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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Druckdifferenz-Regelventileinheit,
eine Flüssigkeitskartusche
sowie ein Verfahren zum Zusammenfügen einer Flüssigkeitskartusche.
Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung eine Druckdifferenz-Regelventileinheit,
eine Flüssigkeitskartusche
und ein Verfahren zum Zusammenfügen
einer Flüssigkeitskartusche,
wobei die Flüssigkeitskartusche
einer Flüssigkeitsstrahlvorrichtung
eine Flüssigkeit
zuleitet, wenn sie an dieser Flüssigkeitsstrahlvorrichtung
angebracht ist.
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Beschreibung
des Stands der Technik
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Bei
einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung wird Tinte einem Aufzeichnungskopf
zugeleitet, während
eine die Tinte beinhaltende Tintenkartusche an einem Halter einer
Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung angebracht ist. Hierbei sind
die Tinte, die Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung und die Tintenkartusche
Beispiele für
die Flüssigkeit,
die Flüssigkeitsstrahlvorrichtung
bzw. die Flüssigkeitskartusche.
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Die
Tintenkartusche ist beispielsweise mit einem Tintenaufnahmeabschnitt
zum Beinhalten der Tinte versehen; einem Ventilelement, das auf
der Grundlage des Druckunterschieds zwischen der Seite des Tintenaufnahmeabschnitts
und der Seite des Aufzeichnungskopfes arbeitet; und einem atmosphärischen
Ventil zum Verbinden des Tintenaufnahmeabschnitts mit der Atmosphäre. Diese
Tintenkartusche wird an einem Halter einer Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung
angebracht, und so ermöglicht
es das atmosphärische
Ventil, dass der Tintenaufnahmeabschnitt mit der Atmosphäre verbunden wird.
In dem Zustand, wo die Tintenkartusche an dem Halter angebracht ist,
tritt außerdem
der Druckunterschied in dem Ventilelement auf, weil der Aufzeichnungskopf
die Tinte verbraucht, so dass ein mittlerer Bereich des Ventilelements
durch den Druckunterschied elastisch verformt wird, und so wird
die Tinte aus dem Tintenaufnahmeabschnitt zu dem Aufzeichnungskopf
geleitet, wie es in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. 1999-170558
offenbart ist.
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Bei
der obigen Tintenkartusche hat das Ventilelement einen Außenkantenbereich,
der sich verglichen mit dem mittleren Bereich kaum elastisch verformt,
und der Außenkantenbereich
ist an der Tintenkartusche durch Ultraschallschweißen befestigt.
Daher bestand das Problem, dass der durch das Ultraschallschweißen verursachte
Staub sich mit der Tinte mischte.
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Eine
Tintenkartusche gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 und eine Ventileinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
5 sind aus JP-A-2002 205 413 bekannt. Außerdem offenbart EP-A-1 258 359 eine Ventileinheit
mit einem Ventilelement und einem Ventildeckel.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Druckdifferenz-Regelventileinheit,
eine Flüssigkeitskartusche
und ein Verfahren zum Zusammenfügen
einer Flüssigkeitskartusche
zu schaffen, die die oben genannten Nachteile des Stands der Technik überwinden
können.
Diese und weitere Aufgaben können
mit den in den unabhängigen
Ansprüchen
beschriebenen Kombinationen erzielt werden. Die abhängigen Ansprüche definieren
weitere vorteilhafte und beispielhafte Kombinationen der vorliegenden
Erfindung.
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Gemäß dem ersten
Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Flüssigkeitskartusche folgendes auf:
einen Flüssigkeitsaufnahmeabschnitt
zum Aufnehmen von Flüssigkeit;
einen Kartuschenkörper, der
ein Flüssigkeitszuleiteteil
aufweist, um eine Flüssigkeit
in dem besagten Flüssigkeitsaufnahmeabschnitt
nach außen
zu leiten; ein Ventilelement, das in einem Abschnitt zur Aufnahme
einer Ventileinheit untergebracht ist, der an dem Kartuschenkörper ausgebildet
ist, so dass es geöffnet
wird, wenn ein Druckunterschied zwischen dem Flüssigkeitsaufnahmeabschnitt
und dem besagten Flüssigkeitszuleiteteil
auftritt, und einen Vorsprung, der an einer Oberfläche der
Wandfläche
in dem besagten Abschnitt zur Aufnahme der Ventileinheit ausgebildet
ist, mit welcher das Ventilelement in Kontakt ist, um in Druckkontakt mit
dem Ventilelement entlang des besagten Außenumfangs des Ventilelements
zu sein.
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Da
der Vorsprung der Wandfläche
in dem konkaven Bereich in Druckkontakt mit dem Ventilelement ist,
so dass das Ventilelement an dem Kartuschenkörper angebracht ist, ist es
möglich,
das Ventilelement einfach mittels des Ventilelements und des Vorsprungs
anzubringen, und zwar ohne Ultraschallschweißen. Da das Ultraschallschweißen nicht
notwendig ist, tritt außerdem
auch kein daraus resultierender Staub auf, so dass es nicht notwendig
ist, den Staub abzureinigen, und es möglich ist, zu verhindern, dass
der Staub sich mit der Tinte mischt.
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Bei
der obigen Flüssigkeitskartusche
kann der Ventildeckel ein Ventilelementkontaktteil aufweisen, das
so vorgesehen ist, dass es zu dem Vorsprung hinweist, der das Ventilelement
hält, um
das Ventilelement in Richtung des Vorsprungs zu drücken, indem
er in Kontakt mit dem Ventilelement ist.
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Der
Kontaktbereich kann das Ventilelement sicher an dem Vorsprung anbringen.
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Die
Flüssigkeitskartusche
der vorliegenden Erfindung beinhaltet weiter ein Dichtungselement zum
Dichten, um eine äußere Oberfläche gegenüber einer
Oberfläche,
an welchem das Ventilelement vorgesehen ist, des Ventildeckels und
eine Wandfläche des
Kartuschenkörpers
um die äußere Oberfläche des
Ventildeckels herum in Richtung einer Richtung zu zwingen, in welcher
der Ventildeckel in Kontakt mit dem Vorsprung ist, wobei der konkave
Bereich an der Wandfläche
des Kartuschenkörpers
ausgebildet ist.
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Da
das Dichtungselement den Ventildeckel hin zur Seite der Wandfläche anbringt,
wird der Ventildeckel an der Wandfläche sicherer angebracht, und es
ist möglich,
die Flüssigkeitsdichtheit
zwischen dem Vorsprung und dem Ventilelement zu verbessern.
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Bei
der obigen Tintenkartusche kann das Ventilelement aus einem elastischen
Material gebildet sein, und der Vorsprung ist in Druckkontakt, so dass
er das Ventilelement verformt. So ist es möglich, das Ventilelement einfach
mittels des Ventilelements und des Vorsprungs sicher anzubringen,
und zwar ohne Ultraschallverschweißen.
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Die
Zusammenfassung der Erfindung beschreibt nicht notwendigerweise
alle notwendigen Merkmale der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende
kann auch eine Unterkombination der oben beschriebenen Merkmale
sein. Die obigen und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung ergeben sich deutlicher aus der nun folgenden Beschreibung
der Ausführungsformen
in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Frontansicht einer Tintenkartusche.
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2 ist
eine perspektivische Rückansicht einer
Tintenkartusche, bevor ein Film angebracht wird.
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3 ist
eine perspektivische Rückansicht einer
Tintenkartusche, nachdem ein Film angebracht worden ist.
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4 ist
eine perspektivische Explosionsansicht einer Tintenkartusche.
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5 ist
eine perspektivische Explosionsansicht einer Tintenkartusche.
