DE69324521T2

DE69324521T2 - Ein Flüssigkeitsbehälter, eine Tintenstrahlpatrone mit einem Flüssigkeitsbehälter und ein Tintenstrahl- Aufzeichnungsgerät mit derartiger Patrone

Info

Publication number: DE69324521T2
Application number: DE69324521T
Authority: DE
Inventors: Shuichi Murakami; Kazuhiro Nakajima; Yohei Sato; Toshihiko Ujita
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-02-24
Filing date: 1993-02-22
Publication date: 1999-10-07
Anticipated expiration: 2013-02-23
Also published as: CN1109823A; GB9303559D0; DE69324521D1; ATE179122T1; US5500663A; KR930018183A; GB2264997A; GB2264997B; CN1087691C; KR970010565B1; EP0562717A1; EP0562717B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND VERWANDTE TECHNIK

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsbehälter mit einem Entlüftungsventil, im einzelnen betrifft sie einen Flüssigkeitsbehälter, der mit einer Tintenstrahlkopf-Patrone, einem Schreibelement oder - einrichtung, einer Aufzeichnungseinrichtung, einer Kopiermaschine oder einem Faxgerät oder ähnlichem verwendbar ist, und der einen Ventilmechanismus zur Drucksteuerung hat.
Viele Vorschläge wurden gemacht in Bezug auf Ventilmechanismen zum Verhindern eines zu hohen oder niedrigen Drucks in einem Behälter, während ein abgedichteter Zustand des Behälters aufrechterhalten wird. Die wünschenswerte Funktion eines derartigen Ventils ist es, einen geschlossenen Zustand aufrechtzuerhalten, wenn es keinen Druckunterschied zwischen dem Innenbereich und dem Außenbereich gibt, bei einem vorbestimmten Schwellenwert zu öffnen, wenn der Innendruck ansteigt oder abfällt, um schnell in den geschlossenen Zustand zurückzukehren. Weiterhin ist es wünschenswert, daß der Schwellenwert nicht abhängig von den Herstellungsbedingungen variiert.
Die japanische Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. 446/1980 offenbart, wie in Fig. 45A und 45B dieser Anmeldung dargestellt ist, einen Ventilmechanismus, der durch Vorsehen eines Schlitzes in einem Gummibauteil einer Kappe eines Behälters ausgebildet wird, wobei sich der Schlitz infolge eines Ansteigens des Innendrucks öffnet, um Gas aus dem Inneren des Behälters freizusetzen. Ein derartiges Ventil ist einfach aufgebaut, wenn jedoch kein Druckunterschied zwischen der Innenseite und der Außenseite vorhanden ist, ist der Verschluß des Ventils nicht gut sichergestellt. Weiterhin verändert sich der Freigabedruck- Schwellenwert in Abhängigkeit von kleinen Unterschieden zwischen den Schlitzen signifikant, so daß die Herstellung nicht einfach und seine Verwendung begrenzt ist.
Die japanische Gebrauchsmusteranmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 53012/1981 schlägt ein, wie in Fig. 46 dieser Anmeldung dargestelltes Luftventil vor, das ein wärmeschmelzendes Plastikharzmaterial verwendet, das mit einer großen Anzahl von feinen Öffnungen mit einem Durchmesser von 100-10000 Å (10-100 nm) und eine wasserabweisende Eigenschaft aufweist. Dieses Ventil erlaubt keine Leckage von Flüssigkeit, jedoch ermöglicht es den freien Fluß von Gas, so daß ein Verdampfen der Flüssigkeit nicht verhindert werden kann. Die Verwendung von diesem Ventil ist ebenso begrenzt.
Die japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 36464/1990 offenbart ein Luftventil für einen Beutel zum Aufbewahren von Kaffeebohnen, in dem Kohlendioxid erzeugt wird. Ist es wünschenswert, im normalen Zustand den geschlossenen Zustand aufrechtzuerhalten, jedoch soll die Freigabe von Gas an die Außenseite im Fall eines Ansteigen des Innendrucks ermöglicht werden. Zwei Filme werden konzentrisch zusammengebondet, wobei eine Öffnung im Basisfilm der Filme ausgebildet ist. Gas wird über die Öffnung und einen Abstand zwischen den Lagen (Fig. 47A und 47B) freigesetzt. Zwischen den flexiblen Lagen ist ein Dichtungsmaterial, wie ein Silikonöl vorgesehen. Die Oberflächenspannung des Dichtungsöls verursacht einen guten Ver schluß des Ventils, wenn keine Druckdifferenz anliegt, wobei der Freigabedruck-Schwellenwert stabil ist. Dieses Ventil funktioniert jedoch nur dann, wenn der Druck ansteigt (in einer Richtung wirkend). Wenn der Innendruck abfällt, öffnet das Ventil nicht.
Die japanische Gebrauchsmusteranmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 29722/1980 offenbart, wie in Fig. 48 dargestellt ist, ein in zwei Richtungen wirkendes Ventil mit einem Paar von Ventilen, die in entgegengesetzte Richtungen wirken, wobei jedes Ventil ein Ventilbauteil und eine vorspannende Schraubenfeder hat. Der Aufbau ist jedoch kompliziert, da er über eine große Anzahl von Teilen verfügt. Weiterhin hat sich bestätigt, daß der Verschluß des Ventils nicht sichergestellt ist, wenn die Druckdifferenz 0 beträgt, wobei der Druckschwellenwert auf nicht höher als 1000 Pa gesetzt ist.
Die japanische Gebrauchsmusteranmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 29723/1980 offenbart, wie in Fig. 49 dargestellt ist, ein weiteres in zwei Richtungen wirkendes Ventil, das etwas kompakter als das vorstehende ist, aber mit den gleichen Problemen behaftet ist.
Die japanische Gebrauchsmusteranmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 61665/1980 offenbart, wie in Fig. 50 dargestellt ist, ein in zwei Richtungen wirkendes Ventil mit einem Paar von symmetrischen Ventilen, von denen jedes ein gewölbtes elastisches Material mit einem Schlitz am oberen Ende hat. Ähnlich zur japanischen Gebrauchsmusteranmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 446/1980 ist der Verschluß des Ventils nicht sichergestellt, wenn keine Druckdifferenz anliegt. Weiterhin verändert sich der Freigabedruck- Schwellenwert abhängig von kleinen Variationen des Schlitzes signifikant.
Bei einer flüssige Tinte verwendenden Aufzeichnungsvorrichtung wird eine Verringerung der Baugröße angestrebt. Bei einer derartigen Aufzeichnungsvorrichtung wird ein Aufzeichnungskopf und ein Tintenbehälter auf einem Druckerwagen befördert. In manchen dieser Aufzeichnungsvorrichtungen wird lediglich der Tintenbehälter ausgetauscht, wenn die Tinte aufgebraucht ist. Dies ist wegen der Verringerung der Größe und des einfachen Aufbaus im Vergleich zu dem Fall zu bevorzugen, bei dem der Tintenbehälter am Hauptaufbau des Druckers befestigt ist und bei dem die Tinte an den Aufzeichnungskopf über einen Schlauch zugeführt wird weiterhin können die laufenden Kosten verringert werden.
Wo Flüssigkeit von einer Flüssigkeitszuführung, wie einem Flüssigkeitsbehälter an einen Flüssigkeitsrezeptor, wie einen Aufzeichnungskopf zugeführt wird, wird ein Kopf mit statischem Druck bei der Flüssigkeit im Flüssigkeitsrezeptor verwendet, wenn es zwischen der Flüssigkeitszuführung und dem Flüssigkeitsrezeptor einen Flüssigkeitsniveauunterschied gibt. Der Einfluß dieses statischen Kopfes ist auf dem Gebiet der Aufzeichnung wichtig. Auch beim Gebiet der Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtungen, bei denen die Aufzeichnung mittels einer eine Flüssigkeit darstellenden Tinte bewirkt wird, führt der statische Kopf beruhend auf dem Niveauunterschied zwischen dem Niveau des Aufzeichnungskopfes und dem des Tintenbehälters zur Tintenleckage, zu Aufzeichnungs-Leistungsfähigkeitsveränderungen oder zu unsauberer Bildaufzeichnung. Um dies zu vermeiden, wird der Flüssigkeitsspiegel des Tintenbehälters auf einen Niveau unterhalb dem der Tintenausstoßöffnungen des Aufzeichnungskopfes angeordnet, so daß der Tintendruck im Aufzeichnungskopf niedriger als der Außendruck ist.
Die Erzeugung von Unterdruck am Aufzeichnungskopf erfordert jedoch eine vorbestimmte positionelle Beziehung zwi schen dem Aufzeichnungskopf und dem Tintenbehälter. Dies beinhaltet eine signifikante räumliche Beschränkung der Vorrichtung.
Wo der Tintenbehälter auf dem Wagen angeordnet ist, wird die Größe des Wagens wegen der Erzeugung von Unterdruck vergrößert.
Bei einem Versuch, die vorstehenden Probleme zu vermeiden, wurde ein poröses Material im Behälter angeordnet, um die darin befindliche Flüssigkeit zurückzuhalten, wobei durch Kabilarkräfte Unterdruck erzeugt wird. In einem anderen Beispiel wird Tinte in einem haubenartigen Behälter aufbewahrt. Beides wird in der Praxis umgesetzt.
Um jedoch eine gute Leistungsfähigkeit für den Aufzeichnungskopf zu erhalten, mußte die Dichte des porösen Materials hoch sein, so daß die im Behälter enthaltene Tintenmenge klein wurde. Mit dem Verbrauch der Tinte stieg die kapilare Kraft an, wobei der Unterdruck signifikant anstieg, so daß die Tintenzufuhr unmöglich wurde, auch wenn ein bestimmter Tintenbetrag darin verblieb. Im Fall eines Behälters, bei dem ein elastischen Material, wie ein Gummimaterial verwendet wurde, stieg der Unterdruck mit dem Verbrauch der Tinte an, was zum gleichen Problem führte. Somit ist die verwendbare Tintenmenge viel kleiner als das Volumen des Tintenbehälters, d. h., die Verwendungseffizienz ist niedrig. Wenn es angestrebt wird, daß eine bestimmte Tintenmenge enthalten ist, muß die Größe des Behälters viel größer sein. Dies führt zu einer sperrigen Vorrichtung.
Die EP-A-0052914 beschreibt einen Druckkopf für einen Tintenstrahldrucker nach der Tintenbedarfsbauart, bei dem Flüssigkeitssteuerungsventile am Einlaß und Auslaß einer Kammer vorgesehen sind, aus der Tinte unter Verwendung eines piezoelektrischen Betätigers ausgestoßen wird.
Die US-A-5040002 beschreibt einen Regler für Tintenstrahlschreiber, der ein Ventilelement hat, das benachbart zu einem Sitz montiert ist, um bezüglich einer Öffnung des Tintenstrahlschreibers bewegt zu werden, wobei die Öffnung eine Lufteinlaßöffnung sein kann. Magnetische Anziehung wird verwendet, um den Sitz und das Ventilelement aneinander zu drücken, um die Öffnung zu schließen, und um die Entwicklung von Unterdruck innerhalb des Reservoirs des Tintenstrahlschreibers zu ermöglichen. Wenn der Unterdruck innerhalb des Reservoirs über ein bestimmtes Niveau steigt, bewegt sich das Ventilelement weg vom Sitz, um den Eintritt von Luft in das Reservoir zu ermöglichen, so daß der Unterdruck auf ein Betriebsniveau verringert wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Flüssigkeitsbehälter zur Verfügung gestellt, der eine Kammer zur Aufnahme von Flüssigkeit mit einem Auslaß zur Zufuhr von Flüssigkeit aus der Kammer hat und der einen Ventilmechanismus zum Steuern innerhalb des Behälters hat, wobei der Ventilmechanismus einen dünnen Film hat, der auf einer Stützfläche sitzt, wobei eine Öffnung des Behälters begrenzt wird, so daß der dünne Film die Öffnung bedeckt, wobei der dünne Film in Abhängigkeit einer vorbestimmten Luftdruckdifferenz zwischen der Außenseite und der Innenseite des Behälters beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilmechanismus einen ersten und einen zweiten dünnen Film hat, wobei ein Dichtungsmaterial zwischen dem ersten dünnen Film und der Stützfläche vorgesehen ist, der erste dünne Film eine Öffnung hat und der zweite dünne Film auf einer Fläche des ersten dünnen Films sitzt, der der Behälteröffnung gegenüberliegt, so daß die im ersten dünnen Film vorgesehene Öffnung abgedeckt und so daß ein Dichtungsmaterial zwischen dem ersten und dem zweiten Film vorgesehen ist, wobei der erste Film beweglich angeordnet ist, um den Luftaustritt aus der Behälteröffnung zu ermöglichen, wenn der Luftdruck innerhalb des Behälters um einen vorbestimmten Betrag größer als der außerhalb des Behälters ist, und der zweite Film ist beweglich angeordnet, um den Lufteintritt in den Behälter über die Öffnung im ersten dünnen Film zu ermöglichen, wenn der Luftdruck außerhalb des Behälters um einen vorbestimmten Betrag größer als der innerhalb des Behälters ist.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt eine Aufzeichnungskopfkartusche und eine Aufzeichnungsvorrichtung zur Verfügung, bei der ein Aufzeichnungsflüssigkeitsbehälter mit einem zuverlässigen und einfachen Belüftungsmechanismus verwendbar ist.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben wobei:
Fig. 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Ventilmechanismus, der zu Darstellungszwecken aufgenommen wurde und nicht in den Bereich der beanspruchten Erfindung fällt.
Fig. 2 ist eine Schnittansicht eines Ventilmechanismus gemäß Fig. 1.
Fig. 3A ist eine Draufsicht eines weiteren Ventilmechanismus, der zu Darstellungszwecken aufgenommen wurde und nicht in dem Bereich der beanspruchten Erfindung fällt.
Fig. 3B ist eine Schnittansicht des Ventilmechanismus gemäß Fig. 3A.
Fig. 4 ist eine Schnittansicht eines Ventilmechanismus gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Ventilmechanismus gemäß Fig. 4.
Fig. 6 ist eine Schnittansicht eines Ventilmechanismus gemäß Fig. 4, wie seinen Betrieb darstellt.
Fig. 7 ist eine Schnittansicht des Ventilmechanismus gemäß Fig. 4, die seinen Betrieb darstellt.
Fig. 8 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Ventilmechanismus gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 9 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Ventilmechanismus gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10 ist eine Schnittansicht eines Ventilmechanismus gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 11 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Ventilmechanismus gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 ist eine Schnittansicht eines Ventilmechanismus.
Fig. 13 ist eine Schnittansicht eines Ventilmechanismus, der zu Demonstrationszwecken aufgenommen wurde und nicht in den Bereich der beanspruchten Erfindung fällt.
Fig. 14 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Ventilmechanismus, der zu Demonstrationszwecken aufgenommen wurde und nicht in den Bereich der beanspruchten Erfindung fällt.
Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht eines Ventilmechanismus, der zu Demonstrationszwecken aufgenommen wurde und nicht in dem Bereich der beanspruchten Erfindung fällt.
Fig. 16 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Ventilmechanismus, der zu Demonstrationszwecke aufgenommen wurde und nicht in den Bereich er beanspruchten Erfindung fällt.
Fig. 17 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Ventilmechanismus, der zu Demonstrationszwecke aufgenommen wurde und nicht in den Bereich der beanspruchten Erfindung fällt.
Fig. 18 ist ein Ventilmechanismus gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 19 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Ventilmechanismus gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 20 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Ventilmechanismus, der zu Demonstrationszwecke aufgenommen wurde und nicht in den Bereich der beanspruchten Erfindung fällt.
Fig. 21 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Ventilmechanismus, der zu Demonstrationszwecken aufgenommen wurde und nicht in den Bereich der beanspruchten Erfindung fällt.
