CN1304835A - 阀体及使用该阀体的液体排出器用液体储存容器 - Google Patents
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Abstract
例如聚氨酯泡沫等的孔材料被压缩形成三维网状的骨架部以及互连的孔或通道。这些通道在骨架部分处通过使该各骨架部分接触而被封闭,从而形成用以封闭通道的阀盖。由此形成的阀体适用于写字工具的笔尖以及喷墨打印机的打印头。
Description
本发明涉及将该阀体作为换气机构设置的液体储存容器，该阀体通过特定大小的力一时打开通孔，将该力去除后闭塞通孔，该换气机构是为了将内部储存的液体供给液体排出器的液体排出机构而调整内部压力。
现在，笔记用具中的墨水容器、或喷墨打印机的墨水(容器)盒等是一种根据形成文字、图像的笔记或印刷所消耗的墨水量的多少将空气吸入容器内进行换气、使容器内的压力变化不会对墨水消耗量产生不良影响的装置，空气吸入口有形成单孔的口、或配置有可通过气体、但不能通过液体的膜的口、或形成有带阀机构的通气路的口，该带阀机构根据需要打开。
但是，空气吸入口是采用设有简单的孔的口，从该孔漏出墨水的可能性是不能忽视的。另外，笔记用具也好、喷墨打印机也好，由于笔尖或打印机头的墨水排出机构上承受着墨水重量造成的水头(与以液面以上的某一高度的水平单位面积作为底面，与到液面为止的液柱作用于底面的力相等的压力)，故空气吸入口仅开一个孔、或仅配置有气体可通过、但液体不能通过的膜的口，由于墨水容器或墨水盒的内部压力与大气压相等，故上述水头有可能使墨水冒出。
具有阀机构的口只在必要时才形成通气路，故至少可以作为极力抑制上述漏墨水现象的机构，而且在仅比大气压低相当于内装墨水的水头那么大的负压状态下，可将通气孔闭塞，可以抑制墨水的冒出。作为一个例子，如特开平7-076094号公报所述，众所周知弹性材料在不承受压力的状态下是采用设有闭锁的狭缝状通气孔的阀体。
作为在气密性良好地形成阀机构的状态下的固定结构，其夹持、固完阀机构外缘部的结构例如上述特开平7-076094号公报中所述，是从径向、呈圆周状地对设有狭缝的弹性部件外缘部进行夹持、固定的结构，特开平8-300891号公报中所述的结构揭示了在盘状部件之间配置有由透湿、防水材料制成的膜体，盘状材料从两个方向、从长度方向呈圆周状地对膜体的外缘部进行夹持、固定的结构。
众所周知，在将储存的液体供给液体排出器时，在使液体通过的液体排出孔上配置有阀部件的结构，为特开平6-69750号公报所示，是形成有“狭缝”或“孔”的结构。该阀部件由可控制液体通过的弹性材料构成。
但是，作为调整内部压力用的通气机构，若使用特开平7-076094号公报所示的阀机构，虽然通过打开通气路便可调节容器内的压力，但是，只有在施加特定的压力时才能打开通气孔，难以适应从微小的压力变化直至很大的压力变化这两种情况。
即，无论压力变化大小，达到特定压力时同样打开，因此，为了抑制因墨水的消耗而使容器内减压，必须设定成能使微小的减压状态复原，对于大的压力变化，要使需要的空气量通过，故需要花一定的时间，于是需要花一定的时间来恢复内压，正在调节升高了的内压时，由于供给过多而产生鼓泡或冒出现象，正在调节降低了的内压时，因供给不足而出现飞白(渗开)等问题。阀一度打开之后再一次被闭塞时，不仅恢复原来的状态，而且当闭塞稍有错动时，即使达到了所要求的特定压力，阀也打不开而出现飞白现象，或未达到所要求的特定压力时阀也打开，这有可能产生鼓泡或冒出现象。
在对弹性材料制成的阀体外缘部分进行夹持、固定的结构上，因夹持部件的夹持力而变形的那部分体积的变形作用于阀体上，使阀体通气孔的周边部分变形，因此，往往因空气的流入、排出而使内部压力调整产生波动。特别是因温度升高而使内部压力升高时，在不使用时即使阀是闭塞的，阀也会受感应而打开，故存在着下述问题，即与大气连通，墨水会蒸发而减少，在阀体朝向比墨水还低的下侧而设置时，墨水会漏出。
在将储存的液体供给液体排出器时，在液体通过的液体排出孔内配置有阀体，该阀体是由具有可控制液体通过的“狭缝”或“孔”的弹性部件构成，在制造该“狭缝”或“孔”时，因弹性部件而引起的阀体变形，往往会使“狭缝”或“孔”的形状、尺寸产生大的波动，墨水排出量波动大。通过施加按压力而产生的变形，因“狭缝”或“孔”是打开的，故与在上述敞开部上施加按压力的部件相接触，于是可限制墨水的移动。为此，必须将阀打开到超过需要的程度，要施加很大的按压力，故阀部件本身及周边部分的负担重。
实质上，由于是使用开有孔的弹性材料，因此，不得不成为在闭塞状态下液密性较低的阀体。即，如上述特公平6-69750号公报中的附图所示的、形成有狭缝的阀体，当墨水储存部的内压升高时，其压力实质上是作为打开狭缝的按压力而发挥作用的，故不使用时有可能漏墨水。特别是，近年来由于便携式个人计算机的普及，人们需要便于携带的小型打印机，必须考虑在携带时将墨水盒从打印机上卸下来搬运，而且人们还迫切需要其能够多次、反复地往该打印机上安装、卸下，且能够朝各个方向放置，以及在乘坐飞机时必须能承受得住急烈的压力变化，且在不使用时不漏墨水。
也就是说，本发明的目的是制成在相互连通的多个通孔上分别配置由可闭塞该通孔的由弹性材料构成的多个阀盖的阀体。另外，本发明液体排出器用液体储存容器的特征在于：具有供内存液体的供给通路、及容器内外的空气通过的通气路，该内存液体供给通路与液体排出器的液体排出机构连接，将内部储存的液体供给液体排出器的液体排出机构，该通气路上设有作为阀机构的上述阀体，该阀机构根据容器内部的压力变化一时打开通气路，使内外气体通过。上述液体排出器是作为喷墨打印机的液体排出器用液体储存容器，它是这样构成的、即压接在向打印机头供墨水的墨水排出孔周缘，在压缩状态下夹持着排出阀部件而配置，该排出阀部件是由可以闭塞该周缘的橡胶状弹性体构成的，将推压力施加在该阀部件上，自身便产生变形，在与阀座即上述墨水排出孔周缘之间形成有间隙，墨水可以流出。
上述阀体通过由弹性材料构成的多个阀盖的选择性动作对可通过的空气量进行调节，尽量使容器内的压力与内部储存的液体的水头平衡，而且最好这样进行调节，使阀盖的弹性材料的易变形性与作为结构体的难变形性相均衡，合适的阀盖动作考虑到作为弹性材质的外伸臂而动作，最好把表示材质对载荷的特有变形量的量、即杨氏模量设为1MPa以上、5000MPa以下。
为了获得具有这种阀盖的阀体，要形成连接成三维网状的骨架部、并使该骨架部相互接触，故适合于使用下述材料通过起泡或溶解析出法使具有上述杨氏模量的合成树脂形成连通多孔的材料，合成纤维或合成树脂、橡胶等粒状体的集合体、以及利用热或溶剂使它们部分地连成一体的材料，对这些连通多孔质体或纤维束体、粒状物集合体进行压缩，最好将表观体积的实质性物质的量即体积密度设定为0.03g/cm3-1.5g/cm3。
这时，因压缩前的单位长度上的孔数设为4个/cm～1000个/cm，故可容易地进行内压的调整。通过加热或利用高频所发的热量加热而压缩成形，这样成形的材料的硬度最好为20以上、100以下，该硬度是以厚8mm的盘状体作为试样时、用阿斯卡(Asker)C型硬度计测得的。这种压缩最好只从一个方向压缩成形为所要求的形状的构件，作为构成容器的一部分材料容易保管，可以以低廉的价格对其进行制造。这种情况下，将压缩率设定为压缩前的材料厚度的5％以上、40％以下，这样就不会影响内压的调整，使内压保持在合适状态，可准确地闭塞阀孔。
杨氏模量为1MPa～5000MPa的弹性材料，在连通多孔质体的情况下可使用下述材料：将惰性气体、分解性起泡剂、挥发性有机液体混合到橡胶及(或)塑料原料内，通过形成气泡在内部起泡而形成连通多孔的材料；将碳酸钙等无机颗粒与橡胶、塑料原料混合，制成板状之后，使无机颗粒溶解析出而形成连通多孔的材料等，上述橡胶及(或)塑料原料作为弹性材料的有：天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、氯丁橡胶、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚氨酯、硅树脂、环氧树脂、苯酚树脂、尿素树脂、含氟塑料等。其中特别是考虑到对液体具有耐久性、容易形成连通多孔质体、生产效率等方面，用醚系聚氨酯作材料是合适的。
