, welcher die gewünschte Eigenschaft von negativem Druck bei einer bestimmten spezifischen Temperatur demonstrieren kann, es eine Möglichkeit gibt, dass eine derartige Eigenschaft von negativem Druck aufgrund ihrer Fluktuation nicht erreichbar sein wird, die durch die Umweltbedingung verursacht wird, wo die Temperatur sich erheblich gegenüber der so spezifisch eingestellten Temperatur ändert. In diesem Fall gibt es einen Bedarf nach der Einstellung des negativen Drucks, wie etwa Erhöhung der Frequenz eines Erholungsprozesses, mehr als gewöhnlich, so dass der Tintenleckstrom aus dem Aufzeichnungskopf verhindert wird, wenn Drucken unter einer derartigen Umgebung ausgeführt wird, dass deren Temperatur sich erheblich von der so spezifisch eingestellten unterscheidet.
Daher haben die Erfinder gründliche Studien durchgeführt, um die Gründe in dieser Hinsicht aufzuklären, und es gelang ihnen, neues Wissen zu erhalten, dass ein wichtiger Zusammenhang zwischen dem Elastizitätsmodulus des Harzes, das als das Material der inneren Wände verwendet wird, existiert, welches sich aufgrund der Temperaturänderungen ändern kann, der Temperatur des Glasübergangspunktes (d.h. der Temperatur, bei welcher Moleküle mit Mikro-Brownschen Bewegungen beginnen und den Eigenschaftsänderungen von Glas zu Kautschuk), unter Temperatur der Verwendungsumgebung.
Da der Tintenbehälter zudem Tinte oder einige andere Flüssigkeit darin enthält, sollte der Tintenbehälter derart hergestellt werden, dass ein herausragendes Flüssigkeits-Kontaktvermögen mit der Tinte vorhanden ist (d.h. dieser beeinträchtigt die Zusammensetzung der Tinte nicht, sogar wenn diese in Kontakt mit der Tinte kommt), und zudem sollte eine herausragende Gasbarrierenfähigkeit vorhanden sein. Jedoch sind diese funktionalen Harze im Allgemeinen einer Abschälung voneinander unterworfen, was es notwendig macht, eine Bindungsschicht zwischen diesen bereitzustellen, um die Harzschichten fest miteinander zu verbinden.
Andererseits wird der Tintenbehälter, welcher in der vorstehend erwähnten Druckschrift der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung offenbart ist, hergestellt, indem ein zylindrisches Extrudat in der Form expandiert wird, von welcher der Querschnitt eine quadratische Säule ist, so dass der Tintenbehälter eine Dickeverteilung besitzt. Wenn die inneren Wände mit Vielfachschichten ausgebildet werden sollten, wird folglich der zentrale Teil von jeder Schicht relativ dicker als jeder der Eckteile hergestellt, wodurch die Dickeverteilung sich von dem zentralen Teil zu den Ecken schließlich glatt ändert. Wenn die Kontaktschichten folglich bereitgestellt werden sollten, um zu ermöglichen, dass die Vielfachschichten zuverlässig miteinander in Kontakt sind, nimmt die Dicke der Kontaktschichten unvermeidlicherweise mit dem Zentrum auf dem zentralen Teil zu, welches die Dicke für die inneren Wände als ein Ganzes größer macht. Ein exemplarischer Tintenbehälter ist aus EP-A-0 738 605 bekannt.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der vorstehenden diskutierten Probleme entworfen. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Flüssigkeitsbehälter bereitzustellen, der die stabile Zuführung von Flüssigkeit implementieren kann, indem die Eigenschaft des negativen Drucks unabhängig von den Temperaturänderungen der Verwendungsumgebungen stabilisiert wird, und zudem, um ein Flüssigkeits-Zuführungssystem und ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Tintenbehälters. Diese Aufgaben werden durch einen Flüssigkeitsbehälter, wie er in den angefügten Ansprüchen definiert ist, erreicht. Der Flüssigkeitsbehälter der vorliegenden Erfindung umfasst die innere Wand, die den Flüssigkeit enthaltenden Teil bildet, um Flüssigkeit darin zu enthalten; die äußere Wand, die den Behälter bildet, um den Flüssigkeit enthaltenden Teil darin zu enthalten; und den Flüssigkeit-Zuführungsteil, zum Zuführen der Flüssigkeit aus dem Flüssigkeit enthaltenden Teil zur Außenseite. Dann wird die zuvor erwähnte innere Wand angeordnet, um ein Element zu sein, um negativen Druck in dem Flüssigkeit enthaltenden Teil zu erzeugen, indem dieser auf das Hinausführen der Flüssigkeit folgend deformiert wird, und durch das Material gebildet ist, das die Elastizitäts-Modulusänderung von 25 % oder weniger gegenüber der Temperaturänderung der Verwendungsumgebung aufweist.
In Übereinstimmung mit dem Flüssigkeitsbehälter der vorliegenden Erfindung, der so aufgebaut ist, wird es möglich, die Eigenschaft des negativen Drucks unabhängig von den Temperaturänderungen der Verwendungsumgebung zu stabilisieren, ob das Material der inneren Wände ein amorphes Harz oder ein kristallines Harz ist.
Zudem umfasst der Flüssigkeitsbehälter der vorliegenden Erfindung die innere Wand, die den Flüssigkeit enthaltenden Teil bildet, um Flüssigkeit darin zu enthalten; die äußere Wand, die den Behälter bildet, der den Flüssigkeit enthaltenden Teil darin bildet; und den Flüssigkeits-Zuführungsteil, um Flüssigkeit aus dem Flüssigkeit enthaltenden Teil zur Außenseite zuzuführen. Dann wird die zuvor erwähnte innere Wand angeordnet, um ein Element zu sein, um negativen Druck in dem Flüssigkeit enthaltenden Teil zu erzeugen, indem dieser auf das Hinausführen von Flüssigkeit folgend deformiert wird, und durch ein amorphes Harzmaterial mit einer höheren Glasübergangstemperatur als die maximale Temperatur der Verwendungsumgebung gebildet ist.
Zudem umfasst der Flüssigkeitsbehälter der vorliegenden Erfindung die innere Wand, die den Flüssigkeit enthaltenden Teil zum Enthalten von Flüssigkeit darin bildet; die äußere Wand, die den Behälter bildet, der den Flüssigkeit enthaltenden Teil darin enthält; und den Flüssigkeits-Zuführungsteil zum Zuführen von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeit enthaltenden Teil zur Außenseite. Dann wird die zuvor erwähnte innere Wand angeordnet, um eine vielfach beschichtete Struktur auszubilden, die eine sauerstofffeste durchlässige Schicht, eine Widerstandsschicht gegen Umwelttemperaturänderung, und eine Flüssigkeitswiderstandsschicht umfasst. Dann wird die Flüssigkeitswiderstandsschicht für die innerste Schicht bereitgestellt, welche in Kontakt mit der Flüssigkeit ist. Die Widerstandsschicht gegen die Umwelttemperaturänderung wird durch ein amorphes Harz mit einer höheren Glasübergangstemperatur als die maximale Temperatur der Verwendungsumgebung gebildet. Dann wird die innere Wand aufgebaut, um negativen Druck in dem Flüssigkeit enthaltenden Teil zu erzeugen, indem dieser auf das Hinausführen von Flüssigkeit folgend deformiert wird.
Da das amorphe Harz einen konstanten Elastizitätsmodulus bei den Temperaturen besitzt, die niedriger als die Glasübergangstemperatur davon sind, ohne durch diese dann beeinträchtigt zu werden, ist es möglich, die Eigenschaft des negativen Drucks zu stabilisieren, wenn die inneren Wände durch ein amorphes Harzmaterial mit einer höheren Glasübergangstemperatur als die maximale Temperatur der Verwendungsumgebung gebildet wird, wobei somit eine stabile Zuführung von Flüssigkeit implementiert wird, unabhängig von den Temperaturänderungen der Verwendungsumgebung.
Ferner wird die Widerstandsschicht gegen die Umwelttemperaturänderung der inneren Wand zwischen der Flüssigkeitswiderstandsschicht und der sauerstofffesten durchlässigen Schicht bereitgestellt. Gleichzeitig kann diese Schicht strukturiert werden, um ein funktionales bindendes Harzmaterial zu enthalten oder es kann möglich sein, die sauerstofffeste durchlässige Schicht zwischen der Flüssigkeitswiderstandsschicht und der Widerstandsschicht gegen die Umwelttemperaturänderung bereitzustellen, und ein funktionales, bindendes Harzmaterial in dieser Schicht zu enthalten.
Auf diese Weise sind die äußerste Schicht und die innerste Schicht, die die inneren Wände bilden, einstückig zusammen mit der Zwischenschicht ausgebildet, zu welcher das funktionale bindende Harzmaterial zugegeben wird, um die Zunahme der Dicke der inneren Wände zu unterdrücken, verglichen mit denjenigen, die durch die herkömmliche Technik hergestellt wurden, in welcher die bindenden Schichten angeordnet werden, wodurch somit die Änderungen des negativen Drucks stetig gemacht werden.
Zudem kann die Widerstandsschicht gegen die Änderung der Umgebungstemperatur der inneren Wand strukturiert werden, um den Elastizitätsmodulus von 15 % Änderung oder weniger gegen die Temperaturänderung der Verwendungsumgebung zu gewährleisten.
Ferner kann diese Schicht angeordnet werden, um in dem Behälter des negativen Druck erzeugenden Elementes eingebaut zu werden, welcher den Gasflüssigkeits-Austausch erzeugen kann, der Flüssigkeit herausführen kann, indem Gas in den Flüssigkeitsbehälter durch den Flüssigkeits-Zuführungsteil eingeführt wird.
Zudem wird das Flüssigkeits-Zuführungsteil der vorliegenden Erfindung mit dem Behälter einer negativen Druck erzeugenden Einheit ausgestattet, der den Gasflüssigkeits-Austausch erzeugen kann, der Flüssigkeit hinausführen kann, indem Gas in den Flüssigkeitsbehälter durch den Flüssigkeit-Zuführungsteil eingeführt wird.
Da der Flüssigkeitsbehälter der vorliegenden Erfindung die Eigenschaften des negativen Drucks, unabhängig von den Temperaturänderungen der Verwendungsumgebung, stabilisieren kann, wird es möglich, den Pufferraum, der in dem Behälter des negativen Druck erzeugenden Elementes angeordnet ist, weiter zu reduzieren, indem das Flüssigkeits-Zuführungssystem unter Verwendung dieses Flüssigkeitsbehälters aufgebaut wird.
Ferner kann der Aufbau so angeordnet werden, dass der Flüssigkeitsbehälter abnehmbar auf dem Behälter für das negativen Druck erzeugende Element montiertbar ist.
Zudem umfasst das Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Herstellen des Flüssigkeitsbehälters, welcher mit der inneren Wand, die den Flüssigkeit enthaltenden Teil bildet, um Flüssigkeit darin zu enthalten, der äußeren Wand, die den Behälter bildet, der den Flüssigkeit enthaltenden Teil darin enthält, und den Flüssigkeits-Zuführungsteil zum Zuführen von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeit enthaltenden Teil zur Außenseite ausgestattet ist, die Schritte zum Herstellen einer Form, die der äußeren Kontur des Flüssigkeitsbehälters entspricht, ein im Wesentlichen zylindrisches erstes Extrudat mit einem Durchmesser, der kleiner als derjenige der Form zur Verwendung für die äußere Wand ist, und ein zweites Extrudat zur Verwendung in der inneren Wand; und Ausbilden der äußeren Wand und der inneren Wände des Flüssigkeitsbehälters, in den Luft hineingespritzt wird, um das erste und zweite Extrudat zu expandieren, um der Form zu folgen, um so die Fläche herzustellen, die durch die innere Wand gebildet wird und die Fläche, die durch die äußere Wand gebildet wird, separierbar und im Wesentlichen analog. Dann umfasst der Schritt des Herstellens der zweiten Vorform zur Verwendung für die innere Wand den Schritt des Herstellens einer vielschichtigen Struktur, die eine sauerstofffeste durchlässige Schicht enthält, eine Widerstandsschicht gegenüber der Umwelttemperaturänderung und eine Flüssigkeitswiderstandsschicht. Auf diese Weise ist es möglich, eine stabile Flüssigkeits-Zuführung mit der stabilisierten Eigenschaft des negativen Drucks zu implementieren, unabhängig von den Temperaturänderungen der Verwendungsumgebung.
Ferner ist es möglich, den Schritt des Herstellens der zweiten Vorform zur Verwendung für die innere Wand anzuordnen, um einen Schritt des Ausbildens der zweiten Vorform zu umfassen, das zwischen der Widerstandsschicht gegen die Umwelttemperaturänderung und der sauerstofffesten durchlässigen Schicht bereitgestellt ist, und einen Schritt zum Enthalten eines funktional bindenden Harzmaterials in dem Harz, das die Widerstandsschicht gegen die Umwelttemperaturänderung bildet, oder es kann möglich sein, den Schritt des Herstellens der zweiten Vorform zur Verwendung für die innere Wand anzuordnen, um einen Schritt des Ausbildens der zweiten Vorform zu umfassen, das aufgebaut ist, um die sauerstofffeste durchlässige Schicht zwischen der Flüssigkeits-Widerstandsschicht und der Widerstandsschicht gegen die Umwelttemperaturänderung bereitzustellen, und einen Schritt des Enthaltens eines funktional bindenden Harzmaterials in dem Harz, das die sauerstofffeste durchlässige Schicht ausbildet.