Fig. 22 ist eine Schnittansicht eines Ventilmechanismus, der zu Demonstrationszwecken aufgenommen wurde und nicht in den Bereich der beanspruchten Erfindung fällt.
Fig. 23 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Ventilmechanismus gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 24 ist eine Schnittansicht eines Ventilmechanismus gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 25 ist eine Schnittansicht eines Ventilmechanismus gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 26 ist eine Schnittansicht eines Ventilmechanismus gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 27 ist eine Schnittansicht eines Ventilmechanismus gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 28 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Ventilmechanismus gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 29 ist eine Schnittansicht eines Ventilmechanismus gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 30A und 30B und 30C sind perspektivische Ansichten von verschiedenen Schutzbauteilen.
Fig. 31 ist eine perspektivische Ansicht eines Flüssigkeitsbehälters, der einen Ventilmechanismus verwendet.
Fig. 32 ist eine Schnittansicht des Flüssigkeitsbehälters gemäß Fig. 31.
Fig. 33 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Aufzeichnungskartusche.
Fig. 34 ist eine Schnittansicht einer Aufzeichnungskopfkartusche.
Fig. 35A, 35B und 35C zeigen den Betrieb der Aufzeichnungskopfkartusche.
Fig. 36 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Aufzeichnungskopfkartusche gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 37A ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Aufzeichnungskopfkartusche, die lediglich zu Demonstrationszwecken aufgenommen wurde.
Fig. 37B ist eine Schnittansicht entlang der Linie a- a' gemäß Fig. 7A.
Fig. 38 ist eine Schnittansicht eines Flüssigkeitsbehälters gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 39 ist eine Schnittansicht einer Aufzeichnungskopfkartusche gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 40 ist eine Schnittansicht einer Aufzeichnungskopfkartusche gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 41 ist eine perspektivische Ansicht eines Hauptteils einer Aufzeichnungsvorrichtung, die eine Aufzeichnungskopfkartusche gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet.
Fig. 42 ist eine perspektivische Ansicht einer Informationsverarbeitungsvorrichtung, die eine eingebaute Aufzeichnungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hat.
Fig. 43 ist ein Blockdiagramm eines elektrischen Schaltkreises der Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 44 ist ein Flußdiagramm von sequentiellen Aufzeichnungsoperationen in einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Fig. 45A und 45B sind Schnitt- und Draufsichten einer herkömmlichen Einrichtung.
Fig. 46 ist eine Schnittansicht einer herkömmlichen Einrichtung.
Fig. 47A und 47B sind Schnitt- und Draufsichten einer herkömmlichen Einrichtung.
Fig. 48 ist eine Schnittansicht einer herkömmlichen Einrichtung.
Fig. 49 ist eine Schnittansicht einer herkömmlichen Einrichtung.
Fig. 50 ist eine Schnittansicht einer herkömmlichen Einrichtung.
Fig. 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Ventilmechanismus, der zu Demonstrationszwecken aufgenommen wurde und nicht in den Bereich der beanspruchten Erfindung fällt. Dieser Ventilmechanismus hat eine Luftverbindungsöffnung 11, eine Druckkammer 4, die in Verbindung mit der Verbindungsöffnung 11 (z. B. t&sub2; = 5 mm) ist, einen dünnen Film 12 (Mylar-Blatt, obwohl einige Linien gezeichnet wurden, um seine Dicke darzustellen, handelt es sich in der Figur um ein einzelnes Blatt) (z. B., t&sub1; = 15 mm, t&sub3; = 0,04 mm), die die Druckkammer abdeckt, ein Begrenzungsbauteil (Platte) 13 (z. B., T = 5 mm) um dem dünnen Film am Rahmen des Behälters zu befestigen. Zwischen dem dünnen Film und dem Behälterkörper ist eine Dichtungsflüssigkeit 14, wie Silikonöl oder ähnliches vorgesehen, um die Dichtungsleistungsfähigkeit zu verbessern.
Fig. 2A und 2B sind Schnittansichten entlang einer Längs- und Breitenerstreckung des Begrenzungsbauteils. Wie in diesen Figuren dargestellt ist, wird der dünne Film 12 durch das Begrenzungsbauteil 13 an Positionen begrenzt, die symmetrisch über der Verbindungsöffnung 11 sind. Somit ist der die Druckkammer 4 abdeckende Abschnitt nicht begrenzt. Bei diesem Ventilmechanismus wird der nicht durch das Begrenzungsbauteil begrenzte Abschnitt des Films durch den Druck nicht angehoben, der durch die Verbindungsöffnung 11 an die Druckkammer 4 übertragen wird, so daß Gas über die Verbindungsöffnung 11, die Druckkammer 4, und den Abstand zwischen dem Tintenbehälterkörper und dem dünnen Film freigesetzt wird. Die Druckkammer 4 hat einen Querschnittsbereich, der größer als der der Verbindungsöffnung ist, aber er kann den gleichen oder einen kleineren als den der Verbindungsöffnung haben. Im Fall von diesem Auf bau ist jedoch der Herstellungsprozeß einfacher, da es lediglich erforderlich ist, eine Verbindungsöffnung mit kleinem Durchmesser im Behälterhauptkörper auszubilden. Weiterhin kann der Öffnungsbereich gegenüber dem dünnen Film, der den Betriebsdruck des Ventilmechanismus beeinflußt, durch das Vorsehen der Druckkammer 4 einfach eingestellt werden.
Um ein freies Anheben des Films zu ermöglichen und ebenso sein Anheben mit einem genauen Druck zu ermöglichen, ist ein Teil, der Oberfläche des Begrenzungsbauteils (Eckabschnitte) auf einem geeigneten Gebiet entfernt, wie dies durch K in Fig. 2A gezeigt ist.
Der Betriebsdruck des Ventilmechanismus wird beeinflußt durch den Bereich der Blattfläche in der Druckkammer (der Bereich auf dem der Druck einwirkt), durch den Bereich, auf dem die Dichtflüssigkeit aufgetragen ist, durch das Material oder den Durchmesser (Bereich) des dünnen Films oder Blatts, durch seine Dicke, durch das Material des Öls, durch den Bereich oder das Gebiet, das durch die Begrenzungsplatte oder ähnlichem begrenzt wird.
Der Betriebsdruck kann auf einfache Weise eingestellt werden, indem der Druckbeaufschlagungsbereich, die Dicke des dünnen Films und die Viskosität der Dichtungsflüssigkeit verändert wird, wobei die anderen Parameter festbleiben.
Die nachstehende Tabelle 1 zeigt Beispiele von Beziehungen zwischen dem Betriebsdruckunterschied und der Ölviskosität, der Dicke des Films und des Bereichs (des Durchmessers) des Druckbeaufschlagungsbereichs. Tabelle 1
Der Betriebsdruck kann gesteuert werden durch Veränderung des Filmbereichs, die Eigenschaft der Dichtungsflüssigkeit und den Durchmesser des Druckbeaufschlagungsabschnitts, wobei die Montage des Ventilmechanismus einfach ist, da die Zahl der Teile klein ist.
Das Material des dünnen Films des Ventilmechanismus ist nicht begrenzt auf das vorstehend beschriebene Mylar- Blatt, vielmehr ist ein anderes Material verwendbar, wenn die zeitabhängige Verschlechterung klein ist, das Material durch das Dichtungsöl nicht beeinflußt wird und die geeignete Elastizität vorhanden ist. Typische Materialien sind: Aluminium, Phosphorbronze, Edelstall (SUS) oder andere Metallfilme bzw. Folien: Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyethylenterephtalat (PET), Polyamid, Polyester oder andere Plastikfilme. Ihre Oberflächenrauhigkeit beträgt vorzugsweise nicht mehr als 6,3 bezüglich des einzelnen Standpunkts der hermetischen Dichtung.
Jede Dichtungsflüssigkeit ist verwendbar, wenn sie nicht flüchtig ist, vom Standpunkt einer stabilen Ventilleistungsfähigkeit jedoch hat die Flüssigkeit vorzugsweise eine geeignete Temperatur-Viskositätseigenschaft, eine Beständigkeit gegen Umgebungsbedingungsveränderung und sie wird nicht leicht oxidiert oder feucht. Beispiele solcher Materialien sind Polybuten, Polybutan, Teflonöl oder ähnliches.
Gemäß den Fig. 3A und 3B wird ein weiterer Ventilmechanismus beschrieben, der zu demonstrativen Zwecken aufgenommen wurde und nicht in den Bereich der beanspruchten Erfindung fällt, bei dem zwei derartige Ventilmechanismen verwendet werden, um zweiseitig gerichtete Gasströmungen zu steuern. Die Fig. 3A und 3B stellt eine vordere und längsseitige Schnittansicht, der Ventileinheit gemäß diesem Ausführungsbeispiel dar. Bei der Ventileinheit gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden zwei Ventilmechanismen verwendet, wobei jede den vorstehenden Aufbau hat. Die gleichen Bezugszeichen, wie in den Fig. 1 und 2 sind den entsprechenden Funktionen zugeordnet, so daß zur Vereinfachung ihre, detaillierte Beschreibung entfällt.
Bei diesem Ventilmechanismus werden viele Ventile zu einer Einheit aufgebaut, und daher kann, auch in dem Fall, daß der Ventilmechanismus wegen seines Aufbaus oder ähnlichem nicht direkt am Behälter montiert werden kann, die Ventileinheit 19 als ein separates Bauteil montiert werden und kann an ihm befestigt werden. Dies ermöglicht ohne Schwierigkeiten eine größere Gestaltungsfreiheit für den Behälter. Weiterhin ist es erforderlich, lediglich diese Ventileinheit zu verwenden, auch wenn der Flüssigkeitsbehälter einen komplizierten Aufbau hat und daher sich die Konstruktionsarbeit leicht und kurz gestaltet, wobei die Herstellung und die Konstruktion effizienter ausgeführt werden kann.
Der vorstehende Ventilmechanismus kann einfach gefertigt werden und der Betriebsdruck kann am Ende kontrolliert werden. Für die zweiseitig gerichtete Strömungssteuerung werden jedoch die zwei Ventilmechanismen verwendet, und daher ist eine weitere Verbesserung für die zweiseitig gerichtete Strömungssteuerung wünschenswert.
Bezugnehmend auf die Fig. 4 und 5 wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei dem der Ventilmechanismus die vorstehend beschriebenen vorteilhaften Wirkungen hat, wobei die Größe weiter verringert werden kann. Fig. 4 ist eine Schnittansicht des zweiseitig gerichteten Entlüftungsmechanismus, wobei Fig. 5 eine perspektivische Explosionsansicht derselbigen ist. Fig. 6 zeigt die Gasströmung, wenn der Innendruck größer als der Außendruck ist. Fig. 7 zeigt die Einleitung von Luft, wenn der Innendruck kleiner als der Außendruck ist.
In Fig. 4 ist ein Stützabschnitt 1, der ein Teil der Außenwand des Behälters ist, mit einer kreisförmigen ersten Öffnung versehen. Die Öffnung 2 ist mit einer Kombination eines ersten kreisförmigen dünnen Films 3 und einem zweiten kreisförmigen dünnen Films 5 abgedeckt, der einen kleineren Durchmesser als der des ersten dünnen Films hat, so daß sie konzentrisch zur Öffnung 2 sind.
Der dünne Film 3 ist in seiner Mitte mit einer zweiten Öffnung 4 versehen. Ihr Durchmesser ist kleiner als der des dünnen Films 5. Der dünne Film 5 deckt kontaktierend die Öffnung 4 des dünnen Films 3 ab, und er ist kleiner als die Öffnung des Stützabschnitts 1 und wird in seiner Öffnung 2 aufgenommen. Der Stützabschnitt 1, der dünne Film 3 und der dünne Film 5 werden über eine Dichtungsflüssigkeit (Dichtungseinrichtung), wie ein Silikonöl oder ähnliches, eng kontaktiert. Eine genaue Menge von Dichtungsflüssigkeit wird auf die schraffierte Region in Fig. 5 aufgebracht, so daß eine hinreichende Kontaktkraft erzeugt wird, wobei weiterhin der Container geschlossen ist, wenn es keine Druckdifferenz zwischen der Außenseite und der Innenseite des Behälters gibt.
Die Dichtungsflüssigkeit ist nicht flüchtig, wie dies im vorstehenden Ausführungsbeispiel beschrieben wurde. Sie hat eine bevorzugte Viskosität von 1000-5000 cst. Weiterhin wird vorzugsweise ihre Eigenschaft, wie dies Viskosität durch Temperaturänderungen wenig beeinflußt.
Bezugnehmend auf Fig. 6 und 7 wird der Betrieb des Ventils dieses Ausführungsbeispiels beschrieben. Wenn der Innendruck des Behälters relativ zu seinem Außendruck ansteigt, werden die dünnen Filme 3 und 5 zur Außenseite des Behälters hin angehoben. Zu diesem Zeitpunkt wird der dünne Film 5 gegen den dünnen Film 3 gedrückt, wodurch die Öffnung 4 des dünnen Films 3 durch den dünnen Film 5 geschlossen verbleibt.
Wenn eine vorbestimmte Druckdifferenz erreicht ist, wird die Dichtungsflüssigkeit zwischen dem dünnen Film 3 und dem Stützabschnitt 1 teilweise freigegeben, so daß ein offener Strömungspfad entsteht, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist.
Wenn sich im Gegensatz der Innendruck relativ zum Außendruck verringert, wird der dünne Film 3 gegen den Stützabschnitt 1 gedrückt, wodurch der Kontaktabschnitt zwischen dem Stützabschnitt 1 und dem dünnen Film 3 geschlossen bleibt. Andererseits wird der dünne Film 5 durch den Druck über die Öffnung 4 des dünnen Films 3 unter Druck gesetzt. Wenn die Druckdifferenz ein vorbestimmtes Niveau erreicht, öffnet sich die Dichtungsflüssigkeit zwischen dem dünnen Film 3 und dem dünnen Film 5, so daß eine Strömungspassage gebildet wird, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Wenn sich das innenseitige Vakuum durch die Freigabe verringert, wird das Ventil durch die Elastizität des dünnen Films 5 und 3 und durch die Oberflächenspannung der dazwischen befindlichen Viskosendichtungsflüssigkeit schnell geschlossen.
Der Schwellenwertdruck zum Öffnen des zweiseitig gerichteten Entlüftungsventils kann durch verschiedene Faktoren gesteuert werden. Beispielsweise kann der Öffnungsdruck- Schwellenwert, wenn der Innendruck ansteigt, wie in Fig. 6 dargestellt ist, bestimmt werden durch den Kontaktbereich zwischen dem Stützabschnitt 1 und dem dünnen Film 3, einen Bereich der Öffnung 2 und die Viskosität und Oberflächenspannung des elastischen, viskosen Dichtungsmaterials. Durch geeignetes Steuern dieser Parameter kann der Öffnungdruck-Schwellenwert eingestellt werden.
Andererseits wird der Öffnungsdruck-Schwellenwert, wenn der Innendruck, wie in Fig. 7 dargestellt ist, sich verringert, bestimmt durch den Kontaktbereich zwischen dem dünnen Film 3 und dem dünnen Film 5, einen Bereich der mittigen Öffnung 4 des dünnen Films 3, die Elastizität des dünnen Films 5 und die Viskosität und Oberflächenspannung des zwischen dem dünnen Film 3 und dem dünnen Film 5 befindlichen Dichtungsmaterials. Durch geeignetes Steuern dieser Parameter kann ein gewünschter Öffnungsdruck- Schwellenwert bestimmt werden.
Bezugnehmend auf Fig. 4 und 5 wird die Herstellung des Behälters beschrieben, der mit der zweiseitig gerichteten Entlüftung gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung versehen ist. In Fig. 4 und 5 ist der Behälter aus Polypropylen-Harzmaterial hergestellt und hat eine Fläche von 20 mm · 20 mm, das mit dem Entlüftungsventil versehen ist, eine Länge in einer rechtwinkligen Richtung von 40 mm und eine Wanddicke von 1 mm. Die Wand mit der Entlüftung ist mit einer Öffnung 2 versehen, die einen Durchmesser von 9 mm hat. Ein Polyethylenterephtatalat (PET) Film (Handelsnahme: Embred, zu beziehen bei Yunichika Kabushiki Kaisha, Japan) mit einer Dicke von 25 micron und einem Durchmesser von 10 mm und einer konzentrischen Öffnung mit einem Durchmesser von 2 mm, und ein kreisförmiger Film aus dem gleichen Material mit einem Durchmesser von 8 mm sind gemäß Fig. 5 unter Verwendung von Silikonöl (Handelsnahme: TSF-3000, zu beziehen bei Shinetsu Kagaku Kabushiki Kaisha, Japan) werden montiert.