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6 ist
eine Frontansicht einer Tintenkartusche in einem Zustand, bevor
ein Film angebracht wird.
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7 ist
eine Frontansicht einer Tintenkartusche in einem Zustand, nachdem
ein Film angebracht worden ist.
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8 ist
eine Rückansicht
einer Tintenkartusche in einem Zustand, bevor ein Film angebracht wird.
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9 ist
eine perspektivische Explosionsansicht eines Mittels zum Steuern
der Tintenzuführung.
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10A ist eine Querschnittansicht, die den Schnitt
A-A der Tintenkartusche zeigt, und 10B ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
in der Nähe eines
Mittels zum Steuern der Tintenzuführung.
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11A zeigt eine Struktur eines Mittels zum Steuern
der Tintenzuführung
in einem Zustand, wo ein Ventil geöffnet ist, und 11B zeigt eine Struktur eines Mittels zum Steuern
der Tintenzuführung
in einem Zustand, wo ein Ventil geschlossen ist.
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12 ist
eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform eines Membranventils.
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13A ist eine Querschnittansicht einer weiteren
Ausführungsform
eines Membranventils, und 13B ist
eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform eines Membranventils.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung wird nun auf der Grundlage der bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben, die den Bereich der vorliegenden Erfindung nicht beschränken, sondern
die Erfindung nur beispielhaft erläutern sollen. Alle in der Ausführungsform
beschriebenen Merkmale und ihre Kombinationen sind nicht notwendigerweise
wesentlich für
die Erfindung.
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1 ist
eine perspektivische Frontansicht der Struktur der Tintenkartusche 100,
die für
eine Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung
verwendet wird, welche als Beispiel einer Flüssigkeitskartusche gelten soll,
die zum Zuleiten einer Flüssigkeit
zu einem Flüssigkeitsstrahlkopf
einer Flüssigkeitsstrahlvorrichtung
geeignet ist, schräg
von einer oberen Position aus gesehen.
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Die
Flüssigkeitsstrahlvorrichtung
der vorliegenden Erfindung ist außerdem nicht auf den Flüssigkeitsstrahlkopf
der Flüssigkeitsstrahlvorrichtung beschränkt und
beinhaltet einen Farbmaterialstrahlkopf der Farbfilterherstellvorrichtung
zum Herstellen von Farbfiltern einer Flüssigkristallanzeige, einen Strahlkopf
für Elektrodenmaterial
(leitende Paste) zum Ausbilden von Elektroden wie beispielsweise
eines organischen EL-Displays oder eines FED (Feldemissions-Displays),
und außerdem
auch einen Strahlkopf für
einen Bioorganismus der Biochip-Herstellvorrichtung und einen Probenausstrahlkopf
als winzige Pipette zum Herstellen von Biochips.
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Die 2 und 3 sind
perspektivische Rückansichten
der Tintenkartusche 100 in 1, schräg von einer
weiter unten liegenden Position aus gesehen, 2 zeigt
die Tintenkartusche 100 in einem Zustand, dass ein Film 110 nicht
daran angebracht ist, und 3 zeigt
die Tintenkartusche 100 in einem Zustand, dass der Film 110 daran
angebracht ist. Die 4 und 5 sind perspektivische
Ansichten, die die Tintenkartusche 100 zeigen, wobei Elemente,
aus denen die Tintenkartusche 100 besteht, explosionsartig
dargestellt sind. Die 6 und 7 sind Frontansichten
der Tintenkartusche 100 in 1, 6 zeigt
die Tintenkartusche 100 in einem Zustand, wo ein Film 130 an
einem Öffnungsbereich 122 der
Tintenkartusche 100 angebracht ist, und 7 zeigt
die Tintenkartusche 100 in einem Zustand, in welchem ein
Film 130 an einem Öffnungsbereich 122 der
Tintenkartusche 100 angebracht ist. Außerdem ist der Film 130 an
einem Flächenbereich angebracht,
der in 7 schraffiert dargestellt ist.
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Wie
es in 4 dargestellt ist, hat die Tintenkartusche 100 einen
Kartuschenkörper
(Behälterkörper) 120 mit
der Gestalt eines angenäherten
Kastens mit dem Öffnungsbereich 122,
den Film 130, der fast die gesamte Fläche des Öffnungsbereichs 122 bedeckt,
und einen Deckel 140, der das Äußere des Films 130 bedeckt.
Der innere Bereich des Kartuschenkörpers 120 ist durch
Rippen oder Wände
unterteilt, wie es weiter unten beschrieben wird. Der Film 130 verschließt fast
die gesamte Fläche
des Öffnungsbereichs 122 des
Kartuschenkörpers 120,
damit der innere Bereich des Körpers
in einen geschlossenen Zustand gelangt. Der Deckel 140 ist
außerdem an
dem Kartuschenkörper 120 fixiert,
um die Außenseite
des Films 130 in einem nicht verschlossenen Zustand einzuwickeln.
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Der
Kartuschenkörper 120 hat
einen Tintenaufnahmeabschnitt 111 zum Aufnehmen von Tinte, einen
Tintenkanalbereich von dem Tintenaufnahmeabschnitt 111 hin
zu einem Tintenzuleitebereich 160, einen Tintenseitenkanal,
der es ermöglicht,
dass der Tintenaufnahmeabschnitt 111 mit der Atmosphäre kommuniziert,
den Abschnitt zur Aufnahme des atmosphärischen Ventils sowie einen
Atmosphärenverbindungsbereich,
der aus einem Atmosphärenkanal besteht
und beispielsweise aus Polypropylen (PP) in einem vereinigten Körper gemacht
ist.
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Die
Tintenkartusche 100 hat außerdem ein Mittel 150 zum
Steuern der Tintenzuleitung, einen Speicher 170 und einen
Eingriffshebel 180. Der Tintenzuleitebereich 160 leitet
Tinte, die sich in dem Tintenaufnahmeabschnitt 111 befindet,
zu dem Aufzeichnungskopf der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung durch eine
Tintenzuführnadel
der Vorrichtung, welche Nadel in eine Öffnung des besagten Tintenzuleitebereichs 160 eingesetzt
ist. Die Tintenzuführnadel
weist zu der unteren Fläche
des Kartuschenkörpers 120 hin
und ist an dem Laufwagen 42 ausgebildet, an welchem die
Tintenkartusche 100 angebracht ist. Der Speicher 170 ist
in einen Anbringbereich 190 hinein befestigt, und der Anbringbereich
ist an dem unteren Bereich der Seitenfläche des Kartuschenkörpers 120 angebracht.
Der Speicher 170 speichert die Informationen über die
Art der Tintenkartusche 100, die Informationen über die
von der Tintenkartusche 100 gehaltene Farbe und die Informationen über die
vorhandene Menge der verbleibenden Tinte etc., und überträgt diese
Informationen mittels mehrerer Anschlüsse 171, die daran
frei liegen, zwischen dem Vorrichtungskörper und der Tintenkartusche 100.
Der Eingriffshebel 180 ist bei dem oberen Bereich der Seitenfläche gegenüber dem
Anbringbereich 190 mit Bezug auf den Kartuschenkörper 120 ausgebildet
und ist mit dem Halter der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung im Eingriff.