Ferner kann es möglich sein, alle Schichten mit einem Material auszubilden, das hauptsächlich Ethylen oder Propylen als seine Skelettstruktur enthält. Dann wird es möglich, einen Flüssigkeitsbehälter herzustellen, während die Zunahme der Dicke der inneren Wände, anders als in der herkömmlichen Technik, unterdrückt wird, welches die Bereitstellung von Bindungsschichten zum Binden der innersten Schicht, der Zwischenschichten, und der äußersten Schicht aneinander erfordert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A, 1B und 1C sind Ansichten, welche schematisch einen Tintenbehälter in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
2A1, 2A2, 2B1, 2B2, 2C1, 2C2, 2D1 und 2D2 sind Ansichten, welche schematisch Änderungen der Abfolge von A bis D veranschaulichen, wenn die Tinte, welche in dem Tintenbehälter enthalten ist, der in 1A bis 1C gezeigt wird, aus der Tinten-Zuführungseinheit des Tintenbehälters hinausgeführt wird.
3 ist eine Zeichnung, welche den Zusammenhang zwischen den Temperaturen und dem Elastizitätsmodulus des kristallinen Harzes und des amorphen Harzes jeweils zeigt.
4A, 4B und 4D sind Ansichten, welche das Herstellungsverfahren für einen Tintenbehälter in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
5 ist ein Flussdiagramm, welches das Herstellungsverfahren für den Tintenbehälter in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt.
6A1, 6A2, 6B1, 6B2, 6C1, 6C2, 6D1 und 6D2 sind Ansichten, welche schematisch jeden der Schritte des Herstellungsverfahrens des Tintenbehälters in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
7A und 7B sind Querschnittsansichten, welche schematisch einen Tintenbehälter in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
8A und 8B sind Diagramme, welche den Zusammenhang zwischen der Menge der Tinte, die aus dem Tinte enthaltenden Teil hinausgeführt wird, dem inneren Druck auf die Tintenzuführung, und die Menge der Tinte, die in den Tinten enthaltenden Teil eingeführt wird, veranschaulichen.
9A und 9B sind Diagramme, welche den Zusammenhang zwischen der Menge der Tinte, die aus dem Tinten enthaltenden Teil hinausgeführt wird, der Menge der inneren Luft in dem Tinten enthaltenden Teil, und dem Volumen des Tinte enthaltenden Teils veranschaulichen.
10 ist eine Ansicht, welche schematisch einen Tintenbehälter mit der dreischichtigen Struktur der inneren Wände davon in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nun werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen die Ausführungsformen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
1A bis 1C sind Ansichten, welche schematisch einen Tintenbehälter in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. 1A ist eine Querschnittsansicht. 1B ist eine Seitenansicht. 1C ist eine perspektivische Ansicht. 2A1 bis 2D2 sind Ansichten, welche schematisch Änderungen der Abfolge von A bis D veranschaulichen, wenn die Tinte, welche in dem Tintenbehälter enthalten ist, der in 1A bis 1C gezeigt wird, aus der Tinten-Zuführungseinheit des Tintenbehälters hinausgeführt wird. Hierbei sind 2A1, 2B1, 2C1 und 2D1 Querschnittsansichten, die entlang Linie B-B in 1B aufgenommen wurden. 2A2, 2B2, 2C2 und 2D2 sind Querschnittsansichten, die entlang Linie A-A in 1A aufgenommen wurden.
Der Tintenbehälter 100 der vorliegenden Ausführungsform, der in 1A bis 1C gezeigt wird, enthält Tinte in dem Bereich (nachstehend als ein Tinte enthaltender Bereich bezeichnet), der durch die inneren Wände 102 umgeben ist, welche von den äußeren Wänden 101 separierbar sind, welche die umschließenden Wände bilden. Die äußeren Wände 101 sind angeordnet, um den Behälter des Tinte enthaltenden Teils aufzubauen, um den Tinte enthaltenden Teil in sich zu tragen. Zudem sind die äußeren Wände 101 ausreichend dicker als die inneren Wände 102. Es gibt fast keine Deformierung der äußeren Wände, sogar wenn die inneren Wände 102 deformiert werden, wenn die Tinte hinausfließt. Zudem wird ein Lufteinfluss 105 für die äußeren Wände bereitgestellt. Die Schweißteile (Abschnürungen) 104 sind für die inneren Wände bereitgestellt. Die inneren Wände werden durch die Schweißteile unterstützt, um mit den äußeren Wänden in Verbindung zu treten.
Hierbei wird der Tintenbehälter im Detail in Übereinstimmung mit 1A bis 1C beschrieben. Der Tintenbehälter 100 ist mit acht flachen Flächen angeordnet, und die zylindrische Tinten-Zuführungseinheit 103 wird zu diesen als eine eingeritzte Fläche gegeben. Von den acht Flächen sind diejenigen mit der maximalen Fläche für jede der inneren und äußeren Wände auf beiden Seiten der Tinten-Zuführungseinheit 103 durch die sechs Eckenteile (α1, β1, β1, β1, β1 und α1), ((α2, β2, β2, β2, β2 und α2) eingeteilt.
Die Dicke der inneren Wandfläche, welche die maximale Fläche darstellt, ist auf den Teilen, die die Ecken bilden, dünner als die zentrale Fläche von jeder Oberfläche der im Wesentlichen polygonalen Säule. Diese Dicke wird allmählich von dem zentralen Teil von jeder Oberfläche jeweils zu jeder der Ecken kleiner gemacht. Die Tinte enthaltende Seite wird ausgebildet, um konvex zu sein. Mit anderen Worten, diese Richtung ist die gleiche wie diejenige, in welcher die Deformierung hergestellt wird, wobei somit ein Effekt bei der Förderung der Deformierung des Tinte enthaltenden Teils hergestellt wird.
Hierbei sind die Ecken der drei Wände durch drei Oberflächen gebildet. Demgemäß ist die Festigkeit der Ecken der inneren Wände relativ größer als ein Ganzes, als diejenige des Zentralbereichs. Zudem ist in Bezug auf die erweiterten Ebenen davon die Dicke kleiner als diejenige des zentralen Bereichs, welches es erleichtert, die Bewegung der Ebenen, wie nachstehend beschrieben, zu ermöglichen. Es ist erwünscht, die Dicke im Wesentlichen gleich für jede der Teile zu machen, die die Ecken der inneren Wände bilden.
Zudem ist die Tintenzuführungseinheit 103 mit dem Tinten-Hinausführungsschlauch der Tintenstrahl-Aufzeichnungseinrichtung (nicht gezeigt) durch das Tinten-Hinausführungs-Zugangselement 106 verbunden, welches mit der Tinten-Leckstrom-Verhinderungsfunktion ausgestattet ist, um zu verhindern, dass dieses auftritt, sogar wenn geringfügige Vibrationen oder externer Druck auf den Tintenbehälter ausgeübt wird (dies wird als der "anfängliche Zustand" nachstehend bezeichnet). Die Tintenzuführungseinheit 103 ist derart aufgebaut, dass die inneren Wände und die äußeren Wände nicht leicht durch die Bereitstellung des Tinten-Hinausführungs-Zugangselementes 106 und dergleichen separiert werden. Ferner ist die Tintenzuführungseinheit fast zylindrisch, und das γ1 und γ2, bei welchen die gekurvte Fläche des Zylinders die flache Oberfläche, wie nachstehend beschrieben, schneidet, werden mit der Eigenschaft bereitgestellt, dass diese Schnittflächen nicht leicht durch die Deformierung der inneren Wände kollabieren, die durch das Hinausführen der Tinte erzeugt wird, das den Tintenentladungen aus der gewöhnlichen Tintenstrahl-Aufzeichnungseinrichtung folgt. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform ist die Tintenzuführungseinheit des Tintenbehälters fast zylindrisch. Jedoch ist diese nicht notwendigerweise auf die zylindrische Gestalt beschränkt. Diese kann auch eine polygonale Säule sein. In dieser Gestalt ist die Größe der Tintenzuführungseinheit ausreichend kleiner als diejenige des Tinten enthaltenden Teils, um es zu ermöglichen, eine derartig gleiche Eigenschaft beizubehalten, dass diese nicht durch die Deformierung der inneren Wände leicht kollabieren kann, die auf das Hinausführen der Tinte folgt. Daher ist es noch möglich, den anfänglichen Zustand in der Tintenzuführungseinheit beizubehalten, wo die inneren Wände und die äußeren Wände deformiert werden, sogar wenn Tinte vollständig verbraucht ist.
In dieser Hinsicht werden die äußeren Wände 101 des Tintenbehälters und die inneren Wände 102 des Tintenbehälters in den schematischen 1A bis 1C und 2A1 bis 2D2 dargestellt wie wenn, um die Positionszusammenhänge zwischen diesen mit einem Spalt beizubehalten. In der Praxis können die inneren Wände und die äußeren Wände jedoch strukturiert werden, um in Kontakt zu sein, oder mit einem geringfügigen Spalt angeordnet werden, um diese zu separieren, wenn nur diese Wände in einem separierbaren Zustand sind. Daher wird, ob in jeden Fällen oder in dem anfänglichen Zustand, der Tintenbehälter derart ausgebildet, dass die Ecken α2 und β2 der inneren Wände 102 positioniert werden, wobei sie wenigstens den Ecken α1 und β1 der äußeren Wände 102 entsprechen, die der Gestalt der inneren Fläche der äußeren Wände 101 folgen (2A1 und 2A2).
Hierbei sollen die Ecken eines Tintenbehälters, der durch ein im Wesentlichen polygonales Element gebildet wird, wenigstens drei Flächen oder weiter bevorzugt den Schnittteil der drei Flächen oder den Teil, der der erweiterten Fläche von einem derartigen Schnittteil entspricht, einschließen. Hierbei gibt das Referenzzeichen α, das den Ecken gegeben wurde, die Ecken an, die durch die Flächen mit der Tintenzuführungseinheit gebildet wurden, und das Referenzzeichen β gibt die anderen Ecken an. Das hinzugefügte Zeichen 1 gibt die äußeren Wände an. Das hinzugefügte Zeichen 2 gibt die inneren Wände an. Zudem wird die Zuführungseinheit gebildet, um im Wesentlichen zylindrisch zu sein. Hierbei gibt das Referenzzeichen γ den schneidenden Teil der eingeschränkten Fläche des Zylinders und die im Wesentlichen flache Oberfläche an. In diesem schneidenden Teil sind die äußeren Wände und die inneren Wände entsprechend positioniert. Dann werden nachstehend diese Elemente zudem durch die Referenzzeichen γ1 und γ2 jeweils bezeichnet. In dieser Hinsicht kann es möglich sein, die Struktur der Ecken mit geringfügig eingeschränkten Flächen aufzubauen. Die Flächen in diesem Fall sind als die flachen Flächen ohne derartig geringfügig gekrümmte Flächen definiert, nur, indem die geringfügig gekrümmten Flächen des polygonalen Elementes als die Ecken einfach betrachtet werden.
Wenn nun Tinte in dem Tinte enthaltenden Teil beginnt, verbraucht zu werden, nachdem Tinte aus dem Aufzeichnungskopf entladen wird, beginnen die inneren Wände 102, von dem zentralen Teil der Fläche mit dem maximalen Bereich in der Richtung, in welche das Volumen der Tinte, die den Teil enthält, verringert wird, verbraucht zu werden. Hierbei funktionieren die äußeren Wände, um die Deformierung der Ecken der inneren Wände zu unterdrücken. Für den Tintenbehälter der vorliegenden Ausführungsform gibt es fast keine Änderung in jeder Eckenposition, die durch die Ecken α2 bis β2, wie vorstehend beschrieben, partitioniert ist. Daher funktioniert der Tinten enthaltende Teil in der Richtung, in welcher negativer Druck durch die aktive Kraft stabilisiert wird, die durch die Deformierung ausgeübt wird, die dem Tintenverbrauch folgt, zusammen mit der aktiven Kraft, um die Gestalt zum anfänglichen Zustand wieder herzustellen.
In diesem Augenblick wird Luft von dem Lufteinlass 105 in den Spalt zwischen den inneren Wänden 102 und den äußeren Wänden 101 eingeführt und funktioniert, um negativen Druck stabil beizubehalten, ohne die Deformierung der inneren Wände zu erschweren, wenn Tinte verwendet wird. Mit anderen Worten, die Luft, die in dem Spalt zwischen den inneren Wänden und den äußeren Wänden ruht, kommuniziert mit der Luft außerhalb durch den Lufteinlass 105. Danach wird, wenn der Ausgleich zwischen der Kraft, die durch die inneren Wände ausgeübt wird, und der Kraft, die durch den Meniscus an jeder der Entladungsöffnungen des Aufzeichnungskopfes ausgeübt wird, Tinte in dem Tinte enthaltenen Teil gehalten (2B1 und 2B2).
Dann wird, wenn die beträchtliche Menge der Tinte zur Außenseite aus den Tinten enthaltenen Teil herausgefüllt wird (2C1 und 2C2), der Tinten enthaltende Teil wie in der vorherigen Beschreibung deformiert, wobei so der Zustand eines stabilen Kollabierens des zentralen Bereichs des Tinte enthaltenden Teils in der Richtung zu der Innenseite beibehalten wird. Ferner wird zudem der Schweißteil 104 derjenige, der die Deformierung der inneren Wände reguliert. Auf der Fläche, die zu der Fläche mit der maximalen Fläche benachbart ist, beginnt die Deformierung relativ früher in den Teilen, wo keine Einschnürungen vorgesehen sind, als in der Fläche, wo die Einschnürteile 104 vorgesehen sind, und teilen sich so von den äußeren Wänden.