Eine Pumpe ist mit diesem Behälter verbunden und ein Drucksensor ist auf der Innenseite des Behälters angeordnet. Die Druckveränderung wird gemessen, während Luft eingesaugt oder eingeblasen wird. Wenn der Innendruck ungefähr 300 Pa höher ist als der Außendruck, öffnet das Ven til, wobei Luft eingeblasen wird, und es wird schnell geschlossen. Wenn die Lufteinblasung wiederholt wird, werden die Öffnungs- und Schließvorgänge wiederholt. Andererseits, wenn die Luft herausgesaugt wird, öffnet das Ventil, wenn der Innendruck ungefähr 600 Pa niedriger als der Außendruck wird, wobei das Ventil schnell geschlossen wird. Wenn der Saugvorgang fortgesetzt wird, werden die vorstehenden Vorgänge wiederholt.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 8 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Fig. 8 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines zweiseitig gerichteten Luftventilmechanismus nach diesem Ausführungsbeispiel. Gemäß Fig. 8 ist zusätzlich zu den Elementen im vorstehenden Ausführungsbeispiel ein kreisförmiger Abschnitt 6 um den Stützabschnitt 1 vorgesehen, auf dem der dünne Film 3 montiert ist, um eine Abweichung zu verhindern. Die äußeren Abmessungen und das Material des Behälters und die Abmessungen und das Material des dünnen Films sind die gleichen, wie im vorstehenden Ausführungsbeispiel. Der Durchmesser des Abweichungsverhinderungsabschnitts 6 beträgt 15 mm, wobei der dünne Film 3 mit einem Durchmesser von 14 mm im abgestuften Abschnitt aufgenommen ist.
Durch das Vorsehen des Verhinderungsabschnitts 6 kann die positionsmäßige Abweichung des dünnen Films 3 beruhend auf der wiederholten Betätigung verhindert werden, wodurch die Zuverlässigkeit des Ventilmechanismus erhöht wird. Wenn der Ventilmechanismus montiert wird, kann der dünne Film 3 auf einfache Weise richtig positioniert werden, wodurch die Kehrstellung erleichtert wird.
Bezugnehmend auf Fig. 9 wird ein weiterer zweiseitig wirkender Entlüftungsventilmechanismus gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrie ben. Fig. 9 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Ventilmechanismus nach diesem Ausführungsbeispiel.
Gemäß Fig. 9 wird ein Schutzbauteil 7 und eine Abdeckung 8 an derartigen äußeren und inneren Positionen der Entlüftung oder des Luftventils vorgesehen, so daß sie den Film nicht kontaktieren. Fig. 10 und 9 sind seitliche Schnittansichten nach der Montage. Gemäß Fig. 10 erstreckt sich ein Schutzbauteil 7 über die Öffnung 2 des Stützbauteils 1, wobei die Luft über den Spalt zwischen dem Schutzbauteil 7 und der Öffnung 2 strömt. Weiterhin ist eine Wand entlang des äußeren Aufbaus des Behälters um den Stützabschnitt 1 herum angeordnet, wobei eine Schutzabdeckung 8 darüber vorgesehen ist, die durch ein Verbindungsmaterial oder ähnliches gebondet bzw. verbunden ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel hat das Luftventil die gleichen Abmessungen wie im vorstehenden Ausführungsbeispiel. Der Spalt zwischen dem Schutzbauteil 7 und dem dünnen Film 5 beträgt 0.5 mm und der Spalt zwischen dem dünnen Film 3 und der Abdeckung 8 beträgt 0,8 mm. Das Ventil wurde auf die gleiche Weise wie beim vorstehenden Ausführungsbeispiel bewertet, wobei die Ergebnisse im wesentlichen die gleichen sind.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die dünne Filmeinrichtung des Luftventils von außerhalb des Containers nicht zugänglich, wodurch es im wesentlichen frei von der Einführung von Fremdkörpern ist. Weiterhin wird der Inhalt des Behälters davon abgehalten, den dünnen Film derart zu kontaktieren, daß der Betrieb des Luftventils behindert wird. Daher ist der Aufbau praktisch. Der Aufbau des Schutzbauteils 7 ist nicht begrenzt auf den vorstehend beschriebenen Aufbau. Vielmehr ist jeder Aufbau verwendbar, wenn die Gasströmung ohne Störung des Betriebs des dünnen Films 5 sichergestellt ist, d. h., wenn es größer als der Durchmesser des dünnen Films 5 ist und eine Aussparung mit einer hinreichenden Tiefe hat, so daß der Betrieb des Ventils nicht behindert wird. Der Aufbau der Abdeckung 8 ist nicht auf das vorstehend beschriebene begrenzt, sondern es ist jeder möglich, wenn der Spalt derart sichergestellt ist, daß der Betrieb des dünnen Films 3 nicht behindert wird. Der Aufbau dieses Ausführungsbeispiels zum Abdecken des dünnen Films kann für jedes vorstehende Ausführungsbeispiel verwendet werden.
Bezugnehmend auf Fig. 11 wird ein Ventilmechanismus gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Fig. 11 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines zweiseitig wirkenden Luftventils gemäß diesem Ausführungsbeispiel.
Gemäß dieser Figur ist die Öffnung 2 des Stützbauteils 1 quadratisch oder rechteckig, wobei zylindrische Vorsprünge benachbart auf jeder Seite der Öffnung 2 vorgesehen sind. Die Vorsprünge 20 erstrecken sich von einer Basis, die etwas niedriger gegenüber der Fläche des Stützabschnitts ist, wie in der Figur dargestellt ist. Der dünne Film 5 hat eine Abmessung, daß er von der Öffnung 2 des Stützbauteils 1 aufgenommen wird und hat Löcher, die den Vorsprüngen 20 entsprechen. Der dünne Film 3 hat eine Abmessung, die hinreichend ist, um die Öffnung 2 des Stützabschnitts 1 zu überdecken und hat eine Öffnung 4 im wesentlichen an seinem mittigen Abschnitt und hat ebenso Löcher, die den Vorsprüngen 20 entsprechen. Die Löcher des dünnen Films 3 und 5 sind zu den Vorsprüngen positioniert. Die Kontaktflächen sind mit einem Dichtungsmaterial, wie einem Silikonöl beschichtet.
Zu diesem Zeitpunkt ist die Öffnung 4 des dünnen Films 3 durch den dünnen Film 5 vollständig geschlossen, wobei der dünne Film 3 derart aufgebaut ist, so daß er die Öffnung 13, des Stützbauteils 1 und den unteren Abschnitt oder die Aussparung 21 überdeckt. Ähnlich zum vorstehenden Ausführungsbeispiel wird eine Abdeckung 18 verwendet, um einen Fehlbetrieb beruhend auf externe Fremdkörper zu vermeiden. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann eine mögliche Abweichung des dünnen Films 3 und eine mögliche Abweichung des dünnen Films 5 verhindert werden.
Im vorstehenden Ausführungsbeispiel ist eine feine Abstimmung des Betriebs möglich und die Herstellung ist einfach. Im nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Betriebsstabilität weiterhin verbessert.
Beim vorstehenden Ventilmechanismus wird das Dichtungsmaterial zwischen dem dünnen Film und dem Behälter oder dem Schutzbauteil aufgetragen, um die Dichtungseigenschaft zu verbessern. Durch den wiederholten Öffnungs- und Schließbetrieb des Ventilmechanismus kann das Dichtungsmaterial auf der Innenwand einer Aussparung des Behälters gelagert werden. Dies kommt daher, wenn Luft durch den Innendruck zur Außenseite freigegeben wird, wird das Dichtungsmaterial zur Innenfläche der Wand durch die freigesetzte Luft an die Position geschoben, an der der dünne Film 3 abhebt, um eine Freigabepassage zur Verfügung zu stellen. Wenn sich dies ereignet, kann die Außenkante des dünnen Films 3 durch den Kontakt mit der Oberseite des Dichtungsmaterials 20, das sich an der Innenfläche der Wand abgelagert hat, abgehoben bleiben, wie dies in Fig. 12 dargestellt ist. In diesem Fall wird dieser Abschnitt des dünnen Films 3 nicht mit der Aussparung 5 kontaktiert, so daß der Verbindungszustand zwischen der Innenseite und der Außenseite des Behälters verbleibt. Das bedeutet, daß der Ventilmechanismus nicht korrekt arbeitet. Unter Bezugnahme auf Fig. 13 wird eine Art und Weise beschrieben, um das vorstehende Problem zu lösen. Fig. 13 ist eine Schnittansicht des Ventils, das nicht in den Bereich der beanspruchten Erfindung fällt. Fig. 14 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Ventils nach Fig. 13.
Der Behälter 1 ist aus Polypropylenharzmaterial hergestellt und die Abmessung der Seite mit der Entlüftung beträgt 20 mm · 20 mm, die Länge rechtwinklig zu dieser Seite beträgt 40 mm und die Dicke aller Wandabschnitt beträgt 1 mm. Die Seite mit dem Luftventil ist mit einer Öffnung 2 versehen, die einen Durchmesser von 9 mm hat. Eine Aussparung mit einem Durchmesser von 15 mm und einer Tiefe von 1 mm ist um die Öffnung 2 herum ausgebildet. Der dünne Film 3 hat eine Dicke von 25 micron und einem Durchmesser von 14 mm und er ist hergestellt aus Polyethylenteraphtalat (PET)-Film (Handelsname: Embred, zu beziehen bei Yunichika Kabushiki Kaisha, Japan). Der dünne Film 3 ist auf der Bodenfläche der Aussparung 5 montiert, so daß die Öffnung 2 überdeckt wird, wobei Silikonöl (TSF-3000, zu beziehen bei Shinetsu Kagaku Kabushiki Kaisha) verwendet wird, wie in Fig. 13 dargestellt ist. Die Innenfläche der Aussparung 5 ist mit vier Aussparungsabschnitten 10 in regelmäßigen Intervallen angeordnet versehen, wobei der Aussparungsabschnitt 10 ein Teil eines Kreises mit einem Durchmesser von 1 mm ist.
Der Behälter 1 ist über eine nicht dargestellte Öffnung mit einer Pumpe verbunden, wobei ein Drucksensor im Behälter angeordnet ist. Die Druckänderung wird erfaßt, während Luft in den Behälter eingeblasen wird, wobei der Ventilmechanismus bewertet wird. Im Ergebnis öffnete, wenn die Luft eingeblasen wurde, das Ventil, wenn der Innendruck ungefähr um 300 Pa höher als der Außendruck wird. Wobei es schnell schloß. Wenn die Einblasung fortgesetzt wurde, wurden die Vorgänge wiederholt. Der Anfangsdruck, wenn das Ventil öffnet, wird als Freigabedruck-Schwellenwert bezeichnet, wobei der Anfangsdruck, wenn das Ventil schließt, als Schließdruck-Schwellenwert bezeichnet wird.
Das nachstehende wurde beobachtet. Der dünne Film 3 ventiliert an Abschnitten, die den Aussparungsabschnitten 10 entsprechen, worauf hin sich das Siliconöl nach und nach bewegt. Das bewegte Siliconöl sammelt sich in den Aussparungsabschnitten 10 und daher wird der dünne Film 3 davor bewahrt, durch das Siliconöl angehoben zu bleiben.
Eine Aussparung ist vorgesehen, um den dünnen Film 3 mit dem dazwischen befindlichen Siliconöl aufzunehmen. Wie jedoch in Fig. 15 dargestellt ist, kann der Kontaktabschnitt in Form von Vorsprüngen ausgebildet sein und der Aussparungsabschnitt ist um die Vorsprünge herum vorgesehen.
Fig. 16 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Ventilmechanismus, der nicht in den Bereich der beanspruchten Erfindung fällt und bei dem der Umfang des dünnen Films 3 mit Aussparungsabschnitten versehen ist.
Der Aussparungsabschnitt 10 ist ein Teil eines Kreises mit einem Durchmesser von 10 mm. Der Aussparungsabschnitt 10 ist an vier Umfangspositionen des dünnen Films 3 vorgesehen. Der Betrieb wurde überwacht und es wurde bestätigt, daß ähnlich zu Fig. 14 und 15 das Siliconöl in die Abschnitte gerückt wurde, die dem Aussparungsabschnitt 10 der Bodenfläche der Aussparung 5 entspricht, wodurch das Öffnen und das Schließen des dünnen Films durch die Ablagerung von Silikonöl auf der Innenfläche der Aussparung 5 nicht behindert wird.
Wenn sich weiterhin das Ventil öffnet, wird der dünne Film an einer Position der Aussparungsabschnitte angehoben, wobei die Innenseite des Behälters mit der Außenseite über die Aussparungsabschnitte 10 verbunden ist. Da der Abstand zwischen den Aussparungsabschnitten 10 und der Öffnung 2 kurz ist, ist der Freigabedruck-Schwellenwert so niedrig wie 250 Pa. Im einzelnen kann das anfängliche Ventilöffnungsniveau niedriger als beim herkömmlichen Ventil gemacht werden.
Der Schließdruck- und Freigabedruck-Schwellwert wird in Übereinstimmung mit dem Bereich der Aussparungsabschnitte 10, ihrer Gestaltung und ihrer Anzahl bestimmt. Daher ist der erforderliche Freigabedruck-Schwellenwert und der Schließdruck-Schwellenwert mit feiner Einstellung durch Ändern dieser Parameter genau bestimmt.
Fig. 17 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Ventilmechanismus der nicht in den Bereich der beanspruchten Erfindung fällt, und bei dem vier Aussparungsabschnitte 10 jeweils an der Innenfläche der Aussparung 5 und an der Innenfläche der Öffnung 2 wie im vorstehenden Ausführungsbeispiel ausgebildet sind. Weiterhin ist der Umfang des dünnen Films 3 mit vier Aussparungsabschnitten versehen.
Durch das Vorsehen der Aussparungsabschnitte 10 auf der Innenwand der Aussparung und des dünnen Films 3 und der Innenwand der Öffnung 2 kann die Behinderung des Öffnens des Ventils durch aufgesautes Silikonöl vermieden werden. Weiterhin wird der Öffnungsvorgang stabilisiert und der Freigabedruck-Schwellenwert ist zusätzlich niedriger als beim vorhergehenden Beispiel.
Fig. 18 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Ventilmechanismus gemäß einem noch weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 18 ist der Behälter 1 aus Propylen-Harzmaterial hergestellt, wobei seine Abmessungen wie folgt sind. Die Seite mit dem Luftventil beträgt 20 mm · 20 mm, eine Länge rechtwinklig zu dieser Seite beträgt 40 mm und die Dicke aller Wände beträgt 1 mm. Eine Aussparung 5 mit einer Tiefe von 1 mm und einem Durchmesser von 15 mm ist um die Öffnung 2 herum ausgebildet. Ein dünne Film 8 hat eine Dicke von 25 mm und eine Durchmesser von 15 mm, und er ist aus Polyethylenteraphtalat (PET)-Film (Embret) hergestellt, der mit einer konzentrischen Öffnung 7 mit einem Durchmesser von 2 mm versehen ist. Diese dünnen Filme 8 und 9 sind auf der Grundfläche der Aussparung 5 derart befestigt, so daß sie die Öffnung abdecken, die in Fig. 18 dargestellt ist, wobei (TSF-3000, zu beziehen bei Shinetsu Kagaku Kabushiki Kaisha) verwendet wird, um ein zweiseitig wirkendes Ventil zur Verfügung zu stellen. Die Aussparung 5 und die Öffnung 2 sind jeweils mit vier Aussparungsabschnitten in Form eines Teils eines Kreises mit einem Durchmesser von 1 mm versehen.
Der mit dem Ventilmechanismus nach diesem Ausführungsbeispiel versehene Behälter wird über eine Öffnung (nicht dargestellt) mit einer Pumpe verbunden, wobei ein Drucksensor im Behälter angeordnet wird. Die Druckveränderung wurde gemessen, während Luft herausgesaugt und eingeblasen wurde. Als Ergebnis, wenn Luft eingeblasen wurde, öffnete das Ventil, wenn der Innendruck ungefähr um 250 Pa höher als der Außendruck war, und es schloß schnell. Wenn die Einblasung fortgesetzt wurde, wiederholten sich die Vorgänge. Wenn andererseits die im Innenraum befindliche Luft herausgesaugt wurde, öffnete sich das Ventil, wenn der Innendruck um ungefähr 500 Pa niedriger als der Außendruck war und es schloß schnell. Wenn der Saugbetrieb fortgesetzt wurde, wiederholten sich die Vorgänge.