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Ein
Mittel 150 zum Steuern der Zuleitung besteht aus einem
Druckdifferenzventil, welches Tinte des Tintenaufnahmeabschnitts 111 zu
dem Tintenzuleitebereich 160 leitet durch einen Druckunterschied zwischen
dem Tintenaufnahmeabschnitt 111 und dem Tintenzuleitebereich 160,
die beim Verbrauch der Tinte auftritt. Dieses Mittel zum Steuern
der Tintenzufuhr hat ein Membranventil 900, welches ein Beispiel
eines Ventilelements ist, das in einen Abschnitt 495 zur
Aufnahme einer Druckdifferenz-Regelventileinheit des Kartuschenkörpers 120 eingesetzt
ist, welcher sich elastisch verformen kann, einen Ventildeckel 151,
der den Abschnitt 495 zur Aufnahme der Druckdifferenz-Regelventileinheit
bedeckt, eine Schraubenfeder 907, die ein Beispiel eines
Zwingelements ist, angeordnet zwischen dem Membranventil 900 und
dem Ventildeckel 151. Dieses Membranventil 900,
der Ventildeckel 151 und die Schraubenfeder 907 sind
ein Beispiel der Druckdifferenz-Regelventileinheit, die das Mittel 150 zum
Steuern der Tintenzuleitung der vorliegenden Erfindung bildet. Das
Verfahren zum Zusammenfügen
der Druckdifferenz-Regelventileinheit
und ihre Arbeitsweise werden im Folgenden beschrieben.
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Der
Tintenaufnahmeabschnitt 111 ist mittels einer Wand 272 unterteilt
hauptsächlich
in einen oberen und einen unteren Bereich, der sich in einer horizontalen
Richtung erstreckt, wie in den 6 und 7 dargestellt,
und eine atmosphärenseitige
Aufnahmekammer 270, die mit der umgebenden Luft durch eine
Verbindungsöffnung 242 kommunizieren kann,
ist in dem unteren Bereich ausgebildet, während eine flüssigkeitszufuhrseitige
Aufnahmekammer, die aus einem ersten Tintenaufnahmeabschnitt 292 und
einem Tintenaufnahmeabschnitt 294 besteht und gegenüber der
umgebenden Luft abgeschlossen ist, in dem oberen Bereich ausgebildet
ist. Die flüssigkeitszufuhrseitige
Aufnahmekammer 290 ist mittels einer geneigten Wand 271,
die einen Verbindungsbereich 276 neben der Wand 272 (bei
dem Flächenbereich
des unteren Bereichs) hat, in den ersten 292 und den zweiten
Tintenaufnahmeabschnitt 294 unterteilt und ist mit einem
Kanalbereich 296 versehen, der so angeordnet ist, dass
er den Umfang des zweiten Tintenaufnahmeabschnitts 294 umgibt.
Der Kanalbereich 296 ist mit dem zweiten Tintenaufnahmeabschnitt 294 über einen
Verbindungsbereich 278 bei dem unteren Bereich gekoppelt
und ist außerdem
mit dem Mittel 150 zum Steuern der Tintenzuleitung über Kanäle 298 und 300 sowie
eine Kanalöffnung 918 gekoppelt.
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Die
untere Flussseite des Mittels 150 zum Steuern der Tintenzuleitung
ist dazu ausgestaltet, mit dem Tintenzuleitebereich 160 über eine
Kanalöffnung 910 zu
kommunizieren, die mit dem Mittel 150 zum Steuern der Tintenzuleitung
kommuniziert, einen Verbindungsbereich 302 sowie einen
Kanal 321, die mit der Kanalöffnung 910 kommunizieren,
eine Kanalöffnung 323,
die bei einem Ende des Kanals 321 ausgebildet ist und dazu
ausgebildet ist, zu der Seite der vorderen Fläche hinzuweisen, und einen Verbindungsbereich 304,
von welchem ein Ende mit der Kanalöffnung 323 kommuniziert.
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Die
atmosphärenseitige
Aufnahmekammer 270 und der erste Tintenaufnahmeabschnitt 292 kommunizieren
miteinander durch einen Verbindungskanal 295, der sich
vertikal erstreckt, und sind dazu ausgestaltet, dass die Tinte in
der atmosphärenseitigen
Aufnahmekammer 270 hinaufgesaugt wird in den ersten Tintenaufnahmeabschnitt 292 entsprechend
dem Verbrauch der Tinte von dem Tintenzuleitebereich 160 und
dann in das Mittel 150 zum Steuern der Tintenzuleitung
fließt über den
zweiten Tintenaufnahmeabschnitt 294 und den Kanalbereich 296 etc.
Die Tinte wird in das Mittel 150 zum Steuern der Tintenzuleitung
hinein von der atmosphärenseitigen
Aufnahmekammer 270 des Tintenaufnahmeabschnitts 111 strömen gelassen
durch eine Abfolge aus dem Verbindungsbereich 274, einem
zweiten Tinteneinlass 162, einem Verbindungskanal 295,
den Verbindungsbereichen 276 und 278, den Kanalbereich 296,
den Kanälen 298 und 300 sowie
der Kanalöffnung 918.
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Der
atmosphärische
Ventilbereich 250 hat einen hohlen Bereich 232,
der ein Abschnitt zur Aufnahme des atmosphärischen Ventils ist, zur Aufnahme
eines atmosphärischen
Ventils 254, und hat eine Verbindungsöffnung 239, die auch
als Atmosphärenverbindungskanal
dient, deren Durchmesser ein wenig größer ist als der eines Schaftbereichs 264 des atmosphärischen
Ventils 254, an der Wandfläche einer weiter unten liegenden
Position des hohlen Bereichs 232, so dass der Schaftbereich 264 des
atmosphärischen
Ventils 254 stets in Richtung der Bodenfläche der
Tintenkartusche 100 mittels einer Feder 255 gezwungen
wird und daran eingesetzt ist, so dass er frei gleiten kann, und
die Verbindungsöffnung 239 ist
mittels des atmosphärischen
Ventils 254 verschlossen, wenn die Tintenkartusche 100 nicht
an dem Halter der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung
angebracht ist.
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8 ist
eine Rückansicht,
die die Tintenkartusche 100 der 1 in einem
Zustand zeigt, bevor der Film 110 daran angebracht ist.
Der atmosphärenseitige
Kanal, der mit der umgebenden Luft kommuniziert, wobei die oben
beschriebene Verbindungsöffnung 239 als
Grenze genommen wird, besteht aus einer Öffnung 212, einem
Kanal 214, der weitschweifig ist, einem Filteraufnahmeabschnitt 216,
einer Verbindungsöffnung 218,
einem Verbindungsbereich 222 und einer Verbindungsöffnung 253 und
einem Verbindungsbereich 224, die an der Bodenfläche des
Verbindungsbereichs 222 ausgebildet sind.
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Insbesondere
ist, wie in 8 dargestellt, ein Ende eines
Kanals 214, der an der vorderen Fläche des Kartuschenkörpers 120 ausgebildet
ist und sich in Gestalt eines Labyrinths windet, mit der Atmosphäre mittels
der Öffnung 212 geöffnet, und
das andere Ende ist mit dem Filteraufnahmeabschnitt 216 zum
Aufnehmen des Filters 215 gekoppelt (4 und 5),
der eine Funktion der Tintenabweisung und Luftdurchlässigkeit
hat. Der Filteraufnahmebereich 216 kommuniziert mit der
Verbindungsöffnung 218,
die von der vorderen zur hinteren Seite des Kartuschenkörpers 120 hindurchtritt.
Die Verbindungsöffnung 218 ist
gekoppelt mit dem Verbindungsbereich 224 über den
Verbindungsbereich 222 und die Verbindungsöffnung 253,
die an dem Bodenbereich eines Raums ausgebildet ist, der den Verbindungsbereich 222 unterteilt,
in der Rückseite des
Kartuschenkörpers 120.
In der Mitte des Kanals 214 ist eine Kammer 930 vorgesehen,
die aus einem konkaven Bereich besteht.