Nichtsdestotrotz gibt es, nur mit der Bereitstellung des Teils, wo Deformierung der inneren Wände reguliert wird, noch die Befürchtung, dass die Tintenzuführungseinheit durch Deformierung der inneren Wände in der Nachbarschaft der Tintenzuführungseinheit verstopft wird, so dass Tinte in dem Tinten enthaltenden Teil nicht ausreichend schließlich verbraucht wird.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform wird die Ecke der inneren Wände bei dem Referenzzeichen α2, das in 1C gezeigt wird, zusammen mit der Ecke an dem α1 der äußeren Wände in dem anfänglichen Zustand gebildet. Daher wird es, wenn die inneren Wände deformiert werden, für die Ecken der inneren Wände bei dem Referenzzeichen α2 schwieriger, deformiert zu werden, verglichen mit den anderen Teilen der inneren Wände, wobei somit die Deformierung der inneren Wände nach allem reguliert wird. In dieser Hinsicht wird der Winkel, der durch die Mehrzahl von Ecken der inneren Wände an dem Referenzzeichen α2 gebildet wird, als 90° für den Tintenbehälter der vorliegenden Ausführungsform dargestellt.
Hierbei ist der Winkel der Ecken α2 der inneren Wände als der Winkel definiert, der durch wenigstens die zwei Oberflächen der drei Oberflächen gebildet wird, die die flache Oberflächengestalt im Wesentlichen mit Strukturen der Ecken α1 der äußeren Wände bilden. Mit anderen Worten deren Winkel ist als der Winkel des Teils definiert, wo die Erweiterungen der zwei Flächen sich schneiden. Der Winkel der Ecken der inneren Wände ist durch den Winkel der Ecken der äußeren Wände hierbei definiert. Dies ist, da die Herstellung mit den äußeren Wänden als das Kriterium in dem Herstellungsverfahren ausgeführt wird, welches nachstehend beschrieben wird, während die inneren und die äußeren Wände im Wesentlichen analog in dem anfänglichen Zustand sind, wie zuvor beschrieben.
Hierbei sind daher, wie in 2C1 und 2C2 gezeigt, die Ecken α2 der inneren Wände, die in 1C gezeigt werden, positioniert, um von den Ecken α1 der entsprechenden äußeren Wände separierbar zu sein. Andererseits sollten die Ecken β2 die inneren Wände, die sich von den äußeren Ecken unterscheiden, welche durch Flächen mit der Tintenzuführungseinheit gebildet werden, geringfügig von den entsprechenden Ecken β1 der äußeren Wände auseinander sein, verglichen mit den Ecken, die durch das Referenzzeichen α2 bezeichnet werden. Jedoch werden für die Ausführungsform, die in 1A bis 1C und 2A1 bis 2D2 dargestellt wird, die Ecken β in den gegenüberliegenden Positionen häufig auch bei einem Winkel von 90° oder weniger gebildet. Daher wird es, verglichen mit anderen Innenwandbereichen, die den Tinten enthaltenden Teil bilden, möglich, die Relationen mit den entsprechenden äußeren Wänden in einer Position zu halten, die nahe am anfänglichen Zustand ist, wobei somit die Hilfsunterstützung für die inneren Wände implementiert wird.
Ferner werden, in 2C1 und 2C2 die Flächen mit den maximalen Oberflächen, welche einander gegenüberliegen, fast gleichzeitig deformiert, so dass die zentralen Teile des Tinten enthaltenden Teils in Kontakt miteinander stehen. Die Abschnitte der zentralen Teile, welche in Kontakt (angegeben durch die schraffierten Linien in 2C1 und 2D1) weiter expandiert, wenn Tinte stärker hinausgeführt wird. Mit anderen Worten, wenn Tinte von dem Tintenbehälter der vorliegenden Ausführungsform hinausgeführt wird, sind die Fläche mit der maximalen Fläche und die Fläche, die dieser gegenüberliegt, in Kontakt miteinander, bevor die Kanten, die durch die Flächen mit den maximalen Flächen gebildet werden, und die Flächen benachbart dazu gebogen werden.
Dann wird die Tinte in dem Tinten enthaltenden Teil fast vollständig im weiteren Verlauf verbraucht (nachstehend als der "letzter Zustand" bezeichnet). 2D1 und 2D2 veranschaulichen diesen Zustand.
In diesem Zustand haben die kontaktierten Abschnitte des Tinten enthaltenden Teils fast die gesamten Bereiche des Tinte enthaltenden Teils expandiert. Dann sind einige der Ecken β2 der inneren Wände vollständig weg von den entsprechenden Ecken β1 der äußeren Wände. Andererseits sind die Ecken α2 der inneren Wände in einer Position, die von den entsprechenden Ecken α1 der äußeren Wände separierbar ist, sogar in dem letzten Zustand, wobei sie so als die Deformierung regulierenden Teile bis zuletzt funktionieren.
Ferner kann in diesem Fall, abhängig von der Dicke der inneren Wände, der Schweißteil 104 von den äußeren Wänden getrennt sein. Jedoch ist es, mit der Längenkomponente, die durch den Schweißteil 104 bereitgestellt wird, noch möglich, die Richtung zu regulieren, in welcher dieser deformiert wird. Folglich ist, sogar wenn das Schweißteil sich von der äußeren Wand trennt, dessen Deformierung nicht irregulär. Die Deformierung wird durchgeführt, während eine gute Balance schließlich gehalten wird.
Wie vorstehend beschrieben wurde, ist Tinte in den Tinte enthaltenden Teil des Tintenbehälters der vorliegenden Ausführungsform enthalten, und dann werden Änderungen durchgeführt, wenn Tinte aus der Tintenzuführungseinheit hinausgeführt wird. Hierbei ist der Tintenbehälter derart aufgebaut, dass er die Reihenfolge der Priorität für die Deformierung gewährleistet, wenn dieser deformiert wird, beginnend mit der Deformierung der Flächen mit den maximalen Flächen, und wobei ermöglicht wird, dass derartige Flächen in Kontakt mit den gegenüberliegenden Flächen sind, bevor die Ecken, die durch die Flächen mit den maximalen Flächen gebildet werden, in Kontakt stehen und die benachbarten Flächen gebogen werden, und dann sich die Ecken, die sich von den Ecken unterscheiden, welche durch die Flächen mit der Tintenzuführungseinheit gebildet werden, bewegen.
Nun wird der Tintenbehälter in Übereinstimmung mit den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die vorstehend beschrieben wurden, erläutert.
Erste Ausführungsform
Die inneren Wände 102 des Tintenbehälters 100, die in 1A bis 1C gezeigt werden, werden durch unterschiedliche Materialien gebildet. Dann wird die Eigenschaft des negativen Drucks durch die Temperaturänderungen in Übereinstimmung mit jedem der Materialien, die für die inneren Wände verwendet werden, untersucht.
Die Ergebnisse der Untersuchungen werden in der folgenden Tabelle 1 gezeigt, wo die Kapazität des Tintenbehälters 12 cc beträgt; die Dicke der inneren Wände 102 ungefähr 200 μm beträgt (nachstehend als die "maximale Dicke" bezeichnet); die Breite des Tintenbehälters ungefähr 10 mm beträgt; und die Umwelttemperaturen 5°C und 35°C betragen.
Tabelle 1
Wie in der vorstehenden Tabelle 1 gezeigt, wird die Eigenschaft des negativen Drucks in guter Bedingung in der Praxis erhalten, wenn die inneren Wände aus PET (Polyethylenterephthalat) oder APL (Apel: eingetragene Marke von Mitsui Kagaku Kabushiki Kaisha) gebildet werden.
Jedoch ist es unmöglich, die gute Eigenschaft des negativen Drucks in der Praxis mit dem Vergleichsbeispiel zu erhalten, welches aus HDPE (Polyethylen mit hoher Dichte) gebildet ist. Hierbei ist APEL (bezeichnet als "APL" in dieser Druckschrift) eine Art von amorphem Polyolefinharz mit einer Ethylenbasis, die die Skelettstruktur bildet, welches auch eine Ringstruktur bildet.
Hierbei ist APL ein amorphes Harz, dessen Glasübergangstemperatur ungefähr jeweils 80°C und 140°C beträgt. Wenn zudem, wie in 3 gezeigt, ein amorphes Harz, wie etwa APL, verwendet wird, ist der Elastizitätsmodulus fast konstant bei den Temperaturen unterhalb der Glasübergangstemperatur. Im Gegensatz dazu sind bei dem kristallinen Harz, wie etwa HDPE, die Änderungen des Elastizitätsmodulus von den Temperaturen abhängig, sogar wenn die Temperatur niedriger als die Glasübergangstemperatur ist, und auch in dem Bereich, wo die Temperatur höher als die Glasübergangstemperatur ist, wird das Änderungsverhältnis des Elastizitätsmodulus in einigen Fällen größer. Hierbei entsprechen in 3 die Bezugszeichen D und E jeweils dem kristallinen Harz und dem amorphen Harz.
Wie vorstehend beschrieben, wird es in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform möglich, eine stabile Tintenzuführung unabhängig von der Verwendungsumgebung durch Verwendung des amorphen Harzes zu implementieren, dessen Glasübergangstemperatur höher als die maximale Umgebungstemperatur ist.
Hierbei zeigt die Tabelle 2 die Änderungen des Elastizitätsmodulus und andere der inneren Wände, die durch APL oder HDPE gebildet werden, welche auch als die Widerstandsschicht gegen Umwelttemperaturänderungen funktioniert, wenn die Verwendungsumgebung auf jeweils 5°C und 35°C eingestellt wird.
Tabelle 2
Wie aus Tabelle 2 hervorgeht, ändert sich, wenn das Änderungsverhältnis des Elastizitätsmodulus der inneren Wände bei der minimalen Temperatur und der maximalen Temperatur in der Verwendungsumgebung groß ist, der negative Druck, welcher in dem Tintenbehälter erzeugt wird. Dies beruht darauf, dass der Tintenbehälter der vorliegenden Erfindung negativen Druck erzeugt, wenn die inneren Wände dem Hinausführen der Tinte folgend, deformiert werden. Für den Tintenbehälter vom flachen Typ, der in 1A bis 1C gezeigt wird, wird der negative Druck hauptsächlich durch die Änderungen in der Wiederherstellungskraft der Deformierung der Flächen mit den maximalen Flächen erzeugt, welche dazu tendiert, zum originalen Zustand, dem Hinausführen der Tinte folgend, zurückzukehren.
Um so schmaler die Änderungen des Elastizitätsmodulus der inneren Wände sind (d.h., zwei Schichten als ein Ganzes, wenn die inneren Wände aus z.B. zwei Schichten aufgebaut sind, und die drei Schichten als ein Ganzes, wenn die inneren Wände aus drei Schichten aufgebaut sind), desto besser. In der Praxis ist es jedoch bevorzugt, das Änderungsverhältnis des Elastizitätsmodulus der inneren Wände 25 % oder weniger als den Bereich zu machen, der für den Tintenbehälter anwendbar ist, der auf dem Gebiet der Tintenstrahlaufzeichnung verwendet wird. Es ist bevorzugt, diesen 15 % oder weniger zu machen, wenn auf dessen Funktion als die Widerstandsschicht gegenüber den Umwelttemperaturänderungen angewendet. Mit einem Material dieser Art, das für die inneren Wände verwendet wird, wird es möglich, die stabile Tintenzuführung zu implementieren, unabhängig davon, ob dieses kristallin oder amorph ist, ohne von den Temperaturänderungen der Verwendungsumgebung abzuhängen. Für das kristalline Harz, welches das Änderungsverhältnis von 15 % elastischer Modulus oder weniger erfüllt, gibt es das zuvor erwähnte PET (dessen Elastizitätsmodulus ungefähr 20.000 kgf/cm² bei der Umgebungstemperatur von 23°C ist (unter anderem).
In dieser Hinsicht wird, wenn die obere Grenze der Verwendungsumgebungstemperatur 50°C beträgt, ein amorphes Harz, dessen Glasübergangstemperatur höher als die obere Grenze ist, verwendet. Jedoch kann es möglich sein, das Material zu verwenden, dessen Änderungsverhältnis des Elastizitätsmodulus innerhalb des zuvor genannten Bereichs bei den Temperaturen von 5°C und 50°C ist.
Zweite Ausführungsform
Die äußeren Wände 101 und die inneren Wände 102 des Tintenbehälters 100 können jeweils durch Verwendung von verschiedenen Materialien gebildet werden. Ferner können die inneren Wände 102 gebildet werden, indem eine Mehrzahl von Schichten aus verschiedenen Materialien laminiert wird.
Die Erfinder haben einen Tintenbehälter, als ein Aufbaubeispiel A hiervon (siehe 10) hergestellt, indem die äußeren Wände 101 durch Verwendung von PP (Polypropylen) von 1000 μm Dicke aufgebaut wurden, und zudem, indem die inneren Wände mit der äußersten Schicht 102a, gebildet aus EVOH (verseifte Substanz von EVA (Ethylenvinylacetat-Polymerharz)) in einer Dicke von 10 bis 15 μm, die Zwischenschicht 102b aus einem gemischten Harz mit dem APL von 200 bis 230 μm Dicke und einem funktional bindenden Harz in diesem, und die innerste Schicht 102c aus HDPE (Polyethylen mit hoher Dichte in einer Dicke von 60 μm aufgebaut wurden, welche alle zusammen laminiert werden. Die Dicke der inneren Wände dieses Aufbaubeispiels beträgt ungefähr 300 μm.
Die äußerste Schicht, die durch das EVOH gebildet wurde, funktioniert als die sauerstofffeste durchlässige Schicht, die eine herausragende Gasbarrierenfähigkeit gegen Sauerstoff besitzt. Zudem funktioniert die innerste Schicht aus HDPE als die Tintenwiderstandsschicht, die ein herausragendes Flüssigkeitskontaktvermögen mit der Tinte besitzt. Zudem funktioniert die Zwischenschicht, die durch das gemischte Harz des APL und das funktionale, bindende Harz gebildet ist, als die Widerstandsschicht gegen die Temperaturumweltänderungen, welche kleinere Änderungen des Elastizitätsmodulus gegen die Temperaturänderungen darstellt, als in der Beschreibung der ersten Ausführungsform berichtet wurde. Wie in diesem funktionalen Beispiel A wird die Schicht mit dem herausragenden Flüssigkeitskontaktvermögen für die innerste Schicht bereitgestellt, welche am nächsten zu dem Tinte enthaltenden Teil positioniert ist, um die inneren Wandflächen davon zu bilden. Ferner wird es mit der Bereitstellung der Schicht, die eine herausragende Gasbarrierenfähigkeit besitzt, möglich, effektiv zu verhindern, dass die Eigenschaften der Tinte sich ändern, wenn Tinte für eine lange Zeit aufbewahrt wird.