Die Aussparungsabschnitte 10 fungieren als Entweichungswege für das Silikonöl, wobei die Behinderung bezüglich des Schließens und Öffnens des dünnen Films 8, das auf die Aufstauung von Silikonöl an der Innenwand der Aussparung 5 zurückzuführen ist, vermieden wird. Bezüglich des dünnen Films 9 liefert der Aussparungsabschnitt 10 den Entweichungsweg für das Silikonöl, wodurch die Behinderung bezüglich des Öffnungs- und Schließvorgangs des Luftventils, das auf die Ablagerung von Silikonöl am äußeren Umfang der Öffnung zurückzuführen ist, gut vermieden wurde.
Fig. 19 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Ventilmechanismus gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Unterschiedlich zum vorstehenden Ausführungsbeispiel ist, daß der Aussparungsabschnitt 10 nicht in der Innenwand der Aussparung 5 und der Innenwand der Öffnung 2 vorgesehen ist, sondern vier Aussparungsabschnitte 4 sind am Kreisumfang des dünnen Films 8 und 9 vorgesehen, wobei der Aussparungsabschnitt 10 ein Teil eines Kreises mit einem Durchmesser von 1 mm ist.
Auch bei diesem Aufbau werden die Öffnungs- und Schließvorgänge des Luftventils nicht durch die Aufstauung von Silikonöl beeinträchtigt. Das nachstehende wurde bestätigt. Die Innenseite und die Außenseite des Ventils sind über einen Aussparungsabschnitt 10 verbunden. Da der Abstand zwischen dem Aussparungsabschnitt und einem Ende der Öffnung kurz ist, in Folge einer Öffnungsbewegung, ist der Öffnungsdruck-Schwellenwert ungefähr so niedrig wie 500 Pa in Folge einer Durckverminderung. Im einzelnen ist der Anfangsschwellenwert für das Öffnen des Ventils niedriger als beim herkömmlichen Ventil. Weiterhin, wenn das Ventil schließt, verringern sich der enge Kontaktbereich des dünnen Films aufgrund des Vorsehens der Aussparungsabschnitte nicht besonders, d. h., da die Summe der Oberflächenspannung des Silikonöls sich nicht sehr verringert, kann ein zuverlässiger Schließdruck-Schwellenwert von ungefähr 250 Pa erhalten werden. Somit wird ein gutes Druckansprechverhalten mit einem kleinen Unterschied zwischen dem Freiga bedruck-Schwellenwert und dem Schließdruck-Schwellenwert erhalten.
Bezugnehmend auf Fig. 20 ist ein Ventilmechanismus für demonstrative Zwecke dargestellt, der nicht in dem Bereich der beanspruchten Erfindung fällt. Fig. 20 ist eine perspektivische Explosionsansicht dieses Ventilmechanismus und Fig. 21 ist eine teilweise gebrochene perspektivische Ansicht des Ventilmechanismus nach Fig. 20. Wie dargestellt, ist ein einseitig wirkendes Ventil vorgesehen, oder eine Druckverringerung wird einem einseitig wirkenden Ventilmechanismus zur Druckerhöhung addiert, wie dies im Beispiel nach Fig. 1 dargestellt ist.
Gemäß Fig. 20 und 21 wird in der Öffnung 2 mit einem Durchmesser von 9 mm ein dünner Film 3 mit einer Dicke von 25 micron und einem Durchmesser von 14 mm mit der Grundfläche einer Aussparung des Behälters mittels Silikonöl eng kontaktiert. Wenn der Druck im Behälter ansteigt, öffnet und schließt der dünne Film 3. Wenn sich der Innendruck verringert, wird der Film 3 gegen die Grundfläche der Aussparung gedrückt und wirkt daher nicht. Die Abmessung des dünnen Films 13, der die Öffnung 12 bedeckt, ist die gleiche wie die des dünnen Films 3 für den ansteigenden Druck. Der dünne Film 13 (Fig. 21) wird mit der Innenwand des Behälters mittels Silikonöl eng kontaktiert. Wenn der Druck abfällt öffnet und schließt der dünne Film 13 das Ventil. Wenn der Druck ansteigt, wird der dünne Film 13 gegen die Öffnung 12 gedrückt und öffnet daher nicht.
Bei diesem Aufbau sind Aussparungsabschnitte 10, die ein Teil eines Kreises mit einem Durchmesser von 1 mm sind, im Kreisumfang eines jeden dünnen Films 3 und 13 ausgebildet, wodurch Entweichungswege für das Silikonöl vorgesehen wer den, so daß ein Behindern bezüglich des Öffnungs- und Schließvorgangs des dünnen Films 3 und 13 eliminiert wird.
Weitere Verbesserungen werden nachstehend beschrieben. Die Verbesserungen sind auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele anwendbar. Der allgemeine Aufbau des Ventilmechanismus ist identisch zu irgendeinem der vorstehenden Ausführungsbeispiele, so daß die Merkmale der Ausführungsbeispiele beschrieben werden.
Fig. 22 ist eine Schnittansicht eines Teils eines Ventilmechanismus, der auf den Ventilmechanismus nach Fig. 1 oder ähnlichem anwendbar ist. Wie in Fig. 22 dargestellt ist, wird der dünne Film 3 an der Fläche, mit der es mit dem Dichtungsmaterial 11 kontaktierbar ist, aufgerauht, so daß die Oberfläche auf einen genauen Wert aufgerauht ist. Bezüglich der Verfahren zum Aufrauhen kann ein Sandstrahlverfahren oder eine mechanische Behandlung angewendet werden. Als weitere Alternative kann die Rauhigkeit durch das Formverfahren des dünnen Films vorgesehen werden. Andere Verfahren sind ebenso anwendbar. Der Stützabschnitt 1 und der dünne Film 3 stehen mit dazwischen befindlichem Dichtungsmaterial 11, wie Silikonöl oder ähnlichem in engem Kontakt. Die Kontakteigenschaft des Dichtungsmaterials 11 liefert den Verschluß, wenn es im wesentlichen keine Druckdifferenz gibt, wobei eine vorbestimmte Dicke der Beschichtung mit Dichtungsmaterial 11 durch eine genaue Oberflächenrauhigkeit des dünnen Films sichergestellt wird.
Das Dichtungsmaterial kann das gleiche, wie das vorstehend beschriebene sein.
Bei diesem Beispiel kann durch die geeignete Rauhigkeit des dünnen Films 3 im Dichtungsmaterial eine genaue Luftströmpassage auch nach dem das Ventil für lange Zeit ge schlossen ist aufgebaut werden, wobei eine sehr niedrige Druckdifferenz auf feine Weise gesteuert werden kann. Weiterhin kann eine Variation des Öffnungsdruck-Schwellenwert minimiert werden. Wenn der Grad der Rauhigkeit zu hoch ist, strömt das Dichtungsmaterial leicht aus, wobei der Unterschied zwischen der oberen und der unteren Rauhigkeit bevorzugt nicht mehr als ungefähr 20 micron und nicht weniger als 1 micron beträgt.
Der dünne Film mit dem in Fig. 22 gezeigten Aufbau wird auf folgende Weise hergestellt. Das Material des dünnen Films 3 war Polyethylenteraphtalat-Film (PET). Seine Dicke betrug 25 micron, wobei sein Durchmesser, (Kreisförmig) 14 mm betrug. Die Oberfläche des dünnen Films 3, die mit dem Viskosendichtungsmaterial kontaktierbar ist, wurde sandgestrahlt, wobei der Unterschied zwischen der oberen und der unteren Rauhigkeit maximal 10 micron und minimal 1 micron betrug. Das Material des dünnen Films 8 war das gleiche.
Andererseits betrug der Durchmesser der Öffnung 2 8 mm und der Durchmesser der Öffnung 7 betrug 4 mm. Das Dichtungsmaterial war Silikonöl (TSF-1000, zu beziehen bei Shinetsu Kagaku Kabushiki Kaisha). Unter seiner Verwendung wurden die Elemente montiert, wie in Fig. 22 dargestellt ist.
Bezugnehmend auf Fig. 23 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der Ventilmechanismus gemäß Fig. 4 durch die in Fig. 22 dargestellte Verbesserung abgewandelt ist. Fig. 23 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Behälters gemäß diesem Ausführungsbeispiel. Die Oberfläche des dünnen Films 23, die dem Stützabschnitt 21 gegenüberliegt und der dünne Film 25 ist zu einem bestimmten Grad von Rauhigkeit aufgerauht. Das Aufrauhverfahren kann das gleiche wie in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel sein. Der dünne Film 25 steht in engem Kontakt mit dem Film 23, um seine Öffnung 24 abzudecken.
Sie ist kleiner als der Durchmesser der Öffnung des Stützabschnitts 21 und hat einen derartigen Durchmesser, so daß er in der Druckkammer 22 aufgenommen wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Größe der Öffnung 27 im Vergleich mit dem Fall von Fig. 4 verringert, wobei der Betriebsdruck durch das Vorsehen einer Druckkammer 22 groß bestimmt wird. Der Stützabschnitt 21, der dünne Film 23 und der dünne Film 25 stehen in engem Kontakt mit dazwischen angeordnetem Dichtungsmaterial, wie z. B. Silikonöl oder ähnliches. Eine genaue Menge von Dichtungsmaterial wird auf dem schraffierten Bereich gemäß Fig. 23 aufgebracht, wobei eine enge Kontaktkraft mit den entsprechenden Oberflächenabschnitten des dünnen Films 23 gemäß Fig. 23 erzeugt wird, so daß der geschlossene Zustand des Ventils gewährleistet ist, wenn im wesentlichen keine Druckdifferenz anliegt, wobei die vorbestimmte Dicke der Dichtungsmaterialschicht durch die geeignete Rauhigkeit der Oberfläche des dünnen Films sichergestellt wird. Das Dichtungsmaterial ist das gleiche wie im vorstehenden Ausführungsbeispiel.
Wegen der geeigneten Rauhigkeit des dünnen Films gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann die Luftströmungspassage im Dichtungsmaterial schnell aufgebaut werden, wodurch das Ventil bei niedrigem Druck betreibbar ist.
Da weiterhin der Abstand durch das Vorsehen der Rauhigkeit an den Kontaktoberfläche zwischen dem dünnen Film 23 und dem Dichtungsmaterial sichergestellt wird, kann ein noch niedrigerer Freigabedruck-Schwellenwert erreicht werden und gleichzeitig kann eine Variation des Freigabedrucks für die einzelnen Freigabevorgänge unterdrückt werden, womit der Betrieb stabilisiert wird.
Der Behälter mit dem in Fig. 23 dargestellten Aufbau wird in folgender Weise hergestellt. Der Behälter besteht aus Polypropylenmaterial. Die Seite des Behälters mit dem Ventilmechanismus hat die Abmessung 20 mm · 20 mm und seine Länge rechtwinklig zu dieser Seite beträgt 40 mm, wobei die Wanddicke aller Wandabschnitte 1 mm beträgt. Die Seite mit dem Ventilmechanismus hat eine Öffnung 2 mit einem Durchmesser von 9 mm. Der dünne Film 23 hat eine Dicke von 25 micron und einen Durchmesser von 14 mm, wobei er eine mittige konzentrische Öffnung mit einem Durchmesser von 4 mm hat. Er ist aus Polyethylenteraphtalat-Film (PET) hergestellt. Seine das Dichtungsmaterial kontaktierende Oberfläche ist sandgestrahlt und der maximale Abstand zwischen der oberen und unteren Rauhigkeit beträgt 10-1 micron. Der dünne Film 25 ist aus dem gleichen Material hergestellt und hat einen Durchmesser von 8 mm. Sie werden gemäß Fig. 23 unter Verwendung von Silikonöl (TSF-3000, beziehbar von Shinestu Kagaku Kabushiki Kaisha, Japan) montiert.
Der Behälter ist mit einer Pumpe verbunden, wobei ein Drucksensor darin angeordnet ist. Die Druckveränderung wurde gemessen während Luft herausgesaugt oder eingeblasen wurde. Wenn im Ergebnis die Luft eingeblasen wurde, öffnete das Ventil, wenn der Innendruck ungefähr 250 Pa höher als der Außendruck war, wobei es schnell schloß. Wenn die Einblasung fortgesetzt wurde, wiederholten sich die Öffnungs- und Schließvorgänge. Wenn die Luft aus dem Behälter herausgesaugt wird, öffnete es, wenn der Innendruck ungefähr um 500 Pa niedriger als der Außendruck war, wobei es schnell schloß. Wenn der Saugbetrieb fortgesetzt wurde, wiederholten sich die Vorgänge. Die gleichen Messungen wurden ausgeführt, nachdem das Ventil für lange Zeit ruhte. Wenn die Luft eingeblasen wurde, öffnete es, wenn der Innendruck um ungefähr 300 Pa höher als der Außendruck war und es schloß schnell. Wenn die Einblasung fortgesetzt wurde, wiederholten sich die Vorgänge. Wenn die Luft herausgesaugt wurde, öffnete es wenn der Innendruck um ungefähr 600 Pa niedriger als der Außendruck war, und es schloß schnell. Wenn der Saugbetrieb fortgesetzt wurde, wiederholten sich die Öffnungs- und Schließvorgänge. Somit wurde ein stabilisierter Betrieb des Ventilmechanismus nach diesem Ausführungsbeispiel bestätigt.
Zum Vergleich werden die Ergebnisse der Experimente eines Behälters, bei dem dünne Filme ohne die Abstandsaufrechterhaltungseinrichtung verwendet wurde, gezeigt. Was die Einblasung von Luft anbelangte, wenn der Innendruck um ungefähr 300 Pa höher als der Außendruck war, öffnete es und es schloß schnell. Was das Heraussaugen von Luft anbelangt, öffnete es, wenn der Innendruck um ungefähr 600 Pa niedriger als der Außendruck war und es schloß schnell. Nachdem es für eine lange Zeit ruhte, wurden die gleichen Tests ausgeführt. Wenn die Luft eingeblasen wurde, öffnete es, wenn der Innendruck um ungefähr 600 Pa höher als der Außendruck war und es schloß schnell. Wenn Luft herausgesaugt wurde, öffnete es, wenn der Innendruck um ungefähr 1000 Pa niedriger als der Außendruck war und es schloß schnell. Ohne die Abstandsaufrechterhaltungseinrichtung erhöhte sich der Freigabedruck-Schwellenwert des Luftventils nach dem es für eine lange Zeit im Schrank zurückgelassen wurde. Gemäß Fig. 23 ist eine Auslaßöffnung exakt wie im vorstehenden Ausführungsbeispiel vorgesehen.
Fig. 24 ist eine vergrößerte Ansicht eines Ventils gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Wie in Fig. 24 dargestellt ist, ist die Abstandsaufrechterhaltungseinrichtung durch Aufrauhen einer Oberfläche des Stützabschnitts 31, die mit dem Dichtungsmaterial kontaktierbar ist und durch Aufrauhen einer Fläche des dünnen Films 35, die mit dem Dichtungsmaterial kontaktierbar ist, vorgesehen. Wenn die Druckdifferenz zwischen dem Innen- und Außendruck niedriger als der Freigabedruck-Schwellenwert ist, wird das Ventil durch das Dichtungsmaterial 38 zwischen dem dünnen Film 33 und dem dünnen Film 35 und dem Stützabschnitt 31 geschlossen. Wegen der bestimmten Rauhigkeit des dünnen Films 35 und des Stützabschnitts 31 wird eine vorbestimmte Dicke der Silikonölschicht sichergestellt. Wenn eine Druckdifferenz zwischen der Innenseite und der Außenseite des Behälters erzeugt wird, wird die Luftströmpassage im Dichtungsmaterial 38 wegen der Rauhigkeit des dünnen Films 35 und der Rauhigkeit des Stützabschnitts 31 schnell ausgebildet. Wenn sich die Druckdifferenz durch das Öffnen verringert, wird die Luftströmpassage durch die Elastizität des dünnen Films und die Oberflächenspannung des Dichtungsmaterials 38 schnell geschlossen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Abstand zwischen der oberen und unteren Rauhigkeit 10 micron maximal und 1 micron minimal sowohl für den Stützabschnitt als auch für den dünnen Film 35. Das Verfahren zum Erzeugen der Rauhigkeit kann das gleiche sein, wie im vorstehenden Ausführungsbeispiel.
Unter Bezugnahme auf Fig. 25 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Wie in dieser Figur dargestellt ist, ist ein dünner Film 43, ein Stützabschnitt 41 und ein dünner Film 45 mit dazwischen angeordnetem Silikonöl 48 eng kontaktiert. Das Silikonöl 48 enthält Partikel 49, die als Abstandaufrechterhaltungseinrichtung (Abstandhalter) dienen. Wenn eine Druckdifferenz zwischen der Innenseite und der Außenseite des Behälters aufgebaut wird, wird im Dichtungsmaterial die Luftströmungspassage schnell aufgebaut. Durch die Ausbildung der Passage verringert sich die Druckdifferenz, worauf hin die Passage durch die Elastizität des dünnen Films und die Oberflächenspannung des Dichtungsmaterials schnell geschlossen wird.