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Wie
in 2 dargestellt, ist der Verbindungsbereich 224 als
konkaver Bereich 257 an der Bodenfläche des Kartuschenkörpers 120 ausgebildet,
und ein Schaftbereich 264, der eine Betätigungsstange des atmosphärischen
Ventils 254 ist, liegt frei, während die Verbindungsöffnung 239,
die mit dem hohlen Bereich 232 kommunizieren kann, welcher
das atmosphärische
Ventil 254 beinhaltet, und die Verbindungsöffnung 253,
die mit dem Verbindungsbereich 222 kommuniziert, innerhalb
des konkaven Bereichs 257 ausgebildet sind, und die äußere Fläche des konkaven
Bereichs 257 ist mittels des Films 132 verschlossen
zum Verschließen
der beiden Tinteneinlässe 161 und 162.
Ein Ding, welches eine elastische Verformung mittels einer Presskraft
eines von dem Halter hervorstehenden Vorsprungs ausüben kann, wird
für den
Film 132 gewählt.
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Wie
in 6 dargestellt, besteht der tintenseitige Kanal,
der mit der atmosphärenseitigen
Aufnahmekammer 270 kommuniziert, wobei die oben beschriebene
Verbindungsöffnung 239 als
Grenze genommen wird, aus einem hohlen Bereich 232, einer
Kanalöffnung 234a,
einer Verbindungskammer 234b, einem Verbindungsbereich 234c,
einer Verbindungskammer 234d, einem Verbindungsbereich 236, einer
Verbindungskammer 237 sowie einer Verbindungsöffnung 238,
einer Verbindungsnut 240 und einer Verbindungsöffnung 242.
Insbesondere ist die Kanalöffnung 234a an
einer Wand des oberen Bereichs des hohlen Bereichs 232 ausgebildet,
und der Atmosphärenkanal
ist dazu ausgebildet, in der folgenden Abfolge zu kommunizieren:
die Verbindungskammer 234b über die Kanalöffnung 234a,
den Verbindungsbereich 234c, der durch eine Kerbe an einer Wand
des oberen Bereichs der Verbindungskammer 234b ausgebildet
ist, die Verbindungskammer 234d, die bei dem oberen Bereich
des Verbindungsbereichs 234c vorgesehen ist, den Verbindungsbereich 236,
der durch eine Kerbe einer Wand des oberen Bereichs der Verbindungskammer 234d ausgebildet ist, und
die Verbindungskammer 237, die mit der Verbindungsöffnung 238 an
einer unteren Position versehen ist.
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Die
Verbindungsöffnung 238,
die von der hinteren zur vorderen Seite des Kartuschenkörpers 120 hindurchtritt,
kommuniziert mit der atmosphärenseitigen
Aufnahmekammer 270 über
die Verbindungsnut 240, die mit der Verbindungsöffnung 238 kommuniziert,
und die Verbindungsöffnung 242,
die mit der Verbindungsnut 240 kommuniziert und auch von
der vorderen zur hinteren Seite des Kartuschenkörpers 120 hindurchdringt.
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Diese
atmosphärenseitige
Aufzeichnungskammer 270, die flüssigkeitszufuhrseitige Aufnahmekammer 290,
der atmosphärische
Ventilbereich 250 und der atmosphärenseitige Kanal und der tintenseitige
Kanal werden zu einem Flächenbereich,
der von der Atmosphäre
getrennt ist, durch Anbringen der Filme 130 und 110 an
der Wand, die diese unterteilt, durch Thermoschweißen oder
Schmelzverbinden.
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Der
Tintenzuleitebereich 160 hat ein Verschlusselement 12,
das aus einem Elastomer gemacht ist, mit einer Einsetzöffnung 26,
in welche hinein die in dem Halter vorgesehene Tintenzuführnadel eingesetzt
wird, ein Zuleiteventil 13, was die Einsetzöffnung 26 des
Verschlusselements 12 verschließt, und ein Zwingelement, das
aus einer Schraubenfeder etc. besteht, das das Zuleiteventil 13 in
Richtung des Verschlusselements 12 zwingt. Außerdem ist
ein Film 604 an der Einsetzöffnung 26 des Verschlusselements 12 zur
Zeit der Herstellung angebracht.
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Wenn
die Tintenkartusche 100 an dem Halter der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung
angebracht ist, drückt
der in dem Halter vorgesehene hervorstehende Bereich den Schaftbereich 264 des
atmosphärischen
Ventils nach oben über
den Film 132, und die Tintenzuleitenadel des Halters drückt das
Zuleiteventil 13 des Tintenzuleitebereichs 160 nach oben.
Deswegen ermöglicht
es die Verbindungsöffnung 239,
dass der Atmosphärenkanal,
der sich von dem Abschnitt 232 zur Aufnahme des atmosphärischen
Ventils bis zu der Verbindungsöffnung 242 erstreckt,
mit der Atmosphäre
kommuniziert. Der weiter oben als das Zuleiteventil 13 mit
Bezug auf den Tintenzuleitebereich 160 erfolgende Strom
kommuniziert außerdem
mit der Tintenzuleitenadel. Wenn die Tintenkartusche 100 an
dem Halter zum ersten Mal angebracht wird nach dem Versand aus der
Fabrik, gerät
die Tintenzuleitenadel des Halters in die Einsetzöffnung 26 hinein
durch Zerreißen
des Films 604, der an der Einsetzöffnung 26 der Tintenkartusche 100 angebracht
ist.
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Wenn
die Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung aufzuzeichnen beginnt
in einem Zustand, wo die Verbindungsöffnung 242 mit der
Atmosphäre kommuniziert,
wird der Aufzeichnungskopf mit Tinte durch die Tintenzuleitenadel
von dem Tintenzuleitebereich 160 her versorgt. Wenn Tinte
von dem Tintenzuleitebereich 160 her zugeleitet wird, wird
die Tinte, die in einer Abfolge als Pfeil a in 6 strömen gelassen
wird und die Kanalöffnung 118 von
dem Tintenaufnahmeabschnitt 111 hin zum Tintenzuleitebereich 160,
in einer Abfolge der Pfeile b, c und d in 6 strömen gelassen über das
Mittel 150 zum Steuern der Tintenzuleitung, wird in den
Tintenzuleitebereich 160 hinein strömen gelassen und wird zu der
Tintenzuleitenadel geleitet, die in dem Tintenzuleitebereich 160 eingesetzt
ist.
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Gemäß diesem
Strom der Tinte wird in dem Tintenaufnahmeabschnitt 111 die
Tinte der atmosphärenseitigen
Aufzeichnungskopf 270 hin zu der flüssigkeitsseitigen Aufnahmekammer 290 geleitet. Die
Atmosphäre,
die den Verbrauch der Tinte in der atmosphärenseitigen Aufnahmekammer 270 begleitet,
wird in die atmosphärenseitige
Aufnahmekammer 270 strömen
gelassen aus der Verbindungsöffnung 242 durch
eine Route in einer Abfolge eines Pfeils f in 6,
den Verbindungsbereich 224 der Bodenfläche und einen Pfeil g. Obwohl
der Flüssigkeitsfüllstand
der atmosphärenseitigen Aufnahmekammer 270 sinkt,
weil Tinte von dem Tintenzuleitebereich 160 an den Aufzeichnungskopf
geliefert wird, ist der Kanal, der mit der atmosphärenseitigen
Aufnahmekammer 270 und der flüssigkeitsseitigen Aufnahmekammer 290 gekoppelt
ist, mit einer Verbindungsöffnung
an dem untersten Bereich der atmosphärischen Aufnahmekammer 270 versehen,
so dass die Atmosphäre
nicht in die flüssigkeitsseitige
Aufnahmekammer 290 hineinströmt, bis die gesamte Tinte in
der atmosphärischen
Aufnahmekammer 270 hin zu der flüssigkeitszufuhrseitigen Aufnahmekammer
bewegt worden ist.