Da das EVOH, APL und HDPE leicht voneinander separiert werden, müssen in dieser Hinsicht gewöhnlich Kontaktschichten, die durch funktional bindendes Harz gebildet werden, bereitgestellt werden. Jedoch tritt, wenn Kontaktschichten bereitgestellt werden, schließlich das Problem auf, dass die Dicke der inneren Wände größer als ein Ganzes wird. Nun wird daher in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform das funktionale bindende Harz aus Polyolefin zu dem APL der Zwischenschicht in einer Pellet-Form mit dem Gewichtsverhältnis von 7:3 gegeben. Durch diese Zugabe des funktionalen bindenden Harzes zu dem APL kann die äußerste Schicht und die innerste Schicht einstückig mit der Zwischenschicht gebildet werden, um so zu verhindern, dass diese separierbar werden.
Zudem kann es möglich sein, den Aufbau derart anzuordnen, dass die äußerste Schicht und die Zwischenschicht ausgetauscht werden, d.h. die äußerste Schicht wird durch das APL gebildet, und gleichzeitig wird die Zwischenschicht durch das EVOH gebildet, während das funktionale bindende Harz zu dem EVOH gegeben wird, anstelle, dass dieses zu dem APL gegeben wird. Wenn jedoch das funktionale bindende Harz zu dem EVOH gegeben wird, wird dessen Gasbarrierenfähigkeit herabgesetzt. Daher ist es, wie vorstehend beschrieben, bevorzugt, den Aufbau derart anzuordnen, dass die Zwischenschicht durch das APL gebildet wird, und, dass das funktionale bindende Harz zu dem APL gegeben wird.
Wenn das Zusatzverhältnis des funktionalen bindenden Harzes so angeordnet wird, dass das Verhältnis des APL größer als 6:4 in Bezug auf das Gewichtsverhältnis in der Pelletbedingung ist, wird die Zwischenschicht aus dem APL und dem bindenden Harz die Schicht, welche die Änderungen des negativen Drucks gegen die Temperaturänderungen dominant bestimmen können, wie in der Beschreibung der ersten Ausführungsform berichtet.
Zudem können, in dem Zustand, wo die äußerste Schicht, die Zwischenschicht, und die innerste Schicht integriert sind, um nicht voneinander separierbar zu sein, das Änderungsverhältnis des Elastizitätsmodulus der äußersten Schicht und derjenige der innersten Schicht Faktoren sein, auf welche die Zwischenschicht gemacht wird, um als die Schicht zu funktionieren, welche die Änderung des negativen Drucks gegen die Temperaturänderungen dominant bestimmt, wie in der Beschreibung der ersten Ausführungsform berichtet. Für das Strukturbeispiel A, das vorstehend beschrieben wurde, ist es jedoch bestätigt, dass die Zwischenschicht als die objektive Schicht funktionieren kann, wenn nur das Verhältnis der Zwischenschicht 70 % oder mehr gegen die äußerste Schicht und die innerste Schicht beträgt.
In dieser Hinsicht ist das APL der Zwischenschicht durch ein Olefincopolymer vom Ringtyp gebildet, das funktionale bindende Harz ist aus Polyolefin gebildet, und die äußeren Wände sind aus PP gebildet. Daher besitzt der Tintenbehälter des Aufbaubeispiels A eine herausragende Recyclingeigenschaft.
Zudem haben die Erfinder die Aufbaubeispiele B, C und D hergestellt, um die jeweiligen Strukturen bzw. Aufbaumöglichkeiten des Tintenbehälters zu zeigen.
Das Aufbaubeispiel B ist mit den äußeren Wänden aus PP in einer Dicke von 1.000 μm, und zudem mit den inneren Wänden gebildet, indem die äußerste Schicht aus EVOH in einer Dicke von 10 μm, die Zwischenschicht aus dem gemischten Harz mit APL und funktional bindendem Harz darin in einer Dicke von 150 bis 200 μm, und die innerste Schicht aus PP in einer Dicke von 10 μm laminiert werden.
Das Aufbaubeispiel C ist mit den äußeren Wänden aus HIPS (schockfestes Polystyrol) in einer Dicke von 1.000 μm, und zudem mit den inneren Wänden gebildet, indem die äußerste Schicht aus PP und das funktionale, bindende Harz in einer Dicke von 20 μm, die erste Zwischenschicht aus EVOH in einer Dicke von 10 μm, die zweite Zwischenschicht aus gemischtem Harz mit APL und funktionalem bindendem Harz darin in einer Dicke von 150 bis 200 μm, und die innerste Schicht aus PP in einer Dicke von 10 μm laminiert werden.
Das Aufbaubeispiel D ist mit den äußeren Wänden aus PP in einer Dicke von 1.000 μm, und zudem mit den inneren Wänden gebildet, die gebildet wurden, indem die äußerste Schicht aus APL in einer Dicke von 200 μm, die Zwischenschicht aus dem gemischten Harz mit EVOH und funktionalem bindendem Harz darin in einer Dicke von 20 μm, und die innerste Schicht aus PP in einer Dicke von 50 μm laminiert wurden.
Ferner haben die Erfinder das Vergleichsbeispiel mit den äußeren Wänden aus HIPS in einer Dicke von 1.000 μm, und zudem mit den inneren Wänden, die durch Verwendung von PP in einer Dicke von 250 μm gebildet wurden, hergestellt.
Die Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse der Vergleiche zwischen jedem der Aufbaubeispiele, die vorstehend beschrieben wurden, und dem Vergleichsbeispiel bezüglich der Gasbarrierenfähigkeit, der Feuchtigkeitsabsorption der inneren Wände, und der Änderungen der Eigenschaft des negativen Drucks gegen die Temperaturänderungen, respektive. In Tabelle 3 bezeichnet Δ, dass die Eigenschaft ausreichend zufrieden stellend und stabil ist, dass die Eigenschaft ausreichend und stabil zur praktischen Verwendung ist; dass die Eigenschaft geringfügig unzureichend ist und die Stabilität geringfügig schwächer ist; und X, dass die Eigenschaft nicht ausreichend zufriedenstellen ist und der Zustand davon sich mit der Zeit ändert, respektive.
Tabelle 3
Da EVOH, welches für die Aufbaubeispiele A und B verwendet wird, eine Feuchtigkeitsabsorption besitzt, besteht die Befürchtung, dass die Gasbarrierenfähigkeit sich ändert, wenn das EVOH der äußersten Schicht Feuchtigkeit absorbiert, aber die inneren Wände werden zu der Luftaußenseite mit einem Spalt freigesetzt, der durch einen Raum zwischen den äußeren Wänden und den inneren Wänden gebildet wurde, und daher werden die inneren Wände geschützt, verglichen mit der Bedingung, in welcher die inneren Wände der Luftaußenseite direkt ausgesetzt werden). Für die Aufbaubeispiele C und D wird die Schicht andererseits, die durch EVOH gebildet wurde, durch die äußerste Schicht aus PP oder APL geschützt, wobei so die Feuchtigkeitsabsorption der inneren Wände unterdrückt wird.
Hierbei wird für die vorstehende Beschreibung ein Beispiel gezeigt, um die sauerstofffeste, durchlässige Schicht mit EVOH, die Tintenwiderstandsschicht mit PP oder PE, und die Widerstandsschicht gegen die Umwelttemperaturänderungen mit APL zu bilden. Daneben kann es möglich sein, die sauerstofffeste Schicht mit EVOH oder PET, die Tintenwiderstandsschicht mit PP, PE, NORYL (die eingetragene Marke von US GE Plastics, Inc.), oder Polysulfon, und die Widerstandsschicht gegen die Umwelttemperaturänderungen mit einem amorphen Harz mit einer höheren Glasübergangstemperatur als die Umwelttemperatur, PET, oder PBT (Poly-Butylenterephthalat) zu bilden.
Nun wird eine detaillierte Beschreibung des Verfahrens zum Herstellen des Tintenbehälters der vorliegenden Erfindung gegeben werden.
Der Tintenbehälter, der durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt wird, nimmt die Doppelwandstruktur an, die durch Formen von Harzmaterial gebildet wurde. Dann werden die äußeren Wände dicker hergestellt, um Festigkeit zu gewährleisten, während weiches Material für die inneren Wände verwendet wird, um diese noch dünner zu machen. Somit ist es möglich gemacht worden, den Volumenänderungen der Tinte zu folgen, die in dem Tintenbehälter enthalten ist. Es ist erwünscht, ein Material mit Tintenwiderstand für die inneren Wände zu verwenden, und eines mit Schocksicherheit oder dergleichen für die äußeren Wände.
Für die vorliegende Ausführungsform wird das Blasformen, das Luft verwendet, für das Verfahren zum Herstellen des Tintenbehälters angewendet. Dies ist, da die Wände, die den Tintenbehälter bilden, durch Verwendung des Harzes aufgebaut sind, welches im Wesentlichen nicht gestreckt ist. Auf diese Weise sind die inneren Wände, die den Tinten enthaltenden Teil bilden, hergestellt, um im Wesentlichen sogar negativen Druck in allen Richtungen zu widerstehen. Daher kann, sogar, wenn Tinte, die in den inneren Wänden des Tintenbehälters enthalten ist, in irgendeiner Richtung schwingen sollte, insbesondere in einem Zustand, wo Tinte in einem bestimmten Ausmaß verbraucht worden ist, die inneren Wände des Tintenbehälters Tinte zuverlässig zurückhalten, wobei somit die Gesamthaltbarkeit des Tintenbehälters verbessert wird.
Bezüglich des Blasformverfahrens gibt es das Einspritzblasen, das direkte Blasen, und das Doppelwandblasen, unter anderem. Für die vorliegende Ausführungsform wird das Direktblas-Formverfahren angewendet, um den zuvor erwähnten funktionalen Effekt durch Verwendung des Harzes zu erhalten, welches im Wesentlichen nicht gestreckt ist.
Nun werden anhand von 4A bis 7B die Herstellungsverfahren unter Verwendung des Direktblasformens für den Tintenbehälter der vorliegenden Ausführungsform genau beschrieben.
4A bis 4D sind Ansichten, welche das Herstellungsverfahren für einen Tintenbehälter in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. 5 ist ein Flussdiagramm, welches das Herstellungsverfahren für den Tintenbehälter in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt. 6A1 bis 6D2 sind Ansichten, welche schematisch jeden der Schritte des Herstellungsverfahrens für den Tintenbehälter in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Hierbei bezeichnet der Zusatz 1 die Fläche mit der maximalen Oberfläche des Tintenbehälters, und dann der Zusatz 2 bezeichnet den Abschnitt, der parallel zu der Kantenfläche des Tintenbehälters in dem zentralen Teil davon in diesem Fall ist.
In 4A bis 4D bezeichnet ein Bezugszeichen 201 den Hauptakkumulator, der das Innenwandharz zuführt; 202 den Hauptextruder, der das Innenwandharz extrudiert; 203 den Subakkumulator, der das äußere Wandharz zuführt; und 204 den Subextruder, der das äußere Wandharz extrudiert.
Zunächst werden das Harz, das aus dem Hauptextruder extrudiert wird, um die inneren Wände zu werden, und das Harz, das aus dem Subextruder extrudiert wird, um die äußeren Wände zu werden, in die hohle zylindrische Form eines nach dem anderen extrudiert, wobei so die zylindrischen Vorformen hergestellt werden. In diesem Fall können das Harz auf der inneren Seite und dasjenige auf der äußeren Seite in Kontakt sein, ohne irgendein Problem oder jedes von diesen kann überhaupt nicht in Kontakt sein, ohne irgendein Problem, wenn Harze zugeführt werden. Zudem kann es möglich sein, den Aufbau so anzuordnen, dass Harze teilweise in Kontakt sind. Hierbei ist es, in diesem Fall, für die Oberfläche, wo das innere Harz und das äußere Harz in Kontakt sind, notwendig, Materialien auszuwählen, welche es jeweils nicht ermöglichen, zusammengeschmolzen zu werden, oder diese separierbar zu machen, indem eine chemische Verbindung zu einem der Harz gegeben wird, wenn in die Form zugeführt. Zudem kann es, wenn es notwendig ist, die gleiche Sorte von Materialien angesichts des Flüssigkeitskontaktvermögens mit der Tinte und eines gewünschten Aufbaus zu verwenden, möglich sein, Harz zuzuführen, so dass eine unterschiedliche Art von Material auf der Kontaktoberfläche positioniert wird, während das Material, das für die inneren Wände verwendet wird, oder das Material, das für die äußeren Wände verwendet wird, in einer vielschichtigen Struktur gebildet wird. Hierbei ist es ideal, die Zuführung des inneren Harzes über den gesamten Umfang gleichförmig zu machen, aber es kann möglich sein, die Zuführung davon lokal dünner zu machen, so dass es leicht sein kann, den Änderungen des inneren Drucks zu folgen. Das Verfahren zum lokalen Dünnermachen kann durch die innere Struktur eines Zieltintenbehälters ausgewählt werden oder indem die Bildung in der Richtung des Harzes, das in die Form zugeführt wird, angeordnet wird.