Die Partikel 49 sind vorzugsweise aus einem Material, das durch das Dichtungsmaterial wie z. B. Silikonöl nicht be einflußt wird. Das Material kann Metall oder ein Harz sein. Die Partikelgröße ist bevorzugt einheitlich, da sich andererseits kleine Partikel im durch die großen Partikel ausgebildeten Abstand bewegen, was dazu führt, daß sich die kleinen Partikel auf einem begrenzten Gebiet konzentrieren, so daß die beabsichtigte Funktion verschlechtert wird. Die empirische Partikelgröße beträgt ungefähr bevorzugt 5-20 micron.
Eine weitere Verbesserung wird beschrieben. Bei Verwendung des Ventilmechanismus gemäß dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird vorzugsweise ein Schutzbauteil zum Abdecken des dünnen Films verwendet, um das Eindringen von externen Fremdkörpern oder einen unbeabsichtigten Zugriff auf den dünnen Film zu verhindern.
Die Untersuchungen und Experimente der Erfinder haben jedoch gezeigt, wie in Fig. 26 dargestellt ist, daß im speziellen bei hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit das abgehobene Ventil beruhend auf kondensiertem Wasser die entsprechende Fläche des Schutzbauteils kontaktiert. Da die Biegespannung des Ventils selbst gering ist, kann der Kontakt zwischen dem Schutzbauteil und dem Ventil größer als die elastische Wiederherstellungskraft sein, nachdem der Druck abgebaut wurde. Wenn dies auftritt, bleibt das Ventil offen.
Bei dem nachstehenden Ausführungsbeispielen ist der allgemeine Aufbau des Ventilmechanismus und sein Betrieb der gleiche, wie bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen, so daß die Beschreibung auf die unterschiedlichen Abschnitte in den nachstehenden Beschreibungen begrenzt wird. Fig. 27 ist eine Schnittansicht eines Behälters mit einem Ventil nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 28 ist eine perspektivische Explosionsansicht hiervon. In der Figur ist ein Auslaß zum Ausfließen des Inhalts des Behälters nicht dargestellt, er kann jedoch an einer geeigneten Stelle vorgesehen sein. Ein Schutzbauteil 8 nach diese Ausführungsbeispiel ist an einer derartigen Position angeordnet, daß es die Bewegung des dünnen Films 4 und die Bewegung des dünnen Films 5 nicht behindert, die Abschnitte, die den dünnen Filmen entsprechen, sind zu Vorsprüngen ausgebildet, die in der Figur dargestellt ist. Wie in Fig. 29 dargestellt ist, kann der dünne Film mit dem Schutzbauteil kontaktiert werden, wenn das Ventil betätigt wird. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden jedoch konzentrische kreisförmige Vorsprünge 6 an der Oberfläche des Schutzbauteils 3 in Übereinstimmung mit dem dünnen Film 3 vorgesehen, so daß, auch wenn der dünne Film 3 in engen Kontakt mit dem Schutzbauteil 8 gerät, dies die Vorsprünge 6 verhindern. Die bevorzugten Positionen der Vorsprünge 6 des Schutzbauteils befinden sich außerhalb des nächsten Endes für die Freigabe zur Umgebung und innerhalb von Stellen, an denen der Film mit dem Schutzbauteil kontaktierbar ist.
Die Fig. 30A und 30B und 30C zeigen unterschiedliche Aufbauten der Vorsprünge 6, die dem dünnen Film gegenüberstehen. Gemäß Fig. 30A sind die Vorsprünge radial ausgebildet, mit denen das Anhaften des dünnen Films am Schutzbauteil ungeachtet der Art der Anhebung des dünnen Films vermieden werden. Gemäß Fig. 30B sind die Vorsprünge halbsphärisch. Gemäß Fig. 30C ist die Innenwand des Schutzbauteils gewellt. Die Vorsprünge 6 werden durch die Wellen zur Verfügung gestellt. Hier ist eine Öffnung zum ermöglichen einer Luftpassage weggelassen, die kann jedoch an einer geeigneten Stelle vorgesehen werden. Nachstehend wird ein Flüssigkeitsbehälter beschrieben, der in der Lage ist, darin befindliche Flüssigkeit mit stabilem Druck unter Verwendung des Ventilmechanismus dieser Erfindung zuzuführen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das Aufzeichnen beschränkt, vielmehr ist sie auf jeden Flüssigkeitsbehälter anwendbar, die Beschreibung wird jedoch unter Bezugnahme auf den Tintenbehälter zum Aufzeichnen vorgenommen.
Fig. 31 ist eine perspektivische Ansicht eines Flüssigkeitbehälters. Ein Tintenbehälter 1, der als zweiter Behälter fungiert, ist mit einem Ventil 10 zum Einstellen des Drucks im Tintenbehälter versehen. Gemäß Fig. 31 ist nur ein Ventil dargestellt, abhängig von der gewünschten Einstellung des Drucks im Behälter kann jedoch eine Vielzahl hiervon vorgesehen sein. Der Behälter ist durch drei Verbindungsklauen 16 mit einem Aufzeichnungskopf verbunden, der mit der im Behälter befindlichen Tinte versorgt wird. Über eine Tintenzufuhröffnung 27 wird die Tinte an dem Aufzeichnungskopf zugeführt.
Die Fig. 32 ist eine Schnittansicht eines Tintenbehälters nach Fig. 31, der mit einem Ventilmechanismus zum Steuern der Luftströmung zwischen der Innenseite des Behälters und seiner Außenseite versehen ist. Bei dieser Figur werden zwei Ventile 10, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind, verwendet. Wie in der Figur dargestellt ist, ist der Tintenbehälter 1 abgedichtet, wenn der Innen- und Außendruck des Tintenbehälters ausgeglichen sind.
Im Tintenbehälter 1 befindet sich eine Tintenblase 2 (erster Behälter) zur direkten Aufnahme von flüssiger Tinte. Eine Tintenzufuhröffnung 3 ist in der Tintenblase 2 ausgebildet, um die Tinte 5 von seinem inneren Bereich an dem Aufzeichnungskopf zuzuführen. Die Öffnung 3 durchdringt einen Teil der Wand des Tintenbehälters.
Die Tintenblase besteht aus hinreichend flexiblem Material. wodurch die Kapazität der Tinte im Behälter gleich dem Volumen des Tintenbehälters ist. Daher kann das Verhältnis des im Volumen des Tintenbehälters untergebrachten Tinte signifikant erhöht werden, im Vergleich zu dem Fall, bei dem die Tinte in einem im Tintenbehälter enthaltenen porösen Material untergebracht ist. Nachher kann die Einrichtung mit diesem Behälter in seiner Größe verringert werden.
Die Innenseite der Tintenblase 2 und der Raum zwischen der Tintenblase (zweiter Behälter) und dem Tintenbehälter (erster Behälter) sind vollständig getrennt. Durch den mit einem Ventilmechanismus versehenen Tintenbehälter (zweiter Behälter) und der Tintenblase (erster Behälter) zur direkten Aufnahme von Tinte ist somit ein doppelter Aufbau bewerkstelligt. Der Gasdruck im dazwischen befindlichen Raum 6 kann eingestellt werden, so daß die Tinte an die Tinte aufnehmende Seite gefördert werden, ohne die Gefahr, daß Tinte nach außen leckt. Wenn der Aufzeichnungskopf, der die Tinte erhält, und der Tintenbehälter nicht verbunden sind, wird die Verbindung zwischen der Innenseite der Tintenblase und dem Aufzeichnungskopf durch einen Gummistöpsel 9 und eine Kugel, die in Richtung der Leitung 28 durch ein elastisches Bauteil, wie eine Begrenzungsfeder 7 oder ähnliches gedrückt wird, unterbunden.
Bei diesem Ventilmechanismus werden zwei Ventile verwendet, um den Druck im Raum 6 in Bezug auf den Außenraum einzustellen. Das obere Ventil ist ein Einwegventil, das Gasfluß vom Raum 6 zur Außenseite des Tintenbehälters ermöglicht, wobei das rechte Ventil Gasstrom in den Raum 6 ermöglicht. Bei diesem Beispiel wird das Einweg- bzw. einseitig gerichtete Ventil gemäß Fig. 1 verwendet, es kann jedoch im Ausführungsbeispiel ein zweiseitig gerichtetes Ventil sein.
Fig. 33 und 34 zeigen ein Beispiel einer Aufzeichnugskopfeinheit, bei der der Flüssigkeitsbehälter mit dem Auf zeichnungskopf 34 oder 17 verbunden ist. Wenn er mit einem Aufzeichnungselement verbunden ist, schiebt eine Rohrleitung 18, die vom Aufzeichnungselement vorspringt, die Kugel 8 des Behälters in Richtung Tintenbehälter gegen die Federkraft der Feder 7, wodurch die Kugel vom Gummistöpsel 9 der Verbindungsleitung 28 getrennt wird, so daß die Tinten von der Tintenblase an dem Aufzeichnungskopf 34 oder 17 zugeführt werden kann.
Der Betrieb dieses Flüssigkeitsbehälters wird nachstehend beschrieben. Wenn der Druck Pin innerhalb des Behälters im wesentlichen gleich dem Druck Pout außerhalb des Behälters ist, und wenn der Behälter mit dem Aufzeichnungskopf nicht verbunden ist, oder die Aufzeichnungsvorrichtung einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung, die mit dem Behälter verbunden ist, nicht betrieben wird, wobei die Tinte nicht aufgebraucht wird, sind die dünnen Filme der zwei Ventile 31 und 32 in engem Kontakt mit der mit Dichtungsmaterial versehenen Fläche 15, die Teil des Tintenbehälters ist, wobei das Dichtungsmaterial dazwischen angeordnet ist, unter der Voraussetzung, daß die Umgebungsbedingungen (Temperatur, Druck oder ähnliches) sich nicht ändern. Daher ist die Innenseite und die Außenseite des Behälters vollständig getrennt.
Wenn der Druck im Raum 6 niedriger als der Außendruck ist, beispielsweise wenn der Aufzeichnungsbetrieb ausgeführt wird, so daß Tinte über die Zufuhröffnung ausgefördert wird, mit dem Ergebnis, daß sich das Volumen der Blase verringert (während des Aufzeichnungsbetriebs beträgt der genaue Unterdruck an der Position der Düse eines normalen Tintenstrahlaufzeichnungskopfs 0 bis -150 mmAq), kann der Ausstoß von Tinte nicht in Ordnung sein, wenn der Unterdruck zu groß ist. Im Extremfall wird die Tinte nicht ausgestoßen. Auch wenn das Unterdruckvakuum 0 beträgt, steigt das Vakuum durch den geringen Verbrauch der Tinte schnell an. Das Vakuum im Raum 6 steigt mit dem Verbrauch der Tinte an. Solange das Vakuum den Aufzeichnungsbetrieb nicht beeinflußt, bleiben die Ventile 31 und 32 durch das Einstellen der Betriebsdrücke geschlossen, wie in Fig. 35A dargestellt ist.
Mit dem Verbrauch der Tinte steigt das Vakuum weiter an. Das Vakuum soll im Raum 6 vorzugsweise nicht zu hoch sein. Wenn daher die Druckdifferenz höher als eine vorbestimmte Druckdifferenz δP1 (δP1 < Pout - Pin) wird, d. h., wenn die Kraft, die auf den dünnen Film (Mylar-Blatt) des Ventils 32 über die Druckdifferenz Pout-Pin aufgebracht wird, einen Ventilbetriebsdruck δP1 überschreitet, der durch die Schließkontaktkraft zwischen dem dünnen Film und der Behälteroberfläche mittels der Dichtungsflüssigkeit und der Verformungskraft des dünnen Films bestimmt wird, verformt sich ein Teil des dünnen Films derart, daß der dünne Film vom auf die Fläche 15 aufgebrachten Dichtungsmaterial getrennt wird, wobei die Außenluft über den Abstand in den Tintenbehälter eingeführt wird (Fig. 35B). Im Ergebnis ist das im Raum 6 befindliche Vakuum entspannt, und daher ist das in der Tintenblase befindliche Vakuum entspannt, so daß der Druck der Tinte genau gesteuert wird. Wenn das Vakuum verringert wird, nimmt der deformierte dünne Film die ursprüngliche Position wieder ein, so daß die Verbindung zwischen dem Raum 6 und der Außenseite des Behälters wieder getrennt wird. Der Betriebsdruck des Ventils 32 wird vorzugsweise derart ausgelegt, so daß der Druck an der Düse des Aufzeichnungskopfs 0--150 mmAq beträgt. Um andererseits den genauen Druck an der Position der Düse zur Verfügung zu stellen, ist der Innendruck des Behälters unterschiedlich, abhängig vom Niveau der Position des Flüssigkeitsbehälters und dem Niveau der Position der Düse, die mit der Tinte versorgt wird. Die Auswahl jedoch kann derart vorgenommen werden, daß die Summe der Druckdifferenzen beruhend auf dem Niveauunterschied und dem Druck der im Behälter befindlichen Flüssigkeit sich innerhalb des vorstehenden Bereichs befindet.
Wenn andererseits Pin > Pout ist, beispielsweise, wenn die Außentemperatur ansteigt, ohne daß Tinte verbraucht wird, dehnt sich das im Raum 6 befindliche Gas durch die Wärme aus, mit dem Ergebnis, das der Druck Pin höher als der Druck Pout wird. Wenn jedoch die Druckdifferenz Pin - Pout zwischen dem Raum 6 und der Außenseite des Behälters über den Betriebsdruck δP2 des Ventils 31 ansteigt, öffnet sich das Ventil 31, um eine Verbindung zwischen dem Raum 6 und der Außenseite zu ermöglichen, wodurch der ausgedehnte Bereich des Gases nach außen entweicht. Somit wird der Druck Pin, d. h., der in der Tintenblase befindliche Druck entspannt. Daher leckt die Tintenflüssigkeit nicht in den Teil, der mit Tinte versorgt wird, wie den Tintenstrahlaufzeichnungskopf.
Die Betriebsdruckdifferenz δP2 = Pin - Pout ist wünschenswerter Weise so nahe wie möglich bei 0. Die Druckdifferenz ist jedoch zufriedenstellen, wenn sie innerhalb eines Bereichs ist, in dem es nicht möglich ist, daß Tinte am Aufzeichnungskopf leckt. Der Druck ist unterschiedlich abhängig von der Eigenschaft der Tinte und dem Zustand der Düse des Aufzeichnungskopfes aber er ist im allgemeinen nicht größer als 150 mmAq an der Position der Düse.
Wenn sich der Umgebungsdruck um den Tintenbehälter verändert, was der Fall ist, wenn er in einem Flugzeug transportiert wird, wird ein ähnlicher Vorgang ausgeführt, so daß der Druck in Abhängigkeit der Druckveränderung eingestellt wird, so daß die Tintenleckage beruhend auf der Druckänderung verhindert werden kann.
Wenn sich der Außendruck auf ein Niveau jenseits der tolerierbaren Drucks im Raum 6 absenkt, läuft der Vorgang ge mäß Fig. 35C ab. Wenn im Gegensatz dazu der Druck im Raum 6 einen tolerierbaren Bereich übersteigt, läuft der Vorgang gemäß Fig. 35B ab. Der Aufbau und die Betriebsdrücke der Ventile 32 und 31 werden in Übereinstimmung mit den Eigenschaften der Aufzeichnungseinrichtung eingestellt. Die Einstellung des Ventilmechanismus gestaltet sich jedoch relativ leicht, wie dies vorstehend beschrieben wurde.
Gemäß Fig. 36 ist ein Flüssigkeitsbehälter mit einem in Fig. 3 dargestellten Ventilmechanismus gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Ventileinheit 19 von einem Einheitshalter 1' aufgenommen, der Teil des Tintenbehälters 1 ist. Durch die jeweiligen Ventile der Ventileinheit wird der Druck im Raum zwischen dem Tintenbehälter 1 und der Tintenblase 2 derart eingestellt, wie es im vorstehenden Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Durch die Verwendung der Ventilmechanismuseinheit wird ein weiterer kompakter Flüssigkeitbehälter zur Verfügung gestellt, der einfach herzustellen ist.
Fig. 37 zeigt ein weiteres Beispiel eines Flüssigkeitsbehälters mit einem anderen Ventilmechanismus. Der Ventilmechanismus hat die Form eines Umschlags, der durch ein flexibles Blatt gebildet wird und er hat eine Öffnung an einer Seite (Ventil 20 und 21). Ein Endabschnitt 22 des Ventils steht in Verbindung mit der Öffnung 23 des Tintenbehälterkörpers, wobei das gegenüberliegende Ende 24 geöffnet ist. Ein nicht flüchtiges Öl 26 wird als Dichtungsmaterial verwendet, wie vorstehend beschrieben und es wird auf die Innenfläche 25 des Umschlags aufgetragen, wodurch die Innenflächen des Umschlags in engem Kontakt sind. Ähnlich wie im vorstehenden Beispiel, wenn die Druckdifferenz nicht groß ist, strömt das Gas nicht zwischen der Außenseite des Behälters und seiner Innenseite.