在纤维束体的情况下，可使用聚脂、丙烯腈、耐纶、人造纤维、乙酸酯、聚氯乙烯、乙烯叉、聚苯乙烯、聚丙烯、聚氨基甲酸等，用针穿孔方式机械地对这些合成纤维的短纤维或长纤维进行聚合，或通过对形成毡状的材料进行加热、热粘结而成的材料；或使用溶剂或粘结剂等树脂结合而成的材料等化学聚合物。其中特别是将聚酯纤维等热可塑性材料加热、热粘结而成的材料，从尽力抑制阀盖以外的骨架部分的移动、维持形状和准确动作的观点出发，这些可以说是理想的材料。
在粒状物集合体的情况下，可使用能进行弹性变形的橡胶、合成树脂弹性体等材质，橡胶材质有：天然橡胶、异戊二烯橡胶、1、2聚丁二烯、乙烯-丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯烃橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯橡胶、丙烯酸酯橡胶、乙烯-丙烯酸酯橡胶、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯、聚硫橡胶、表氯醇橡胶、硅橡胶、氨酯橡胶、氟化橡胶等合成硫化橡胶等，合成树脂弹性体有：聚苯乙烯系弹性体、聚烯烃系弹性体、聚氨酯系弹性体、聚酯系弹性体、聚酰胺系弹性体、1、2聚丁二烯系弹性体、乙烯-醋酸乙烯酯系弹性体、聚氯乙烯系弹性体等热可塑性弹性体。粒状物可使用经聚合而合成的微粒状的成形物、通过喷射成形或挤压成形而形成的粒状成形物，各粒状物的形状可以使用近似圆球的球体、以及球分、球缺、球带、椭圆体形、旋转抛物体等球系粒状物，或圆柱、多角柱、锤台等棒状物，除此以外，还可混入1种或2种以下的、在球体上形成有突起物的星形、或棒状物的横断面呈星形的粒状物等使用。这些粒状物的平均粒度为50～3000μm较为合适，但是，也可将多种粒度的颗粒混合使用。也可利用热和溶剂使各粒状物之间相互粘结，而形成连接成一体的结构的聚合物，可使阀体具有良好的形状复原性。
若成为阀盖的各骨架部分的断面形状大致呈三角形，各骨架部分相互接触时，彼此间的面相互接触，有利于提高密闭性能，成为空气通过之通孔的各骨架之间的网眼可形成最大体积，故通气时也很有利。
因容器内的液体消耗等原因而使容器内的压力处于低于特定压力的负压状态，在这种状态下通气时，当容器内的液体消耗了0.00001cm3～0.0001cm3时，最好至少打开1次。也就是说，即使在一度消耗了大量的内容液而使内外压力差增大的情况下，在压力差较小的阶段，分几次非常迅速地通气，对内部压力进行微调，这样可使内外压力差不增大，可抑制对容器内施加大压力而增加负担的情况。
在固定阀体时，上述阀体为盘状阀体，在夹持阀体的面和该夹持面的外缘部侧设有吸收变形的吸收空间，这样，变形就不作用于阀体的换气部上，使空气适当地流入、排出，可对容器内的压力进行调整，上述变形系指阀体被夹持而产生的变形。
作为内装液体使用的一个例子的墨水，考虑到墨水的浸透和泄漏，最好是表面张力为25m·N/m以上、55m·N/m以下的物质，其配比如下。
水性染料墨水1Duasyn Black HEF SF液体[C.I.Direct Black 30.0份168、Clariant本(株)制]乙二醇 6.0份丙三醇 3.0份异丙醇 3.0份NIKKOL BO-10TX[POE油基醚、Nikko化学 0.02份(株)制]PROXCEL GXL[1,2-Zabenzisothiazolin-3- 0.2份one,Zeneca(株)制]离子交换水 57.78份
将上述成分混合，用螺旋搅拌机搅拌2小时，得到黑色记录液。该记录的表面张力为40m·N/m。
水性染料墨水2Duasyn Red 3B-SF VP346[C.I.Reactive Red 3.0份23、Clariant日本(株)制]二甘醇 7.0份丙三醇 3.0份异丙醇 2.0份尿素 5.0份NIKKOL BT-12 0.5份PROXCEL GXL 0.2份离子交换水 79.3份
将上述成分混合，用螺旋搅拌机搅拌2小时，得到深红色记录液。该记录液体的表面张力为36m·N/m。
使用液体储存器的液体排出器有：做成墨水供给通路的钢笔笔尖，该墨水供给通路利用板状金属材料上所形成的细缝的毛细管力可保持墨水；前端突出、并抱持金属圆珠的一部分的圆珠笔笔尖；具有纤维笔尖和合成树脂制笔尖的笔记用具，其中纤维笔尖使用丙烯酸纤维或聚脂纤维等的纤维束体，合成树脂制笔尖在合成树脂制的棒状体上形成具有内方突起的墨水通孔；具有热喷墨方式、压力喷墨等方式的打印机头的喷墨打印机。
本发明的作为向上述笔尖或打印机头等液体排出机构供墨水用的排出阀部件的橡胶状弹性体，只要是承受压力之后变形，取消压力之后便恢复原形的材料均可使用，这种材料有苯乙烯-丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、丁基橡胶、氯化丁基橡胶、溴化丁基橡胶、丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、乙烯丙烯橡胶、聚氨酯橡胶、丙烯酸酯橡胶、氯化聚乙烯、聚硫橡胶、表氯醇橡胶、氟化橡胶、乙烯丙烯三元共聚物、聚苯乙烯系弹性体、聚烯烃系弹性体、聚氨酯系弹性体、聚酯系弹性体、聚酰胺系弹性体、1、2聚丁二烯系弹性体、聚氯乙烯系弹性体等。特别是考虑到与墨水接触，必须考虑所配合的化学物质不溶于墨水中、不与墨水起化学反应。
考虑到即使反复往打印机上安装、或卸下来，也要保持初期的质量，要确实恢复原状，故最好见压缩永久变形小于70％，回弹弹性大于20％。另外，压缩永久变形、回弹弹性按JIS K 6301-1995中的规定。
通过每次少量地反复进行通气，便可排出与压力大小相适应的、非常稳定的墨水量。另外，在三维网目状地交叉、并相互连通的多个通孔上也分别配置微小的阀盖，或在一定的压缩状态下将许多弹性粒状物填充到阀室内，由相互接触的粒状体之间所形成的微小空隙构成的通孔，便变成具有多个可封闭其通路的盖部分的通孔，而且实质上的通气路本身也分成许多支路，这样，空气便可选择流通阻力小的方向上容易通过的路径通过，因此，即使在压力变化大且必须进行大量通气时，也可根据所需要的通气量自动调节打开了的通孔，短时间内便可恢复内压，可精确地调整内压，故内压变化的大小不容易影响内部储存液体的排出质量。另外，由于可利用多个可关闭的盖进行开闭，因此，通过各个盖恢复形状来进行闭塞，即使有若干个盖不能完全恢复到原来的状态，其他的盖也可对此进行弥补，容易保持规定的动作压力，可极力抑制飞白或吧哒滴墨水、冒出墨水等现象。
当上述阀体为连通多孔质体时，使用阿斯卡C型硬度计测定的硬度为20以上、100以下的材料，从容器的内压与外部无压力差的状态上升至27～266Pa时，产生变形，使通气路连通，由于该材料是弹性体，故使通气路的开放状态再一次恢复到闭塞状态。根据容器内部与外部之间产生的压力差，反复对通气路进行开闭，便可适应各种压力差。这里所说的上述阀体是连通多孔质体，系指采用三维结构的骨架之间均连接成一体的弹性体，通气路打开后，压力差再一次降到低于一定值时，阀体恢复原状，由于安装在液体储存容器上时是一个整体，故在非连通状态下容易进行安装，组装时容易做到不从安装部分漏墨水、不会因不小心而产生空气流通现象，生产效率高。
将上述弹性材料构成的阀体夹持并固定在规定的位置上时，利用吸收变形的吸收空间，可使因夹持而变形的那部分体积的变形难以作用到阀体的换气部上，可极力抑制不能按需要进行内压调整的情况或压力波动现象，故可极力抑制墨水排出不良或泄漏墨水现象的产生。
气密性被覆体与盒主体的接触是气密性的接触，可确保将墨水容器与大气隔断而进行密封，故可防止随着内部压力的升高而打开阀时从阀体蒸发墨水、漏墨水。
另外，向打印机头供墨水是将合成树脂喷射成形品即容器和橡胶状弹性体(即排出阀部件)以及与其不同的部件(容器主体的孔边缘)之间作为阀机构的可闭塞的墨水通路，因此，保持了使用弹性材料的低成本，而且容易确保墨水的准确供给。使阀产生变形的按压力也可设为所要求的值，也可利用弹性材料的弹力按压合成树脂材料，故容易根据材料的变形对确保液密性进行弥补，即使产生急剧的内部压力变化，也可极力抑制墨水泄漏现象。
图1是表示液体排出器的模式图；
图2是表示实施例1的阀体的表面电子显微镜照片(100倍)；
图3是表示实施例1的阀体的断面电子显微镜照片(100倍)；