Das äußere Wandharz und das innere Wandharz, die auf diese Weise zugeführt werden, werden in die Form 206 durch den Ring 205 zugeführt (Schritte S301 und S302). Dann werden die ersten und zweiten Vorformen zusammen gebildet, um die Vorform 207 zu werden, welche in die Luft außerhalb absteigt (Schritt S303). In dieser Hinsicht wird das Harz, welches gebildet wird, indem die Tinten (Flüssigkeit) -Widerstandsschicht, die Widerstandsschicht gegen die Umwelttemperaturänderungen (amorphe Harzschicht) und die sauerstofffeste durchlässige Schicht als das innere Wandharz hergestellt wird. Hierbei enthält das Harz, das die Widerstandsschicht gegen die Umwelttemperaturänderungen bildet, das funktionale bindende Harz.
Nun bewegt sich die Metallform 208, welche angeordnet ist, um die einstückig gebildete Vorform 207 sandwichartig zu umfassen, von dem Zustand, der in 4B gezeigt wird, zu dem Zustand, der in 4C gezeigt wird, wobei so die Vorform 207 sandwichartig eingeschlossen wird (Schritt S304).
In Fortsetzung, wie in 4C gezeigt, wird Luft aus der Luftdüse 209 eingespritzt, um das Blasformen auszuführen, um die Gestalt zu bilden, welche mit der Metallform 208 zusammenpasst (Schritt S305). Hierbei veranschaulichen 6A1 und 6A2 die Bedingung des Tintenbehälters schematisch in dem Fall, wo die inneren Wände und die äußeren Wände nahe in Kontakt ohne irgendeinen Spalt sind. Zudem ist es weiter erwünscht, die Temperatur der Form innerhalb eines Bereichs von ± 30°C gegen die Standardtemperatur einzustellen, wenn geformt wird. Dann wird es möglich, die Variation des individuellen Unterschiedes in der Dicke von jeder Wand des Tintenbehälters bei der Herstellung zu verringern.
Nun werden die inneren und äußeren Wände der Teile, die sich von denjenigen der Tintenzuführungseinheit unterscheiden, abgeschält (abgeteilt) (Schritt S306). 6B1 und 6B2 sind Ansichten, welche schematisch den Zustand des Tintenbehälters in dem Schritt S306 veranschaulichen, wo das Abschälen mittels eines Vakuumabsaugens ausgeführt wird. Als ein Verfahren zum Abschälen der inneren Wände und äußeren Wände durch andere Mittels als das Vakuumabsaugen gibt es eines, in welchem Materialien mit unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten (Schrumpffaktoren) für die Formharze verwendet werden, die jeweils die inneren Wände und die äußeren Wände bilden. In diesem Fall wird es möglich, das beabsichtigte Abschälen automatisch auszuführen, wenn die Temperatur des geformten Produktes nach dem Blasformen herabgesetzt wird, wobei so die Zahl von Schritten in dem Herstellungsverfahren verringert wird. Zudem ist es möglich, die inneren Wände und die äußeren Wände nach dem Formen abzuschälen, indem externer Druck auf den Teil ausgeübt wird, wo die Formform durch die Formen zur Zeit des Blasformens sandwichartig umschlossen wird. Dann kommuniziert der so gebildete Spalt mit der Luft, und wird als der Verbindungseinlass mit der Luftaußenseite verwendet. Dieses Verfahren ist weiter bevorzugt, da dieses die Zahl an Schritten bei der Herstellung eines Tintenbehälters zur Tintenstrahlverwendung verringern kann.
Nachdem die inneren Wände und die äußeren Wände abgeschält werden, wie vorstehend beschrieben, wird Tinte eingespritzt (Schritt S307). In diesem Fall wird, bevor Tinte eingespritzt wird, der Tinten enthaltende Teil fast mit der gleichen Gestalt wie in dem anfänglichen Zustand durch Verwendung von Kompressionsluft hergestellt (6C1 und 6C2), und dann kann Tinte eingespritzt werden oder es kann möglich sein, Tinte unter Druck einzuspritzen, wenn der Tinte enthaltende Teil in der Gestalt wie in dem anfänglichen Zustand angeordnet wird.
Zudem sollte die Menge an eingespritzter Tinte ungefähr 90 % des Volumens des Tinte enthaltenden Teils und nicht mehr sein. Jedoch wird Tinte fast 100 % in den Spalten eingespritzt, um zu ermöglichen, dass der Tintenbehälter leicht mit Änderungen der Umgebung, unter welchen der Tintenbehälter platziert wird, umgeht. Dann kann ein Tintenleckstrom zur Außenseite verhindert werden, sogar wenn eine externe Kraft ausgeübt wird, Temperaturänderungen, oder atmosphärische Druckänderungen.
6D1 und 6D2 sind Ansichten, welche schematisch den Zustand des Tintenbehälters nach dem Vervollständigen des Tinteneinspritzens veranschaulichen. In diesem Zustand werden die inneren Wände und die äußeren Wände des Tintenbehälters separierbar, wenn Tinte hinausgeführt wird. Dann wird, nachdem Tinte eingespritzt worden ist, das Tintenhinausführ-Zugangselement installiert (Schritt S308).
Durch jeden der vorstehend beschriebenen Schritte ist der Tintenbehälter der vorliegenden Ausführungsform hergestellt worden.
Dritte Ausführungsform
7A und 7B sind Querschnittsansichten, welche schematisch einen Tintenbehälter in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. 7A ist eine Querschnittsansicht, welche schematisch das Flüssigkeits-Zuführungssystem zeigt, an welches der Tintenbehälter der dritten Ausführungsform in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung angewendet wird. 7B ist eine Querschnittsansicht, welche den Hauptteil des Flüssigkeits-Zuführungssystems zeigt.
Nachstehend wird das Flüssigkeits-Zuführungssystem, das in 7A und 7B gezeigt wird, beschrieben, indem dieses in den Behälter für ein Kapillarkraft erzeugendes Element, und den Flüssigkeitsbehälter geteilt wird.
(1) Der Behälter für ein Kapillarkraft erzeugendes Element
Für die vorliegende Ausführungsform ist der Behälter 10 für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente in Kontakt mit dem Kapillarkraft erzeugenden Element, welches das negative, Druck erzeugende Element ist, und gleichzeitig wird dieses Element mit einem Verbindungsschlauch (Gasflüssigkeitsaustauschweg) 14 als eine Verbindungseinheit zum Einführen von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter ausgestattet. Zudem wird der Behälter 10 für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente mit dem ersten Kapillarkraft erzeugenden Element 13A und dem zweiten Kapillarkraft erzeugenden Element 13B ausgestattet, welche nahe in Kontakt mit dem ersten Kapillarkraft erzeugenden Element sind. Die Grenzfläche 13C zwischen diesen ist als die Verbindungseinheit oberhalb des oberen Endes des Verbindungsrohrs in dem Aufbau zur Zeit der Verwendung eingebaut.
Durch das Kapillarkraft erzeugende Element, welches in mehrere Elemente eingeteilt ist, ist die Grenzfläche dazwischen als die Luft-Kommunikationseinheit oberhalb des oberen Endes des Verbindungsrohrs 14 in dem Aufbau zur Zeit der Verwendung eingebaut. Daher ist es, wenn Tinte sowohl in den Kapillarkraft erzeugenden Elementen 13A und 13B verweilt, möglich, Tinte, die in dem unteren Kapillarkraft erzeugenden Element 13B enthalten ist, nach Tinte, die in dem oberen Kapillarkraft erzeugenden Element 13A enthalten ist, zu verbrauchen. Zudem wird, wenn die Gasflüssigkeits-Grenzflächeänderung aufgrund von Umweltänderungen herstellt, Tinte in das zweite Kapillarkraft erzeugende Element 13B und in die Nachbarschaft der Grenzfläche 13C zwischen zwei Kapillarkraft erzeugende Elemente in den Beginn gefüllt, und dann schreitet Tinte in das erste Kapillarkraft erzeugende Element 13A voran. Daher wird es möglich, die Pufferbereiche, die sich von dem Pufferraum 16 in dem Behälter 10 für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente in der Phasenorientierung des zweiten Kapillarkraft erzeugenden Elementes 13D unterscheiden, stabil sicherzustellen. Ferner wird durch das zweite Kapillarkraft erzeugende Element 13B, dessen Kapillarkraft relativ stärker gemacht wird als diejenige des ersten Kapillarkraft erzeugenden Elementes, es möglich, zuverlässig Tinte in dem Kapillarkraft erzeugenden Element 13A zu verbrauchen, welches oberhalb lokalisiert ist, wenn Tinte wie in der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird.
Zudem sind in dem Fall der vorliegenden Ausführungsform die Grenzschichten des ersten Kapillarkraft erzeugenden Elementes 13A und des zweiten Kapillarkraft erzeugenden Elementes 13B in Kontakt unter Druck. Folglich ist das Kompressionsverhältnis höher in der Nachbarschaft der Grenzflächenschichten der Kapillarkraft erzeugenden Elemente 13A und 13B als in den anderen Orten, um die Kapillarkraft stärker zu machen. Mit anderen Worten, wenn die Kapillarkraft, die durch das erste Kapillarkraft erzeugende Element 13A als P1 gegeben ist, die Kapillarkraft, die durch das zweite Kapillarkraft erzeugende Element 13B als P2 gegeben ist, und die Kapillarkraft, die durch die Grenzfläche 13C zwischen den Kapillarkraft erzeugenden Elementen und in den Bereichen, die näher dazu sind (Grenzflächenschicht) als P2 gegeben ist, beträgt der Zusammenhang zwischen diesen P1 < P2 < PS. Durch die Bereitstellung der Grenzflächenschicht mit einer derartig starken Kapillarkraft wird es möglich, den vorstehend erwähnten Effekt zuverlässig zu demonstrieren, wenn der Bereich der Kapillarkraft von P1 und P2, wobei die dünnere oder dickere Konzentration von diesen in Rechnung gestellt wird, sich mit der Fluktuation der Konzentration von einer derartigen Kraft in jedem der Kapillarkraft erzeugenden Elemente überlappt, da die Kapillarkraft auf der Grenzfläche verfügbar ist, welche die Bedingung erfüllen kann, welche vorstehend beschrieben wird.
Hier wird das Verfahren zum Ausbilden der Grenzfläche 13C für die vorliegende Ausführungsform beschrieben werden. Im Fall der vorliegenden Ausführungsform wird das faserhaltige Olefinharzmaterial (2 Deniers) mit der Kapillarkraft von P2 = –110 mmAq als das Strukturmaterial des zweiten Kapillarkraft erzeugenden Elementes 13B verwendet. Die Härte hiervon beträgt 0,69 kgf/mm. Hierbei wird die Härte des Kapillarkraft erzeugenden Elementes erhalten, indem die Rückstoßkraft des Kapillarkraft erzeugenden Elementes gemessen wird, wenn dieses in dem Behälter 10 für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente durch Verwendung einer Druckschiene von 15 mm Durchmesser gestoßen wird, und dann durch die Steigung der Rückstoßkraft gegen die Menge der Depression gemessen wird.
Andererseits ist, obwohl das gleiche faserhaltige Olefinharzmaterial wie dasjenige, das für das zweite Kapillarkraft erzeugende Element 13B verwendet wird, für das erste Kapillarkraft erzeugende Element 13A als dessen Strukturmaterial verwendet wird, die Kapillarkraft davon schwächer um P2 = -80 mmAq als diejenige des zweiten Kapillarkraft erzeugenden Elementes 13B, während der Faserdurchmesser des faserhaltigen Materials dicker ist (6 Deniers), und die Robustheit des Absorptionsmittels auf 1,88 kgf/mm erhöht wird.
Auf diese Weise werden die Kapillarkraft erzeugenden Elemente derart kombiniert, dass das Kapillarkraft erzeugende Element 13B, dessen Kapillarkraft schwächer ist, härter wird als das Kapillarkraft erzeugende Element 13A. Mit diesen Elementen, die unter Druck in Kontakt sind, wird dann die Grenzfläche zwischen den Kapillarkraft erzeugenden Elementen 13A und 13B der vorliegenden Ausführungsform es ermöglicht, die Intensität der Kapillarkräfte in der Bedingung von P1 < P2 < PS zu gewährleisten, wenn das erste Kapillarkraft erzeugende Element 13A kollabiert ist. Ferner wird es möglich, den Unterschied zwischen dem P1 und PS größer als den Unterschied zwischen dem P1 und P2 unter irgendwelchen Umständen zu machen.
In dieser Hinsicht kann es möglich sein, den Spalt 19 zu bilden, indem das untere Ende der Kontaktteile der Kapillarkraft erzeugenden Elemente mit dem Verbindungsrohr voneinander lokal getrennt hergestellt wird, wie in 7B gezeigt.
(2) Flüssigkeitsbehälter
Der Flüssigkeitsbehälter (Tintenbehälter) 50 der vorliegenden Ausführungsform umfasst das Gehäuse (äußere Wände) 51, die den Behälter Bilden, und die Wände (innere Wände) 54 mit den inneren Flächen, welche gleich oder analog zu den inneren Flächen des Gehäuses wie in den vorstehenden Ausführungsformen sind, und dann mit dem Tinte enthaltenden Teil 53, der Tinte darin enthält, und dem Tinte-Ausführungs-Einlass 52, welcher mit dem Gasflüssigkeits-Austauschweg 14 des Behälters für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente zum Hinausführen von Flüssigkeit in den Flüssigkeitsbehälter 53 in den Behälter für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente verbunden ist, ausgestattet ist. Für die vorliegende Ausführungsform wird ein Ohrring oder ein anderes Versiegelungselement 57 für das Verbindungsteil zwischen dem Tinten-Hinausführungseinlass und dem Gasflüssigkeits-Austauschweg bereitgestellt, um zu verhindern, dass ein Tintenleckstrom aus und die Einführung der Luft außerhalb des Verbindungsteils auftritt. Die inneren Wände 54 sind flexibel, und der Tinte enthaltende Teil 53 wird zum Hinausführen von Tinte, die darin enthalten ist, deformierbar gemacht. Zudem sind die inneren Wände 54 mit dem Schweißteil (Abschnürungen) 56 ausgestattet. Dann werden die inneren Wände durch den Schweißteil unterstützt, um mit den äußeren Wänden in Verbindung zu treten. Zudem wird der atmosphärische Verbindungseinlass 55 für die äußeren Wände bereitgestellt, um es zu ermöglichen, die Luft außerhalb in dem Spalt zwischen den inneren Wänden und den äußeren Wänden einzuführen.