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Nachdem
die Tinte in der atmosphärenseitigen
Aufnahmekammer 270 vollständig verbraucht worden ist,
wird die Tinte in dem ersten 292 und dem zweiten Tintenaufnahmeabschnitt 294 der
flüssigkeitszufuhrseitigen
Aufnahmekammer 290 in dieser Abfolge verbraucht. Während dieser
Zeit wird aufgrund der Oberflächenspannung,
die durch den in dem zweiten Tinteneinlass 162, der mit
der flüssigkeitszufuhrseitigen
Aufnahmekammer 290 und der atmosphärenseitigen Aufnahmekammer 270 kommuniziert,
verursachten Tintenmeniskus die Tinte in der flüssigkeitszufuhrseitigen Aufnahmekammer 290 daran
gehindert, zurück
zu der atmosphärenseitigen Aufnahmekammer 270 zu
strömen.
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Wenn
die Tinte in dem ersten Tintenaufnahmeabschnitt 292 beginnt,
verbraucht zu werden, wird Luft in den ersten Tintenaufnahmeabschnitt 292 strömen gelassen.
Deswegen sinkt der Flüssigkeitsfüllstand
des ersten Tintenaufnahmeabschnitts 292, aber der erste 292 und
der zweite Tintenaufnahmeabschnitt 294 kommunizieren mittels
des Kommunikationsbereichs 276 nur bei dem unteren Bereich,
so dass die Tinte in dem ersten Tintenaufnahmeabschnitt 292 zuerst
verbraucht wird. Wenn der Flüssigkeitsfüllstand
den Verbindungsbereich 276 erreicht, weil die Tinte in
dem ersten Tintenaufnahmeabschnitt 292 verbraucht worden
ist, strömt
Luft in den zweiten Tintenaufnahmeabschnitt 294 gemäß dem Verbrauch
der Tinte in dem zweiten Tintenaufnahmeabschnitt 294. Während die
Tinte in dem zweiten Tintenaufnahmeabschnitt verbraucht wird, tritt
die Oberflächenspannung
auf, die durch den Meniskus der Tinte in dem Verbindungsbereich 276 verursacht wird,
und daher wird die Tinte in dem zweiten Tintenaufnahmeabschnitt 294 daran
gehindert, zurück
zu dem ersten Tintenaufnahmeabschnitt 292 zu fließen.
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Wie
oben beschrieben, wird, obwohl die Tinte in der atmosphärenseitigen
Aufnahmekammer 270 und dem ersten 292 und dem
zweiten Tintenaufnahmeabschnitt 294 in dieser Abfolge verbraucht
wird, die Tinte in den Tintenzuleitebereich 160 hinein
durch die Kanalöffnung 918 über den
Kanal 300 von dem Verbindungsbereich 278 aus geleitet,
der neben der Wand 272 vorgesehen ist, die den Tintenaufnahmeabschnitt
in fast zwei Bereiche oben und unten unterteilt, obwohl der Flüssigkeitsfüllstand
der Tinte in jedem beinhaltenden Abschnitt existiert.
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9 ist
eine perspektivische Explosionsansicht eines Mittels 150 zum
Steuern der Tintenzuleitung. 10A ist
eine Querschnittsansicht, die den Schnitt A-A der Tintenkartusche 100 mit
Bezug auf 6 zeigt. 10B ist
eine teilweise vergrößerte Querschnittsansicht
neben dem Mittel 150 zum Steuern der Tintenzuleitung in 10A. Eine Membranventil 900, eine Schraubenfeder 907 und
ein Ventildeckel 151, die das Mittel 150 zum Steuern
der Tintenzuleitung bilden, sind so zusammengefügt, dass sie von dem Kartuschenkörper 120 als
eine Druckdifferenz-Regelventileinheit
getrennt werden können.
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Das
Membranventil 900 hat einen Außenkantenbereich 442 mit
einer zylindrischen Gestalt, einen neben dem Außenkantenbereich 442 vorgesehenen
Dickenbereich 444, einen von dem Dickenbereich 444 umgebenen
und elastisch verformten Körperbereich 446,
einen ventildeckelseitigen hervorstehenden Bereich 902,
der in Richtung des Ventildeckels 151 in der Mitte des
Körperbereichs 446 hervorsteht,
das heißt
an einer Position, wo die Schraubenfeder 907 in Kontakt
mit dem Körperbereich 446 ist, einen
körperbereichsseitigen
hervorstehenden Bereich 913, der in Richtung der Kanalöffnung 910 einer Wandfläche 494 eines
Abschnitts 495 zur Aufnahme der Druckdifferenz-Regelventileinheit
hervorsteht, und einen gebogenen Bereich 914. Das Membranventil 900 ist
integral ausgeformt durch Verwenden eines Materials mit einer weicheren
Elastizität
als der Kartuschenkörper 120,
wie beispielsweise Elastomer. Der ventildeckelseitige hervorstehende
Bereich 902 ist in seiner Gestalt annähernd zylindrisch, und der
Außendurchmesser
des Querschnitts ist geringfügig
größer als
der Innendurchmesser der Schraubenfeder 907 in einem Zustand,
bevor der ventildeckelseitige hervorstehende Bereich 902 mit
der Schraubenfeder 907 zusammengefügt wird. Da der ventildeckelseitige
hervorstehende Bereich 902 in ein Ende der Schraubenfeder 907 eingesetzt
wird, wird daher die Schraubenfeder 907 so gehalten, dass sie
exakt zu dem Membranventil 900 positioniert ist. Außerdem kann
nur ein Bereich des Außendurchmessers
des Querschnitts des ventildeckelseitigen hervorstehenden Bereichs 902 größer sein
als der Innendurchmesser der Schraubenfeder 907, und andere
Bereiche können
klein sein.
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Der
Ventildeckel 151 hat einen Membranventilhaltebereich 422,
der ein Beispiel eines Ventilelementhaltebereichs ist, in der Gestalt
eines angenäherten
Zylinders, einen Wandflächenkontaktbereich 424 mit
einer annähernd
zylindrischen Gestalt, der um den Membranventilhaltebereich 422 herum
vorgesehen ist, und einen Federpassbereich 426, der in Richtung
des Membranventils 900 hervorsteht, in der Mitte der zylindrischen
Gestalt, und er ist integral ausgebildet durch Verwenden von beispielsweise Polypropylen
(PP) wie der Kartuschenkörper 120.
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Der
Federpassbereich 426 des Ventildeckels 151 ist
annähernd
zylindrisch in seiner Gestalt, und sein Innendurchmesser ist annähernd der
gleiche wie der Außendurchmesser
der Schraubenfeder 907. Daher wird ein Ende der Schraubenfeder 907 so
gehalten, dass es exakt an dem Ventildeckel 151 positioniert
ist. Der Federpassbereich 426 hat mehrere Kerben 427 (vier
in dieser Ausführungsform,
gezeigt in 9), die von einer Seite, an
welcher das Membranventil 900 vorgesehen ist, hinein geschnitten
sind. Der Federpassbereich 426 hat die Kerben 427,
die es der Tinte ermöglichen,
zwischen dem inneren Bereich und dem äußeren Bereich zu fließen, und
zwar in einem Zustand, wo das Membranventil 900 geöffnet ist,
wenn der ventildeckelseitige hervorstehende Bereich 902 des
Membranventils 900 zu einer Position bewegt wird, wo er
in den Federpassbereich 426 des Ventildeckels 151 hineingerät, und dort
haften bleibt, und so ist es möglich,
zu verhindern, dass der Kanal innerhalb des Federpassbereichs 426 verschlossen
wird. Außerdem
sind die Längen
von mehreren hervorstehenden Elementen in einer Oberflächenrichtung,
die durch diese Kerben 427 ausgebildet sind, größer als
der Innendurchmesser der Schraubenfeder 907. Daher ist
es, wenn die Schraubenfeder 907 in den Federpassbereich 426 eingepasst
ist, möglich,
zu verhindern, dass die hervorstehenden Elemente des Federpassbereichs 426 versehentlich
in die Schraubenfeder 907 hineingeraten.