图4是表示实施例1的阀体的断面电子显微镜照片(500倍)；
图5是表示用于笔记用具的一例的剖面图；
图6是图5的Ⅰ部放大图；
图7是表示用于另一种笔记用具的一例的剖面图；
图8是图7的Ⅱ部放大图；
图9是表示在喷墨打印机用墨水盒上使用的一例之剖面图；
图10是图9的Ⅲ部放大图；
图11是图9的Ⅳ部放大图；
图12是表示将墨水盒与具有墨水头的墨水盒夹具相连接的状态之主要部分的剖面图；
图13是表示用喷墨打印机进行印刷的印刷状态之轴测图；
图14是表示排出阀部件的剖面图；
图15是表示变形例子的剖面图；
图16是图15的V部放大图；
图17是表示将墨水盒与具有墨水头的墨水盒夹具相连接的状态之主要部分的放大剖面图；
图18是表示变形例子的主要部分放大图(相当于图16之图)；
图19是表示现有例子的剖面图；
图20是表示比较阀体的剖面图；
图21是表示试验装置的模式图；
图22是表示试验装置的模式图。
实施例
本发明的阀体在纤维束体等液体保持机构不被约束的自由状态下储存内含液体的容器主体上设置有供给机构和使容器的内压保持在特定范围的通气机构，其中供给机构用于向使用笔记或印刷等内装液体的排出机构供液体，在这种液体储存容器上使用本发明的阀体可取得最好的效果。组装在该容器上的液体排出器示意地表示在图1上。即，内部为空洞，墨水可在容器内自由移动的容器1具有：墨水供给路3，它用于向圆珠笔尖、钢笔尖等笔记用具的笔尖和喷墨打印机的头或喷嘴等的内含液体的排出机构2供应墨水；阀体5，它在调整内压用的通气路4上具有可相互连通的、可使内外空气连通的许多通孔，在该通孔上配置有许多阀盖。
在不进行笔记或印刷的状态下，容器1内的压力设在比大气压低相当于内含液体即墨水水头大小的范围内，阀体5将通路4闭塞，将内外的通气隔断。该通气路4具有相互连通、并分歧为多个的通孔，该通孔作为通路，根据该通路的长度、分歧方向、各盖的大小、形状等，针对开放的压力大小选择通气的通孔。即，当容器内的压力降低，与大气压之差比水头还要低时，或内压上升而超过大气压时，阀盖动作，使空气进入容器内，或将内部的空气排到外部，这样，便可将容器内的压力调节到比上述大气压低相当于内容液体即墨水水头大小的范围内，形成与水头相平衡的减压状态，该水头系指因排出墨水而减少的容器内剩余墨水产生的水头。另外，在容器内外之压力差的情况下连通通气路时，用最小的力只打开可打开的阀盖，急剧地施加大的压力差时，其他阀盖也立即打开，与该大压力差相对应。因此，在消除小的压力差时，不必将阀盖打开到超过需要的程度，故即使容器的内压超过了比大气压低相当于内容液体即墨水水头大小的范围、而上升到和大气压同等的水平，相对于大的压力差来说通气不足，可极力控制容器的内压达不到比大气压低相当于墨水水头大小范围，这样瞬间便可消除大压力差。
如上所述的、相互连通的、形成有配置了多个阀盖的通孔的阀体、基本上是采用利用弹性材料、形成连通多孔，对该连通多孔进行压缩，表观上呈闭塞状态的阀体。大体划分为连通多孔质体纤维束体、粒状物聚合体。作为阀体的实施例，准备了分别对连通多孔质体、纤维束体、粒物聚合体进行了压缩的阀体。表1～表3所示为各阀体的实施例的基本构造、材质、杨氏模量、体积密度、用阿斯卡-C型硬度计[高分子计器(株)制]测得的硬度、气孔数、压缩率、骨架部断面形状。另外，各实施例都使用在松下电工(株)制的氟系涂料剂的Frescera-D处理液中浸渍后、在200℃温度下干燥5分钟而进行了去除水分处理的材料。
见〖表1〗
见〖表2〗
见〖表3〗
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | |
| 构造 | 连通多孔质体 | 连通多孔质体 | 连通多孔质体 | 连通多孔质体 | 连通多孔质体 | 粒状物聚合体 | 粒状物聚合体 |
| 材质 | 热压缩醚系聚氨脂泡沫塑料 | 热压缩醚系聚氨脂泡沫塑料 | 热压缩醚系聚氨脂泡沫塑料 | 热压缩醚系聚氨脂泡沫塑料 | 在醚系聚氨脂树脂中填充玻璃气球(直径30μm，壁厚1μm) | 热熔融丁腈橡胶(直径1.0mm球状粒子) | 热熔融丁腈橡胶(直径1.0mm球状粒子) |
| 杨氏模量(MPa) | 900 | 900 | 900 | 3000 | 5000 | 1 | 2500 |
| 体积密度(g/cm3) | 0.03 | 0.73 | 1.50 | 1.50 | 1.50 | 0.71 | 0.71 |
| 硬度 | 30 | 45 | 60 | 70 | 85 | 30 | 70 |
| 气孔数(个/cm) | 16 | 16 | 16 | 16 | 16 | 10 | 10 |
| 压缩率(％) | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 33 | 33 |
| 骨架部断面形状 | 大致三角形 | 大致三角形 | 大致三角形 | 大致三角形 | 大致三角形 | 大致圆形 | 大致圆形 |
表2
| 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | 实施例11 | 实施例12 | 实施例13 | 实施例14 | |
| 构造 | 粒状聚合体 | 粒状聚合体 | 粒状聚合体 | 纤维束体 | 连通多孔质体 | 连通多孔质体 | 连通多孔质体 |
| 材质 | 热熔融丁腈橡胶(直径1.0mm球状粒子) | 热熔融丁腈橡胶(直径1.0mm球状粒子) | 热熔融丁腈橡胶(直径1.2mm球状粒子) | 线径4登尼尔聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维制毛毡 | 热压缩醚系聚氨脂泡沫塑料 | 热压缩醚系聚氨脂泡沫塑料 | 热压缩醚系聚氨脂泡沫塑料 |
| 杨氏模量(MPa) | 5000 | 3500 | 3500 | 3500 | 900 | 900 | 900 |
| 体积密度(g/cm3) | 0.71 | 0.71 | 0.71 | 0.71 | 0.13 | 0.13 | 0.13 |
| 硬度 | 90 | 20 | 35 | 85 | 30 | 50 | 70 |
| 气孔数(个/cm) | 10 | 4 | 83 | 833 | 197 | 197 | 197 |
| 压缩率(％) | 33 | 33 | 33 | 33 | 5 | 27 | 40 |
| 骨架部断面形状 | 大致圆形 | 大致圆形 | 大致圆形 | 大致圆形 | 大致三角形 | 大致三角形 | 大致三角形 |
表3
| 实施例15 | 实施例16 | 实施例17 | 实施例18 | 实施例19 | 实施例20 | 实施例21 | |
| 构造 | 连通多孔质体 | 连通多孔质体 | 连通多孔质体 | 连通多孔质体 | 连通多孔质体 | 连通多孔质体 | 连通多孔质体 |
| 材质 | 热压缩醚系聚氨脂泡沫塑料 | 聚氯乙烯泡沫塑料 | 聚乙烯醇缩甲醛泡沫塑料 | 热压缩醚系聚氨脂泡沫塑料 | 热压缩醚系聚氨脂泡沫塑料 | 热压缩醚系聚氨脂泡沫塑料 | 热压缩醚系聚氨脂泡沫塑料 |
| 杨氏模量(MPa) | 900 | 3000 | 3000 | 3000 | 3 | 3500 | 3500 |
| 体积密度(g/cm3) | 0.08 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.06 | 0.83 | 0.83 |
| 硬度 | 35 | 50 | 50 | 50 | 20 | 95 | 95 |
| 气孔数(个/cm) | 16 | 167 | 167 | 167 | 16 | 16 | 16 |
| 压缩率(％) | 10 | 20 | 20 | 20 | 40 | 40 | 40 |
| 骨架部断面形状 | 大致三角形 | 大致三角形 | 大致圆形 | 大致三角形 | 大致三角形 | 大致三角形 | 大致三角形 |
在上述实施例中，关于通过热压缩成形醚系聚氨脂泡沫塑料的实施例1，其表面照片及纵断面照片示于图2～图4。即，图2是放大100倍拍摄阀体5的表面状态的照片，可以确认在骨架部5a之间形成有通孔5b。图3是放大100倍拍摄阀体5的纵断面的照片，图4是放大500倍拍摄阀体5纵断面的照片。可以确认，骨架部5a的断面5c的形状大致呈三角形，各骨架部5a重叠地接触。