Hierbei ist der Flüssigkeitsbehälter der vorliegenden Ausführungsform durch die sechs Ebenen derart aufgebaut, dass er einen rechteckigen Quader bildet, an welchen ein zylindrischer Tinten-Ausführungs-Einlass 52 als eine gekrümmte Oberfläche zugegeben wird. Die maximale Fläche dieses rechteckigen Quaders wird indirekt in 7A und 7B dargestellt. Dann ist die Dicke der inneren Wände 54 kleiner auf den Scheitelteilen (nachstehend als die "caners" bezeichnet, die den Fall einschließen, wo die Scheitelteile eine fein gekurvte Oberflächengestalt bilden) als jeder Zentralteil der Ebenen, die den rechteckigen Quader bilden. Die Dicke wird allmählich kleiner von jedem der zentralen Teile für jede der Ecken gemacht, um eine konvexe Gestalt auf der inneren Seite des Tintenbehälters 53 darzustellen. Diese Richtung ist mit anderen Worten die gleiche wie die Richtung der Deformierung von jeder Ebene, welche einen Effekt beim Fördern der Deformierung herstellt, die nachstehend beschrieben wird.
Da zudem die Caners der inneren Wände durch drei Flächen gebildet werden. Folglich wird die Festigkeit der Caners der inneren Wände größer gemacht als diejenige der zentralen Teile. Zudem ist, bezogen auf die Oberflächenausdehnung, die Dicke der Ecken kleiner als diejenige der zentralen Teile, wodurch ermöglicht wird, dass jede der Ebenen sich bewegt. Hierbei ist es bevorzugt, die Dicke der Teile, die jede der Ecken bildet, im Wesentlichen jeweils gleich zu machen.
Nun werden, da 7A und 7B schematische Ansichten sind, die Positionsrelationen zwischen den äußeren Wänden 51 und inneren Wänden 52 des Tintenbehälters dargestellt, wie wenn diese Wände voneinander mit einem Spalt abgeteilt sind. In der Praxis können jedoch die äußeren und die inneren Wände entweder separierbar oder in Kontakt miteinander gemacht werden oder können derart strukturiert werden, dass sie mit einem geringen Spalt angeordnet sind.
Der Flüssigkeitsbehälter 50 mit dem deformierbaren Tinte enthaltenden Teil darin kann Tinte in das Innere davon zu dem Behälter 10 für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente sogar ohne irgendeine Einführung von Luft von außerhalb in den Behälter in einigen Fällen zuführen. Im Gegenteil wird Tinte nicht zu dem Kapillarkraft erzeugenden Elemente bald zugeführt, sogar wenn die Luft von außerhalb in den Flüssigkeitsbehälter 50 zusammen mit dem Verbrauch der Tinte eingeführt wird. Ferner wird zusammen mit der Einführung der Luft außerhalb in dem Flüssigkeitsbehälter 50 Tinte in den Flüssigkeitsbehälter 50 zu dem Behälter 10 für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente sofort zugeführt. Diese Fälle hängen von den dynamischen und statischen Balancen des negativen Drucks zwischen dem Tinte enthaltenden Teil 53 und den Kapillarkraft erzeugenden Elementen 13A und 13B ab.
Nun werden nachstehend spezifische Beispiele dieser Bewegungen beschrieben. Durch die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform angeordneten Aufbauten kann der Gasflüssigkeits-Austauschbetrieb, der sich von dem Aufbau des herkömmlichen Tintenbehälters unterscheidet (welcher sich von dem herkömmlichen Gasflüssigkeits-Austausch in Bezug auf das Timing unterscheidet) in einigen Fällen durchgeführt werden. Aufgrund der zeitlichen Verzögerung zwischen dem Tinte Hinausführen aus dem Tinte enthaltenden Teil 53 und die Einführung von Luft in den Tinte enthaltenden Teil 53, wenn der Gasflüssigkeits-Austausch durchgeführt wird, wird die Zuverlässigkeit durch den Puffereffekt oder durch das verzögerte Timing beim Beibehalten der stabilen Tintenzuführung erhöht, sogar wenn Tinte schnell verbraucht wird, die Umgebung sich ändert, oder eine externe Kraft, wie etwa Vibrationen, ausgeübt wird.
Nun wird zunächst der Betrieb von Tintenverbrauch, beginnt mit dem Einbau des Flüssigkeitsbehälters 50 auf den Behälter 10 für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente, bis Tinte in dem Behälter 50, wie in 7A gezeigt, verbraucht wird, kurz beschrieben werden.
Wenn der Flüssigkeitsbehälter 50 mit dem Behälter 10 für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente verbunden ist, bewegt sich Tinte, bis der Druck in dem Behälter 10 für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente und den Flüssigkeitsbehälter 50 gleich wird. Danach wird, wenn Tintenverbrauch durch die Verwendung von Flüssigkeits-Entladungs-Aufzeichnungseinrichtungen (die Aufzeichnungskopfeinheit 60, die mit den Entladungsöffnungen 61, dem Tintenhinausführungsrohr 62, und dergleichen, wie in 7A ausgestattet ist) beginnt, die Tinte, welche sowohl in dem Tinte enthaltenden Teil 53 als auch den Kapillarkraft erzeugenden Elementen 13A und 13B zurückgehalten wird, zunächst verbraucht zu werden, während die Balance in der Richtung gehalten wird, in welcher der Wert des statischen Drucks, welcher sowohl in dem Tinte enthaltenden Teil 53 als auch den Kapillarkraft erzeugenden Elementen 13A und 13B erzeugt wird, sich erhöht (der erste Zustand der Tintenzuführung: der A-Bereich in 8A).
Dann wird, durch die Gasflüssigkeits-Austauschbedingung (dem zweiten Tintenzuführungszustand: der B-Bereich in 8A), wo im Wesentlichen ein konstanter negativer Druck gegen die Tintenausführung beibehalten wird, während die Kapillarkraft erzeugenden Elemente die Gasflüssigkeits-Grenzfläche erhalten, indem die Luft außerhalb in den Tinte enthaltenden Teil 53 eingeführt wird, die verbleibende Tinte in dem Behälter 10 für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente verbraucht (der C-Bereich in 8A). In dieser Hinsicht ist 8A eine Ansicht, welche ein Beispiel für die Änderungsrate des negativen Drucks in dem Tinten-Zuführungsöffnung 12 in diesem Fall veranschaulicht. Die Achse der Abszisse gibt die Menge der Tinte an, die aus dem Tinten-Zuführungseinlass zur Außenseite hinausgeführt wird, und die Achse der Ordinate gibt den negativen Druck (statischer Druck in dem Tinten-Zuführungsteil) an.
Wie vorstehend beschrieben, gibt es ein Verfahren, in welchem der Tintenbehälter der vorliegenden Erfindung, Tinte in den Tinten enthaltenden Teil 53 ohne Einführen der Luft außerhalb in den Tinte enthaltenden Teil 53 verwendet. Daher wird in diesem Verfahren der Tintenzuführung (der ersten Tintenzuführungsbedingungen) die innere Kapazität des Tintenbehälters 50 beschränkt, und es sollte nur Sorgfalt bezüglich der Luft, die in den Tinte enthaltenden Teil 53 eingeführt wird, wenn die Kupplung hergestellt wird, gewahrt werden. Es gibt einen Vorteil, dass der Tintenbehälter mit den Umweltänderungen umgehen kann, sogar wenn die Beschränkung, die auf die innere Kapazität des Flüssigkeitsbehälters 50 auferlegt ist, erleichtert wird.
Zudem ist es, sogar wenn die Flüssigkeitsbehälter 50 in einem der vorstehenden Bereiche A, B und C ausgetauscht werden, möglich, negativen Druck stabil zu erzeugen, und den Tintenzuführungsbetrieb zuverlässig auszuführen. Mit anderen Worten, durch Verwendung des Tintenbehälters der vorliegenden Erfindung kann nicht nur Tinte in den Flüssigkeitsbehälter 50 fast vollständig verbraucht werden, sondern es kann auch die Luft in dem Gasflüssigkeits-Austauschweg 14 enthalten sein, wenn die Flüssigkeitsbehälter ersetzt werden. Nun wird es, da die Flüssigkeitsbehälter 50 unabhängig von der Menge der Tinte, die in den Kapillarkraft erzeugenden Elementen 13A und 13B enthalten ist, möglich, das Tintenzuführungssystem bereitzustellen, welches die Flüssigkeitsbehälter 50 ohne die Bereitstellung des Tintenrest-Detektionsmechanismus, welcher in der herkömmlichen Technik benötigt wird, bereitzustellen.
Nun wird anhand von 8B und auch von einem unterschiedlichen Standpunkt der Betrieb in den Verfahren des Tintenverbrauchs, der vorstehend beschrieben wurde, beschrieben werden.
In 8B gibt die Abszissenachse die Zeit, und die Ordinatenachse ein Beispiel für die Tinten-Hinausführungsmenge von dem Tinte enthaltenden Teil und der Menge an Luft, die in den Tinte enthaltenden Teil eingeführt wird, an. Hierbei wird angenommen, dass die Menge der Tinte, die aus dem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf entladen wird, in diesem Zeitdurchgang konstant ist. Die durchgezogene Linie (1) gibt die Tinten-Herausführungsmenge von dem Tinte enthaltenden Teil 53 an. Die durchgezogene Linie (2) gibt die Menge an Luft, die in den Tinte enthaltenden Teil 53 eingeführt wird, an.
Der Bereich von t = 0 bis t = t1 entspricht dem Gasflüssigkeits-Austauschbereich in 8. In diesem Bereich wird Tinte von dem Kopf entladen, während, wie vorstehend beschrieben, die Balance zwischen dem Hinausführen der Tinte von den Kapillarkraft erzeugenden Elementen 13A und 13B und diejenige von dem Tinte enthaltenden Teil gehalten wird.
Dann entspricht der Bereich von t = t1 bis t = t2 dem Gasflüssigkeits-Austauschbereich (dem Bereich B) in 8A. In diesem Bereich wird der Gasflüssigkeitsaustausch auf der Basis einer negativen Druckbalance durchgeführt. Wie durch die durchgezogene Linie (1) in 8B angegeben, wird Tinte aus dem Tinte enthaltenden Teil 53 hinausgeführt, wenn die Luft in dem Tinte enthaltenden Teil 53 eingeführt wird (wie durch die Schritte bezeichnet, die durch die durchgezogene Linie (2) angegeben sind). Zu diesem Zeitpunkt wird Tinte nicht notwendigerweise aus dem Tinten enthaltenden Teil 53 sofort in einer Menge hinausgeführt, die der Menge an Luft, die in dem Tinte enthaltenden Teil eingeführt wird, entspricht. Hierbei ist angeordnet, dass Tinte in einer Menge ausgeführt wird, die der Menge von eingeführter Luft schließlich nach einer spezifischen Zeitdauer seit der Einführung der Luft z.B. entspricht. Wie aus 8B hervorgeht, besitzt der Gasflüssigkeitsaustausch des Tintenbehälters, der die vorliegende Erfindung verwirklicht, eine Zeitverzögerung, verglichen mit dem herkömmlichen Tintenbehälter, dessen Tinte enthaltender Teil nicht deformierbar hergestellt wird. Dann wird, wie vorstehend beschrieben, dieser Betrieb in dem Gasflüssigkeits-austauschenden Bereich wiederholt. Bei einem bestimmten Punkt werden die Menge der Luft und diejenige der Tinte in den Tinte enthaltenden Teil 53 invertiert.
Anschließend auf das t = t2, erreicht der Betrieb den Bereich nach dem Gasflüssigkeitsaustausch (der Bereich C), der in 8A gezeigt wird. In diesem Bereich wird der Druck, der in dem Tinten enthaltenden Teil 53 ausgeübt wird, im Wesentlichen der gleiche wie der atmosphärische Druck, der vorstehend beschrieben wurde. Dem folgend wird der Behälter 50 betrieben, um in den anfänglichen Zustand (der Zustand vor der anfänglichen Verwendung) mittels der Elastizität der inneren Wände des Tinte enthaltenden Teils 53 wieder hergestellt zu werden. Jedoch kann der Behälter aufgrund des so genannten Krümmens bzw. Verziehens nicht vollständig den anfänglichen Zustand wieder annehmen. Folglich wird die Endmenge der eingeführten Luft Vc zu dem Tinte enthaltenden Teil 53 (V > Vc). Nichtsdestotrotz ist der Status dann, dass Tinte in dem Tinte enthaltenden Teil 53 vollständig verwendet worden ist.
Wie vorstehend beschrieben, ist das charakteristische Phänomen des Gasflüssigkeits-Austauschbetriebs in dem Aufbau der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, das die Änderungen des Drucks während den Flüssigkeitsaustauschvorgängen (d.h. die Amplitude r und die Zyklen s in 8A) vergleichsweise größer als diejenige des Tintenbehältersystems sind, das die herkömmlichen Gasflüssigkeits-Austauschvorgänge durchführt.