Eines der Ventile 20 fungiert zur Einstellung der Einströmung von Luft aus der Außenseite und das andere 21 der Ventile stellt das Ausströmen des Gases aus dem Raum zwischen der Tintenblase und dem Tintenbehälter zur Außenseite des Tintenbehälters ein. Bei einem vorbestimmten Druck δP = Pin - Pout (Ventil 21) zischen dem Raum und der Außenseite des Behälters oder bei einer Druckdifferenz δP4 = Pout - Pin (Ventil 20) übersteigt der auf die Innenfläche 25 der Ventile 20 und 21 wirkende Druck die Schließkontaktkraft zwischen den Blättern beruhend auf der Anwesenheit des Öls 26, so daß der Kontakt zwischen den Blättern freigegeben wird, um einen Gasfluß zu ermöglichen. Im Ergebnis wird der Druck im Raum auf ähnliche Weise gesteuert.
Bezugnehmend auf Fig. 38 wird ein weiters Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem der Flüssigkeitsbehälter mit dem zweitseitig wirkenden Luftventil gemäß Fig. 4 verwendet wird. Der obere Teil des Tintenbehälters ist mit einem zweitseitig wirkenden Luftventil versehen. Der Behälter enthält Tinte 53. Die Tinte wird über die Zufuhröffnung 56 und ein Zufuhrrohr 55 im Aufzeichnungskopf 54 zugeführt. Die Tinte wird aus dem Aufzeichnungskopf 54 über eine Tintenausstoßeinrichtung in Übereinstimmung mit dem Bildsignal ausgestoßen, das über eine nicht dargestellte Signalübertragungseinrichtung angelegt wird. Der Aufzeichnungskopf 54 ist auf einem Wagen des Druckers montiert, wobei der Tintenbehälter 51 an einer geeigneten Stelle im Drucker angeordnet ist, der nach der seriellen Druckbauart ausgeführt ist.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird der Ventilmechanismus dieser Erfindung als die Entlüftung verwendet, so daß ein stabiles Drucken ohne Tintenlekage ungeachtet der Position des Tintenbehälters möglich ist.
Die Tintenmenge 53 im Tintenbehälter 51 verringert sich in Übereinstimmung mit dem Druckbetrieb des Aufzeichnungskopfes, wobei der Druck im Tintenbehälter 51 nach und nach abfällt. Wenn er auf ein vorbestimmtes Niveau abgefallen ist, geht der Ventilmechanismus in Betrieb, um ein weiteres Abfallen des Drucks zu verhindern. Diese Funktion ist wirkungsvoll, um die Größe der Tropfen, die aus dem Aufzeichnungskopf 54 ausgestoßen werden, innerhalb eines vorbestimmten bevorzugten Bereichs zu halten.
Wenn der Tintenbehälter 51 weiterhin bei hoher Temperatur oder unter niedrigem Druck plaziert wird, kann die im Tintenbehälter 51 befindliche Luft über das zweiseitig wirkende Luftventil 50 nach außen entlassen werden, womit die Tinte 53 davon abgehalten wird, aus dem Aufzeichnungskopf zu lecken.
Weiterhin ist das zweiseitig wirkende Luftventil 50 normalerweise geschlossen, somit kann die Verdampfung von Tinte aus dem Behälter verhindert werden. Das Ventil kann sich leicht öffnen, auch wenn es für relativ lange Zeit im Schrank aufgehoben wird, da die Abstandaufrechterhaltungseinrichtung vorgesehen ist.
Bei der Verbesserung des vorstehenden Ausführungsbeispiels hinsichtlich der Verringerung des Betriebsdrucks, wird das Öffnen des Luftventils schnell bewirkt, wobei sich der Druck innerhalb des Behälter zu sehr verringert, mit der Folge von unsauberem Druck oder Tintenausstoßfehler, oder er steigt zu sehr an, mit der Folge von Tintenlekage.
Fig. 39 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Tintenbehälterabschnitts einer Aufzeichnungskopfeinheit eines Tintenstrahldruckers, bei dem das zweiseitig gerichtete Luftventil gemäß Fig. 4 verwendet wird.
An einem Ende des Tintenbehälters 61 ist ein zweiseitig gerichtetes Luftventil 60 vorgesehen, wobei eine Tintenblase 62 zur Aufnahme von Tinte 63 im Behälter aufgenommen ist. Die in der Tintenblase 62 befindliche Tinte 63 wird über die Zufuhröffnung 66 des Tintenbehälters 61 an den Aufzeichnungskopf 63 zugeführt. Die Tinte wird über Ausstoßauslaßöffnungen 65 durch eine nicht dargestellte Ausstoßeinrichtung in Übereinstimmung mit dem Bildsignal ausgestoßen, das von einer nicht dargestellten Signalübermittlungseinrichtung zugeführt wird. Der Tintenbehälter und der Aufzeichnungskopf ist auf einem Wagen montiert, wobei der Druckbetrieb seriell bewirkt wird.
Beim Druckbetrieb verringert sich die Menge an Tinte 63 in der Blase 62, wobei sich der Druck im Tintenbehälter 61 verringert. Wenn sich der Druck auf ein vorbestimmtes Niveau absenkt, öffnet sich das zweiseitig gerichtete Luftventil 60, um eine weitere Verringerung des Drucks zu verhindern. Diese Funktion ist wirkungsvoll, um die Größe der Tropfen, die über die Auslaßöffnungen 65 ausgestoßen werden, innerhalb eines vorbestimmten bevorzugten Bereichs zu halten.
Wenn der Behälter mit den Ausstoßauslaßöffnungen am Boden positioniert wird, steht die Tinte an den Ausstoßauslaßöffnungen unter statischem Druck, der der Höhe der Tinte entspricht. Durch die Funktion des Meniskus an den Ausstoßauslaßöffnungen leckt normalerweise die Tinte jedoch nicht. Wenn die Fläche mit den Ausstoßauslaßöffnungen naß ist und daher der Meniskus nicht gut funktioniert. Leckt die Tinte über die Ausstoßauslaßöffnungen aus der Blase. Da jedoch in diesem Ausführungsbeispiel das zweiseitig gerichtete Luftventil 60 vorgesehen ist und der Freigabedruck-Schwellenwert zum Zeitpunkt der Druckreduktion höher als der statische Druck ist, ist die Neigung der Tintenleckage beseitigt.
Wenn weiterhin der Tintenbehälter 61 hohen Temperaturen oder niedrigen Druck ausgesetzt wird, wird die im Tintenbehälter 61 befindliche Luft über das zweiseitig gerichtete Luftventil 60 auf einfache Weise an die Außenseite freigegeben, womit verhindert wird, daß die Tinte aus den Ausstoßauslaßöffnungen leckt.
Durch die Verbesserung des vorstehenden Ausführungsbeispiels bezüglich der Verringerung des Betriebsdrucks wird das Öffnen des Luftventils schneller bewirkt, wobei der Druck innerhalb des Behälters zu sehr abgesenkt wird, mit der Folge von unsauberem Druck oder Tintenausstoßfehler, oder er steigt zu sehr an mit der Folge von Tintenleckage.
Fig. 40 zeigt einen Tintenbehälter gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem die Tinte 73 von der Luft nicht durch eine Blase getrennt ist, sondern durch eine bewegliche Wand 72. Mit dem Verbrauch der Tinte durch den Aufzeichnungskopf bewegt sich die bewegliche Wand 72. Auch bei diesen Tintenbehälter ist ähnlich dem vorstehenden Ausführungsbeispiel der Tintenausstoß stabil, wobei auch wenn die Ausstoßauslaßöffnung feucht ist, Tinte nicht ständig leckt. Wenn andererseits die Temperatur ansteigt wird die im Behälter 71 befindliche Luft an die Außenseite des Behälters auf feine Weise freigesetzt, so daß die Tinte nicht heraus leckt.
Fig. 41 ist eine perspektivische Ansicht einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung IJRA, bei der die vorliegende Erfindung verwendet wird. Eine Leitspindel 5005 dreht sich mittels eines Antriebsübertragungszahnrads 5001 und 5009 durch die Vorwärts- und Rückwärtsdrehbewegung eines Antriebsmotors 5013. Die Leitspindel 5005 hat eine schraubenförmige Nut 5004, mit der eine Stift (nicht dargestellt) des Wagens Hc in Eingriff steht, wodurch der Wagen Hc in die Richtungen a und b hin und her bewegt wird. Eine Blattbegrenzungsplatte 5002 begrenzt das Blatt auf der Platte über den Wagenbewegungsbereich.
Ausgangspositions-Erfassungseinrichtungen 5007 und 5008 sind in Form eines Photokopplers ausgebildet, um die Anwesenheit eines Hebels 5006 des Wagens zu erfassen, in Abhängigkeit dessen die Drehrichtung des Motors 5013 geschaltet wird. Ein Stützbauteil 5016 stützt die Vorderseitenfläche des Aufzeichnungskopfes gegenüber einem Kappenbauteil 5022 zum Abdecken des Aufzeichnungskopfes. Eine Saugeinrichtung 5015 fungiert dazu, um den Aufzeichnungskopf über die Öffnung 5023 der Kappe abzusaugen, um den Aufzeichnungskopf wieder herzustellen.
Eine Reinigungsklinge 5017 wird nach vorne und hinten durch ein Bewegungsbauteil 5017 bewegt. Sie sind auf dem Stützrahmen 5018 der Hauptanordnung der Vorrichtung gelagert. Die Klinge kann anders ausgebildet sein, im einzelnen kann es sich um eine bekannte Reinigungsklinge handeln. Ein Hebel 5021 bewirkt den Start des Saug- Wiederherstellungsbetriebs und wird durch die Bewegung einer Nocke 5020 bewegt, die mit dem Wagen in Eingriff steht, wobei die Antriebskraft vom Antriebsmotor durch eine bekannte Übertragungseinrichtung, wie eine Kupplung oder ähnliches gesteuert wird.
Der Abdeck-, Reinigungs- und Saugbetrieb kann ausgeführt werden, wenn sich der Wagen in der Ausgangsposition der Leitspindel 5005 in diesem Ausführungsbeispiel befindet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch in einer anderen Systembauart verwendbar bei der ein derartiger Betrieb zu unterschiedlichen Zeitpunkten bewirkt wird. Die Aufzeichnungsvorrichtung ist mit einer elektrischen Signalzufuh reinrichtung versehen, um elektrisches Signale an dem Aufzeichnungskopf zuzuführen, so daß der Aufzeichnungsbetrieb bewirkt wird. Die einzelnen Aufbauten sind vorteilhaft, wobei ihre Kombination noch mehr zu bevorzugen ist.
Die Aufzeichnungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist mit einer Aufzeichnungssignal-Anwendungseinrichtung zur Zufuhr der Signale zum Antrieb des Aufzeichnungskopfes und mit einer Steuerungseinrichtung zum Steuern der Aufzeichnungsvorrichtung versehen.
Der Tintenbehälter wurde als ein Teil einer Tintenstrahlkopfeinheit beschrieben, die einstückig mit einem Aufzeichnungskopf versehen ist, der Tintenbehälter und der Aufzeichnungskopf können jedoch getrennte Bauteile sein, bei denen die Tinte an den Aufzeichnungskopf über eine Tintenleitung zugeführt wird.
Nachfolgend wird eine Informationsverarbeitungsvorrichtung, die die vorliegende Erfindung benutzt, und ein dafür geeigneter elektrischer Schaltkreis beschrieben.
Fig. 42 ist eine perspektivische Ansicht der Informationsverarbeitungsvorrichtung 604 mit einer eingebauten Aufzeichnungsvorrichtung gemäß dieser Erfindung.
Die Vorrichtung hat einen Drucker 601, der vorstehend beschrieben wurde, eine Tastatur 602 mit Tasten für Buchstaben und Figureneingabe und Befehlstasten, und eine Anzeige 603. Fig. 43 ist ein Blockdiagramm des elektrischen Schaltkreises der Informationsverarbeitungsvorrichtung 604.
Der elektrische Schaltkreis hat eine Hauptsteuerung 501, eine CPU hat die Eigenschaft eines Mikrocomputers 502 zur sequentiellen Betriebssteuerung, einen RAM mit einem Ar beitsbereich oder dem Bereich für die Text- oder Bilddaten, eine ROM zum Speichern von Programmen für den sequentiellen Betrieb und fester Daten, wie Schriftgarniturdaten, einen Timer 505 zur Erzeugung von Ausführungskreisläufen für die CPU 502 und zum Liefern eines exakten Timings für den Aufzeichnungsbetrieb des Druckers 601, und ein Interface 506 zum Verbinden der CPU 502 mit peripheren Einrichtungen.
Weiterhin hat es eine Steuerung für den Drucker 601, einen Kopftreiber 508 zur Zufuhr von elektrischer Leistung und Aufzeichnungsignalen an den Kopfwagen 101, Motortreiber 509a und 509b zur Zufuhr von Signalen und elektrischer Leistung zum Antrieb des Wagenmotors 402a und Zufuhrrollen 402b, einen Wagensensor 510 zum Erfassen der Position des Wagens 102, um beispielsweise zu bestimmen, ob sich der Wagen an der Ausgangsposition befindet oder nicht, und einen Papiersensor zum Erfassen der Anwesenheit oder Abwesenheit eines Aufzeichnungsmaterials 6, um einen Aufzeichnungsbetrieb außerhalb des Aufzeichnungsmaterials zu verhindern, wenn beispielsweise das Aufzeichnungsmaterial nicht zugeführt oder wenn der hintere Endabschnitt des Aufzeichnungsmaterials beschrieben worden ist.
Er hat weiterhin einen externen Speicher 605, wie einen FDD, HDD, RAM-Karte und ein externes Interface 512 zur Verbindung mit einer anderen Informationsverarbeitungsvorrichtung 604 oder zum Verbinden mit dem internen Bus, um die periphere Einrichtung zu steuern.
Obwohl in Fig. 43 nicht dargestellt, gibt es eine Spannungsquelle zur Zufuhr von elektrischer Leistung an den elektrischen Schaltkreis, der in Form einer aufladbaren Batterie (Trockenbatterie) oder eines Umwandlers für die Umwandlung von Wechselstrom ausgebildet sein kann.
Bezugnehmend auf Fig. 44 wird die sequentielle Aufzeichnungsbetriebssteuerung beschrieben.
Die nachfolgende Serie von Operationen startet in Abhängigkeit von Aufzeichnungsstartinstruktionen über die Tastatur oder über externe Aufzeichnungsstartinstruktionen durch das Interface.
Zuerst wird beschrieben, ob oder ob nicht die Anzeige und das Eingabefeld sich im On-Line-Zustand bei Schritt S1 befinden. Dies wird durchgeführt, um den Start des Druckbetriebs ohne hinreichende Vorbereitung des Druckers hauptsächlich dann zu vermeiden, wenn das Aufzeichnungsstartsignal von außerhalb über eine Verbindungsleitung oder ähnlichem übertragen wird.
Bei Schritt S2 wird beschrieben, ob oder ob nicht das Aufzeichnungsmaterial 6 im Drucker auf der Basis der Ausringung des Papiersensors 512 oder ähnlichem eingestellt ist. Dies wird durchgeführt, um das Verspritzen von Tinte, dadurch verursachte Verunreinigung der Vorrichtung und verschwendeten Verbrauch von Tinte zu vermeiden, wenn der Druckbetrieb ohne Aufzeichnungsmaterial gestartet wird.
Bei Schritt S2 wird unterschieden, ob der Walzenspalt zwischen der Andruckrolle 20 und der Zufuhrrolle 201 freigegeben ist oder nicht, wenn er nämlich freigegeben ist, wird das Aufzeichnungsmaterial nicht sauber zugeführt. Für diese Unterscheidung kann der Freigabehebel mit einem mechanischen Schalter versehen sein. Wenn das Aufzeichnungsmaterial nicht sauber eingelegt ist, geht der Betrieb weiter zu Schritt S3.
Bei Schritt S3 wird an den Betreiber eine Nachricht gegeben, um das Einlegen von Aufzeichnungsmaterial voranzu treiben. Die Nachricht kann in der Form eines Lichtes oder eines Geräusches sein.
Wenn das saubere Einlegen des Aufzeichnungsmaterials bei Schritt S3 unterschieden wird, geht der Betrieb weiter zu Schritt 4, an dem der Aufzeichnungsbetrieb startet. Abhängig von Befehlen aus der CPU 502 treibt der Kopftreiber 508 die Kopfkartusche 101 und synchron dazu treiben die Motortreiber 509a und 509b den Kartuschenmotor 402a und den Zufuhrmotor 402b. Der Aufzeichnungsbetrieb wird ausgeführt mit einer Bewegung für die Hauptabtastrichtung der Kartusche 102 einer Bewegung für die Unter-Abtastrichtung des Aufzeichnungsmaterials und mit einem Reinigungsbetrieb für den Aufzeichnungskopf 1.
Bei Schritt S5 wird die Beendigung des Aufzeichnungsbetriebs durch die CPU 502 oder ähnlichem angewiesen. Oder wenn das Seitenende oder das Ende des Aufzeichnungsbereichs kommt, ist der Aufzeichnungsbetrieb abgeschlossen.