另外，摄影是用扫描型电子显微镜JSM 5310 LV[日本电子(株)制造]对用液氮切断成1cm方形的摄影样品进行观察、摄影的。
对作成具有本发明阀体的液体贮存容器的笔记用具和喷墨打印机用墨水盒的一例进行说明。
图5所示为具有作为笔尖12的圆珠笔尖的水性圆珠笔之一例。用轴筒11构成墨水贮存部，内部储存水性染料墨水6。圆珠笔头即笔尖12通过笔头夹具11b与轴筒11的前端连接，通过笔头夹具11b内的连通孔13，墨水6连续流入笔尖12内。轴筒11的储存墨水6的部分制成内径约10mm的大致呈圆筒的形状，它是气体非透过性良好、且具有透明性的聚丙烯等合成树脂的喷射成形品，用肉眼可看到墨水6的残余量。笔尖12即圆珠笔尖是从圆珠夹具的前端孔突出部分圆珠的状态进行配置的，它根据圆珠的回转从该圆珠与圆珠夹具的间隙部分排出墨水的，但在圆珠与纸面不接触的非笔记状态下，由于在笔尖朝下状态时，圆珠处于与圆珠夹具的内壁密合的状态，故即使不通过纤维束体之类的墨水中继芯向圆珠笔尖供墨水，墨水也不会巴哒滴落下来，在笔记时，圆珠在与纸面接触而被推压的笔记状态下，形成上述间隙部分，可以排出墨水使用。为了使圆珠笔尖在非笔记状态下圆珠与圆珠夹具确实具有密合性，也可以在圆珠夹具内设弹簧等弹性体，积极地推压圆珠。
轴筒11的后部做成开口部，用于压入固定尾栓11a。在尾栓11a上形成有孔部14，作为使空气流通的通气路。如图5的Ⅰ部放大图即图6所示，尾栓11a的盖子安装部11c的内侧作为阀配置部11d配置着阀体15，该阀体15是对连通多孔质体即醚系聚氨酯泡沫体进行压缩成形而用于闭塞连通多孔质体的。该阀配置部11d的内径形成得比阀体15的外径大。另外，在盖子安装部11c上，用压入嵌合方式接合、固定与盖子安装部11c接触的接触部，以便于在聚丙烯树脂制的喷射成形品即盖子11e与尾栓11a之间夹持阀体15。盖子11e具有中心孔14a，通过阀体15可与尾栓11a的孔部14连通。
用上述尾栓11a和盖子11e从上下两面圆周状地压接阀体15，在该接触部分形成气密部分而被固定，如上所述，由于阀配置部11d的内径比阀体15的外径大，故阀体15的周围形成相当于直径差那么大的空间。在夹持阀体15时，该空间成为吸收阀体15因承受压力而产生的变形的吸收空间7。即，阀体15因夹持的压力而产生变形，该变形部分的体积通过其它部分的膨胀来保持体积，由于吸收空间7的存在，可以将一部分体积变化通过膨胀到该空间内的体积来吸收。这样，可以尽量抑制内径方向、即作为空气流通部分的阀体15之中心部分的变形，可以防止容器内的内压调整的波动。
图7、图8表示变形例子。与上述圆珠笔不同，它是具有由纤维束体制作的笔尖12’的圆珠笔。基本构成与图5所示的一例相同，但阀体15的安装部分做成不同的形状。另外，笔尖12’由比笔头夹具(笔尖夹具)11b突出的笔尖部分和位于连通孔13的墨水排出控制部分13a部分构成。
也就是说，如图7的Ⅱ部放大图即图8所示，阀配置部11d的内径设置成与阀体15的外径基本相同，以便于安置阀体15时不需要对位，可以常配置在同一位置。
另外，在阀配置部11d的外径方向的外缘部上形成有凹部，由该凹部形成的吸收空间7吸收阀体15的因夹持而作用于径向的变形，可以防止在空气流通部分即阀体15中心部分的、因变形而造成的容器内内压调整功能的波动。阀体15的变形被吸收空间7吸收，阀体15变形成外周部分的边缘形成凸部的状态，成为挂在阀配置部11d上的状态，故可确实使阀体15固定在径向上、可防止因掉下等而使阀体15移动。
图9～图13所示的是在喷墨打印机上使用的一例，图9是表示墨水盒的剖面图，图10是表示排出孔周边的主要部分放大图，图11是表示阀体周边的主要部分放大图，图12是将墨水盒与具有墨水头部的墨水盒夹具相连接的主要部分剖面图，图13是表示在打印机上的使用状态之轴测图。
图9所示的墨水盒基本上由具有底箱型形状的墨水盒主体21和盖21a构成。
盒主体21是具有透明度的聚丙烯树脂的喷射成形品，可用肉眼看到内装的残余墨水量。在盒主体21的上侧开口部上，通过超声波熔敷方法气密且液密地固定着同样的聚丙烯树脂的喷射成形品即盖21a。该盖21a上设有作为通气路的孔部24和包围其周围的突出筒部21c。在盒主体21的底部21b上设有墨水排出机构即向打印机头(未图示)供墨水用的排出孔23，在排出孔23上设置有排出阀部件22，确保在不与打印机头连接(不与打印机连接)的状态下不排出墨水。
排出阀部件22是橡胶状弹性体的成形物，由圆柱状的盖部22a和从该盖部22a的侧壁突出的凸缘状的变形部22b构成。凸缘状的变形部22b被夹持固定在形成于盖21a上的固定筒部21d与形成于盒主体21的底部21b上的安装筒部21e之间。在固定筒部21d和安装筒部21e上分别设有通过墨水用的侧孔21f、21g，墨水6可以储存在整个容器内，并且在底部21b上设有倾斜壁21h，该倾斜壁越接近排出孔23、位置越低，使残留的减少的墨水可完全消耗掉。
另外，如图9的Ⅲ部放大图即图10所示，排出孔23的周缘内壁部成为阀座23a，其可与排出阀部件22的盖部22a的外面液密地接触。即，在排出阀部件22上没有从盒外部施以推压力的图9、图10所示的状态下，盖部22a与阀座23a液密性良好地进行圆周状接触，抑制墨水向外面流出，通过从外面(图下侧)推压，排出阀部件22的变形部22b容易产生变形，盖部22a上升，与阀座23a之间形成间隙，通过安装筒部21e的侧孔21g等的墨水可向外排出。
如图9的Ⅳ部放大图即图11所示，在该盖21a上设有突出的圆筒形状的突出筒部21c，该突出筒部21c的内侧成为作为空气流通部的孔部24。该突出筒部21c成为气密形成帽8的安装部，该气密形成帽用于对孔部24进行气密、液密性良好的闭塞。
该可形成气密状态的帽8是具有有底筒体形状的聚丙烯树脂的喷射成形品，在内壁上具有与上述突出筒部21c的外壁相接触的周状接触部8a和散布在圆周上的数个内方突起8b。周状接触部8a成为对上述孔部24进行气密性闭塞用的气密接触部，在气密接触状态下使突出筒部21c的外壁滑动时，将有底筒体的气密形成帽8的内部空气压入容器内，故在突出筒部21c的尽量开口部附近进行气密性接触。另外，内方突起8b用于将气密形成帽8可装卸地固定在突出筒部21c上，嵌入固定在形成于突出筒部21c外壁上的圆周状凹部内。因此，在气密形成帽8上，周状接触部8a比内方突起8b更靠近底侧(图的上侧)。这样，周状接触部8a与盒主体进行气密性接触，便可确保将墨水容器内部与大气隔开而形成气密状态，故可以防止在不使用时产生墨水泄漏和墨水蒸发现象。
在盖21a的突出筒部21c的内侧形成有配置阀体25的阀安装部21i，该阀体25是对连通多孔质体即醚系聚氨酯泡沫体进行压缩成型而形成的，用于对连通多孔进行闭塞。另外，在突出筒部21c上通过超声波熔敷、接合、固定着与突出筒部21c接触的接触部，以便于在盖子21j与阀安装部21之间夹持阀体25，盖子21j是聚丙烯树脂制的喷射成形品，具有空气通孔。阀体25用上述盖21a和盖子21j从上下两面呈圆周状地进行压接，形成密封并进行固定。另外，阀安装部21i的内径做成与阀体25的外径基本一样大，以便于在安置阀体25时不必对位，常可配置在同一位置上。
在阀安装部21i的外径方向外缘部上形成有凹部。用该凹部形成的吸收空间7吸收阀体25的因夹持而作用于径向上的变形，可以抑制因向空气流通部即阀体25中心部的变形而造成的闭塞的连通多孔的闭塞变化，防止容器内内压调整的波动。
另外，本实施例的容器，将夹持上述阀体25的部件即阀体安装部21i的底面与盖子21j之底面的上述阀体25的接触面做成倾斜面，夹持的间距向中心部逐渐增大，对夹持宽度最窄的阀体25的外周部进行圆周状压接，在该接触部分形成气密、进行固定。阀体25被夹持部分的压接量，由于随着向中心侧靠近，夹持宽度增大，故中心部侧与外周部侧的压接量之比约为1∶3。由于阀体25中心部侧的压接量小，产生的变形也小，可以抑制空气流通部即阀体25中心部的变形。因此，本实施例的容器，特别可以抑制阀体25中心部的变形，可以抑制阀体25的连通多孔的闭塞状态超过需要的现象、闭塞状态被解除的现象，可防止容器内的内压调整的波动。