Dies ist, da die inneren Wände 54 in einem Zustand des Deformiertseins in der inneren Richtung des Behälters aufgrund des Tintenhinausführens aus dem Tinte enthaltenden Teil 53 sind, bevor die Gasflüssigkeits-Auschtauschvorgänge ausgeführt werden. Dann wirkt, durch die Elastizität der inneren Wände 54, die extern orientierte Kraft immer auf die inneren Wände 54 des Tinte enthaltenden Teils 53. Folglich wird die Menge an Luft, die in den Tinte enthaltenden Teil 53 eintritt, welches die Druckdifferenz zwischen den Kapillarkraft erzeugenden Elementen 13A und 13B erleichtert, und der Tinte enthaltende Teil 53 zur Zeit der Gasflüssigkeits-Austauschvorgänge, häufig mehr als eine vorbestimmte Menge, wie vorstehend beschrieben wurde. So gibt es die Tendenz, dass Tinte stärker aus dem Tinte enthaltenden Teil 53 zu dem Behälter 10 für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente hinausgeführt wird. Im Gegensatz hierzu wird bei dem herkömmlichen System, das mit dem Tinte enthaltenden Teil aufgebaut ist, welches nicht deformierbar ist, Tinte sofort zu dem Behälter für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente hinausgeführt, sobald, wie eine spezifische Menge von Luft, in den Tinte enthaltenden Teil tritt.
Wenn ein Druck mit 100 % Lastmodus durchgeführt wird (der Modus, in welchem Drucken über die ganze Druckoberfläche ausgeführt wird), wird eine große Menge an Tinte aus dem Kopf gleichzeitig entladen. Dann wird Tinte abrupt aus dem Behälter demgemäß ausgeführt. In Übereinstimmung mit dem Tintenbehälter der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch Tinte mittels der Gasflüssigkeits-Austauschvorgänge häufiger als bei dem herkömmlichen System ausgeführt, um es zu ermöglichen, dass ein Fehlen an Tinte vermieden wird, wobei so die Zuverlässigkeit in dieser Hinsicht verstärkt wird.
Zudem wird in Übereinstimmung mit dem Aufbau der vorliegenden Ausführungsform Tinte ausgeführt, während der Tinte enthaltende Teil 53 in der Innenrichtung mit dem weiteren Vorteil deformiert wird, dass der Puffereffekt noch höher gegen die externen Faktoren, wie etwa Vibration des Schlittens, Umweltänderungen unter anderem, gemacht wird.
Wie vorstehend beschrieben, kann das Flüssigkeits-Zuführungssystem der vorliegenden Ausführungsform seine Änderungen des negativen Drucks mit dem Flüssigkeit enthaltenden Teil 53, der so angeordnet ist, erleichtern. Ferner wird es in Übereinstimmung mit dem Aufbau der vorliegenden Ausführungsform möglich, mit den Umweltänderungen durch eine Lösung zurechtzukommen, welche sich von der herkömmlichen unterscheidet, sogar wenn Luft in dem Tinte enthaltenden Teil 53 enthalten ist, wie etwa in dem Zustand der zweiten Tintenzuführung.
Nun wird anhand von 9A und 9B der Mechanismus, durch welchen Flüssigkeit stabil für den in 7A und 7B gezeigten Tintenbehälter zurückgehalten wird, wenn die Umweltbedingung sich ändert.
Wenn die Luft in dem Tinte enthaltenden Teil 53 sich aufgrund der Reduktion des atmosphärischen Drucks (oder wegen eines Temperaturanstiegs) expandiert, werden die Wandflächen, die den Tinten enthaltenden Teil 53 und die Flüssigkeitsoberfläche bilden, in Übereinstimmung mit dem Aufbau der vorliegenden Ausführungsform komprimiert. So nimmt das innere Volumen des Tinte enthaltenden Teils 53 zu, und gleichzeitig wird Tinte teilweise aus dem Tinte enthaltenden Teil 53 zu dem Behälter 10 für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente durch den Gasflüssigkeits-Austauschweg 14 hinausgelassen. Hierbei ist, das das innere Volumen des Tinte enthaltenden Teils 53 zunimmt, die Menge der Tinte, die zu den Kapillarkraft erzeugenden Elementen 13A und 13B hinausgeführt wird, beträchtlich kleiner als in dem Fall, wo ein Tinte enthaltender Teil 53 nicht deformierbar gemacht wird.
Hierbei wird die Menge an Tinte, die durch den Gasflüssigkeits-Austauschweg 14 hinausgeführt wird, anfänglich durch den Einfluss bestimmt, der durch die Widerstandskraft der Wandflächen ausgeübt wird, welcher erzeugt wird, indem die Deformierung der inneren Wände in der Innenrichtung des Tinte enthaltenden Teils erleichtert wird, und durch die Widerstandskraft zum Absorbieren von Tinte, indem diese zu den Kapillarkraft erzeugenden Elementen 13A und 13B bewegt wird, da das innere Volumen des Tinte enthaltenden Teil 53 zunimmt, indem negativer Druck in dem Tinte enthaltenden Teil 53 erleichtert wird, wenn der atmosphärische Druck sich abrupt ändert.
Insbesondere in dem Fall der vorliegenden Ausführungsform ist der Stromwiderstand in den Kapillarkraft erzeugenden Elementen 13A und 13B größer als der Widerstand gegen die Wiederherstellung des Tinte enthaltenden Teils 53. Daher nimmt zusammen mit der Luftexpansion das innere Volumen des Tinte enthaltenden Teils 53 zunächst zu. Dann, wenn die Volumenzunahme aufgrund der Luftexpansion größer als die obere Grenze ist, die für das vergrößerte Volumen eingestellt ist, wird Tinte von dem Inneren des Tinte enthaltenden Teils 53 zu dem Behälter 10 für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente durch den Gasflüssigkeits-Austauschweg 14 hinausgeführt. Auf diese Weise funktionieren die Wandflächen des Tinte enthaltenden Teils 53 als Puffer gegen die Umweltänderungen. So wird die Bewegung der Tinte in den Kapillarkraft erzeugenden Elementen 13A und 13B erleichtert, um die Eigenschaft des negativen Drucks in dem Tinte-Zuführungs-Einlassteil stabilisiert zu machen.
In dieser Hinsicht ist dieser in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform derart angeordnet, dass die Tinte, welche zu dem Behälter 10 für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente hinausgeführt worden ist, durch die Kapillarkraft erzeugenden Elemente 13A und 13B zurückgehalten wird. In diesem Fall wird die Gasflüssigkeits-Grenzfläche aufgrund der provisorisch erhöhten Menge an Tinte in den Behälter 10 für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente erhöht. Daher ist, wie in dem anfänglichen Zustand der Verwendung, der innere Druck zeitweise auf der positiven Seite geringfügig höher als die stabile Periode des inneren Tintendrucks. Jedoch ist der Einfluss, der auf die Entladungseigenschaften der Flüssigkeitsstrahl-Aufzeichnungseinrichtung eines Aufzeichnungskopfes oder dergleichen ausgeübt wird, gering, und es gibt in der Praxis überhaupt kein Problem. Wenn zudem der atmosphärische Druck auf das Niveau vor der Reduktion davon wieder hergestellt wird (d.h. zu einem Druck von einer Atmosphäre zurückkehrt) oder (zu der ursprünglichen Temperatur zurückkehrt), wird die Tinte, welche zu dem Behälter 10 für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente einen Leckstrom bildet und durch die Kapillarkraft erzeugenden Elemente 13A und 13B zurückgehalten wird, zu dem Tinte enthaltenden Teil 53 wiederum zurückgeführt, und gleichzeitig der Wert des Tinte enthaltenden Teils 53 zu dem ursprünglichen wieder hergestellt.
Nun wird das Prinzip des Betriebs erläutert, wenn die normale Bedingung unter dem veränderten atmosphärischen Druck erreicht wird, nachdem sich der atmosphärische Druck anschließend zu dem Betrieb in dem anfänglichen Zustand verändert hat.
Das charakteristische Ereignis in diesem Zustand ist, dass die Grenzfläche der Tinte, die in den Kapillarkraft erzeugenden Elementen 13A und 13B zurückgehalten wird, sich verändert, um so Balance nicht nur mit der Menge der aus dem Tinte enthaltenden Teil 53 ausgeführten Tinte zu halten, sondern auch mit den Änderungen des negativen Drucks aufgrund der Volumenänderungen des Tinten enthaltenden Teils 53 selbst.
Hierbei sollte in Übereinstimmung mit der vorhandenen Ausführungsform der Zusammenhang zwischen der Menge der Tinte, die durch die Kapillarkraft erzeugenden Elemente und den Flüssigkeitsbehälter 50 absorbiert wird, nur durch die maximale Menge der Tintenabsorption durch den Behälter 10 für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente angesichts der Menge von Tinte ermittelt werden, die von dem Flüssigkeitsbehälter 50 im schlimmsten Fall zur Zeit ausgeführt wird, wo Tinte aus dem Flüssigkeitsbehälter 50 zugeführt wird, genauso wie die Menge an Tinte, die in den Behälter 10 für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente vom Gesichtspunkt der Leckstromverhinderung von dem atmosphärischen Verbindungseinlass oder dergleichen zurückgehalten wird, wenn dieser verringert wird oder die Temperatur sich ändern kann. Dann sollte es gut genug sein, wenn nur das Volumen für den Behälter 10 für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente so bereitgestellt wird, dass die Kapillarkraft erzeugenden Elemente 13A und 13B wenigstens eine derartige Menge absorbieren können.
9A gibt das anfängliche Raumvolumen (die Menge an Luft) vor der Druckreduktion in dem Tinte enthaltenden Teil 53 auf der Abszissenachse X an, wenn der Tinte enthaltende Teil 53 überhaupt nicht durch die Expansion der Luft deformiert wird, und gibt die Menge an ausgeführter Tinte auf der Ordinatenachse Y an, wenn die Atmosphäre zu der Atmosphäre P 0 < P < 1) verringert wird. Dann werden diese Zusammenhänge durch die gestrichelte Linie (1) angegeben.
Nun sollte daher, wenn die maximale Reduktion des atmosphärischen Drucks z.B. 0,7 Atmosphären betragen sollte, wenn die schlimmste Bedingung der Tintenmenge, die aus dem Tinten enthaltenden Teil ausgeführt wird, abgeschätzt wird, eine derartige Bedingung in dem Fall stattfinden, wo 30 % der Tinte des Volumens VB des Tinte enthaltenden Teils noch darin verbleibt. Dann, wenn angenommen wird, dass die Tinte, die unter dem unteren Ende der Tintenkammerwände durch das komprimierte Absorbierungsmittel in den Kapillarkraft erzeugenden Elementen absorbiert wurde, sollte angenommen werden, dass die ganze Tinte, die in dem Tinte enthaltenden Teil verbleibt (30 % des VB) austritt.
Im Gegensatz dazu wird in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform der Tinte enthaltende Teil 53 deformiert, wenn die Luft expandiert. Folglich nimmt das innere Volumen des Tinte enthaltenden Teils 53 nach Expansion von dem inneren Volumen des Tinte enthaltenden Teils 53 vor der Expansion zu. Gleichzeitig ändert sich das Tinte zurückhaltende Niveau in dem Behälter 10 für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente, um so Balance mit den Änderungen des negativen Drucks aufgrund der Deformierung des Tinte enthaltenden Teils 53 zu halten. Dann ist unter normalen Bedingungen der negative Druck in Balance mit den Kapillarkraft erzeugenden Elementen 13A und 13B, deren negativer Druck verringert worden ist, verglichen mit demjenigen, der vor den atmosphärischen Druckänderungen aufgrund der Tinte existierte, welche aus dem Tinte zurückhaltenden Teil 53 hinausgeführt wurde. Mit anderen Worten, durch die expandierte Menge des Tinte enthaltenden Teils 53 wird die Menge an Tinte, die hinausgeführt wird, kleiner. Folglich wird, wie durch die durchgezogene Linie (2) angegeben, die abgeschätzte Menge an Tinte, welche aus dem Tinte enthaltenden Teil 53 unter der schlimmsten Bedingung ausgeführt wird, kleiner gemacht, als in dem Fall, wo ein Tinte enthaltender Teil 53 überhaupt nicht gegen die Luftexpansion deformiert wird, wie leicht aus der Darstellung durch die gestrichelte Linie (1) und die durchgezogene Linie (2) verständlich ist. Das zuvor erwähnte Phänomen ist das gleiche, wie wenn sich die Temperatur eines Tintenbehälters ändert. Die hinausgeführte Menge ist kleiner als in dem Fall, wenn der Druck, wie vorstehend beschrieben, verringert wird, sogar wenn die Temperatur ungefähr um 50°C ansteigt.
Wie beschrieben worden ist, wird, in Übereinstimmung mit dem Tintenbehälter der vorliegenden Erfindung, die Luftexpansion in dem Flüssigkeitsbehälter 50 aufgrund der Umweltänderungen erlaubbar gemacht, sogar in dem Flüssigkeitsbehälter 50, nicht nur durch die Bereitstellung des Behälters 10 für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente, sondern auch durch den Puffereffekt, der hergestellt wird, indem das Volumen des Flüssigkeitsbehälters 50 selbst erhöht wird, bis der äußere Umriss des Tinte enthaltenden Teils 53 im Wesentlichen gleich zu der Gestalt der inneren Flächen des Gehäuses beim Maximum wird. Daher ist es, sogar wenn die Menge der Tinte, die in dem Flüssigkeitsbehälter 50 enthalten ist, sich beträchtlich erhöht, noch möglich, ein Flüssigkeits-Zuführungssystem bereitzustellen, welches mit den Umweltänderungen effizient umgehen kann.
Zudem zeigt 9B schematisch die hinausgeführte Menge der Tinte aus dem Tinten enthaltenden Teil, und die Volumen des Tinte enthaltenden Teils, wenn die Zeit verstreicht, wenn das anfängliche Luftvolumen als VA1 gegeben wird und die Verwendungsumgebung des Behälters sich von der atmosphärischen Bedingung zu der reduzierten atmosphärischen Umgebung ändert, d.h. die Atmosphäre P (0 < P < 1) bei t = 0 ist. In 9B gibt die Abszissenachse die Zeit (t) an, und die Ordinatenachse gibt die Menge an Tinte an, die von dem Tinte enthaltenden Teil ausgeführt wird, und die Volumen des Tinte enthaltenden Teils. Die durchgezogene Linie (1) gibt die zeitlichen Änderungen der Menge der Tinte an, die von dem Tinte enthaltenden Teil ausgeführt wird, und die durchgezogene Linie (2) gibt die Zeitänderungen des Volumens des Tinte enthaltenden Teils an.