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Der
Außendurchmesser
einer annähernd
zylindrischen Gestalt des Membranventilhaltebereichs 422 mit
Bezug auf den Ventildeckel 151 ist geringfügig größer als
der Innendurchmesser des Außenkantenbereichs 442 des
Membranventils 900, in einem Zustand, bevor der Außenkantenbereich 442 des Membranventils 900 montiert
wird. Außerdem
ist der Innendurchmesser des Wandflächenkontaktbereichs 424 mit
Bezug auf den Ventildeckel 151 größer als der Außendurchmesser
des Außenkantenbereichs 442 des
Membranventils 900. In dem Zustand, wo die Schraubenfeder 907 zwischen
dem Ventildeckel 151 und dem Membranventil 900 gehalten
wird, wird daher der Außenkantenbereich 442 des
Membranventils 900 zwischen dem Membranventilhalteelement 422 und
dem Wandflächenkontaktbereich 424 des Ventildeckels 151 eingesetzt,
so dass der Membranventilhaltebereich 422 den Außenkantenbereich 442 in
Richtung einer Richtung zwingt, um ihn von innen her auszudehnen,
und so wird das Membranventil 900 in dem Ventildeckel 151 gehalten.
Auf diese Art und Weise wird die Druckdifferenz-Regelventileinheit ausgebildet.
Außerdem
kann nur ein Teil des Außendurchmessers
des Membranventilhaltebereichs 422 des Ventildeckels 151 größer sein
als der Innendurchmesser des Außenkantenbereichs 442,
und ein anderer Teil kann klein sein, in einem Zustand, bevor der
Außenkantenbereich 442 des
Membranventils 900 in den Membranventilhaltebereich 422 hinein montiert
wird.
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Der
Ventildeckel 151 hat außerdem den Verbindungsbereich 306,
der von einer Position, wo das Membranventil 900 angebracht
ist, zu einer Position hindurchdringt, wo der Film 110 angebracht
ist. Aufgrund dessen kommuniziert, wenn der Ventildeckel 151 an
dem Kartuschenkörper 120 zusammen
mit dem Membranventil 900 angebracht wird, die Membranventilkammer 308,
die aus dem Ventildeckel 151 und dem Membranventil 900 besteht,
mit dem Verbindungsbereich 304 und dem Tintenzuleitebereich 160 über den
Verbindungsbereich 306. Außerdem kommuniziert der Verbindungsbereich 304 auch
mit dem Verbindungsbereich 302, der direkt stromabwärts des
Kanallochs 910 vorgesehen ist.
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Ein
kreisförmiger
Vorsprung 492 in der Gestalt eines Rings ist an der Wandfläche 494 des
Abschnitts 495 zum Aufnehmen der Druckdifferenz-Regelventileinheit
des Kartuschenkörpers 120 entlang des
Außenumfangs
vorgesehen, der die Kanalöffnungen 910 und 918 umgibt,
von der Ansicht der Seite des Abschnitts 495 zum Aufnehmen
der Druckdifferenz-Regelventileinheit
(von rechts in 10B). Der kreisförmige Vorsprung 492 ist
die Gestalt eines Keils, der in Richtung einer Richtung hervorsteht,
zu welcher das Membranventil 900 angebracht ist, und sein
in 10B dargestellter Querschnitt ist scharf in Richtung
der Richtung, hin zu welcher das Membranventil 900 angebracht
ist. Außerdem
ist der Dickenbereich 444 des Membranventils 900 weicher
als der kreisförmige
Vorsprung 492. Wenn die Druckdifferenz-Regelventileinheit in den Abschnitt 495 zur
Aufnahme der Druckdifferenz-Regelventileinheit in einer Richtung
von einer Position näher
an der Wandfläche 494 des
Abschnitts 495 zur Aufnahme der Druckdifferenz-Regelventileinheit
zu dem Membranventil 900 und dem Ventildeckel 151 sequentiell
eingesetzt wird, wird daher eine Spitze des kreisförmigen Vorsprungs 492 gepresst
und schneidet in den Dickenbereich 444 des Membranventils 900 hinein.
Aufgrund dessen wird der Verbindungskanal 496 durch die
Wandfläche 494,
den kreisförmigen
Vorsprung 492 und das Membranventil 900 ausgebildet,
um mit der Kanalöffnung 918 zu
kommunizieren.
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Der
kreisförmige
Vorsprung 492 ist so vorgesehen, dass er zu dem Membranventilhaltebereich 422 des
Ventildeckels 151 hinweist, der den Dickenbereich 444 des
Membranventils 900 hält.
Aufgrund dessen ist der Membranventilhaltebereich 422 des Ventildeckels 151 in
Kontakt mit dem Dickenbereich 444 und drückt den
Dickenbereich 444 in Richtung des kreisförmigen Vorsprungs 492.
Das Membranventil 900 verschließt die Umgebung des Verbindungskanals 496 sicher.
Das heißt,
der Membranventilhaltebereich 422 dient auch als ein Ventilelementkontaktbereich
mit Bezug auf die vorliegende Erfindung.
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Die
Innenumfangswand 498, die den Abschnitt 495 zur
Aufnahme der Druckdifferenz-Regelventileinheit bildet, und der Außenumfang
des Wandflächenkontaktbereichs 424 des
Ventildeckels 151 haben ungefähr die gleiche Gestalt. Außerdem ist
der Abstand zwischen dem Membranventilhaltebereich 422 des
Ventildeckels 151 und der Wandfläche 494, wenn der
Wandflächenkontaktbereich 424 des Ventildeckels 151 in
Kontakt mit der Wandfläche 494 ist, geringfügig kleiner
als die Summe aus der Höhe
von der Wandfläche 494 zur
Spitze des kreisförmigen Vorsprungs 492 und
der Dicke des Dickenbereichs 444 des Membranventils 900.
Daher steht die Oberfläche 428 außerhalb
des Ventildeckels 151 geringfügig weiter hervor als eine
Wandfläche
des Kartuschenkörpers 120 mit
Bezug auf die Umgebung des Ventildeckels 151.
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Der
Film 110 ist so angebracht, dass er die Oberfläche 428 außerhalb
des Ventildeckels 151 und eine Wandfläche des Kartuschenkörpers 120 bedeckt
und eine Oberfläche
des Äußeren des
Ventildeckels 151 zwingt. Aufgrund dessen zwingt der Film 110 den
Ventildeckel 151 in Richtung des Abschnitts 495 zur
Aufnahme der Druckdifferenz-Regelventileinheit. Daher wird der Ventildeckel 151 an
dem Abschnitt 495 zur Aufnahme der Druckdifferenz-Regelventileinheit
sicher angebracht, und es ist möglich, die
Abdichtung zwischen dem kreisförmigen
Vorsprung 492 und dem Membranventil 900 zu verbessern.
Außerdem
tritt kein Staub auf, weil es unnötig ist, einen Ultraschallschweißvorgang
auszuführen, und
so ist es möglich,
zu verhindern, dass sich der Staub mit der Tinte mischt. Da das
Membranventil 900 in dem Ventildeckel 151 gehalten
wird, ist es außerdem
unnötig,
den Außenumfangsbereich
des Membranventils 900 mit zwei Farben auszuformen, um
ein Material zu verwenden, das härter
ist als der Körperbereich.