朝向容器内部、在与突出筒部21c相同的内部形成突出部21k，该突出部21k的侧壁上设有狭缝状的开口部211。该开口部虽然是作为空气通路用的，但也是为了尽量抑制内装的墨水6因受冲击等飞散附着在阀体25上而设置的。
图12表示将墨水盒与具有打印机头的盒夹具连接的主要部分剖面图。盒夹具27在与墨水盒的底面部分接触的与排出孔23相对应的部分上具有向打印机头供墨水的供给筒27a，推压在墨水盒的排出阀部件22上。该墨水供给筒27a的周围配置有衬垫部件27b，与墨水盒呈圆周状地紧密接合，防止墨水向外部泄漏。
图13表示在喷墨打印机上使用的状态，它是示意性地表示，省略了打印机的详细构造。盒夹具27安装在驱动臂K上，一边沿着臂K的长度方向移动一边送出纸P，在规定的位置上进行印刷。
图14～图17表示另一例子。与上述一例不同之处是关于配置在排出部上的排出阀部件22的形状和气密形成帽8的闭塞方法，该气密形成帽用于对作为阀体25的空气流通部的孔部24进行密封。即，如表示排出阀部件22的纵断面图即图14所示，本例子的排出阀部件22具有大致呈杯形的有底筒状形状，由以下部分构成：与上述例子一样的阀座23a接触而可形成液密的盖部22a；被夹持固定在盖21a上形成的固定筒部21d与盒主体21的底部21b上形成的安装筒部21e之间的凸缘部22c；连接盖部22a和凸缘部22c的变形部22b。该变形部22b是在盖部22a受到推压力时积极变形的部分，形成在一定程度上规定变形方向(折变方向)的变形凹部22d，受到推压力时，该变形凹部22d向内侧折弯地变形。另外，在变形部22b内设有墨水孔22e，并且盖部22a的内壁面构成中心部分隆起的称砣状的倾斜壁22f，将杯内侧的墨水顺畅地向排出阀部件22的外侧排出，以便于位于杯形内侧的墨水也可用于印刷。
图15所示为安装在盒主体上的状态。在盖部22a的外侧面上形成尖的倾斜面22g，以便于容易嵌入排出孔23内，该倾斜面22g近旁部分与阀座23a接触而形成液密状。设置该排出阀部件22时，在没有装盖21a的盒主体21上，从内侧将排出阀部件22压入设置在排出孔23上，然后将盖21a装在盒主体21上，便可以容易地夹持固定排出阀部件。也可以在装有墨水6的状态下安装盖21a，也可以在安装盖21a以后，从设置通气机构即阀体25的孔部24填充墨水，也可以在别的部分上形成填充墨水用的带盖的孔。在形成有填充墨水专用的带盖的孔的情况下，使用完墨水时进行再补充等是方便的。
如图15的V部放大图即图16所示，在气密形成帽8的底上设有乙烯丙烯二烯烃橡胶制的阀座8c，通过该阀座8c与盖21a的突出筒部21c的开口后端周状接触，形成气密状态。这样，不会产生像上述图11的一例那样的、在装卸帽8时的气密状态的滑动，可以使气密形成帽8内的空气压入容器内的危险性极小。阀座8c是肖氏硬度A为30的弹性体部件，接触时产生一些弹性变形。这样，通过用柔软性良好的弹性体部件形成气体密封状态。可使成形品的尺寸波动允许范围扩大，可确实地进行气体密封。另外，在本例子中，弹性体部件使用肖氏硬度A为30的乙烯丙烯二烯烃三元共聚物，适宜地设定肖氏硬度A，在材质方面考虑到液密性、气密性，也可以适当地使用例如丙烯腈丁二烯橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、聚氨酯橡胶、丁基橡胶、氯丁二烯橡胶、海波隆(Hypalon、美国联邦公司的商品名)、氟化橡胶等各种弹性体部件。
图17表示设置在打印机上的情况下的、安装在盒夹具27上的状态之主要部分的放大图。墨水供给筒27a是将墨水与打印机头连接用的旁路，在本例子中，在管状部件的开口部上配置有网27c。该网27c推压排出阀部件22的底部，使得上述变形部22b变形，盖部22a向上侧移动。这时，盖部22a与阀座23a之间形成间隙，排出墨水。在排出阀部件22的与网27c接触的外侧底面上，引导墨水的数个放射状槽22h在中心部分交叉。通过排出阀部件22的外侧排出的墨水在该放射状槽22h中传递，浸透到墨水供给筒27a内。为了使墨水不泄漏，在墨水供给筒27a周围配置橡胶制的O形环等衬垫部件27b，虽然省略了图示，可以适当地设置收存整个盒主体的设置容器。
图18表示另一例子。作成与上述一例中的图16相当的图表示的。
虽然是与上述一例同样的喷墨盒，但是帽8在打开状态下与盖21a一体成形，将与盖21a的连接带8d部分折弯，并可以自由盖上或打开的方式液密性良好地嵌合固定在突出筒部21c上。
在图9所示的盒上，改变排出阀部件的形状、材质、尺寸等而成形为试制品，用实施例1的阀体制作实施例101～107。另外，作成在图19所示的盘状部件(硅橡胶制)上使用了排出阀部件221的盒，作为比较例101，该排出阀部件设有窄缝状的墨水通孔221a。实施例101～107及比较例101的形状、材质等示于表4。
表4
| 实施例 | 形状 | 材质名 | 压缩永久变形(％) | 回跳弹性(％) | 变形部厚度(mm) | 盖部直径(mm) | 变形部厚度/盖部直径之比率 | 变形部厚度(mm) | 变形部长度(mm) | 变形部厚度/变形部长度之比率 |
| 实施例101 | 盘状 | 氯丁橡胶 | 20 | 50 | 11.3 | 11.3 | 100.0 | 11.3 | 2.0 | 565.0 |
| 实施例102 | 杯型 | 氯丁橡胶 | 20 | 50 | 1.0 | 11.3 | 8.8 | 1.0 | 7.0 | 14.3 |
| 实施例103 | 杯型 | 丙烯酸酯橡胶 | 70 | 20 | 2.0 | 11.3 | 17.7 | 2.0 | 7.0 | 28.6 |
| 实施例104 | 杯型 | 硅橡胶 | 10 | 80 | 0.5 | 11.3 | 4.4 | 0.5 | 7.0 | 7.1 |
| 实施例105 | 杯型 | 氯磺化聚乙烯 | 80 | 40 | 1.0 | 11.3 | 8.8 | 1.0 | 7.0 | 14.3 |
| 实施例106 | 杯型 | 丁腈橡胶 | 50 | 10 | 1.0 | 11.3 | 8.8 | 1.0 | 7.0 | 14.3 |
| 实施例107 | 杯型 | 低密度聚乙烯 | 98 | 5 | 1.0 | 11.3 | 8.8 | 1.0 | 7.0 | 14.3 |
| 比较例101 | 狭缝阀 | 硅橡胶 | 10 | 80 | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
对上述各实施例的实施例1～实施例21进行了下述各种试验。结果示于表5、表6。另外，作用调整内压用的、进行通气的阀体之比较例，制作了以图20中断面图所示的丁腈橡胶制的比较阀体D，同样进行了各种试验。比较阀体D在圆周状的凸缘部25b的中心部分形成圆顶状的凸部25c，在该凸部25c的顶部上形成作为通气路的狭缝25a。狭缝25a在不受力的状态下是闭塞的。当凸部25c的凸侧相对于凹侧降低到一定值时，狭缝25a打开，可以通气。该比较阀体D是厚度为1mm的薄板形状，作为通气路的狭缝的长度为3mm。将该比较阀体D安装在笔记用具及喷墨打印机用墨水盒上的方法与图9～图11所示的相同，将凸缘部25b制成液密性良好地夹持在部件之间的形状。
1．内压调整试验
(1)试验装置
内压调整试验的试验装置的模式图示于图21。实施例1～实施例21及比较阀体D与图7所示的笔记用具一样设置，取下纤维笔尖，通过针阀31、用硅管33将可调整吸引力的真空泵23[型号名：PCX135,Yamato科学(株)制]连接起来。另外，在轴侧面上开孔，安装管34，用硅管33将连接有用以观察与时间之关系所用的记录仪37的管子与压力计35[型号名：GPM104N、(株)罔野制作所制]连接起来。
(2)试验
通过真空泵32的吸引，对轴筒内从大气压减压的减压量进行调整，使其减少特定的值(6.5hPa、13.0hPa、19.5hPa)，这时轴筒内的压力变化与时间的关系用记录仪的图表记录下来。通过真空泵的吸引，阀体闭塞时轴筒的内压降低，阀体即将打开之前轴筒内压力为最小值，当阀体一打开，由于空气进入轴筒内，故内压上升。另外，在阀体再一次即将闭塞前，内压为最大值。测定该内压从最小值上升到最大值需要的时间。并且还连续地测定上述内压从最大值再达到最小值的时间。
(3)试验结果