Bei einem Schlußschritt 56 wird die Kartusche 102 in die Ausgangsposition zurückgeführt, so daß der Aufzeichnungskopf abgedeckt wird, um seine Tintenausstoßfläche hinsichtlich der Möglichkeit abgedeckt ist, daß der Hauptschalter nach dem Ende der Aufzeichnung außer Kraft ist. Das Aufzeichnungsmaterial wird ausgestoßen, indem der Zufuhrmotor 402b um einen vorbestimmten Betrag angetrieben wird oder indem der Zufuhrmotor 402b angetrieben wird, bis der Blattausstoß durch den Papiersensor 510 erfaßt wird. Dann wird das Ende des Aufzeichnungsbetriebs auf der Anzeige angezeigt, oder ein Signal, das das Ende anzeigt, wird an die periphere Einrichtung geschickt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Aufzeichnungskopf und der Tintenbehälter trennbar. Sie können auf oder außerhalb der Kartusche miteinander verbunden sein. Da der Tintenbehälter auf der Kartusche ist, ist kein Schlauch zur Tintenzufuhr erforderlich, wobei die Größe der Vorrichtung verringert werden kann. Wenn die Tinte zu Ende geht, muß lediglich der Tintenbehälter getauscht werden, so daß die Betriebskosten verringert sind.
Wenn entweder der Aufzeichnungskopf oder der Tintenbehälter ausgetauscht werden muß, muß lediglich das eine Teil ausgetauscht werden, so daß die Vorrichtung ökonomisch ist.
Wo der Aufzeichnungskopf und der Tintenbehälter durch einen auf dem Wagen befindlichen Hebel oder ähnliches getrennt werden, kann die Trennungsgeschwindigkeit gesteuert werden, so daß das Verschütten von Tinte aus der Tintenzufuhröffnung oder aus der Tintenaufnahmeöffnung verhindert werden kann. Wenn der Aufzeichnungskopf und der Tintenbehälter auf dem Wagen getrennt werden, ist es nicht erforderlich, den Aufzeichnungskopf direkt anzufassen, wodurch die Tintenausstoßseitenfläche des Aufzeichnungskopfs durch die Finger des Betreibers nicht berührt werden, so daß die Ausstoßseitenfläche vor Verschmutzung, die den Aufzeichnungsbetrieb beeinflußt, gestützt werden kann.
Wenn der Aufzeichnungskopf und der Tintenbehälter auf dem Wagen getrennt werden, ist der Abschnitt des Tintenbehälters, der Kraft aufnimmt, begrenzt, so daß die mechanische Festigkeit lediglich an einem derartigen Abschnitt hoch gemacht wird. Der übrige Abschnitt kann eine dünnere Dicke haben, so daß das Gewicht verringert werden kann, bzw. das Innenvolumen (Kapazität) kann vergrößert werden. Wenn die Aufzeichnungsfarbe geändert werden muß, kann der Aufzeichnungskopf und der Tintenbehälter als eine Einheit ersetzt werden, so daß der Austausch einfach ist, ohne das eine Farbvermischung möglich ist.
Die vorliegende Erfindung ist im einzelnen bei einem Tintenstrahlaufzeichnungskopf und bei einer Aufzeichnungsvorrichtung geeignete verwendbar, bei der thermische Energie durch einen elektrothermische Übertrager, ein Laserstrahl oder ähnliches verwendet wird, um den Zustand der Tinte zu verändern, um die Tinte auszustoßen oder auszufördern. Dies ist der Grund dafür, daß eine hohe Dichte der Bildelemente und eine hohe Auflösung der Aufzeichnung möglich sind.
Der typische Aufbau und das Betriebsprinzip sind vorzugsweise diejenigen, die in U. S. Patent Nr. 4,723,129 und 4,740,796 offenbart sind. Das Prinzip und der Aufbau ist auf das sogenannte Aufzeichnungssystem nach der On-Demand-Bauart und auf das Aufzeichnungssystem nach der kontinuierlichen Bauart anwendbar. Im einzelnen jedoch ist es geeignet für die On-Demand-Bauart, da das Prinzip derart ist, daß wenigstens ein Antriebssignal an einem elektrothermischen Übertrager angelegt wird, der an einem Flüssigkeits-(Tinten)-Halteblatt oder einer Tintenpassage angeordnet ist, wobei das Treibersignal hinreichend ist, um eine schnelle Temperaturerhöhung über dem kritischen Blasensiedepunkt zur Verfügung zu stellen, wodurch die thermische Energie durch den elektrothermischen Wandler zur Verfügung gestellt wird, um Filmsieden am Heizabschnitt des Aufzeichnungskopfes zu erzeugen, wodurch eine Blase in der Flüssigkeit (Tinte) entsprechend jedem Treibersignal ausgebildet werden kann. Durch die Erzeugung, die Entwicklung und die Kontraktion der Blasen wird die Flüssigkeit (Tinte) über die Ausstoßauslaßöffnung ausgestoßen, um wenigstens einen Tropfen zu erzeugen. Das Treibersignal hat bevorzugt die Form eines Impulses, da die Entwicklung und Kontraktion der Blase augenblicklich bewirkt werden kann, und daher kann die Flüssigkeit (Tinte) mit schneller Reaktion ausgestoßen werden. Das Treibersignal in Form eines Impulses ist bevorzugt derartig, wie es in den U.S. Patent Nr. 4,463,359 und 4,345,262 offenbart ist. Weiterhin ist die Temperaturanstiegsrate der Heizoberfläche bevorzugt derart, wie es im U.S. Patent Nr. 4,313,124 offenbart ist.
Der Aufbau des Aufzeichnungskopfes kann derart sein, wie er in den U.S. Patent Nr. 4,558,333 und 4,459,600 gezeigt ist, wobei der Heizabschnitt an einem gebogenen Abschnitt angeordnet ist, auch der Aufbau der Kombination der Ausstoßauslaßöffnung, der Flüssigkeitspassage und des elektrothermischen Wandlers kann derart gestaltet sein, wie es in den vorstehenden Patenten offengelegt ist. Weiterhin ist die vorliegende Erfindung auf den in japanischen offengelegten Patentanmeldungs-Nr. 123670/1984 offengelegten Aufbau anwendbar, bei dem ein gemeinsamer Schlitz als Ausstoßauslaßöffnung für eine Vielzahl von elektrothermischen Wandlern verwendet wird, und sie ist anwendbar auf den in der japanischen Offenlegungspatentanmeldungs Nr. 138461/1984 offengelegten Aufbau, bei dem eine Öffnung zum Absorbieren einer Druckwelle der thermischen Energie übereinstimmend zum Ausstoßabschnitt ausgebildet ist. Der Grund dafür liegt darin, daß die vorliegende Erfindung wirkungsvoll ist, den Aufzeichnungsbetrieb mit Sicherheit und bei hoher Effizienz durchzuführen ungeachtet der Bauart des Aufzeichnungskopfes.
Die vorliegende Erfindung ist bei einem Aufzeichnungskopf nach der sogenannte Vollinien-Bauart wirkungsvoll anwendbar, der eine Länge hat, die der maximalen Aufzeichnungsbreite entspricht. Ein derartiger Aufzeichnungskopf kann einen einzigen Aufzeichnungskopf und eine Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen haben, die zum Abdecken der maximalen Breite kombiniert werden.
Weiterhin ist die Erfindung anwendbar auf einen Aufzeichnungskopf nach er seriellen Bauart, bei der der Aufzeich nungskopf am Hauptaufbau befestigt ist, auf einen Aufzeichnungskopf nach der austauschbaren Chipbauart, der mit der Hauptvorrichtung elektrisch verbunden ist und der mit Tinte versorgt werden kann, wenn der im Hauptaufbau montiert ist, oder auf einen Aufzeichnungskopf nach der Kartuschenbauart, der einen integralen Tintenbehälter hat.
Das Vorsehen der Wiederherstellungseinrichtung und/oder der Hilfseinrichtung für den vorbereitenden Betrieb sind bevorzugt, da sie die Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung weiter stabilisieren kann. Solche Einrichtung sind eine Abdeckeinrichtung für den Aufzeichnungskopf, eine Reinigungseinrichtung hierfür, eine Druck- oder Saugeinrichrung, eine vorbereitende Heizeinrichtung, die der elektrothermische Wandler sein kann, ein zusätzliches Heizelement oder eine Kombination hiervon. Weiterhin kann eine Einrichtung zum Bewirken einer vorbereitenden Ausstoßung (nicht für den Aufzeichnungsbetrieb) den Aufzeichnungsbetrieb stabilisieren.
Was die Variation des montierbaren Aufzeichnungskopfs angeht, so kann es sich um einen einzelnen, einer einzelnen Farbtinte entsprechenden handeln oder es kann sich um eine Vielzahl handeln, die der Vielzahl von Tintenmaterialien mit unterschiedlichen Aufzeichnungsfarben oder -dichten entsprechen. Die vorliegende Erfindung ist wirkungsvoll anwendbar auf eine Vorrichtung mit wenigstens einer Betriebsart von entweder einer monochromatischen hauptsächlich schwarzen Betriebsart, einer Vielfarbenbetriebsart mit unterschiedlichen Farbtintenmaterialien und/oder einer vollfarbigen Betriebsart, die eine Mixtur von Farben verwendet, die als integral ausgebildete Aufzeichnungseinheit oder einer Kombination aus einer Vielzahl von Aufzeichnungsköpfen gebildet sein kann.
Weiterhin wurde im vorstehenden Ausführungsbeispiel flüssige Tinte verwendet. Es kann sich jedoch auch um Tintenmaterial handeln, das sich unterhalb Raumtemperatur verfestigt und bei Raumtemperatur verflüssigt. Da die Tinte innerhalb der Temperatur von nicht niedriger als 30ºC und nicht höher als 70ºC gesteuert wird, um die Viskosität der Tinte zu stabilisieren, um eine stabilisierte Ausstoßung in üblichen Aufzeichnungsvorrichtung nach dieser Bauart zur Verfügung zu stellen, kann die Tinte derart sein, daß sie innerhalb des Temperaturbereichs liegt, wenn das Aufzeichnungssignal in der vorliegenden Erfindung auf andere Tintenbauarten anwendbar ist. In einer davon wird die Temperaturerhöhung beruhend auf der thermischen Energie durch ihren Verbrauch für die Zustandsänderung der Tinte vom festen Zustand zum flüssigen Zustand ausdrücklich verhindert. Ein anderes Tintenmaterial verfestigt sich, wenn es belassen wird, um die Verdampfung der Tinte zu verhindern. Bei jedem der Fälle wird durch Anwendung der Aufzeichnungssignals, das thermische Energie erzeugt, die Tinte verflüssigt, wobei die verflüssigte Tinte ausgestoßen werden kann. Ein weiteres Tintenmaterial kann damit beginnen sich an dem Zeitpunkt zu verfestigen, wenn es das Aufzeichnungsmaterial erreicht. Die vorliegende Erfindung kann ebenso angewendet werden auf derartiges Tintenmaterial. das durch die Anwendung von thermischer Energie verflüssigt wird. Ein derartiges Tintenmaterial kann als flüssiges oder festes Material in Durchgangslöchern oder Aussparung aufbewahrt werden, die in einem porösen Blatt ausgebildet sind, wie dies in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 56847/1979 und der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 71260/1985 dargelegt ist. Das Blatt steht dem elektrothermischen Wandler gegenüber. Das effektivste Verfahren für die oben beschriebenen Tintenmaterialien ist das Filmsiedesystem.
Die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung kann als Ausgabeendgerät einer Informationsverarbeitungsvorrichtung, wie einem Computer oder ähnlichem, als eine Kopiervorrichtung kombiniert mit einem Bildlesegerät oder ähnlichem, oder als ein Facsimile-Gerät mit Informationssende- und Empfangsfunktionen, verwendet werden.
Wie vorstehend beschrieben ist gemäß der vorliegenden Erfindung das Luftventil einfach im Aufbau, wobei es beim vorbestimmten Druckschwellenwert auf feine Weise arbeitet. Die Einstellung des Betriebsdrucks erfolgt mit hohem Spielraum auf einfache Weise. Im Fall eines verwendeten zweiseitig gerichteten Ventils kann ein sehr kleiner Ventilmechanismus bewerkstelligt werden.
Beim Flüssigkeits- oder Tintenbehälter, der den Ventilmechanismus dieser Erfindung verwendet, wird der Druck im Tintenbehälter (im Raum zwischen der Tintenblase und dem Tintenbehälter) und daher der Druck in der Tintenblase durch den Unterschied der Betriebsdrücke von zwei Ventilmechanismen bestimmt. Durch Einstellen der zwei Betriebsdrücke der zwei Ventile kann der Tintendruck innerhalb eines genauen Druckbereichs ungeachtet der verbleibenden Menge von Tinte aufrechterhalten werden. Daher kann die Flüssigkeit auf stabile Weise ausgefördert werden.
Bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist das Ventil wirkungsvoll, um die Luftströmung in die zwei Richtungen zu steuern. Das Ventil gemäß dieser Erfindung ist für einen Behälter verwendbar, der Benzin, Lampenöl, flüchtende oder entflammbare Flüssigkeiten oder Chemikalien enthält, wenn die Größe und der Aufbau entsprechend modifiziert wird, wenn die Materialien des ersten Behälters und des zweiten Behälters gut ausgewählt sind und wenn der Betriebsdruck oder die Drücke die vorstehend beschrieben exakt gesteuert werden. Das Ventil ist verwendbar im Fall, daß ein stabiles Ausfördern von Flüssigkeit angestrebt wird. Die Verwendung bei einer Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung ist im einzelnen deswegen geeignet, da die feine Einstellung des Betriebsdrucks für die Wartung des Meniskus möglich ist und da die stabilisierte Ausförderung von Tinte möglich ist ungeachtet des Grads des Tintenverbrauchs.
Bei den Ventilmechanismus dieser Erfindung verwendenden Tintenbehälter kann die Flüssigkeit im wesentlichen mit einem vorbestimmten Druck ausgefördert werden, ungeachtet des verbleibenden Betrags von im Behälter befindlicher Tinte, wobei weiterhin das Flüssigkeitsfassungsvolumen groß ist, so daß der effiziente Flüssigkeitsbehälter mit einer stabilen Flüssigkeitsausförderung bewerkstelligt werden kann.
In dem der effiziente und stabilisierte Flüssigkeitsbehälter bei der Aufzeichnungskopfkartusche oder der Aufzeichnungsvorrichtung verwendet wird, kann die Größe der Elemente verringert werden. Die stabilisierte Ausförderung ist wirkungsvoll, um die Druckqualität zu stabilisieren und zu verbessern.
Wenn das zweiseitig wirkende Ventil verwendet wird, kann die Größe des Elements verringert werden.
Wo die Aussparungsabschnitte im dünnen Film oder im Stützabschnitt ausgebildet sind, wird die Aufstauung von Dichtungsmaterial im Aussparungsabschnitt gesammelt, so daß der Ventilbetrieb durch das sich bewegende und aufstauende Dichtungsmaterial nicht beeinflußt wird. Weiterhin wenn bei diesem Aussparungsabschnitt der dünne Film durch die Druckdifferenz über dem dünnen Film gebogen wird und das Ventil dadurch geöffnet wird, wird der dünne Film am Abschnitt des Aussparungsabschnitts gebogen. Daher ist der Grenzdruck zum Öffnen des Ventils (Freigabedruck- Schwellenwert) niedrig.
Daher kann die genaue Funktion des Ventils über eine lange Zeitdauer aufrecht erhalten werden. Wenn es weiterhin für einen Tintenbehälter für die Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung verwendet wird, kann der Freigabedruck- Schwellenwert niedrig gemacht werden, wobei der Unterschied zwischen dem Freigabedruck-Schwellenwert und dem Schließdruck-Schwellenwert klein sein kann. Dies ist signifikant wirkungsvoll, um eine uneinheitliche Aufzeichnungsdichte zu vermeiden und eine grobe Aufzeichnung zu vermeiden.
Wenn der Abstandsaufrechterhaltungsmechanismus zwischen dem dünnen Film und dem Stützabschnitt (Sitz) des Ventils verwendet wird, wird der Betriebsdruck aufrecht erhalten, auch wenn das Ventil für lange Zeit im Schrank verbleibt, wodurch der stabile Betrieb weiterhin sichergestellt ist.
Was das Ventil angeht, das ein Schutzbauteil hat, wenn seine dem dünnen Film gegenüberliegende Seite einen nicht flachen Aufbau hat, wird der dünne Film davon abgehalten gegen das Schutzbauteil gezogen zu werden, auch wenn das Ventil bei hoher Temperatur und hoher Luftfeuchtigkeit verwendet wird. Somit ist der Betrieb weiter stabilisiert.