Der hervorstehende Bereich 910b der Kanalöffnung ist
um die Kanalöffnung 910 des Kartuschenkörpers 120 herum
vorgesehen, so dass er in Richtung des Membranventils 900 hervorsteht und
in Kontakt mit dem körperbereichsseitigen
hervorstehenden Bereich 913 des Membranventils 900 ist.
So ist der körperbereichsseitige
hervorstehende Bereich 913 des Membranventils 900 in
Kontakt mit dem hervorstehenden Bereich 910b der Kanalöffnung,
wenn die Tinte nicht zugeleitet wird, so dass es möglich ist,
die Kanalöffnung 910 sicher
zu verschließen.
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Ein
Filter 310 ist bei dem Verbindungsbereich 300 des
Kartuschenkörpers 120 vorgesehen. Der
Filter 310 filtert Fremdsubstanzen heraus, die in der der
Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung
zugeleiteten Tinte vorhanden sind, durch den Verbindungsbereich 300.
Der Filter 310 ist direkt stromaufwärts des Mittels 150 zum
Steuern der Tintenzuleitung vorgesehen, und so strömt die den
Filter 310 passierende Tinte in das Mittel 150 zum
Steuern der Tintenzuleitung direkt hinein.
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Wie
oben beschrieben wurde, ist es, da das Membranventil 900 und
die Schraubenfeder 907 in dem Ventildeckel 151 gehalten
sind, um die Druckdifferenz-Regelventileinheit zu bilden, nicht
notwendig, eine Befestigung zu verwenden, um die Schraubenfeder 907 an
dem Kartuschenkörper 120 anzubringen,
und es ist möglich,
sie einfach anzubringen. Außerdem
sind der Ventildeckel 151 und der Abschnitt 495 zur
Aufnahme der Druckdifferenz-Regelventileinheit in einem Zustand
positioniert, wo das Membranventil 900 in dem Ventildeckel 151 gehalten
wird, es ist auch möglich,
das Membranventil 900 hin zu dem Abschnitt 495 zur
Aufnahme der Druckdifferenz-Regelventileinheit
mit größerer Genauigkeit
zu positionieren.
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Die 11A und 11B zeigen
eine Struktur des Mittels 150 zum Steuern der Tintenzuleitung der
Tintenkartusche 100, die in den 10A und 10B gezeigt ist, auf einfache Art und Weise. Die 11A und 11B zeigen
einfach eine Struktur des oben beschriebenen Mittels 150 zum
Steuern der Tintenzuleitung in beiden Zuständen, wo das Ventil geöffnet und
geschlossen ist, und die Konfigurationen, die ähnlich denen in den 10A und 10B sind,
haben die gleichen Bezugszeichen.
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Wie
es in 11A dargestellt ist, wird in
dem geschlossenen Zustand, da der körperbereichsseitige hervorstehende
Bereich 913 des Membranventils 900 in Kontakt
mit dem hervorstehenden Bereich 910b der Kanalöffnung 910 ist
durch die Zwingkraft der Schraubenfeder 907, so dass die
Kanalöffnung 910 geschlossen
ist, die Tinte des Tintenaufnahmeabschnitts 111 daran gehindert,
zu dem Tintenzuleitebereich 160 hin auszulaufen.
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Wenn
die Tinte von dem Tintenzuleitebereich 160 mittels des
Aufzeichnungskopfes der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung, an welcher
die Tintenkartusche 100 angebracht ist, verbraucht wird, sinkt
der Druck des Tintenzuleitebereichs 160, und der Druck
der Membranventilkammer 308 wird über die Verbindungsbereiche 304 und 306 vermindert. Daher
reduziert sich der Druck der gesamten Seite der Membranventilkammer 308 mit
Bezug auf das Membranventil 900. Obwohl der Druck in der
Nähe der
Kanalöffnung 910 über den
Verbindungsbereich 902 mit Bezug auf eine Oberfläche der
Seite des Verbindungskanals 496 mit Bezug auf das Membranventil 900 reduziert
wird, wird dabei der Druck um die Kanalöffnung 910 herum nicht
vermindert. Wenn die durch die Druckdifferenz, die zwischen beiden
Seiten des Membranventils 900 auftritt, erzeugte Kraft
größer wird
als die Zwingkraft, die auf das Membranventil 900 über die
Schraubenfeder 907 aufgebracht wird, wie es in 11B gezeigt ist, wird daher der körperbereichsseitige
hervorstehende Körperbereich 913 des
Membranventils 900 von dem hervorstehenden Bereich 910b der
Kanalöffnung
getrennt, so dass sich die Kanalöffnung 910 öffnet. So
strömt
die Tinte in eine Abfolge des Verbindungsbereichs 300,
der Kanalöffnung 918,
des Verbindungskanals 496 und des Verbindungsbereichs 302 und 304 und
wird dem Aufzeichnungskopf von dem Tintenzuleitebereich 160 her
zugeleitet (Pfeil b in 11B).
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Zu
dieser Zeit strömt
die Tinte über
nur die Seite des Membranventils 900, wo der Verbindungskanal 496 vorgesehen
ist, und so strömen,
obwohl Bläschen,
die in dem Verbindungsbereich 300 aufgehalten wurden, hineingeraten,
diese zusammen mit dem Strom der Tinte in den Aufzeichnungskopf
hinein. Daher geraten diese Bläschen
nicht in die Membranventilkammer 308 hinein. Die Druckänderung der
Seite des Tintenzuleitebereichs 160 beeinträchtigt das
Membranventil 900 daher sicherlich, und es ist möglich, die
Tinte des Tintenaufnahmeabschnitts 111 dem Aufzeichnungskopf
korrekt zuzuleiten. Obwohl die Bläschen in den Aufzeichnungskopf
hinein strömen,
ist es außerdem
möglich,
diese Bläschen einfach
zu eliminieren durch Auslassen der Tinte auf zwangsweise Art und
Weise durch Anlegen des Unterdrucks an den Aufzeichnungskopf.
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Wie
es in 10B gezeigt ist, hat die Kanalöffnung 901 außerdem einen
sich erweiternden Bereich 910a, der sich nach und nach
in Richtung des Verbindungsbereichs 302 erweitert. Der
Kanalwiderstand der in den Verbindungsbereich 302, dessen Querschnittsflächenbereich
größer ist
als die Kanalöffnung 910,
durch die Kanalöffnung 910 hineinströmenden Tinte
wird daher gering. Wenn eine Kanalöffnung bei dem Membranventil 900 vorgesehen
ist, ist dabei das Membranventil 900 zu dünn, so dass
es schwierig ist, den sich erweiternden Bereich bei der Kanalöffnung vorzusehen,
und so ist unmöglich,
den Kanalwiderstand der durch die Kanalöffnung hindurch fließenden Tinte
zu vermindern. In der vorliegenden Ausführungsform ist es daher möglich, den Kanalwiderstand
der die Kanalöffnung 910 passierenden
Tinte zu vermindern, im Gegensatz zu dem Fall, dass die Kanalöffnung auf
der Seite des Membranventils 900 vorgesehen ist.
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Da
die Tinte der Membranventilkammer 308 und dem Tintenzuleitebereich 160 über den
Verbindungsbereich 302 in dem geöffneten Zustand zugeleitet
wird, wird der Druckunterschied zwischen der Membranventilkammer 308 und
dem Verbindungsbereich 300 eliminiert. Der körperbereichsseitige
hervorstehende Bereich 913 des Membranventils 900 verschließt daher
die Kanalöffnung 910,
indem er durch die Zwingkraft der Schraubenfeder 907 abgewiesen
wird, und blockiert den Verbindungskanal 496. Durch Wiederholen
der genannten Vorgänge wird
die Tinte, die sich in dem Tintenaufnahmeabschnitt 111 befindet,
der Tintenstrahl-Aufzeichnungsvorrichtung
zugeleitet.
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Mit
Bezug auf das Mittel 150 zum Steuern der Tintenzuleitung
hat der ventildeckelseitige hervorstehende Bereich 902 des
Membranventils 900 die Gestalt eines Zylinders, und die äußere Gestalt oder
der Durchmesser des Querschnitts ist geringfügig größer als der Innendurchmesser
der Schraubenfeder 907. Die Konfiguration des ventildeckelseitigen hervorstehenden
Bereichs 902 ist aber darauf nicht beschränkt. Als
weiteres Beispiel kann das Membranventil 900 in Richtung
des Ventildeckels 151 mit Bezug auf den mittleren Bereich
hervorstehen und kann einen ventildeckelseitigen zylindrischen Bereich
mit einer zylindrischen Gestalt haben, von der ein Teil des Innendurchmessers
kleiner ist als der Außendurchmesser
der Schraubenfeder 907. In diesem Fall wird die Schraubenfeder 907 in
den ventildeckelseitigen zylindrischen Bereich eingesetzt, so dass
die Schraubenfeder 907 mit dem Membranventil 900 im Eingriff
ist. Demzufolge kann die Schraubenfeder 907 in Eingriff
gebracht werden, so dass sie akkurat zu dem Membranventil 900 positioniert
wird.
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Das
in den 10A, und 10B dargestellte
Membranventil 900 verschließt die Kanalöffnung 910 mit
der Zwingkraft der Schraubenfeder 907 durch den körperbereichsseitigen
hervorstehenden Bereich 113, der in Richtung einer gegenüberliegenden
Seite zu der Schraubenfeder 907 hervorsteht. Die Konfiguration,
um die Kanalöffnung 910 zu
verschließen,
ist aber nicht darauf beschränkt.
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12 ist
eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform eines Membranventils 450 entsprechend
dem in 10B. Die Konfigurationen in 12,
die gleich denen in 10B sind, sind mit den gleichen
Bezugsziffern bezeichnet, und auf ihre Beschreibung wird hier verzichtet.
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Das
in 12 dargestellte Membranventil 450 hat
einen Verschlussteil 452, der in Richtung einer gegenüberliegenden
Seite zu der Schraubenfeder 907 hervorsteht. Der Verschlussteil 452 entspricht
einer Position, wo er mittels der Schraubenfeder 907 gezwungen
wird, und ist so vorgesehen, dass er kreisförmig ist, um die Kanalöffnung 910 zu umgeben.
So ist es möglich,
die Zwingkraft, die sich aus der Schraubenfeder 907 ergibt,
als Kraft zum sicheren Verschließen der Kanalöffnung 910 zu
verwenden.
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Wie
oben beschrieben, wird gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
der kreisförmige
Vorsprung 492 des Kartuschenkörpers 120 gepresst,
so dass er in Kontakt mit dem Membranventil 450 ist, und
so ist es möglich,
das Membranventil 450 an dem Kartuschenkörper 120 anzubringen,
ohne den Staub, der während
des Anbringens durch Ultraschallschweißen auftritt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform
ist es außerdem,
da das Membranventil 450 und die Schraubenfeder 907 in
dem Ventildeckel 151 gehalten werden, so dass die Druckdifferenz-Regelventileinheit
ausgebildet werden kann, einfach, sie zueinander zu positionieren.
Außerdem wird
die Schraubenfeder 907 zwischen dem Membranventil 450 und
dem Ventildeckel 151 gehalten, und so wird keine Befestigung
zum Anbringen der Schraubenfeder 907 an dem Kartuschenkörper 920 benötigt. So
ist es möglich,
diese einfach anzubringen.
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In
der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform ist außerdem die
Kanalöffnung 910 im
mittleren Bereich mit Bezug auf die Wandfläche 494 des Abschnitts 495 zur
Aufnahme der Druckdifferenz-Regelventileinheit ausgebildet, und
so wird das Membranventil 450 des Mittels 150 zum
Steuern der Tintenzuleitung entsprechend dem Druck der Seite des
Tintenzuleitebereichs 160 bewegt, um die Kanalöffnung 910 zu
verschließen.
Die Gestalt des Membranventils 450 ist darauf aber nicht
beschränkt.
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Die 13A und 13B sind
Querschnittsansichten einer weiteren Ausführungsform eines Membranventils
des Mittels 150 zum Steuern der Tintenzuleitung. In den 13A und 13B sind
die Konfigurationen, die gleich sind wie bei der in 10B dargestellten Tintenkartusche 100,
mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und auf ihre Beschreibung
wird hier verzichtet.
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Wie
es in 13A dargestellt ist, ist eine
Kanalöffnung 918 bei
einem Flächenbereich
abgesehen von dem mittleren Flächenbereich
mit Bezug auf die Wandfläche 494 des
Abschnitts 495 zur Aufnahme der Druckdifferenz-Regelventileinheit
vorgesehen, und ein hervorstehender Bereich 990 ist in
dem mittleren Bereich vorgesehen. Eine Verbindungsöffnung 992,
die in elastischen Kontakt mit dem hervorstehenden Bereich 990 ist,
ist in der Mitte eines Membranventils 900' des Mittels 150 zum Steuern
der Tintenzuleitung ausgebildet. Eine Oberfläche der Seite des Ventildeckels 151 mit
Bezug auf das Membranventil 900' ist so mit dem Tintenzuleitebereich 160 verbunden,
und außerdem
kommuniziert eine Oberfläche
der Seite der Wandfläche 494,
mit Bezug auf das Membranventil 900' mit dem Tintenaufnahmeabschnitt 11 durch
die Kanalöffnung 918.
Normalerweise wird das Membranventil 900' mittels der Schraubenfeder 907 in
Richtung des hervorstehenden Bereichs 990 des Abschnitts 495 zur
Aufnahme der Druckdifferenz-Regelventileinheit
gedrückt,
so dass die Verbindungsöffnung 992 des
Membranventils 900' verschlossen
ist. Wenn der Druck der Seite des Tintenzuleitebereichs 160 abnimmt,
weil die Tinte durch Ausstrahle aus dem Aufzeichnungskopf verbraucht
wird, wird, wie es in 13B dargestellt
ist, das Membranventil 900' von
dem hervorstehenden Bereich 990 gegen die Schraubenfeder 907 getrennt, und
die Tinte verhält
sich gleich wie in der in 10B dargestellten
Ausführungsform über die
Verbindungsöffnung 992 des
Membranventils 900' entlang des
Kanals, der in der Zeichnung durch einen Pfeil b' dargestellt ist.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
ist beschrieben worden, dass der Abschnitt 495 zur Aufnahme
der Druckdifferenz-Regelventileinheit
an einer äußeren Oberfläche des
Kartuschenkörpers 120 ausgebildet
ist, aber dieser Abschnitt kann bei dem Tintenzuleitebereich 160 ausgebildet
sein, so dass er die Druckdifferenz-Regelventileinheit beinhaltet,
und zwar als konkaver Bereich.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung anhand von beispielhaften Ausführungsformen
beschrieben worden ist, können
Fachleute viele Veränderungen und
Ersetzungen vornehmen, ohne dass der Bereich der vorliegenden Erfindung
verlassen wird, der nur durch die anliegenden Ansprüche definiert
ist.