轴筒内的压力从最大值降到最小值所需时间较短，意味着阀体容易打开。轴筒内的压力从最小值升到最大值所需时间较短，意味着阀体容易闭塞。
实施例从最大值降到最小值的时间极短，从最小值升到最大值的时间也是瞬间的。这说明虽然实施例的阀极容易打开，但内压调整后仍能瞬间恢复到原来的状态。另外，由实施例可知，上述最大值和最小值不变，即使反复进行打开和闭塞操作，也可实现稳定的内压调整。
2．排出量不同的笔记和印刷试验
(1)试验方法
在签字笔S520[Pentals(株)制]的塞住前端部分的通气孔的笔尾栓部分，与用图7表示阀体的笔记用具一样设置各阀体，作为笔记用具的试样。但是，笔尖12的笔迹宽度设为0.7mm。在BCI-21Black[Canon(株)]的尾栓部分与用图9表示的墨水盒一样设置阀体，作成喷墨打印机用盒的试样。关于笔记用具，用笔记试验机(型号名：TS-4C-10，精机工业研究所制)，在笔记负荷：0.98N、笔记角度：70°、笔记速度：每秒70mm的笔记条件下，测定了墨水充填高度为100mm时的50m笔记的墨水排出量。喷墨打印机用盒设置在BJC465J[canon(株)制]上，以每秒70mm的印刷速度、按0.2mm的印刷宽度印刷在A4纸上，测定了墨水充填高度为50mm时的50m印刷的墨水排出量。
然后，为了加大墨水排出量，将上述笔记用具的样品的笔尖更换成笔迹宽度为2.1mm的笔尖。变更打印机的设定，使喷墨盒的印刷宽度为0.6mm。之后，进行与前期笔记、印刷试验一样的试验，测定了墨水排出量。
另外，墨水排出量根据笔记或印刷前后的试验品的质量变化(g)，用墨水的比重(1.06)换算成体积(cm3)。进一步用肉眼确认各自的笔迹及印刷迹的状态。
(2)试验结果
实施例即使加大笔迹宽度、印刷宽度(即使加大排出量)，笔迹或印刷迹也呈良好的状态。而在比较例中，确认有笔迹或印刷迹飞白(渗开)和墨水不排出的状态(不能笔记/不能印刷)。
3．温度不同的笔记和印刷试验
(1)试验方法
与上述“排出量不同的笔记、印刷状态确认试验”一样得到各试样。首先，在环境温度为50℃的恒温室中将各试样设置在上述笔记试验机或喷墨打印机上，测定50m笔记和印刷的墨水排出量，然后移到10℃的恒温室中，再设置在上述笔记试验机或喷墨打印机上，测定50m笔记和印刷的墨水排出量。进一步用肉眼确认各环境温度下的笔迹和印刷迹。
(2)试验结果
实施例即使将环境温度急剧地变为低温，也可获得稳定的墨水排出状态，笔迹或印刷迹也呈良好的状态。而在比较例中，确认了有笔迹和印刷迹鼓泡、冒出的现象。
见〖表5〗
见〖表6〗
【表5】
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | 实施例11 | ||||
| 内压调整试验 | 6,5hPa | 最大→最小时间(秒) | 6.50 | 4.50 | 3.50 | 2.20 | 2.10 | 8.40 | 6.10 | 4.30 | 2.10 | 3.50 | 4.80 | |
| 最小→最大时间(秒) | 0.30 | 0.50 | 0.30 | 0.30 | 0.30 | 0.50 | 0.20 | 0.12 | 0.40 | 0.30 | 0.40 | |||
| 13.0hPa | 最大→最小时间(秒) | 5.00 | 3.00 | 1.90 | 2.00 | 2.00 | 6.70 | 4.80 | 3.20 | 1.90 | 1.90 | 3.50 | ||
| 最小→最大时间(秒) | 0.20 | 0.30 | 0.30 | 0.20 | 0.20 | 0.30 | 0.20 | 0.08 | 0.20 | 0.30 | 0.20 | |||
| 19.5hpa | 最大→最小时间(秒) | 4.20 | 2.20 | 1.00 | 1.70 | 1.70 | 5.70 | 4.10 | 2.10 | 1.70 | 1.00 | 2.30 | ||
| 最小→最大时间(秒) | 0.05 | O.10 | 0.10 | 0.17 | 0.17 | 0.10 | 0.13 | 0.04 | 0.15 | 0.10 | 0.05 | |||
| 排出量不同的笔记、印刷试验 | 笔记试验 | 笔迹宽度0.7mm | 墨水拌出量(cc) | 0.196 | 0.197 | 0.184 | 0.178 | 0.167 | 0.192 | 0.178 | 0.166 | 0.216 | 0.212 | 0.170 |
| 笔迹 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | |||
| 笔迹宽度2.1mm | 墨水排出量(cc) | 0.609 | 0.566 | 0.498 | 0.508 | 0.466 | 0.577 | 0.493 | 0.468 | 0.619 | 0.623 | 0.478 | ||
| 笔迹 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | |||
| 印刷试验 | 印刷迹宽度0.2mm | 墨水排出量(cc) | 0.223 | 0.196 | 0.187 | 0.183 | 0.178 | 0.193 | 0.188 | 0.176 | 0.236 | 0.242 | 0.188 | |
| 印刷迹 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | |||
| 印刷迹宽度0.6mm | 墨水排出量(cc) | 0.619 | 0.498 | 0.566 | 0.528 | 0.498 | 0.581 | 0.514 | 0.506 | 0.619 | 0.623 | 0.530 | ||
| 印刷迹 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | |||
| 温度变化不同的笔记、印刷试验 | 笔记试验 | 50℃ | 墨水排出量(cc) | 0.207 | 0.232 | 0.204 | 0.183 | 0.170 | 0.222 | 0.187 | 0.177 | 0.208 | 0.208 | 0.232 |
| 笔迹 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | |||
| 10℃ | 墨水排出量(cc) | 0.168 | 0.161 | 0.156 | 0.168 | 0.156 | 0.161 | 0.159 | 0.162 | 0.176 | 0.178 | 0.168 | ||
| 笔迹 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | |||
| 印刷试验 | 50℃ | 墨水排出量(cc) | 0.217 | 0.194 | 0.190 | 0.185 | 0.177 | 0.194 | 0.183 | 0.176 | 0.227 | 0.232 | 0.181 | |
| 印刷迹 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | |||
| 10℃ | 墨水排出量(cc) | 0.183 | 0.174 | 0.165 | 0.170 | 0.153 | 0.185 | 0.163 | 0.164 | 0.186 | 0.196 | 0.164 | ||
| 印刷迹 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | |||
【表6】
| 实施例12 | 实施例13 | 实施例14 | 实施例15 | 实施例16 | 实施例17 | 实施例18 | 实施例19 | 实施例20 | 实施例21 | 比较例 | ||||
| 内压调整试验 | 6.5hPa | 最大→最小时间(秒) | 3.50 | 5.10 | 6.30 | 4.00 | 5.20 | 8.10 | 5.40 | 1.90 | 9.20 | 10.10 | 125.00 | |
| 最小→最大时间(秒) | 0.30 | 0.50 | 0.70 | 0.50 | 0.70 | 1.20 | 0.50 | 0.20 | 1.00 | 1.10 | 60.00 | |||