Wie in 9B gezeigt, kann, wenn die Umwelt sich abrupt ändert, der Flüssigkeitsbehälter 50 im Wesentlichen mit der Luftexpansion vor der normalen Bedingung des negativen Drucks umgehen, wobei Balance letztlich mittels dem Behälter 10 für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente, und dem Flüssigkeitsbehälter 50 gehalten wird. Daher wird es möglich, das Hinausführungstiming der Tinte aus dem Flüssigkeitsbehälter 50 zu dem Behälter 10 für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente zu verzögern, wenn sich die Umgebung abrupt ändert.
Daher wird es möglich, das Flüssigkeits-Zuführungssystem bereitzustellen, das Tinte unter einer stabilen Bedingung des negativen Drucks zuführen kann, während das Ermöglichen unter verschiedenen Verwendungsumgebungen gegen die Expansion der Luftaußenseite verstärkt wird, welches durch die Gasflüssigkeits-Austauschvorgänge induziert wird, wenn der Flüssigkeitsbehälter 50 in Verwendung ist.
In Übereinstimmung mit dem Flüssigkeits-Zuführungssystem der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, Materialien willkürlich für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente 13A und 13B und den Tinten enthaltenden Teil 53 auszuwählen. Folglich können das Volumenverhältnis des Behälters 10 für die Kapillarkraft erzeugende Elemente und der Tinte enthaltende Teil 53 willkürlich bestimmt werden. Dann ist es, sogar wenn die Volumenverhältnisse zwischen diesen größer als 1:2 sind, es praktisch möglich, diese zu verwenden. Insbesondere, wenn dem Puffereffekt des Tinte enthaltenden Teils 53 größere Wichtigkeit gegeben ist, ist dieser gut genug, wenn nur der Grad der Deformierung für den Tinte enthaltenden Teil 53 in der Gasflüssigkeit austauschenden Bedingung des anfänglichen Verwendungszustands größer gemacht werden sollte, innerhalb eines Bereichs, wo die elastische Deformierung möglich ist.
Wie vorstehend beschrieben, wird es in Übereinstimmung mit dem Flüssigkeits-Zuführungsverfahren der vorliegenden Ausführungsform möglich, den Vierfacheffekt gegen die Änderungen der externen Umgebung zu demonstrieren, sogar wenn die Kapillarkraft erzeugenden Elemente 13A und 13B ein kleines Volumen besitzen sollten, abhängig von dem Weg, in welchem der Behälter 10 für die Kapillarkraft erzeugenden Elemente aufgebaut ist.
Zudem, wie vorstehend beschrieben worden ist, besitzt jeder der Tintenbehälter, die in Übereinstimmung mit den ersten und zweiten Ausführungsformen beschrieben wurden, einen kleineren Elastizitätsmodulus jeweils für die inneren Wände davon aufgrund der Änderung der Umgebungstemperaturen. Daher wird es, wenn irgendeiner dieser Tintenbehälter für das Tintenzuführungssystem der vorliegenden Ausführungsform angepasst wird, möglich, die Eigenschaft des negativen Drucks in guter Bedingung zu stabilisieren. So wird, wenn der Tintenbehälter, der in jeder der ersten und zweiten Ausführungsform beschrieben wurde, an das Flüssigkeits-Zuführungssystem der ersten Ausführungsform angewendet wird, möglich, den Pufferraum des Behälters 10 für das Kapillarkraft erzeugende Element noch weiter zu verringern.
Wie vorstehend beschrieben worden ist wird, durch Verwendung des Flüssigkeitsbehälters der vorliegenden Erfindung, die Eigenschaft des negativen Drucks stabilisiert, unabhängig von den Temperaturänderungen der Verwendungsumgebung, wobei somit ermöglicht wird, die Flüssigkeitszuführung stabil zu intervenieren.
Zudem ist es, sogar wenn der Aufbau hauptsächlich durch das Olefinmaterial gebildet wird, dessen Glasübergangstemperatur insbesondere niedrig ist, möglich, die Recyclingfähigkeit des Produktes zu verstärken, während die Funktion einer Widerstandsschicht gegen die Umwelttemperaturänderungen beibehalten wird, wenn ein amorphes Polyolefin verwendet wird.
Ein Flüssigkeitsbehälter umfasst eine innere Wand, die den Flüssigkeit enthaltenden Teil bildet, um Flüssigkeit darin zu enthalten; eine äußere Wand, die den Behälter bildet, um den Flüssigkeit enthaltenden Teil darin zu enthalten; und einen Flüssigkeits-Zuführungsteil zum Zuführen von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeit enthaltenden Teil zur Außenseite. Dann wird die innere Wand derart angeordnet, dass sie ein Element ist, um negativen Druck in dem Flüssigkeit enthaltenden Teil zu erzeugen, indem dieses auf das Hinausführen der Flüssigkeit folgend deformiert wird, und zudem, durch das Material mit einer Elastizitätsmodulus von 25 % oder weniger gegen die Temperaturänderung der Verwendungsumgebung gebildet wird. Wenn der Flüssigkeitsbehälter derart aufgebaut ist, ist es möglich, die stabile Zuführung der Flüssigkeit zu implementieren, indem die Eigenschaft des negativen Drucks in den Flüssigkeit enthaltenden Teil davon stabilisiert wird, unabhängig von den Temperaturänderungen der Verwendungsumgebungen.

Claims

Flüssigkeitsbehälter, der umfasst: eine innere Wand zum Ausbilden eines flüssigkeitsenthaltenden Teils, um eine Flüssigkeit darin zu halten; eine äußere Wand zum Ausbilden eines Behälters, um den flüssigkeitsenthaltenden Teil darin zu enthalten; und einen Flüssigkeitszuführungsteil zum Zuführen von Flüssigkeit aus dem flüssigkeitsenthaltenden Teil auf die Außenseite, wobei die innere Wand ein Element ist, um einen negativen Druck in dem flüssigkeitsenthaltenden Teil zu erzeugen, indem dieser auf das Hinausführen der Flüssigkeit folgend deformiert wird, und dadurch gekennzeichnet ist, dass die innere Wand durch ein Material mit einer Elastizitätsmodulusänderung von 25 % oder weniger gegenüber einer Temperaturänderung der Verwendungsumgebung von 5°C bis 35°C ausgebildet ist.
Flüssigkeitsbehälter, der umfasst: eine innere Wand zum Ausbilden eines flüssigkeitsenthaltenden Teils, um Flüssigkeit darin zu enthalten; eine äußere Wand zum Ausbilden eines Behälters, um den flüssigkeitsenthaltenden Teil darin zu enthalten; und einen Flüssigkeitszuführungsteil zum Zuführen von Flüssigkeit aus dem flüssigkeitsenthaltenden Teil zur Außenseite, wobei die innere Wand ein Element ist, um negativen Druck in dem flüssigkeitsenthaltenden Teil zu erzeugen, indem dieser auf das Hinausführen der Flüssigkeit folgend deformiert wird, und dadurch gekennzeichnet ist, dass die innere Wand durch ein amorphes Harzmaterial mit einer höheren Glasübergangstemperatur als 50°C ausgebildet ist.
Flüssigkeitsbehälter gemäß Anspruch 2, wobei die innere Wand durch ein Material mit einer Elastizitätsmodulusänderung von 25 % oder weniger gegen eine Temperaturänderung der Verwendungsumgebung von 5°C bis 50°C ausgebildet ist.
Flüssigkeitsbehälter gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die innere Wand ein Element ist, um eine vielschichtige Struktur auszubilden, die eine sauerstoffundurchlässige Schicht, eine Widerstandsschicht gegen eine Umgebungstemperaturänderung und eine Flüssigkeitswiderstandsschicht umfasst, und die Flüssigkeitswiderstandsschicht ist als eine innerste Schicht ausgebildet, um in Kontakt mit Flüssigkeit zu sein.
Flüssigkeitsbehälter gemäß Anspruch 4, wobei die Widerstandsschicht gegen eine Umgebungstemperaturänderung der inneren Wand zwischen der Flüssigkeitswiderstandsschicht und der sauerstoffundurchlässigen Schicht bereitgestellt ist, wobei diese ein funktionales bindendes Harzmaterial enthält.
Flüssigkeitsbehälter gemäß Anspruch 4, wobei die sauerstoffundurchlässige Schicht der inneren Wand zwischen der Flüssigkeitswiderstandsschicht und der Widerstandsschicht gegen die Umgebungstemperaturänderung bereitgestellt ist, wobei diese ein funktionales bindendes Harzmaterial enthält.
Flüssigkeitsbehälter gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Widerstandsschicht gegenüber der Umgebungstemperaturänderung der inneren Wand ausgebildet ist, um einen Elastizitätsmodulus von 15 % Änderung oder weniger bereitzustellen, folgend der Temperaturänderung der Verwendungsumgebung.
Flüssigkeitsbehälter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Flüssigkeitsbehälter auf einem Behälter für ein negativen Druckerzeugungselement eingebaut ist, das einen Gasflüssigkeitsaustausch zum Hinausführen von Flüssigkeit erzeugen kann, indem Gas in den flüssigkeitsenthaltenden Teil durch den Flüssigkeitszuführungsteil eingeführt wird.
Flüssigkeitsbehälter gemäß Anspruch 4, wobei alle Schichten zum Ausbilden der äußeren Wand und der inneren Wand, die von der äußeren Wand separierbar ist, durch ein Material ausgebildet sind, das Ethylen oder Propylen als deren Skelettstruktur enthält.
Flüssigkeitsbehälter gemäß Anspruch 4, wobei eine Widerstandsschicht gegenüber der Umgebungstemperaturänderung der inneren Wand hauptsächlich durch ein amorphes Polyolefinmaterial ausgebildet ist.
Flüssigkeitszuführungssystem, das umfasst: einen Flüssigkeitsbehälter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10; und einen Behälter für das einen negativen Druck erzeugende Element, das einen Gasflüssigkeitsaustausch zum Hinausführen von Flüssigkeit erzeugen kann, indem Gas in den flüssigkeitsenthaltenden Teil durch den Flüssigkeitszuführungsteil des Flüssigkeitsbehälters eingeführt wird.
Flüssigkeitszuführungssystem gemäß Anspruch 11, wobei der Flüssigkeitsbehälter derart aufgebaut ist, dass er anbringbar und abnehmbar von dem Behälter für das einen negativen Druck erzeugende Element ist.
Verfahren zum Herstellen eines Flüssigkeitsbehälters, der mit einer inneren Wand zum Ausbilden eines flüssigkeitsenthaltenden Teils, um Flüssigkeit darin zu enthalten, einer äußeren Wand zum Ausbilden eines Behälters, um den flüssigkeitsenthaltenden Teil darin zu enthalten, und einen Flüssigkeitszuführungsteil zum Zuführen von Flüssigkeit aus dem flüssigkeitsenthaltenden Teil zu der Außenseite ausgestattet ist, das die folgenden Schritte umfasst: Herstellen einer Form, die einem äußeren Umriss des Flüssigkeitsbehälters entspricht, eine im wesentlichen zylindrische erste Vorform mit einem Durchmesser, der kleiner ist als derjenige der Form zur Verwendung der äußeren Wand ist, und einer zweiten Vorform zur Verwendung der inneren Wand; und Ausbilden der äußeren Wand und der inneren Wand des Flüssigkeitsbehälters, indem die Luft nach innen eingespritzt wird, um die ersten und zweiten Vorformen zu expandieren, um der Form zu folgen, um so eine Fläche herzustellen, die durch die innere Wand ausgebildet ist, und die Fläche, die durch die äußere Wand ausgebildet ist, separierbar und im wesentlichen analog, wobei der Schritt des Herstellens der zweiten Vorform zur Verwendung der inneren Wand umfasst: einen Schritt zum Herstellen einer vielschichtigen Vorform mit einer sauerstoffundurchlässigen Schicht, einer Widerstandsschicht gegenüber einer Umgebungstemperaturänderung, und einer Flüssigkeitswiderstandsschicht, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die innere Wand durch ein Material ausgebildet ist, das eine Elastizitätsmodulusänderung von 25 % oder weniger gegen eine Temperaturänderung der Verwendungsumgebung von 5°C bis 35°C aufweist.
Verfahren zum Herstellen eines Flüssigkeitsbehälters gemäß Anspruch 13, wobei der Schritt des Herstellens der zweiten Vorform zur Verwendung der inneren Wand ferner die folgenden Schritte umfasst: Herstellen der zweiten Vorform, um zu ermöglichen, dass die Widerstandsschicht gegenüber der Umgebungstemperaturänderung zwischen der Flüssigkeitswiderstandsschicht und der sauerstoffundurchlässigen Schicht platziert wird; und Enthalten eines funktional bindenden Harzmaterials in dem Harz zum Ausbilden der Widerstandsschicht gegen die Umgebungstemperaturänderung.
Verfahren zum Herstellen eines Flüssigkeitsbehälters gemäß Anspruch 13, wobei der Schritt des Herstellens der zweiten Vorform ferner die folgenden Schritte umfasst: Ausbilden der zweiten Vorform, um zu ermöglichen, dass die sauerstoffundurchlässige Schicht zwischen der Flüssigkeitswiderstandsschicht und der Widerstandsschicht gegenüber der Umgebungstemperaturänderung platziert wird; und Enthalten eines funktional bindenden Harzmaterials in dem Harz zum Ausbilden der sauerstoffundurchlässigen Schicht.