Claims

1. Flüssigkeitsbehälter mit einer Kammer zum Aufnehmen von Flüssigkeit, die einen Auslaß zur Zufuhr von Flüssigkeit aus der Kammer hat, und mit einem Ventilmechanismus zum Steuern des Luftdrucks innerhalb des Behälters, wobei der Ventilmechanismus einen auf einer Stützfläche (1) sitzenden dünnen Film (3) hat, der eine Öffnung (2) des Behälters derart begrenzt, daß der dünne Film die Öffnung überdeckt, der dünne Film ist abhängig von einem vorbestimmten Unterschied des Luftdrucks zwischen der Außenseite und der Innenseite des Behälters beweglich, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilmechanismus einen ersten und einen zweiten dünnen Film (3 und 5) hat, wobei ein Dichtungsmaterial zwischen dem ersten dünnen Film und der Stützfläche vorgesehen ist, der erste dünne Film (3) hat eine Öffnung (4) und der zweite dünne Film (5) sitzt auf einer Fläche des ersten dünnen Film (3), der der Behälteröffnung gegenüberliegt, so daß er die Öffnung des ersten dünnen Films (3) überdeckt und so daß Dichtungsmaterial zwischen dem ersten und zweiten dünnen Film vorgesehen ist, der erste dünne Film (3) ist beweglich angeordnet, um Luft den Austritt aus der Behälteröffnung (2) zu ermöglichen, wenn der Luftdruck innerhalb des Behälters um einen vorbestimmten Betrag größer als der außerhalb des Behälters ist, und der zweite Film (5) ist beweglich angeordnet, um den Eintritt von Luft in den Behälter über die im ersten dünnen Film (3) vorgesehenen Öffnung (4) zu ermöglichen, wenn der Luftdruck außerhalb des Behälters um einen vorbestimmten Betrag größer als der innerhalb des Behälters ist.

2. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (63, 73) zur Aufnahme von Flüssigkeit innerhalb einer weiteren Kammer (61, 77) abgegrenzt ist und der Ventilmechanismus angeordnet ist, um den Eintritt oder den Austritt von Luft in einen Raum zwischen der Kammer (63, 73) und der weiteren Kammer (61, 77) zu ermöglichen.

3. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (63) die Form einer Blase hat.

4. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (73) durch eine Wand (72) abgegrenzt ist, die innerhalb der weiteren Kammer (77) beweglich ist.

5. Flüssigkeitsbehälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aussparungsabschnitt (6) auf dem Stützabschnitt (1) vorgesehen ist, um den ersten dünnen Film (3) örtlich festzulegen.

6. Flüssigkeitsbehälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilmechanismus durch ein Schutzbauteil (8) abgedeckt ist.

7. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das am Schutzbauteil (8) Vorsprünge ausgebildet sind.

8. Flüssigkeitsbehälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dünnen Filme (3 und 5) rechteckig sind und Öffnungen haben, die von Vorsprüngen (20) der Stützfläche (21) aufgenommen werden.

9. Flüssigkeitsbehälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Aussparungabschnitte (10) zumindest entweder in der Öffnung (2) oder der Umgebung einer Aussparung definiert sind, in der der erste dünne Film sitzt.

10. Flüssigkeitsbehälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens entweder die gegenüberliegende Fläche des Stützabschnitts (21) oder der zweite dünne Film (25) aufgerauht ist.

11. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauhigkeit in der Größenordnung von 1 bis 10 Mikrometer liegt.

12. Flüssigkeitsbehälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsmaterial Partikel (49) enthält.

13. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikel eine Größe von ungefähr 5 bis 20 Mikrometer haben.

14. Flüssigkeitsbehälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilmechanismus derart angeordnet ist, das der Betriebsdruck zur Freigabe von Luft an die Atmosphäre außerhalb des Behälters höher als der Betriebsdrucks ist, der die Einführung von Luft in den Behälter erlaubt.

15. Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (4) des ersten Films (3) kleiner als die Behälteröffnung (2) ist.

16. Flüssigkeitsbehälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter Tinte enthält und vorbereitet ist, um mit einem Tintenstrahlkopf für eine Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung verbunden zu werden.

17. Tintenstrahlkartusche mit einem Flüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, in Verbindung mit einem Tintenstrahlkopf zum Empfang von Tinte aus dem Flüssigkeitsbehälter und zur Bewirkung einer Aufzeichnung durch das Ausstoßen von Tinte auf ein Aufzeichnungsmedium.

18. Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung mit einem Wagen (HC), der eine Tintenstrahlkartusche nach Anspruch 17 stützt.