| 13.0hPa | 最大→最小时间(秒) | 2.70 | 4.70 | 4.70 | 2.90 | 3.80 | 6.30 | 4.20 | 1.50 | 8.60 | 9.20 | 112.00 | ||
| 最小→最大时间(秒) | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.30 | 0.50 | 0.80 | 0.30 | 0.10 | 0.60 | 0.70 | 50.00 | |||
| 19.5hPa | 最大→最小时间(秒) | 1.80 | 3.30 | 3.30 | 1.70 | 2.40 | 5.40 | 2.90 | 1.00 | 7.00 | 7.30 | 103.00 | ||
| 最小→最大时间(秒) | 0.02 | 0.10 | 0.20 | 0.10 | 0.30 | 0.50 | 0.10 | 0.05 | 0.40 | 0.50 | 40.00 | |||
| 排出量不同的笔记、印刷试验 | 笔记 | 笔迹宽度0.7mm | 墨水排出量(cc) | 0.208 | 0.193 | 0.186 | 0.195 | 0.187 | 0.173 | 0.183 | 0.218 | 0.167 | 0157 | 0.079 |
| 笔迹 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 飞白 | |||
| 试验 | 笔迹宽度2.1mm | 墨水排出量(cc) | 0.557 | 0.531 | 0.498 | 0.535 | 0.526 | 0.507 | 0.493 | 0.577 | 0.477 | 0.447 | 不能笔记 | |
| 笔迹 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | ||||
| 印刷试验 | 印刷迹宽度0.2mm | 墨水排出量(cc) | 0.190 | 0.192 | 0.181 | 0.190 | 0.192 | 0.187 | 0.180 | 0.198 | 0.185 | 0.172 | 0.072 | |
| 印刷迹 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 飞白 | |||
| 印刷迹宽度0.6mm | 墨水排出量(cc) | 0.557 | 0.521 | 0.501 | 0.568 | 0.546 | 0.508 | 0.530 | 0.574 | 0.547 | 0.504 | 不能笔记 | ||
| 印刷迹 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | ||||
| 温度变化不同的笔记、印刷试验 | 笔记试验 | 50℃ | 墨水排出量(cc) | 0.217 | 0.202 | 0.196 | 0.214 | 0.211 | 0.191 | 0.198 | 0.222 | 0.181 | 0.167 | 0.074 |
| 笔迹 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 飞白 | |||
| 10℃ | 墨水排出量(cc) | 0.176 | 0.162 | 0.165 | 0.187 | 0.177 | 0.178 | 0.186 | 0.188 | 0.166 | 0.158 | 0.421 | ||
| 笔迹 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 冒出 | |||
| 印刷试验 | 50℃ | 墨水排出量(cc) | 0.197 | 0.190 | 0.186 | 0.198 | 0.185 | 0.187 | 0.178 | 0.202 | 0.197 | 0.187 | 0.077 | |
| 印刷迹 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 飞白 | |||
| 10℃ | 墨水排出量(cc) | 0.168 | 0.175 | 0.164 | 0.179 | 0.11 | 0.173 | 0.163 | 0.168 | 0.173 | 0.163 | 0.351 | ||
| 印刷迹 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 鼓泡 | |||
对实施例101～107及比较例101进行了下述各试验。结果示于表7。
4．制造偏差的确认试验
(1)试验方法
与上述印刷试验一样使用BCI-21 Black[canon(株)]，各准备作成10个试样。设置在喷墨打印机BJC465J[canon(株)制]上，以每秒70mm的印刷速度、按0.2mm的印刷宽度印刷在A4纸上，测定了墨水填充高度50mm时的50m印刷的墨水排出量。另外，墨水排出量根据印刷前后的试验品的质量变化(g)，用墨水的比重(1.06)换算成体积(cm3)。进一步用肉眼确认各自的印刷迹的浓淡状态。
(2)试验结果
在实施例中，所有的样品都表示出同样的排出量，而在比较例中，样品不同，排出量波动，可知难以批量生产出稳定的产品。
5．墨水泄漏确认试验
(1)试验方法
在实施例101～实施例107和比较例101中，分别将墨水填充高度都设为24mm。在将墨水排出孔朝下的状态下放入环境温度为50℃的恒温室中，静置1小时后用肉眼确认有无从排出阀部件泄漏墨水。
(2)试验结果
在实施例中没有产生墨水泄漏现象，排出阀部件确实气密性良好。
6．墨水减少量确认试验
(1)试验方法
在实施例101～实施例107和比较例101中，分别将墨水填充高度都设为24mm。在将墨水排出孔朝上的状态下，放入环境温度为50℃的恒温室中，静置1个月时间。根据放入前后试验品的质量变化(g)，测定墨水减少量。
(2)试验结果
实施例的墨水减少量少，排出阀部件的气密状态确实与放置方向无关。
7．反复装上、取下试验
(1)试验方法
在各实施例101～实施例107及比较例101中分别将墨水填充高度全部设为24mm。反复装到具有喷墨打印机头的BC-10[canno(株)制]的盒夹具上或取下，装上、取下次数达1000次，然后在将墨水排出孔朝下的状态下放入环境温度为50℃的恒温室中，静置1小时后，用肉眼确认有无从排出阀部件泄漏墨水。
(2)试验结果
在实施例中没有产生墨水泄漏现象，通常使用时的反复装上、取下次数、即使每次印刷都取下墨水盒，直至将内装墨水合部消耗完，反复装上、取下次数也在1000次以下，可知反复装上，取下的排出阀部件形成气密的耐用性很高。
见〖表7〗
【表7】
| 制造偏差的确认试验 | 墨水泄漏确认试验 | 墨水减少量确认试验 | 反复装上取下试验 | ||||||||||||||
| 墨水排出量 | 最大值 | 最小值 | 最大值与最小值之差 | 最大值与最小值有无浓淡 | 有无墨水泄漏 | 墨水减少量 | 装卸后有无墨水泄漏 | ||||||||||
| 样品1 | 样品2 | 样品3 | 样品4 | 样品5 | 样品6 | 样品7 | 样品8 | 样品9 | 样品10 | ||||||||
| 实施倒101 | 0.195g | 0.191g | 0.201g | 0.208g | 0.193g | 0.198g | 0.210g | 0.203g | 0.195g | 0.199g | 0.210g | 0.191g | 0.019g | 无 | 无 | 0.054g | 无 |
| 实施例102 | 0.199g | 0.203g | 0.205g | 0.206g | 0.198g | 0.195g | 0.197g | 0.201g | 0.203g | 0.194g | 0.206g | 0.194g | 0.012g | 无 | 无 | 0.051g | 无 |
| 实施例103 | 0.196g | 0.189g | O.195g | 0.201g | 0.202g | 0.193g | 0.198g | 0.193g | 0.194g | 0.203g | 0.203g | 0.189g | 0.014g | 无 | 无 | 0.059g | 无 |
| 实施例104 | 0.205g | 0.199g | 0.193g | 0.192g | 0.207g | 0.203g | 0.211g | 0.202g | 0.194g | 0.198g | 0.211g | 0.192g | 0.019g | 无 | 无 | 0.057g | 无 |
| 实施例105 | 0.201g | 0.190g | 0.197g | 0.198g | 0.192g | 0.208g | 0.203g | 0.195g | 0.191g | 0.209g | 0.209g | 0.190g | 0.019g | 无 | 无 | 0.055g | 无 |
| 实施例106 | 0.197g | 0.211g | 0.212g | 0.196g | 0.193g | 0.198g | 0.201g | 0.207g | 0.206g | 0.197g | 0.212g | 0.193g | 0.019g | 无 | 无 | 0.059g | 无 |
| 实施例107 | 0.206g | 0.193g | 0.205g | 0.211g | 0.201g | 0.196g | 0.195g | 0.199g | 0.202g | 0.208g | 0.211g | 0.193g | 0.018g | 无 | 无 | 0.063g | 无 |
| 比较例101 | 0.212g | 0.203g | 0.199g | 0.088g | 0.194g | 0.199g | 0.213g | 0.194g | 0.113g | 0.195g | 0.213g | 0.088g | 0.125g | 有 | 有 | 0.156g | 有 |
在各试验中使用的墨水的成份如下。(1)笔记用具用墨水FISCO BLACK 883[染料、东方(orient)化学工业(株)制] 40份乙二醇 10份水 50份(2)喷墨盒用墨水DUASYN-D、BLACK HEF-SSLIQ 10％ 30.0份水溶液[染料、Clariant日本(株)制]乙二醇 5.0份丙三醇 10.0份异丙醇 3.0份BO-10TX[界面活性剂，Nikko化学(株)制] 0.02份水 50.98份
根据以上所述，本发明作为可以适应从微小的压力变化到大的压力变化的两者的阀体机构，用于笔记用具和喷墨打印机等的墨水储存容器上时，可尽量抑制笔迹和印刷迹飞白(渗开)、或变淡、并且，对于大的压力变化也可迅速地使容器内压恢复到适当的压力状态，可尽量抑制因供给过多而造成鼓泡或冒出、因供给不足而导致的飞白(渗开)等问题。另外，还可尽量抑制墨水排出量波动大的现象。
Claims (27)
1．一种阀体，它配置有由弹性材料构成的多个阀盖，这些阀盖分别配置在相互连通的多个通孔上，可闭塞该通孔。
2．如权利要求1所述的阀体，其特征在于：可闭塞上述通孔的上述阀盖是用杨氏模量大于1MPa、小于5000MPa的弹性材料制成的。
3．如权利要求2所述的阀体，其特征在于：对具有连通多孔的弹性材料进行压缩，使体积密度达到0.03g/cm3以上、1.5g/cm3以下，该连通多孔呈三维网目状连接的骨架部和该骨架部的间隙，通过使该骨架部相互接触来闭塞上述连通多孔，从而作为上述阀盖。
4．如权利要求3所述的阀体，其特征在于，在加热状态下进行上述压缩，阀体本身可保持压缩状态。
5．如权利要求4所述的阀体，其特征在于：在上述加热状态下进行压缩而形成的、具有弹性合成树脂制的三维网目状骨架的连通多孔质体其硬度为20以上、100以下，该硬度是将厚8mm的盘状体作为试样，用阿斯卡C型硬度计测得的。
6．如权利要求4或5所述的阀体，其特征在于：上述压缩是从一个方向进行压缩，上述弹性材料的压缩方向的厚度在压缩成形后为压缩成型前的5％以上、40％以下。
7．如权利要求3任一项所述的阀体，其特征在于：在上述压缩前的弹性材料表面的单位长度上的孔数为4个/cm以上、1000个/cm以下。
8．如权利要求3所述的阀体，其特征在于：呈三维网目状连接的骨架部的断面形状大体为三角形。
9．如权利要求2所述的阀体，其特征在于：上述弹性材料为醚系聚氨酯树脂。
10．一种具有上述权利要求1～9中任一项所述阀体的液体排出器用液体储存容器，其特征在于：它具有内装液体供给路和空气可在容器内外通过的通气路，其中液体供给路与液体排出器的液体排出机构连接，将装在内部的液体供给液体排出机构，在上述通气路上设有阀机构，该阀机构根据容器内部的压力变化而一时打开通路，使内外空气通过。
11．如权利要求10所述的液体排出器用液体储存容器，其特征在于：夹持固定上述阀体，在该阀体的被夹持面及该夹持面的外缘部侧设有吸收变形的吸收空间，该变形是因夹持上述阀体而产生的。
12．如权利要求11所述的液体储存容器，其特征在于：夹持上述阀体的部件与上述阀体的接触面上具有朝着中心部逐渐增大夹持宽度的倾斜面，从阀体中心部向外侧压缩变形量逐步增加。
13．如权利要求10～12中的任一项所述的液体排出器用液体储存容器，其特征在于：在向液体排出机构供给了0.00001cm3～0.0001cm3的内含液体时，上述阀体至少要打开一次通气路，以将内外空气连通。
14．如权利要求10所述的液体排出器用液体储存容器，上述液体排出机构是从金属制钢笔笔尖、圆珠笔尖、纤维束体笔尖、具有中心墨水通孔的合成树脂制笔尖中选择的笔尖。
15．如权利要求10所述的液体排出器用液体储存容器，上述液体排出机构是喷墨打印机用的打印机头。
16．如权利要求15所述的液体排出器用液体储存容器，其特征在于：它配置有可装卸的气密被覆体，该气密被覆体可从外部闭塞具有上述阀体的通气路。
17．如权利要求16所述的液体排出器用液体储存容器，其特征在于：上述气密被覆体是用聚丙烯树脂成形品形成的。
18．如权利要求16或权利要求17所述的液体排出器用液体储存容器，其特征在于：上述气密被覆体具有有底筒体形状，设有可拆卸地安装在盒主体上的嵌合固定部，而且在内壁上还具有圆周状的与盒主体进行气密接触的气密接触部，上述嵌合固定部嵌合在盒主体上，气密接触部与盒主体进行气密性接触。
19．如权利要求18所述的液体排出器用液体储存容器，其特征在于：上述气密接触部是设在气密被覆体内的板状弹性体部件。
20．如权利要求16所述的液体排出器用液体储存容器，其特征在于：上述气密被覆体与容器主体相连接。
21．如权利要求15所述的液体排出器用液体储存器，压接在向上述打印机头供墨水的墨水排出孔周缘且由可闭塞该周缘的橡胶状弹性体构成的排出阀部件在压缩状态下被夹持配置着，向该排出阀部件施加按压力，该部件便产生变形，在阀部件与阀座即上述墨水排出孔周缘内壁之间形成间隙，可流出墨水，其中这样构成的上述液体排出器是喷墨打印机。
22．如权利要求21所述的液体排出器用液体储存容器，其特征在于：构成上述排出阀部件的橡胶状弹性体其压缩永久变形小于70％。
23．如权利要求21所述的液体排出器用液体储存容器，其特征在于：上述橡胶状弹性体的回弹性为20％以上。
24．如权利要求21所述的液体排出器用液体储存容器，其特征在于：上述排出阀部件是由盖部、夹持固定在容器上的凸缘部、以及将该盖部与凸缘部连接的变形部构成的，其中盖部与形成为阀座的上述墨水排出孔周缘内壁紧密接触，以形成液密，该变形部设在与推压力相同的方向上，该推压力用于使上述墨水流出。
25．如权利要求24所述的液体排出器用液体储存容器，其特征在于：上述排出阀部件之变形部的厚度为上述盖部直径的4％以上、18％以下。
26．如权利要求24或权利要求25所述的液体排出器用液体储存容器，其特征在于：上述排出阀部件之变形部的厚度为该变形部长度的7％以上、30％以下。
27．如权利要求21所述的喷墨打印机用液体储存容器，其特征在于：通过利用毛细管力的墨水连接机构与上述排出阀部件相接触，把使该排出部件变形的推压力施加在上述排出阀部件的外表面上，在与该排出阀部件的墨水连接机构相接触的外表面上，在中心部分形成有多条放射状交叉的墨水通槽。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |