RU2259924C2 - Ink cartridge (variants), device and method for adjusting flow of liquid from cartridge - Google Patents
Ink cartridge (variants), device and method for adjusting flow of liquid from cartridge Download PDFInfo
- Publication number
- RU2259924C2 RU2259924C2 RU2003104378/12A RU2003104378A RU2259924C2 RU 2259924 C2 RU2259924 C2 RU 2259924C2 RU 2003104378/12 A RU2003104378/12 A RU 2003104378/12A RU 2003104378 A RU2003104378 A RU 2003104378A RU 2259924 C2 RU2259924 C2 RU 2259924C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ink
- channel
- flow
- elastic element
- outlet
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к картриджу для чернил, посредством которого осуществляют подачу чернил при надлежащем отрицательном давлении в пишущую головку, которая выпускает капельки чернил в ответ на сигналы печати, и к устройству и способу регулировки потока жидкости из картриджа для чернил в головку для струйной печати.The present invention relates to an ink cartridge, by which ink is supplied at an appropriate negative pressure to a recording head that ejects ink droplets in response to print signals, and to a device and method for adjusting a fluid flow from an ink cartridge to an ink jet head.
Устройство для струйной печати обычно устроено таким образом, что пишущая головка для струйной печати, посредством которой выпускают капельки чернил в ответ на сигналы печати, закреплена на каретке, совершающей возвратно-поступательное движение вдоль направления, соответствующего ширине листа бумаги, на которой осуществляют печать, а подачу чернил в пишущую головку производят из внешнего резервуара для чернил. В случае малогабаритного устройства для печати емкость для хранения чернил, например резервуар для чернил, выполняют съемной по отношению к каретке, что обеспечивает удобство в обслуживании и облегчает замену израсходованного резервуара для чернил новым резервуаром для чернил, содержащим в себе новый запас чернил (или различных чернил в том случае, если резервуар представляет собой резервуар для цветной печати).The inkjet printing apparatus is usually arranged so that the inkjet recording head, by which droplets of ink are released in response to the print signals, is mounted on a carriage reciprocating along a direction corresponding to the width of the sheet of paper to be printed on, and ink is supplied to the writing head from an external ink tank. In the case of a small-sized printing device, the ink storage tank, such as an ink tank, is removable with respect to the carriage, which provides easy maintenance and facilitates the replacement of a used ink tank with a new ink tank containing a new ink supply (or various inks if the tank is a color printing tank).
Для предотвращения утечки чернил из пишущей головки подобная емкость для хранения чернил обычно содержит в себе пропитанный чернилами пористый элемент, обеспечивающий удержание чернил за счет капиллярных сил в пористом элементе.To prevent ink leakage from the writing head, such an ink storage tank typically contains an ink-impregnated porous member that retains ink due to capillary forces in the porous member.
Кроме того, существует тенденция увеличения объема расхода чернил с течением времени, поскольку непрекращающаяся разработка новых усовершенствованных принтеров приводит к необходимости увеличения количества сопловых отверстий для обеспечения соответствия современным требованиям улучшенного качества печати и повышенной скорости печати.In addition, there is a tendency to increase ink consumption over time, because the ongoing development of new advanced printers leads to the need to increase the number of nozzle openings to meet modern requirements for improved print quality and increased print speed.
Для обеспечения соответствия этому прогрессу в области разработки струйных принтеров целесообразным вариантом является увеличение количества чернил, которое может храниться в емкости для хранения чернил, но это приводит к увеличению объема пористого элемента. Однако в случае наличия пористого элемента, который удерживает чернила за счет капиллярных сил, высота пористого элемента, то есть вводной столб в нем, является ограниченной и, следовательно, для увеличения объема сосуда необходимо увеличивать площадь дна емкости для хранения чернил, что приводит к возникновению проблемы, заключающейся в необходимости увеличения размера каретки и, следовательно, общего размера устройства для печати.In order to match this progress in the development of inkjet printers, it is advisable to increase the amount of ink that can be stored in the ink storage tank, but this leads to an increase in the volume of the porous element. However, in the case of the presence of a porous element that retains ink due to capillary forces, the height of the porous element, that is, the inlet column therein, is limited and, therefore, to increase the volume of the vessel, it is necessary to increase the bottom area of the ink storage tank, which leads to a problem consisting in the need to increase the size of the carriage and, therefore, the overall size of the printing device.
Для решения этой проблемы в опубликованном патенте Японии №8-174860 (абзацы 0041-0043) предложен изображенный на фиг.10 картридж для чернил, в центре которого расположен элемент, представляющий собой мембрану, способную деформироваться под действием давления чернил и снабженную сквозным отверстием, посредством которого создано седло мембранного клапана, а в месте, расположенном напротив седла мембранного клапана, расположен клапанный элемент. Для решения этой проблемы в опубликованной международной заявке PCT 00/103877 предложен картридж для чернил, в котором клапанный элемент выполнен из обладающего упругостью полимерного материала способом прессования под давлением, в центре клапанного элемента выполнено сквозное отверстие. В этом картридже соприкосновение тыльной поверхности клапанного элемента с герметизирующим элементом обеспечено за счет прижима посредством пружины, а перемещение клапанного элемента происходит за счет воздействия отрицательного давления на тыльную поверхность клапанного элемента, посредством чего обеспечивают вытекание чернил через сквозное отверстие в выходное отверстие для подачи чернил.To solve this problem, Japanese Published Patent No. 8-174860 (paragraphs 0041-0043) proposes the ink cartridge shown in FIG. 10, in the center of which there is an element that is a membrane capable of deforming under the influence of ink pressure and provided with a through hole through which created the seat of the membrane valve, and in the place opposite the seat of the membrane valve, there is a valve element. To solve this problem, the published international application PCT 00/103877 proposed an ink cartridge in which the valve element is made of an elastic polymer material by a pressure molding method, a through hole is made in the center of the valve element. In this cartridge, the back of the valve element is in contact with the sealing element due to the pressure by means of a spring, and the movement of the valve element is due to the negative pressure exerted on the back surface of the valve element, whereby ink flows out through the through hole to the ink outlet.
Между тем, для удовлетворения потребности в подобных картриджах, используемых для высокоскоростной печати, необходим картридж для чернил, обеспечивающий высокую производительность подачи чернил, посредством которого может быть осуществлена подача большого объема чернил в пишущую головку. Наиболее важным фактором, который тесно связан с производительностью подачи чернил в пишущую головку, является гидравлическое сопротивление проточного канала, находящегося в картридже.Meanwhile, in order to satisfy the need for such cartridges used for high-speed printing, an ink cartridge is required that provides high ink supply performance by which a large volume of ink can be supplied to the recording head. The most important factor, which is closely related to the performance of ink supply to the writing head, is the hydraulic resistance of the flow channel located in the cartridge.
В патенте США №4602662 описан клапан с внешним управлением, используемый в системах маркировки посредством жидкостей. В этой ссылке предложена идея клапана, входное и выходное отверстия которого расположены с одной стороны подвижного элемента, а с другой стороны подвижного элемента находятся пружина и внешний источник пониженного давления. В патенте, в частности, изложено, что пружину используют не для герметизации клапана, а только лишь для предотвращения сифонирования, а для удержания клапана в закрытом состоянии служит внешний источник пониженного давления.US Pat. No. 4,626,662 describes an externally controlled valve used in liquid marking systems. In this link, the idea of a valve is proposed, the inlet and outlet openings of which are located on one side of the movable element, and on the other side of the movable element there is a spring and an external source of reduced pressure. In the patent, in particular, it is stated that the spring is not used to seal the valve, but only to prevent siphoning, but to keep the valve closed, an external source of reduced pressure is used.
В патенте США №4971527 описан регулирующий клапан для систем маркировки посредством чернил. Диафрагма зажата между двумя пружинами и, таким образом, служит для демпфирования пульсаций давления в чернилах, протекающих между входным и выходным отверстиями, которые расположены на одной и той же стороне диафрагмы.US Pat. No. 4,971,527 describes a control valve for ink marking systems. The diaphragm is sandwiched between two springs and, thus, serves to damp the pressure pulsations in the ink flowing between the inlet and outlet openings, which are located on the same side of the diaphragm.
Патент США №5653251 относится к трубчатому клапану, приводимому в действие пониженным давлением. Несмотря на то, что входное и выходное отверстия расположены с одной и той же стороны мембраны клапана, сама эта мембрана может быть выполнена перфорированной, что позволяет жидкости перетекать на другую сторону мембраны. Кроме того, мембрана натянута на изогнутый выступ, а регулировку давления, "создающего щель" в клапане, осуществляют без использования пружины. В частности, в патенте США №5653251 раскрыта конструкция клапана, содержащего клапанный элемент, выполненный в виде упругодеформируемой мембраны, выпуклую часть, с которой клапанный элемент способен входить в соприкосновение, и проточный канал, выполненный в выпуклой части и перекрываемый клапанным элементом. В этой конструкции клапана отрицательное давление со стороны потребителя приложено к одной из поверхностей клапанного элемента, за счет чего происходит отделение клапанного элемента от проточного канала, обеспечивая тем самым управление подачей и прекращением подачи жидкости. Однако в открытом состоянии клапана площадь области клапанного элемента, воспринимающей давление жидкости (площадь области, воспринимающей давление), чрезвычайно мала, а это означает, что разность между площадью передней и задней поверхностей клапанного элемента велика. Поэтому малое изменение давления в результате расхода чернил пишущей головкой не может удерживать клапан в открытом состоянии. В том случае, когда клапан, имеющий подобную конструкцию, переходит в закрытое состояние, площадь области, воспринимающей давление, оказывается чрезвычайно большой, что обеспечивает возврат клапана в открытое состояние. Следовательно, существует проблема, состоящая в наличии многократных повторений этой процедуры, что является нежелательным и приводит к пульсациям при подаче чернил, которые, очевидно, могут оказать неблагоприятное воздействие на процесс печати.US Patent No. 5653251 relates to a tubular valve actuated by reduced pressure. Despite the fact that the inlet and outlet openings are located on the same side of the valve membrane, this membrane itself can be perforated, which allows fluid to flow to the other side of the membrane. In addition, the membrane is stretched over a curved protrusion, and the pressure "creating a gap" in the valve is adjusted without using a spring. In particular, in US Pat. In this valve design, a negative pressure from the consumer is applied to one of the surfaces of the valve element, due to which the valve element is separated from the flow channel, thereby providing control of the flow and termination of the fluid supply. However, in the open state of the valve, the area of the region of the valve element receiving pressure of the liquid (the area of the area receiving pressure) is extremely small, which means that the difference between the area of the front and rear surfaces of the valve element is large. Therefore, a small change in pressure as a result of ink consumption by the writing head cannot keep the valve open. In the case when the valve having a similar design goes into the closed state, the area of the pressure receiving region is extremely large, which ensures the valve returns to the open state. Therefore, there is a problem consisting in the presence of multiple repetitions of this procedure, which is undesirable and leads to ripples in the ink supply, which, obviously, can have an adverse effect on the printing process.
В картридже для чернил, раскрытом в указанной опубликованной международной заявке PCT 00/103877, гидравлическое сопротивление обусловлено наличием сквозного отверстия, которое образует канал для протекания чернил в элементе, представляющем собой мембрану, и кроме того, наличие большого гидравлического сопротивления также обусловлено наличием зазора между сквозным отверстием и клапанным элементом, который взаимодействует со сквозным отверстием.In the ink cartridge disclosed in the aforementioned published international application PCT 00/103877, the flow resistance is due to the presence of a through hole that forms an ink flow passage in the membrane member, and in addition, the large flow resistance is also due to the gap between the through an opening and a valve member that interacts with the through hole.
В европейской заявке на патент №1199178 описан картридж для чернил, имеющий механизм дифференциального клапана давления (аналогом его является картридж, описанный в опубликованной заявке на патент США №2002/0109760). В этой ссылке описаны клапаны, в которых принудительное примыкание отверстия в подвижной мембране к твердому выступу обеспечивают посредством пружины.European Patent Application No. 1199178 describes an ink cartridge having a differential pressure valve mechanism (the cartridge described in US Published Application No. 2002/0109760 is similar). In this reference, valves are described in which the spring in the movable membrane is forcibly adjoined to the solid protrusion.
Для снижения гидравлического сопротивления, вызванного наличием сквозного отверстия в элементе, представляющем собой мембрану, сквозное отверстие можно сделать имеющим больший диаметр, но поскольку элемент, представляющий собой мембрану, должен быть выполнен из упругого полимерного материала, то увеличение сквозного отверстия приведет к снижению нагрузки на единичную площадь, что вызовет уменьшение герметизирующего давления и, следовательно, ухудшение герметизирующей способности клапана и ухудшение рабочих характеристик картриджа.To reduce the hydraulic resistance caused by the presence of a through hole in the membrane element, the through hole can be made to have a larger diameter, but since the membrane element must be made of an elastic polymer material, an increase in the through hole will reduce the load on a unit area, which will cause a decrease in sealing pressure and, consequently, a deterioration in the sealing ability of the valve and a deterioration in the performance of the cartridge .
Поэтому может быть выполнено видоизменение, в котором для улучшения герметизирующей способности, в области клапанного элемента, который расположен напротив герметизирующего элемента, сформирована выступающая часть, а сквозное отверстие проходит через эту выступающую часть. Однако вследствие наличия силы смещения пружины закрытое состояние клапана обеспечивают путем упругой деформации и сплющивания выступающей части.Therefore, a modification can be made in which, in order to improve the sealing ability, a protruding part is formed in the region of the valve element which is located opposite the sealing element, and a through hole passes through this protruding part. However, due to the bias force of the spring, the closed state of the valve is ensured by elastic deformation and flattening of the protruding part.
Следовательно, даже в том случае, когда на клапанный элемент отрицательное давление действует таким образом, что он перемещается в обратном направлении от герметизирующего элемента на величину, соответствующую воспринятому отрицательному давлению, выступающая часть, которая была подвергнута упругой деформации, возвращается в исходное состояние, и следовательно, гидравлическое сопротивление проточного канала в открытом состоянии клапана является высоким. В том случае, когда требуется большой расход чернил, например, при печати изображений, существует вероятность того, что подача достаточного количества чернил не сможет быть обеспечена.Therefore, even when negative pressure acts on the valve element in such a way that it moves in the opposite direction from the sealing element by an amount corresponding to the perceived negative pressure, the protruding part that has been subjected to elastic deformation returns to its original state, and therefore , the hydraulic resistance of the flow channel in the open state of the valve is high. In the case where high ink consumption is required, for example, when printing images, there is a possibility that the supply of sufficient ink cannot be ensured.
Кроме того, для обеспечения устойчивости закрытого состояния клапанного элемента выступающая часть должна быть сплющена в достаточной степени для того, чтобы она вошла в плотное соприкосновение с герметизирующим элементом. Для этого выступающая часть клапанного элемента выполнена в виде упругого элемента из эластомера. К тому же, выступающая часть клапанного элемента является толстой по сравнению с поверхностью мембраны клапанного элемента, воспринимающей перепад давления. Поэтому существует вероятность возникновения турбулентного потока полимера при прессовании под давлением, и следовательно, появляется вероятность появления швов, возникающих в результате прессования, что создает трудности при создании выступающей части клапанного элемента, которая имеет значительный выступ по отношению к поверхности мембраны.In addition, to ensure the stability of the closed state of the valve element, the protruding part must be sufficiently flattened so that it comes into close contact with the sealing element. For this, the protruding part of the valve element is made in the form of an elastic element of elastomer. In addition, the protruding part of the valve element is thick compared to the surface of the membrane of the valve element, perceiving a differential pressure. Therefore, there is a likelihood of a turbulent polymer flow occurring during compression molding, and therefore there is a likelihood of welds arising as a result of pressing, which makes it difficult to create a protruding portion of the valve element that has a significant protrusion with respect to the membrane surface.
Кроме того, поскольку наличие отклонений от заданной точности при изготовлении деталей и при их монтаже приводит к смещению соосности между выступающей частью клапанного элемента и герметизирующим элементом, контактная поверхность герметизирующего элемента должна быть выполнена большой по сравнению с диаметром выступающей части клапанного элемента для обеспечения надлежащего совмещения.In addition, since the presence of deviations from the specified accuracy in the manufacture of parts and during their installation leads to a misalignment between the protruding part of the valve element and the sealing element, the contact surface of the sealing element must be made large compared to the diameter of the protruding part of the valve element to ensure proper alignment.
Эти обстоятельства обуславливают то, что герметизирующий элемент занимает собой большую область вокруг выступающей части клапанного элемента, вследствие чего возникает проблема наличия большого гидравлического сопротивления проточного канала.These circumstances lead to the fact that the sealing element occupies a large area around the protruding part of the valve element, as a result of which there is a problem of the large hydraulic resistance of the flow channel.
Кроме того, поскольку необходимо сформировать сквозное отверстие, проходящее через выступающую часть клапанного элемента, то существует вероятность образования в герметизирующей области складок или канавок, обусловленных наличием сварных швов, наличие которых приводит к снижению коэффициента выхода годных изделий, что является нежелательным.In addition, since it is necessary to form a through hole passing through the protruding part of the valve element, there is a likelihood of wrinkles or grooves in the sealing region due to the presence of welds, the presence of which leads to a decrease in the yield coefficient of products, which is undesirable.
Более того, в том случае, когда в качестве попытки уменьшения гидравлического сопротивления проточного канала для сквозного отверстия, выполненного в элементе, представляющем собой мембрану, используют такую конфигурацию сквозного отверстия, как, например, конусная конфигурация, нижняя часть выступающей части имеет малую толщину стенки, что приводит к возникновению проблемы, заключающейся в том, что происходит деформация выступающей части во внутреннюю часть сквозного отверстия. То есть возникает дополнительная проблема наличия ограничений, налагаемых на конфигурацию сквозного отверстия.Moreover, in the case when, as an attempt to reduce the hydraulic resistance of the flow channel for the through hole made in the element representing the membrane, a through hole configuration such as, for example, a cone configuration is used, the lower part of the protruding part has a small wall thickness, which leads to a problem in that the protruding part is deformed into the inside of the through hole. That is, there is an additional problem of having restrictions imposed on the configuration of the through hole.
Настоящее изобретение было создано, отчасти, для решения этих вышеуказанных проблем.The present invention was created, in part, to solve these above problems.
Техническим результатом настоящего изобретения является создание картриджа для чернил, посредством которого может быть уменьшено гидравлическое сопротивление проточного канала вокруг сквозного отверстия в механизме для создания отрицательного давления, обеспечивая тем самым соответствие требованиям в отношении подачи большого объема чернил, расходуемых пишущей головкой.The technical result of the present invention is the creation of an ink cartridge by which the hydraulic resistance of the flow channel around the through hole in the mechanism for creating negative pressure can be reduced, thereby ensuring compliance with the requirements for supplying a large volume of ink consumed by the recording head.
Другим техническим результатом настоящего изобретения является создание картриджа для чернил, производство которого может быть осуществлено с высоким коэффициентом выхода годных изделий.Another technical result of the present invention is the creation of an ink cartridge, the production of which can be carried out with a high yield rate.
Еще одним техническим результатом настоящего изобретения является создание механизма регулировки потока жидкости для пишущей головки, который может обеспечить уменьшение гидравлического сопротивления вокруг сквозного отверстия в механизме для создания отрицательного давления, посредством чего обеспечивают возможность подачи большого объема чернил, расходуемых пишущей головкой.Another technical result of the present invention is the creation of a fluid flow control mechanism for the writing head, which can provide a reduction in hydraulic resistance around the through hole in the mechanism to create negative pressure, whereby it is possible to supply a large volume of ink consumed by the writing head.
Эти технические результаты достигаются тем, что картридж для чернил содержит резервуар для хранения чернил, выходное отверстие для подачи чернил, сообщающееся с резервуаром для хранения чернил через канал для протекания чернил, и механизм для создания отрицательного давления, избирательно перекрывающий и открывающий канал для протекания чернил вследствие расхода чернил и содержащий элемент, образующий канал для подачи чернил, расположенный между резервуаром для хранения чернил и выходным отверстием для подачи чернил и образующий канал для протекания чернил, сообщающийся с выходным отверстием для подачи чернил, и упругий элемент, расположенный в элементе, образующем канал для подачи чернил, и имеющий первую поверхность, воспринимающую первое давление в резервуаре для хранения чернил через первый проточный канал, созданный в элементе, образующем канал для подачи чернил, и вторую поверхность, воспринимающую второе давление в выходном отверстии для подачи чернил через второй проточный канал, созданный в элементе, образующем канал для подачи чернил, посредством чего обеспечено соприкосновение упругого элемента с открываемой частью канала для протекания чернил и его отделение от нее за счет приложенной силы упругости, зависящей, по меньшей мере, частично, от разности между первым давлением и вторым давлением, при этом упругий элемент способен перемещаться таким образом, чтобы он открывал открываемую часть канала для протекания чернил при уменьшении давления в выходном отверстии для подачи чернил до величины, меньшей или равной заранее заданному значению, обеспечивая тем самым открывание канала для протекания чернил и подачу чернил в выходное отверстие для подачи чернил.These technical results are achieved in that the ink cartridge contains an ink storage tank, an ink supply outlet communicating with the ink storage tank through the ink flow passage, and a negative pressure mechanism selectively closing and opening the ink flow passage due to ink flow and containing an element forming an ink supply channel located between the ink storage tank and the ink supply outlet and forming a channel an ink flow passage communicating with an ink supply outlet, and an elastic element disposed in an element forming an ink supply channel and having a first surface receiving a first pressure in the ink storage tank through a first flow channel created in the element forming a channel for supplying ink, and a second surface receiving a second pressure in the outlet for supplying ink through a second flow channel created in the element forming the channel for supplying ink, whereby the contact of the elastic element with the open part of the channel for the flow of ink is sintered and its separation from it due to the applied elastic force, depending at least in part on the difference between the first pressure and the second pressure, while the elastic element is able to move so that it opened the opening part of the channel for the flow of ink while reducing the pressure in the outlet for supplying ink to a value less than or equal to a predetermined value, thereby ensuring the opening of the channel for percolation ink and supplying ink to the outlet for supplying ink.
Согласно вышеуказанной конструкции существует возможность подачи через сквозное отверстие, выполненное в упругом элементе, и следовательно, упругий элемент может быть выполнен имеющим, по существу, плоскую поверхность. Возможность устранения сужения проточного канала, вызванного возвращением выступающей части в исходное положение, существует даже в том случае, когда воздействие отрицательного давления возвращает упругий элемент обратно. Кроме того, существует возможность избежать появления сварных швов, которые могут возникать при прессовании под давлением, за счет чего обеспечивают увеличение коэффициента выхода годных изделий.According to the above construction, it is possible to feed through a through hole made in the elastic element, and therefore, the elastic element can be made having a substantially flat surface. The possibility of eliminating the narrowing of the flow channel caused by the return of the protruding part to its original position exists even when the effect of negative pressure returns the elastic element back. In addition, it is possible to avoid the appearance of welds, which can occur during pressing under pressure, thereby providing an increase in the yield of products.
Кроме того, та область упругого элемента, которую используют для герметизации открываемой части канала для протекания чернил, может быть выполнена в виде плоской поверхности. Посредством такой конструкции может быть обеспечен большой зазор между открываемой частью канала для протекания чернил и клапанным элементом, а также может быть уменьшена его глубина. Поэтому существует возможность уменьшить гидравлическое сопротивление проточного канала, обеспечивая тем самым возможность большого расхода чернил пишущей головкой. То есть существует возможность создания картриджа для чернил, пригодного для высокоскоростной печати.In addition, the region of the elastic element, which is used to seal the open part of the channel for the flow of ink, can be made in the form of a flat surface. By means of such a design, a large gap between the opening part of the ink flow passage and the valve element can be provided, and its depth can also be reduced. Therefore, it is possible to reduce the hydraulic resistance of the flow channel, thereby providing the possibility of high ink consumption by the writing head. That is, there is the possibility of creating an ink cartridge suitable for high-speed printing.
Упругий элемент сможет иметь плоскую поверхность, по меньшей мере, вблизи области, соприкасающейся с открываемой частью канала для протекания чернил.The elastic element can have a flat surface, at least near an area in contact with the open part of the channel for the flow of ink.
Картридж может дополнительно содержать смещающий элемент, и вторая поверхность упругого элемента принудительно смещена смещающим элементом по направлению к открываемой части канала для протекания чернил.The cartridge may further comprise a biasing element, and the second surface of the elastic element is forcibly biased by the biasing element towards the openable portion of the ink flow channel.
Канал для протекания чернил и первый и второй проточные каналы, по меньшей мере, могут быть частично образованы частями, снабженными выемками, выполненными в элементе, образующем канал для подачи чернил, и по меньшей мере, одной пленкой для герметизации частей, снабженных выемками.The ink flow channel and the first and second flow channels can be at least partially formed by parts provided with recesses formed in an element forming an ink supply channel and at least one film for sealing parts provided with recesses.
Открываемая часть канала для протекания чернил может содержать сквозное отверстие, выполненное в элементе, образующем канал для подачи чернил, может дополнительно содержать корпус, имеющий выходное отверстие для подачи чернил и открытую поверхность, и крышку, герметично закрывающую открытую поверхность корпуса, при этом механизм для создания отрицательного давления расположен в области, которая выполнена либо в виде единого целого с корпусом, либо в виде отдельной детали по отношению к корпусу. Резервуар для хранения чернил разделен на верхнюю область резервуара для хранения чернил, может быть, герметичную по отношению к окружающей среде, и нижнюю область резервуара для хранения чернил, сообщающуюся с окружающей средой, причем верхняя и нижняя области резервуара для хранения чернил являются взаимно сообщающимися между собой через всасывающий проточный канал, механизм для создания отрицательного давления размещен в верхней области резервуара для хранения чернил, а элемент, образующий канал для подачи чернил, расположен между верхней областью резервуара для хранения чернил и выходным отверстием для подачи чернил.The opening portion of the ink flow passage may comprise a through hole formed in the element forming the ink supply passage, may further comprise a housing having an ink outlet and an open surface, and a lid hermetically closing the open surface of the housing, the mechanism for creating negative pressure is located in the region, which is made either as a single unit with the housing, or as a separate part with respect to the housing. The ink storage tank is divided into an upper region of the ink storage tank, possibly sealed to the environment, and a lower region of the ink storage tank in communication with the environment, the upper and lower regions of the ink storage tank being mutually interconnected through the suction flow channel, the mechanism for creating negative pressure is located in the upper region of the ink storage tank, and the element forming the ink supply channel is located between the upper region of the ink storage tank and the ink outlet.
Верхняя область резервуара для хранения чернил может быть разделена разделительной перегородкой на резервуар для хранения чернил, находящийся ниже по течению потока, сообщающийся с выходным отверстием для подачи чернил, и резервуар для хранения чернил, находящийся выше по течению потока, сообщающийся со всасывающим проточным каналом, и механизм для создания отрицательного давления размещен в резервуаре для хранения чернил, находящемся ниже по течению потока.The upper region of the ink storage tank may be divided by a dividing wall into an ink storage tank located downstream, communicating with an ink supply outlet, and an ink storage tank upstream, communicating with a suction flow channel, and a negative pressure mechanism is located in the ink storage tank downstream.
Элемент, образующий канал для подачи чернил, может быть выполнен в виде единого целого с основным корпусом резервуара, ограничивающим резервуар для хранения чернил.The element forming the channel for supplying ink can be made in one piece with the main body of the tank, limiting the tank for storing ink.
Канал для протекания чернил, сообщающийся с выходным отверстием для подачи чернил, может быть ограничен, по меньшей мере, частично частью, снабженной выемкой, выполненной в основном корпусе резервуара, ограничивающем резервуар для хранения чернил, и пленкой для герметизации части, снабженной выемкой.The ink flow channel communicating with the ink supply outlet may be at least partially limited by a recess provided in a main body of the tank defining the ink storage tank and a film for sealing the recessed part.
Элемент, образующий канал для подачи чернил, может содержать часть в виде кольцевой рамки и донную часть, служащие в качестве перегородок в резервуаре для хранения чернил, в донной части выполнена открываемая часть канала для протекания чернил, а упругий элемент установлен в той части рамки, которая расположена напротив открываемой части канала для протекания чернил.The element forming the ink supply channel may contain an annular frame part and a bottom part serving as partitions in the ink storage tank, an open part of the ink flow channel is made in the bottom part, and an elastic element is installed in that part of the frame located opposite the open part of the channel for the flow of ink.
Ширина элемента, образующего канал для подачи чернил, может быть равна ширине основного корпуса резервуара, ограничивающего резервуар для хранения чернил, а элемент, образующий канал для подачи чернил, может быть герметизирован посредством пленки, герметизирующей часть основного корпуса резервуара и служащей границей резервуара для хранения чернил.The width of the element forming the channel for supplying ink can be equal to the width of the main body of the tank that bounds the ink storage tank, and the element forming the channel for supplying ink can be sealed with a film that seals part of the main body of the tank and serves as the boundary of the ink storage tank .
Ширина элемента, образующего канал для подачи чернил, может быть меньше, чем ширина основного корпуса резервуара, ограничивающего резервуар для хранения чернил, элемент, образующий канал для подачи чернил, герметизирован посредством первой пленки, а часть основного корпуса резервуара герметизирована посредством второй пленки, которая служит границей резервуара для хранения чернил.The width of the element forming the ink supply channel may be smaller than the width of the main body of the tank defining the ink storage tank, the element forming the ink supply channel is sealed by the first film, and a part of the main body of the tank is sealed by the second film, which serves the border of the ink storage tank.
Открываемая часть канала для протекания чернил может содержать сквозное отверстие, выполненное в выступающей части, периферийная часть которой выполнена в виде плоской поверхности.The opening part of the channel for the flow of ink may contain a through hole made in the protruding part, the peripheral part of which is made in the form of a flat surface.
Открываемая часть канала для протекания чернил может быть выполнена в виде сквозного отверстия в выступающей части, имеющей в сечении коническую форму. Указанные технические результаты достигаются также и тем, что картридж для чернил содержит резервуар для хранения чернил, выходное отверстие для подачи чернил, сообщающееся с резервуаром для хранения чернил через канал для протекания чернил, и механизм для создания отрицательного давления, избирательно перекрывающий и открывающий канал для протекания чернил вследствие расхода чернил и содержащий упругий элемент, имеющий первую и вторую поверхности, канал для протекания чернил, сообщающийся с выходным отверстием для подачи чернил и имеющий открываемую часть в том месте, в котором первая поверхность упругого элемента входит в соприкосновение с открываемой частью и отделяется от нее, сообщающаяся часть, обращенная к первой поверхности упругого элемента и сообщающаяся с резервуаром для хранения чернил, и часть в виде пространственного промежутка, обращенная ко второй поверхности упругого элемента и сообщающаяся с выходным отверстием для подачи чернил.The opened part of the channel for the flow of ink can be made in the form of a through hole in the protruding part, having a conical section in cross section. The indicated technical results are also achieved by the fact that the ink cartridge contains an ink storage tank, an ink supply outlet communicating with the ink storage tank through the ink flow channel, and a negative pressure mechanism that selectively closes and opens the flow channel ink due to ink consumption and comprising an elastic element having a first and second surface, an ink flow passage communicating with an ink supply outlet and providing an open part at the place where the first surface of the elastic element comes into contact with and is separated from the open part, the communicating part facing the first surface of the elastic element and communicating with the ink storage tank, and the part in the form of a spatial gap facing the second surface of the elastic element and communicating with the outlet for supplying ink.
Механизм для создания отрицательного давления может дополнительно содержать разделительную перегородку, расположенную с той стороны упругого элемента, которая находится выше по течению потока и служит границей камеры, расположенной между упругим элементом и разделительной перегородкой, при этом разделительная перегородка имеет выступающую часть, к которой прижата первая поверхность упругого элемента, и открываемую часть канала для протекания чернил, выполненную в выступающей части.The mechanism for creating negative pressure may further comprise a dividing wall located on the side of the elastic element, which is located upstream and serves as the boundary of the chamber located between the elastic element and the dividing wall, while the dividing wall has a protruding part to which the first surface is pressed an elastic element, and an opening part of the channel for the flow of ink, made in the protruding part.
Механизм для создания отрицательного давления может дополнительно содержать смещающий элемент, расположенный напротив выступающей части и обеспечивающий принудительное смещение упругого элемента в направлении выступающей части.The mechanism for creating negative pressure may further comprise a biasing element located opposite the protruding part and providing a forced displacement of the elastic element in the direction of the protruding part.
Принудительное смещение упругого элемента в направлении выступающей части может быть обеспечено за счет упругой деформации упругого элемента.Forced displacement of the elastic element in the direction of the protruding part can be achieved due to the elastic deformation of the elastic element.
Открываемая часть выступающей части может быть выполнена таким образом, что, по существу, обращена к центру упругого элемента.The exposed part of the protruding part can be made in such a way that, essentially, facing the center of the elastic element.
Часть в виде пространственного промежутка может содержать камеру, обращенную ко второй поверхности упругого элемента и выполненную таким образом, что расход чернил вызывает изменение давления, приложенного к той стороне упругого элемента, которая находится ниже по течению потока, а измененное давление приложено, по существу, ко всей площади второй поверхности упругого элемента.Part in the form of a spatial gap may contain a camera facing the second surface of the elastic element and made in such a way that the ink flow causes a change in pressure applied to that side of the elastic element, which is located downstream, and the changed pressure is applied essentially to the entire area of the second surface of the elastic element.
Чернила, находящиеся в камере для хранения чернил, могут протекать в выходное отверстие для подачи чернил в следующем порядке: через проточный канал, соединяющий камеру хранения чернил с первой поверхностью упругого элемента, через открываемую часть канала для протекания чернил, через проточный канал, соединенный с открываемой частью канала для протекания чернил, через часть в виде пространственного промежутка, обращенного ко второй поверхности упругого элемента, и через проточный канал, соединяющий часть в виде пространственного промежутка с выходным отверстием для подачи чернил.Ink located in the ink storage chamber can flow into the ink supply outlet in the following order: through a flow channel connecting the ink storage chamber to the first surface of the elastic element, through the open part of the ink flow channel, through the flow channel connected to the open part of the channel for the flow of ink, through the part in the form of a spatial gap facing the second surface of the elastic element, and through the flow channel connecting the part in the form of a spatial prom ink bottle with ink outlet.
Проточный канал канала для протекания чернил содержит первую часть, обеспечивающую сообщение открываемой части выступающей части с выходным отверстием для подачи чернил, проточный канал разветвлен в промежуточной части, служащей границей разветвленного канала, часть в виде пространственного промежутка содержит замкнутое пространство, давление в котором приложено, по существу, ко всей площади второй поверхности упругого элемента, при этом разветвленный канал сообщается с замкнутым пространством.The flow channel of the channel for the flow of ink contains the first part, which provides the message of the open part of the protruding part with the outlet for supplying ink, the flow channel is branched in the intermediate part, which serves as the boundary of the branched channel, the part in the form of a spatial gap contains a closed space, the pressure of which is applied, essentially, to the entire area of the second surface of the elastic element, while the branched channel communicates with a closed space.
Первая и вторая поверхности упругого элемента могут иметь, по существу, одинаковую площадь контакта с чернилами.The first and second surfaces of the elastic element can have substantially the same ink contact area.
Открываемая часть канала для протекания чернил может содержать цилиндрическую часть, расположенную со стороны упругого элемента, и расширенную часть, расширяющуюся наружу при прохождении вдоль расширенной части в направлении потока чернил к выходному отверстию для подачи чернил.The opening portion of the ink flow passage may comprise a cylindrical portion located on the side of the elastic member and an expanded portion expanding outward as it extends along the extended portion in the direction of ink flow to the ink supply outlet.
Следовательно, существует возможность обеспечить надежную герметизацию посредством цилиндрической части и снизить полное гидравлическое сопротивление проточного канала за счет наличия расширенной части.Therefore, it is possible to provide reliable sealing by means of a cylindrical part and to reduce the total hydraulic resistance of the flow channel due to the presence of the expanded part.
Указанные технические результаты достигаются и тем, что устройство для регулировки потока жидкости для пишущей головки содержит упругий элемент, имеющий первую и вторую поверхности, и способный перемещаться в ответ на перепад давлений между первой и второй поверхностями, сообщающуюся часть, обращенную к первой поверхности упругого элемента и выполненную таким образом, что обеспечивает сообщение с резервуаром для чернил, в котором хранят чернила, отверстие для вытекания чернил, открываемую часть канала для протекания чернил, сообщающуюся с отверстием для вытекания чернил, при этом первая поверхность упругого элемента выполнена таким образом, что способна входить в соприкосновение с открываемой частью и отделяться от нее, и часть в виде пространственного промежутка, обращенную ко второй поверхности упругого элемента и сообщающуюся с отверстием для вытекания чернил.These technical results are achieved by the fact that the device for adjusting the fluid flow for the writing head contains an elastic element having a first and second surface, and is able to move in response to a pressure difference between the first and second surfaces, a communicating part facing the first surface of the elastic element and made in such a way that provides communication with the ink tank in which the ink is stored, an ink outflow opening, an openable portion of the ink flow passage informing with the hole for the outflow of ink, while the first surface of the elastic element is made in such a way that it is able to come into contact with the open part and separate from it, and the part in the form of a spatial gap facing the second surface of the elastic element and communicating with the hole for the outflow of ink .
Поскольку согласно вышеуказанной конструкции площадь отверстия части в виде пространственного промежутка превышает площадь отверстия открываемой части канала для протекания чернил, сообщающегося с отверстием для вытекания чернил, то изменение давления с той стороны, которая находится ниже по течению потока, то есть со стороны отверстия для вытекания чернил, вызванное расходом чернил, может быть эффективно приложено к упругому элементу, обеспечивая надежное перемещение упругого элемента в состояние, в котором клапан открыт.Since, according to the above construction, the opening area of the part in the form of a spatial gap is larger than the opening area of the open part of the ink flow channel communicating with the ink outlet, the pressure change on the side that is downstream, that is, from the side of the ink outlet caused by ink consumption can be effectively applied to the elastic element, ensuring reliable movement of the elastic element in a state in which the valve is open.
Устройство может содержать разделительную перегородку, расположенную с той стороны упругого элемента, которая находится выше по течению потока и служит границей камеры, расположенной между упругим элементом и разделительной перегородкой, при этом разделительная перегородка имеет выступающую часть, к которой прижата первая поверхность упругого элемента, и открываемую часть канала для протекания чернил, сообщающегося с отверстием для вытекания чернил, выполненную в выступающей части.The device may include a separating partition located on the side of the elastic element, which is located upstream of the flow and serves as the boundary of the chamber located between the elastic element and the separating partition, while the separating partition has a protruding part to which the first surface of the elastic element is pressed and opened part of the channel for the flow of ink in communication with the hole for the flow of ink, made in the protruding part.
Следовательно, поскольку в состоянии подачи чернил, в котором упругий элемент отделен от открываемой части, может быть обеспечено наличие большого пространства вокруг выступающей части, то существует возможность уменьшить потери динамического давления, обусловленные потоком чернил. То есть выступающая часть может быть выполнена из того же самого материала, что и основной корпус резервуара, может быть задан желательный размер выступа (высота) выступающей части и, кроме того, может быть предоставлена большая свобода при конструировании формы выступающей части и формы сквозного отверстия.Therefore, since in the ink supply state in which the elastic element is separated from the opening part, a large space around the protruding part can be ensured, it is possible to reduce the dynamic pressure loss caused by the ink flow. That is, the protruding part can be made of the same material as the main body of the tank, the desired protrusion size (height) of the protruding part can be set and, in addition, more freedom can be provided when designing the protruding part shape and the through hole shape.
Устройство может содержать смещающий элемент, расположенный напротив выступающей части и принудительно смещающий упругий элемент в направлении выступающей части.The device may include a biasing element located opposite the protruding part and forcibly biasing the elastic element in the direction of the protruding part.
Следовательно, это обеспечивает возможность надежного контакта упругого элемента с выступающей частью вне зависимости от положения упругого элемента, посредством чего обеспечивают герметизацию между ними вне зависимости от наличия воспринимаемых внешних колебаний, например, колебаний, вызванных перемещением каретки. Кроме того, может быть установлено оптимальное значение контактного усилия (герметизирующего усилия), с которым упругий элемент давит на выступающую часть, то есть значение, которое может предотвращать соприкосновение упругого элемента с выступающей частью и его отделение от нее вследствие перемещения каретки, и которое, тем не менее, может обеспечивать эффективную подачу чернил при поддержании оптимального отрицательного давления.Therefore, this enables reliable contact of the elastic element with the protruding part, regardless of the position of the elastic element, whereby sealing between them is provided regardless of the presence of perceived external vibrations, for example, vibrations caused by the movement of the carriage. In addition, the optimal value of the contact force (sealing force) with which the elastic element presses on the protruding part, that is, a value that can prevent the elastic element from coming into contact with and protruding from it due to the movement of the carriage, and which however, it can provide an efficient ink supply while maintaining optimal negative pressure.
Принудительное смещение упругого элемента в направлении выступающей части может быть обеспечено за счет упругой деформации упругого элемента.Forced displacement of the elastic element in the direction of the protruding part can be achieved due to the elastic deformation of the elastic element.
Открываемая часть выступающей части может быть выполнена таким образом, что, по существу, обращена к центру упругого элемента.The exposed part of the protruding part can be made in such a way that, essentially, facing the center of the elastic element.
Центральная область упругого элемента сохраняет, по существу, плоскую форму, при симметричной деформации упругого элемента относительно точки, и следовательно, центральная область упругого элемента может обеспечивать эффективную герметизацию открываемой части, что приводит к увеличению герметизирующей способности.The central region of the elastic element retains a substantially flat shape with symmetrical deformation of the elastic element relative to the point, and therefore, the central region of the elastic element can provide effective sealing of the opening part, which leads to an increase in sealing ability.
Указанные технические результаты достигаются и тем, что съемный картридж для чернил, предназначенный для установки на иглу для подачи чернил, имеющуюся в устройстве для струйной печати, содержит резервуар для чернил, имеющий внутреннюю часть и выходное отверстие для подачи чернил, в которое при установке картриджа входит игла для подачи чернил, и устройство регулировки потока, расположенное внутри резервуара для чернил и содержащее корпус, имеющий дно, которое имеет внутреннюю сторону и внешнюю сторону, выполненное в дне входное отверстие, проходящее между внутренней и внешней сторонами и обеспечивающее сообщение с внутренней частью резервуара для чернил, стенку, проходящую по его периметру с внутренней стороны дна, выступ, расположенный с внутренней стороны дна и снабженный проходящим через него выходным отверстием, и канавку, выполненную на внешней стороне и обеспечивающую сообщение с выходным отверстием и выходным отверстием для подачи чернил, крышку, соприкасающуюся со стенкой, проходящей по периметру, упругий элемент, расположенный между крышкой и внутренней стороной дна, и элемент, обеспечивающий принудительное смещение, расположенный между крышкой и упругим элементом, посредством которого к упругому элементу приложена сила, обеспечивающая прижим упругого элемента к выступу.These technical results are achieved by the fact that a removable ink cartridge for mounting on an ink supply needle provided in an ink jet printing apparatus comprises an ink reservoir having an inside and an outlet for supplying ink, which includes an ink supply needle, and a flow control device located inside the ink tank and comprising a housing having a bottom that has an inner side and an outer side made in the bottom of the inlet ies passing between the inner and outer sides and providing communication with the inner part of the ink tank, a wall passing along its perimeter from the inner side of the bottom, a protrusion located on the inner side of the bottom and provided with an outlet opening through it, and a groove made on the outer side and providing communication with the outlet and the outlet for supplying ink, a cover in contact with the wall passing along the perimeter, an elastic element located between the cover and the inner Oron bottom element and providing a forced displacement situated between the cover and the elastic member, whereby a force is applied to the elastic member for pressing the elastic member to the protrusion.
По меньшей мере, крышка или стенка, проходящая по периметру, может иметь выемку, расположенную таким образом, что пространство между упругим элементом и крышкой через эту выемку сообщается выходным отверстием для подачи чернил.At least a cover or wall extending around the perimeter may have a recess in such a way that the space between the resilient element and the cover through this recess is communicated by an ink supply outlet.
Часть упругого элемента, обращенная к выступу, может быть выполнена плоской.Part of the elastic element facing the protrusion can be made flat.
Часть выступа, обращенная к упругому элементу, выполнена плоской.Part of the protrusion facing the elastic element is made flat.
Упругий элемент может иметь выпуклую часть, обращенную к крышке и входящую в контакт с элементом, обеспечивающим принудительное смещение.The elastic element may have a convex part facing the cover and coming into contact with the element, providing forced displacement.
Картридж может дополнительно содержать внутреннюю перегородку, разделяющую внутреннюю часть резервуара для чернил на множество камер.The cartridge may further comprise an internal baffle dividing the interior of the ink tank into a plurality of chambers.
Входное отверстие может быть выполнено в виде круглого отверстия.The inlet may be made in the form of a round hole.
Выходное отверстие может быть выполнено в виде круглого отверстия.The outlet may be made in the form of a round hole.
Указанные технические результаты достигаются и тем, что устройство для регулировки потока жидкости, предназначенное для установки в чернильном картридже для струйной печати, имеющем камеру для хранения чернил и выходное отверстие для подачи чернил, и осуществляющее регулировку потока жидкости из камеры для хранения чернил в выходное отверстие для подачи чернил, содержит корпус, имеющий дно, которое имеет внутреннюю сторону и внешнюю сторону, выполненное в дне входное отверстие, проходящее между внутренней и внешней сторонами и обеспечивающее после установки устройства регулировки потока жидкости сообщение с камерой для хранения чернил, стенку, проходящую по его периметру с внутренней стороны дна, выступ, расположенный с внутренней стороны дна и снабженный проходящим через него выходным отверстием, и канавку, выполненную на внешней стороне и обеспечивающую сообщение с выходным отверстием, а после установки устройства регулировки потока жидкости также и с выходным отверстием для подачи чернил, крышку, соприкасающуюся со стенкой, проходящей по периметру, упругий элемент, расположенный между крышкой и внутренней стороной дна, и элемент, обеспечивающий принудительное смещение, расположенный между крышкой и упругим элементом, посредством которого к упругому элементу приложена сила, обеспечивающая прижим упругого элемента к выступу.These technical results are achieved by the fact that the device for regulating the flow of liquid, designed for installation in an ink cartridge for inkjet printing, having a chamber for storing ink and an outlet for supplying ink, and adjusting the flow of liquid from the chamber for storing ink into an outlet for the ink supply, contains a housing having a bottom, which has an inner side and an outer side, an inlet made in the bottom, passing between the inner and outer sides and provides having a message after installing the fluid flow control device with an ink storage chamber, a wall passing along its perimeter from the inside of the bottom, a protrusion located on the inside of the bottom and provided with an outlet opening through it, and a groove made on the outside and providing a message with an outlet, and after installing the fluid flow control device also with an outlet for supplying ink, a cover in contact with the wall passing around the perimeter, an elastic element nt disposed between the cover and the inner side of the bottom member and providing a forced displacement situated between the cover and the elastic member, whereby a force is applied to the elastic member for pressing the elastic member to the protrusion.
По меньшей мере, крышка или стенка, проходящая по периметру, может иметь выемку, расположенную таким образом, что после установки устройства регулировки потока жидкости пространство между упругим элементом и крышкой через эту выемку сообщается с выходным отверстием для подачи чернил.At least the lid or wall extending around the perimeter may have a recess in such a way that, after installing the fluid flow control device, the space between the elastic element and the lid through this recess communicates with an outlet for supplying ink.
Часть упругого элемента, обращенная к выступу, может быть выполнена плоской.Part of the elastic element facing the protrusion can be made flat.
Часть выступа, обращенная к упругому элементу, может быть выполнена плоской.Part of the protrusion facing the elastic element may be made flat.
Упругий элемент может иметь выпуклую часть, обращенную к крышке и входящую в контакт с элементом, обеспечивающим принудительное смещение.The elastic element may have a convex part facing the cover and coming into contact with the element, providing forced displacement.
Входное отверстие может быть выполнено в виде круглого отверстия.The inlet may be made in the form of a round hole.
Выходное отверстие может быть выполнено в виде круглого отверстия.The outlet may be made in the form of a round hole.
Указанные технические результаты достигаются и тем, что в способе регулировки потока чернил из картриджа для чернил, имеющего выходное отверстие для подачи чернил, в головку для струйной печати создают клапанную камеру, представляющую собой часть картриджа для чернил, имеющую крышку и основание, снабженное входным отверстием и выходным отверстием, и содержащую упругую мембрану, при этом входное отверстие и выходное отверстие, расположены на первой стороне упругой мембраны, а между второй стороной упругой мембраны и крышкой имеется некоторое пространство, и прижимают упругую мембрану к основанию посредством приложенной силы таким образом, чтобы соприкасающаяся часть упругой мембраны вошла в соприкосновение с выходным отверстием и обеспечила его герметизацию, при этом при понижении давления в указанном пространстве ниже заданного значения возникающая в результате этого разность давлений, воздействующих на упругую мембрану, приводит к тому, что соприкасающаяся часть упругой мембраны отходит от выходного отверстия в направлении, противоположном направлению действия приложенной силы.These technical results are achieved by the fact that in the method of adjusting ink flow from an ink cartridge having an outlet for supplying ink, a valve chamber is formed in the ink jet head, which is a part of the ink cartridge having a lid and a base provided with an inlet and an outlet, and containing an elastic membrane, wherein the inlet and the outlet are located on the first side of the elastic membrane, and between the second side of the elastic membrane and the lid the second space, and they press the elastic membrane to the base by means of an applied force so that the contacting part of the elastic membrane comes into contact with the outlet and ensures its sealing, while with a decrease in pressure in the specified space below the specified value, the resulting pressure difference acting on the elastic membrane, leads to the fact that the contacting part of the elastic membrane moves away from the outlet in the direction opposite to the direction of action applied force.
В способе дополнительно могут обеспечивать изменение давления в указанном пространстве таким образом, чтобы оно было равным давлению в выходном отверстии для подачи чернил. Изменение давления можно осуществлять путем создания проточного канала между указанным пространством и выходным отверстием для подачи чернил.The method can additionally provide a change in pressure in the specified space so that it is equal to the pressure in the outlet for supplying ink. The pressure can be changed by creating a flow channel between the specified space and the ink outlet.
Раскрытие сущности настоящего изобретения относится к предмету изобретения, содержащемуся в заявках на патент Японии №2002-266824 (с датой подачи 12 сентября 2002 г.), №2002-292337 (с датой подачи 4 октября 2002 г.), №2002-355470 (с датой подачи 6 декабря 2002 г.) и №2002-357040 (с датой подачи 9 декабря 2002 г.), каждая из которых прямо включена сюда путем ссылки в полном объеме.Disclosure of the essence of the present invention relates to the subject of the invention contained in the patent applications of Japan No. 2002-266824 (with filing date September 12, 2002), No. 2002-292337 (with filing date October 4, 2002), No. 2002-355470 ( with the filing date of December 6, 2002) and No. 2002-357040 (with the filing date of December 9, 2002), each of which is directly included here by reference in full.
Далее приводится подробное описание изобретения со ссылками на чертежи, на которых изображено следующее:The following is a detailed description of the invention with reference to the drawings, which depict the following:
фиг.1 - перспективный вид с пространственным разделением деталей, на котором показан картридж для чернил согласно варианту осуществления настоящего изобретения на виде со стороны камеры для хранения чернил;FIG. 1 is an exploded perspective view showing an ink cartridge according to an embodiment of the present invention from a side view of an ink storage chamber; FIG.
фиг.2А - перспективный вид картриджа для чернил из фиг.1 на виде со стороны другой поверхности;figa is a perspective view of the ink cartridge of figure 1 in a view from the side of another surface;
фиг.2Б - перспективный вид другого варианта осуществления части, в которой находится клапанный элемент;figb is a perspective view of another variant implementation of the part in which the valve element;
фиг.3 - вид картриджа для чернил в разрезе, на котором изображена структура его сечения вблизи от механизма для создания отрицательного давления;figure 3 is a view of the ink cartridge in section, which shows the structure of its cross section near the mechanism for creating negative pressure;
фиг.4А и фиг.4Б изображают в увеличенном масштабе вид в разрезе механизма для создания отрицательного давления в картридже для чернил, соответственно, в закрытом состоянии клапана и в открытом состоянии клапана;figa and figb depict in an enlarged scale a sectional view of a mechanism for creating negative pressure in the ink cartridge, respectively, in the closed state of the valve and in the open state of the valve;
фиг.4В изображает вид в разрезе канала для протекания чернил из механизма для создания отрицательного давления к выходному отверстию для подачи чернил;FIG. 4B is a sectional view of an ink flow passage from a mechanism for generating negative pressure to an ink supply outlet; FIG.
фиг.5А и фиг.5Б показывают движение потока чернил в картридже для чернил;figa and figb show the movement of the ink flow in the ink cartridge;
фиг.6А и фиг.6Б изображают различные варианты осуществления клапанного элемента;figa and figb depict various embodiments of the valve element;
фиг.7 показывает перспективный вид клапанного элемента, который используют в обычном картридже для чернил;7 shows a perspective view of a valve member that is used in a conventional ink cartridge;
фиг.8А и фиг.8Б показывают в увеличенном масштабе клапан обычного картриджа для чернил, соответственно, в закрытом состоянии клапана и в открытом состоянии клапана;figa and figb show on an enlarged scale the valve of a conventional ink cartridge, respectively, in the closed state of the valve and in the open state of the valve;
фиг.8В показывает в увеличенном масштабе форму выступающей части в закрытом состоянии клапана;figv shows on an enlarged scale the shape of the protruding part in the closed state of the valve;
фиг.9 изображает другой вариант осуществления, в котором элемент, определяющий собой область, в которой устанавливают механизм для создания отрицательного давления, выполнен в виде отдельного элемента;Fig.9 depicts another embodiment in which the element defining a region in which the mechanism for creating negative pressure is mounted is made as a separate element;
фиг.10 показывает перспективный вид картриджа для чернил в сборе согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, на котором, в частности, показана конструкция основного корпуса резервуара с открывающейся стороны;Fig. 10 shows a perspective view of an assembled ink cartridge according to another embodiment of the present invention, which, in particular, shows the construction of the main body of the tank from the opening side;
фиг.11 показывает перспективный вид картриджа для чернил в сборе, на котором, в частности, показана его конструкция со стороны передней поверхности;11 shows a perspective view of the ink cartridge assembly, which, in particular, shows its construction from the front surface side;
фиг.12 - вид спереди основного корпуса резервуара с открывающейся стороны;Fig - front view of the main body of the tank with the opening side;
фиг.13 - вид спереди нижней стороны основного корпуса резервуара;13 is a front view of the lower side of the main body of the tank;
фиг.14 - вид в разрезе области основного корпуса резервуара, в которой установлен механизм для создания отрицательного давления;Fig. 14 is a sectional view of a region of a main body of the tank in which a mechanism for creating negative pressure is installed;
фиг.15 - вид в разрезе части проточного канала основного корпуса резервуара, проходящего от области, в которой установлен механизм для создания отрицательного давления, до выходного отверстия для подачи чернил;Fig. 15 is a sectional view of a portion of the flow channel of the main body of the tank extending from the region in which the mechanism for creating negative pressure is installed to the outlet for supplying ink;
фиг.16 - увеличенный вид в разрезе области, в которой установлен механизм для создания отрицательного давления;Fig. 16 is an enlarged sectional view of a region in which a mechanism for creating negative pressure is installed;
фиг.17 - перспективный вид с пространственным разделением деталей картриджа для чернил в сборе согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения, на котором, в частности, показан основной корпус резервуара с открывающейся стороны;Fig is a perspective view with a spatial separation of the parts of the ink cartridge Assembly according to another variant implementation of the present invention, which, in particular, shows the main body of the tank from the opening side;
фиг.18 - вид в разрезе области основного корпуса резервуара, в которой установлен механизм для создания отрицательного давления;Fig. 18 is a sectional view of a region of a main body of the tank in which a mechanism for creating negative pressure is installed;
фиг.19 - увеличенный вид в разрезе той области, в которой установлен механизм для создания отрицательного давления;Fig. 19 is an enlarged sectional view of the region in which the mechanism for creating negative pressure is installed;
фиг.20А и фиг.20Б показывают схематические изображения конструкции проточного канала в механизме для создания отрицательного давления в картридже для чернил согласно настоящему изобретению, соответственно, в закрытом состоянии клапана и в открытом состоянии клапана;FIGS. 20A and 20B show schematic illustrations of the structure of a flow channel in a mechanism for generating negative pressure in an ink cartridge according to the present invention, respectively, in a closed state of a valve and an open state of a valve;
фиг.21А и фиг.21Б - схематические виды конструкции проточного канала в механизме для создания отрицательного давления в обычном картридже для чернил, соответственно, в закрытом состоянии клапана и в открытом состоянии клапана;figa and figv - schematic views of the design of the flow channel in the mechanism for creating negative pressure in a conventional ink cartridge, respectively, in the closed state of the valve and in the open state of the valve;
фиг.22А и фиг.22Б - другие варианты осуществления конструкции проточного канала в механизме для создания отрицательного давления в картридже для чернил согласно настоящему изобретению;figa and figb - other embodiments of the design of the flow channel in the mechanism for creating negative pressure in the ink cartridge according to the present invention;
фиг.23 изображает вид в разрезе другого варианта осуществления механизма для создания отрицательного давления;23 is a sectional view of another embodiment of a mechanism for generating negative pressure;
фиг.24 изображает вид в разрезе варианта осуществления устройства регулировки потока жидкости для пишущей головки, в котором реализованы принципы настоящего изобретения.24 is a sectional view of an embodiment of a fluid flow control device for a recording head in which the principles of the present invention are implemented.
Ниже приведено подробное описание настоящего изобретения, в основе которого лежат изображенные на иллюстрациях варианты его осуществления.The following is a detailed description of the present invention, which is based on the illustrated embodiments of its implementation.
На фиг.1 и фиг.2А приведены перспективные изображения с пространственным разделением деталей, на которых показана конструкция картриджа для чернил в сборе согласно варианту осуществления настоящего изобретения на виде, соответственно, спереди и сзади. На фиг.3 показана конструкция картриджа для чернил на виде в разрезе. Границами картриджа для чернил являются каркас 2, на обеих сторонах которого имеются отверстия 1, и детали 3 и 4, представляющие собой крышки, посредством которых герметично закрывают соответствующие отверстия 1. Картридж для чернил снабжен выходным отверстием 5 для подачи чернил, которое расположено со стороны переднего конца картриджа в направлении вставки, например, в этом варианте осуществления - на нижней поверхности. Согласно настоящему изобретению выходное отверстие для подачи чернил содержит элемент или, иными словами, открывающуюся часть, к которой присоединяют или в которую вставляют соединительный элемент, например, полую иглу или трубку, обеспечивающий разъемное соединение между картриджем для чернил и пишущей головкой, расположенной на каретке.Figure 1 and figure 2A are perspective images with a spatial separation of the parts, which show the design of the ink cartridge assembly according to an embodiment of the present invention in a front and rear view, respectively. Figure 3 shows the construction of an ink cartridge in a sectional view. The boundaries of the ink cartridge are the
Элемент 6, образующий канал для подачи чернил и являющийся частью механизма 30 для создания отрицательного давления, выполнен в виде единого целого вблизи той части каркаса 2, которая обращена к выходному отверстию 5 для подачи чернил, таким образом, чтобы часть элемента 6, образующего канал для подачи чернил, на одной из открывающихся сторон поверхности каркаса 2 представляла собой открываемую часть 7.The
Элемент 6, образующий канал для подачи чернил, по существу, разделен на часть 8, которая предназначена для размещения в ней, по существу, круглого клапанного элемента 20 (также именуемого упругим элементом), и часть 9, представляющую собой проточный канал, посредством которого обеспечивают сообщение для жидкости с узлом 5 для подачи чернил. Выступающая часть 11 имеет первое сквозное отверстие 10, предназначенное для вытекания чернил, которое расположено в центре части 8, в которой расположен клапанный элемент, и второе сквозное отверстие 12, служащее в качестве отверстия для притока чернил, расположенное в месте, которое смещено относительно выступающей части 11. Часть 9, представляющая собой проточный канал, образована посредством третьего сквозного отверстия 13, служащего для притока чернил, посредством которого обеспечивают сообщение с областью передней поверхности клапанного элемента 20. Как показано на чертежах с фиг.4А по фиг.4В, первое сквозное отверстие 10 имеет, по существу, цилиндрическую прямую часть S со стороны упругого элемента, и воронкообразную часть R, которая расширяется в направлении наружу при прохождении вдоль сквозного отверстия 10 в направлении потока чернил, идущего к выходному отверстию 5 для подачи чернил. Эта воронкообразная часть R выполнена в виде единого целого с прямой частью S и находится ниже ее по течению потока. То есть сторона сквозного отверстия 10, через которую вытекают чернила, имеет расширение в направлении наружу. Такая конструкция обеспечивает надежную герметизацию посредством прямой части S и снижение гидравлического сопротивления движению жидкости во всем первом сквозном отверстии 10 проточного канала за счет воронкообразной части R.The
На поверхности 6а перегородки в части 15 поверхности 14 создают выемку, служащую в качестве границы элемента 6, образующего канал для подачи чернил, таким образом, чтобы посредством нее было обеспечено соединение первого сквозного отверстия 10 в выступающей части 11 с третьим сквозным отверстием 13 в части 9, представляющей собой проточный канал. Границы соединительного канала 15' задают путем заклеивания части 15, снабженной выемкой, пленкой 16.On the
В созданном таким способом элементе 6, образующем канал для подачи чернил, устанавливают упругодеформируемый клапанный элемент 20 посредством установочной рамки 21, которая регулирует его местоположение, как показано на фиг.4. Клапанный элемент 20 имеет толстую часть 20а, расположенную вдоль его периферийной окружности, образующую собой плоскую поверхность, обращенную к выступающей части 11. В выступающую часть 20б, созданную в центре клапанного элемента 20, помещена пружина 22, посредством которой осуществляют регулировку перепада давления, и которая соприкасается с задней поверхностью (с тыльной поверхностью) клапанного элемента 20. Кроме того, посредством фиксирующего элемента 23 создано водонепроницаемое уплотнение между внешней стороной и резервуаром для хранения чернил, обеспечивающее при этом сообщение между частью 9, представляющей собой проточный канал, и тыльной поверхностью клапанного элемента 20. Кстати, в изображенной конструкции может быть обеспечено улучшение прилегания между клапанным элементом 20 и выступающей частью 11 в том случае, если сопряженные части этих элементов выполнены плоскими, поскольку это способствует их совмещению и позволяет избежать необходимости учета искривления или неровностей примыкающих поверхностей.In the
Поэтому для обеспечения такого сообщения между частью 9, представляющей собой проточный канал, и задней стороной клапанного элемента 20, в области элемента 6, образующего канал для подачи чернил, и в фиксирующем элементе 23 выполнена, по меньшей мере, одна либо обе из частей 9а и 23а в виде выемки, которые обращены к части 9, представляющей собой проточный канал.Therefore, to ensure such communication between the
Клапанный элемент 20 в предпочтительном варианте изготовлен из полимерного материала, например, из обладающего упругостью эластомера, который обладает упругостью и может быть создан посредством прессования под давлением. Клапанный элемент 20 снабжен выступающей частью 20б, на которую надета пружина и которая находится в области, расположенной напротив выступающей части 11, то есть в центральной его части.The
К разделительной перегородке 6б, которая представляет собой часть элемента 6, образующего канал для подачи чернил, присоединена или прикреплена пленка 24 таким образом, чтобы она покрывала собой поверхность фиксирующего элемента 23 и обеспечивала герметизацию части 8, в которой расположен клапан, и части 9, представляющей собой проточный канал, посредством чего обеспечивается их надежная герметизация и изоляция от резервуара для хранения чернил.A
В описанном выше варианте осуществления второе сквозное отверстие 12 имеет, по существу, тот же самый размер, что и первое сквозное отверстие 1. Однако настоящее изобретение не ограничено этим вариантом и, как показано на фиг.2Б, вместо второго сквозного отверстия 12 может быть использовано окно 12', выполненное путем удаления большей части поверхности 6а стенки, но при этом оставлено достаточное количество материала для создания части, которая не подвержена деформации за счет действия силы прижима пружины 22, вызывающей смещение клапанного элемента 20, и которая может позволить создать часть 15 в виде выемки, служащей в качестве соединительного канала. Такая конструкция обеспечивает получение того же самого результата, что и конструкция, описанная выше.In the embodiment described above, the second through
В этом варианте осуществления при установке картриджа для чернил в устройство для печати и при снижении давления жидкости со стороны выходного отверстия 5 для подачи чернил, то есть из области, расположенной в наиболее низкой точке по течению потока, в которой обеспечено вытекание чернил из картриджа для чернил, вследствие потребления чернил пишущей головкой или аналогичным устройством давление жидкости в части 9, представляющей собой проточный канал, в части 15', представляющей собой проточный канал, которая образована частью 15, представляющей собой выемку, и пленкой 16, а также в замкнутом пространстве (также именуемом камерой регулировки давления) 27, расположенном позади клапанного элемента 20, которое сообщается с ними только через проточный канал, образованный частью 23а в виде углубления, также снижается, поэтому пониженное давление действует на поверхность, на которую также оказывает давление сила смещения пружины 22 (сообщение с жидкостью, находящейся в замкнутом пространстве 27, может происходить только через канал, образованный частью 23а в виде углубления). Однако в том случае, когда отрицательное давление в выходном отверстии 5 для подачи чернил не достигает заранее заданного значения, клапанный элемент 20 сохраняет герметичное состояние первого сквозного отверстия 10 за счет действия силы смещения пружины 22. Кроме этого, даже несмотря на то, что это отрицательное давление действует также и на первое сквозное отверстие 10 через соединительный канал 15' и, следовательно, приложено к передней поверхности клапанного элемента 20, площадь сквозного отверстия 10 является чрезвычайно малой, поэтому сила, действующая на переднюю поверхность клапанного элемента, является пренебрежимо малой по сравнению с силой, приложенной к задней поверхности этого клапанного элемента. На фиг.4В частично показан вид в разрезе части 9, представляющей собой проточный канал, механизма 30 для создания отрицательного давления. При снижении отрицательного давления до уровня, меньшего чем усилие, приложенное за счет пружины 22 и собственной жесткости клапанного элемента 20, отрицательное давление в выходном отверстии 5 для подачи чернил действует на камеру 27 регулировки давления клапанного элемента 20, которая сообщается с выходным отверстием для подачи чернил через часть 23а или 9а (фиг.4В), представляющую собой выемку. Следовательно, к клапанному элементу 20 приложена сила, обусловленная перепадом давления, которая является достаточной для его перемещения в направлении, противоположном направлению действия силы смещения пружины 22, что обеспечивает его отделение от выступающей части 11 (фиг.4Б) и позволяет чернилам из камеры 17 для хранения чернил втекать в соединительный канал 15' через второе сквозное отверстие 12 (на фиг.5А это обозначено стрелкой А) и через первое сквозное отверстие 10 в выступающей части 11. Чернила, втекающие в соединительный канал 15', протекают через третье сквозное отверстие 13 (на фиг.5А это обозначено стрелкой Б) и через часть 9, представляющую собой проточный канал, в выходное отверстие 5 для подачи чернил (на фиг.5Б это обозначено стрелкой В).In this embodiment, when the ink cartridge is installed in the printing apparatus and when the liquid pressure decreases from the side of the
После втекания заранее заданного количества чернил в выходное отверстие 5 для подачи чернил подобным способом, вызывая увеличение давления на тыльную поверхность клапанного элемента 20, изменение разности давления на клапанный элемент 20 приводит к тому, что клапанный элемент 20 входит в упругое соприкосновение с выступающей частью 11 за счет силы смещения пружины 22, обеспечивая герметизацию сквозного отверстия 10 (фиг.4А).After the predetermined amount of ink flows into the
Впоследствии эту операцию повторяют для обеспечения подачи чернил в пишущую головку, при этом давление со стороны выходного отверстия для подачи чернил поддерживают равным заранее заданному отрицательному давлению.Subsequently, this operation is repeated to supply ink to the writing head, while the pressure from the side of the ink supply outlet is kept at a predetermined negative pressure.
Следует отметить, что такая регулировка потока чернил происходит автоматически в ответ на расход чернил из отверстия для подачи чернил. Это устраняет необходимость наличия специальной внешней регулирующей системы, которая периодически открывает и закрывает клапан для регулировки потока чернил, протекающих из резервуара для чернил в отверстие для подачи чернил и, следовательно, упрощает и обеспечивает усовершенствование конструкции картриджа для чернил.It should be noted that this adjustment of ink flow occurs automatically in response to ink consumption from the ink supply opening. This eliminates the need for a special external control system that periodically opens and closes the valve to regulate the flow of ink flowing from the ink tank into the ink supply opening and, therefore, simplifies and provides an improvement in the design of the ink cartridge.
Как показано на фиг.6А, герметизирующая сторона клапанного элемента согласно настоящему изобретению выполнена в виде плоской поверхности. Этот вариант отличается от обычного клапанного элемента 40, показанного на фиг.7, и в варианте клапанного элемента согласно настоящему изобретению отсутствует выступающая часть 42 со сквозным отверстием 41 в области, которая соприкасается с седлом клапана. Поэтому за счет такой конструкции в клапанном элементе, выполненном согласно настоящему изобретению, отсутствуют сварные швы, то есть канавки (щели, показанные на фиг.7), которые могут возникать при прессования под давлением, и, следовательно, может быть увеличен коэффициент выхода годных клапанных элементов при их производстве.As shown in figa, the sealing side of the valve element according to the present invention is made in the form of a flat surface. This embodiment is different from the
Кроме того, поскольку область клапанного элемента 20, соприкасающаяся с выступающей частью 11, может быть выполнена имеющей настолько большую плоскую поверхность, насколько это возможно, при этом вариант точного совмещения небольшой плоской области с выступающей частью не рассматривают, то может быть реализован надежный и плотный контакт большой плоской области с выступающей частью 11, служащей в качестве седла клапана, посредством чего обеспечивают высокую степень герметизации.In addition, since the region of the
В отличие от этого, как показано на фиг.8А и фиг.8Б, обычный клапанный элемент 40 создает состояние, в котором выступающую часть 41 принудительно прижимают к герметизирующему элементу 44 под действием силы упругости пружины 43, в результате чего она оказывается сплющенной и упругодеформированной.In contrast, as shown in FIGS. 8A and 8B, the
С другой стороны, поскольку в тот момент времени, когда клапанный элемент 40 находится в открытом состоянии, отрицательное давление, действующее на клапанный элемент 40, является постоянным даже в том случае, если он отделен от герметизирующего элемента 44, происходит возвращение области 42а, подвергнутой упругой деформации, в исходное состояние, а это приводит к тому, что зазор L' проточного канала становится чрезвычайно малым, в результате чего возникает проблема наличия большого гидравлического сопротивления проточного канала.On the other hand, since at the time when the
Помимо этого, с учетом того обстоятельства, что сквозное отверстие 41 проходит сквозь клапанный элемент 40, который выполнен из упругодеформируемого материала, необходимо, чтобы площадь герметизирующего элемента 44 была большой для того, чтобы он закрывал собой сквозное отверстие 41 при наличии сдвига его местоположения вследствие отклонения клапанного элемента 40 от заданного местоположения и т.п. Это приводит к возникновению дополнительной проблемы наличия повышенного гидравлического сопротивления, обусловленного неизбежно большой протяженностью области узкого зазора в окрестности сквозного отверстия 41.In addition, given the fact that the through
В отличие от этого, поскольку согласно настоящему изобретению герметизирующая сторона клапанного элемента 20 выполнена в виде плоской поверхности, подобное восстановление исходного состояния не происходит даже в том случае, если клапанный элемент 20 возвращается в исходное состояние под действием отрицательного давления, в результате чего может быть сохранен большой зазор L. Кроме того, поскольку первое сквозное отверстие 10, которое образует собой канал для протекания чернил в течение того времени, когда клапан находится в открытом состоянии, может быть выполнено проходящим через часть, в которой расположен клапанный элемент, и которая в предпочтительном варианте выполнена из более жесткого материала, чем клапанный элемент, то выступающая часть 11 может быть выполнена настолько малой, насколько это возможно и при этом обеспечивать наличие большого проточного канала между клапанным элементом 20 и торцевой поверхностью сквозного отверстия 10 вследствие ее жесткости. Следовательно, существует возможность снизить гидравлическое сопротивление в окрестности сквозного отверстия 10. В описанном выше варианте осуществления поверхность, соприкасающаяся с седлом клапана, выполнена в виде плоской поверхности. В альтернативном варианте, который показан на фиг.6Б, выступающей части 28 может быть придана такая конфигурация, которая обеспечивает отсутствие появления сварных швов и при этом дает тот же самый полезный эффект, который был описан применительно к плоской поверхности. В этом случае выступающая часть 28 может быть выполнена в виде конуса и иметь такой размер, который обеспечивает ее введение в сквозное отверстие 10, выполненное в выступающей части 11, при принудительном совмещении этих двух деталей.In contrast, since according to the present invention, the sealing side of the
В вышеописанном варианте осуществления клапанный элемент и элемент, представляющий собой каркас, выполнены в виде отдельных деталей. Однако они могут быть выполнены в виде единой детали посредством совместного прессования под давлением с использованием соответствующих пригодных материалов.In the above embodiment, the valve member and the frame member are in the form of separate parts. However, they can be made as a single part by co-pressing under pressure using appropriate suitable materials.
В вышеописанном варианте осуществления перегородку, ограничивающую собой область, в которой устанавливают механизм для создания отрицательного давления, выполняют таким образом, чтобы она составляла единое целое с элементом, представляющим собой резервуар для хранения чернил. В альтернативном варианте, показанном на фиг.9, элемент, посредством которого задают ту область, в которой устанавливают механизм для создания отрицательного давления, может быть выполнен в виде отдельной детали 31, вставленной в отверстие 5а, расположенное с той стороны выходного отверстия 5 для подачи чернил, которая находится выше по течению потока. Ниже приведено описание другого варианта осуществления настоящего изобретения.In the above embodiment, the baffle defining a region in which the mechanism for creating negative pressure is mounted is configured to be integral with the element representing the ink storage tank. In the alternative embodiment shown in Fig. 9, the element by which the region in which the mechanism for creating negative pressure is set can be formed as a
На фиг.10, 11, 12 и 13 показана конструкция картриджа для чернил на видах спереди и сзади со снятой открывающейся герметичной крышкой. На фиг.14, 15 и 16 подробно показан механизм для создания отрицательного давления в разрезе. Со ссылкой на фиг.10 внутренняя часть основного корпуса 50 резервуара, образующая резервуар для хранения чернил, разделена по вертикали перегородкой 52, проходящей, по существу, в горизонтальном направлении и, в частности, проходящей таким образом, что сторона перегородки 52, находящаяся ближе к выходному отверстию 51 для подачи чернил, имеет небольшой наклон вниз. В выходном отверстии 51 для подачи чернил расположены клапанный элемент 54, фиксирующий элемент 55 и пружина 53, поэтому в том состоянии, когда картридж для чернил не установлен на основном корпусе устройства для печати, клапанный элемент 54 удерживается посредством пружины 53 в упругом соприкосновении с фиксирующим элементом 55, посредством чего обеспечивают герметичное перекрытие выходного отверстия 51 для подачи чернил.10, 11, 12 and 13 show the construction of an ink cartridge in front and rear views with the opening and sealed cover removed. On Fig, 15 and 16 shows in detail the mechanism for creating negative pressure in the section. With reference to FIG. 10, the interior of the reservoir
Нижняя область, расположенная ниже перегородки 52, образует первую камеру 56 для хранения чернил, а верхняя область, расположенная выше перегородки 52, ограничена рамкой 59, для которой перегородка 52 служит нижней поверхностью и которая отделена от стенки 57 основного корпуса 50 резервуара на некоторое расстояние, которое в предпочтительном варианте является одинаковым, образуя соединительный канал 58 с окружающей средой. Внутренняя область рамки 59 дополнительно разделена вертикальной перегородкой 60, расположенной на ее дне и снабженной соединительным каналом 60а, таким образом, что одна из областей, полученных в результате разделения (то есть область в правой части чертежа), служит в качестве второй камеры 61 для хранения чернил, а другая область служит в качестве третьей камеры 62 для хранения чернил.The lower region, located below the partition 52, forms the first
В области, расположенной напротив первой камеры 56 для хранения чернил, создан всасывающий проточный канал 63, посредством которого обеспечивают сообщение второй камеры 61 для хранения чернил с нижней поверхностью 50а основного корпуса 50 резервуара. Всасывающий проточный канал 63 выполнен путем создания на передней поверхности основного корпуса 50 резервуара части 64, снабженной выемкой (фиг.11), и герметизации этой части 64, снабженной выемкой, воздухонепроницаемой пленкой 104, более подробное описание которой приведено ниже.In the area opposite the first
В третьей камере 62 для хранения чернил расположен элемент 67, образующий канал для подачи чернил, который выполнен путем создания перегородки 65 кольцевой рамки, находящейся на одном уровне с рамкой 59, и плоской поверхности 66, разделяющей внутреннюю часть перегородки кольцевой рамки на переднюю и заднюю стороны. Между нижней частью перегородки 65 рамки и перегородкой 52 создана вертикальная перегородка 68, которая ограничивает собой четвертую камеру 69 для хранения чернил. В нижней части перегородки 68 имеется часть 68а в виде выемки, которая служит для сообщения с ней.In the
Между четвертой камерой 69 для хранения чернил и частью 59 рамки расположена разделительная перегородка 70, посредством которой создан канал 71 для протекания чернил. Верхняя часть канала 71 для протекания чернил сообщается с передней стороной поверхности основного корпуса 50 резервуара через сквозное отверстие 72, которое в случае необходимости может служить фильтровальной камерой.Between the
Границей сквозного отверстия 72 служит перегородка 73, составляющая единое целое с перегородкой 70, при этом сквозное отверстие 72 сообщается с верхним краем канала 71 для протекания чернил через часть 73а, снабженную выемкой. Сквозное отверстие 72 также сообщается с внутренней частью перегородки 65 рамки через часть 74, снабженную выемкой, в предпочтительном варианте имеющей каплеобразную форму, расположенной со стороны передней поверхности, и соединительный канал 73б.The boundary of the through
Как показано на фиг.11, нижняя часть элемента 67, образующего канал для подачи чернил, сообщается с выходным отверстием 51 для подачи чернил через проточный канал, образованный снабженной выемкой частью 86, выполненной на поверхности основного корпуса 50 резервуара, и воздухонепроницаемой пленкой 104, посредством которой обеспечивают герметизацию этой части 86, снабженной выемкой. Элемент 67, образующий канал для подачи чернил, имеет плоскую поверхность 66 и кольцевую перегородку 80, которые находятся со стороны передней поверхности основного корпуса 50 резервуара и расположены напротив резервуара для хранения чернил, ограничивая таким образом ту часть, в которой размещен клапанный элемент 81. Плоская поверхность 66 выполнена таким образом, что в своей, приблизительно, центральной части имеет выступающую часть 83, снабженную сквозным отверстием 82. Плоская поверхность 66 также выполнена таким образом, что в местах, отстоящих от выступающей части 83, она снабжена соединительным каналом 85, сообщающимся с передней поверхностью клапанного элемента 84. Это сквозное отверстие 82 является аналогичным тому, которое показано на фиг.4А, и выполнено в виде, по существу, цилиндрической прямой части S, находящейся со стороны упругого элемента, и воронкообразной части R, которая постепенно расширяется в направлении потока чернил, идущего к выходному отверстию 51 для подачи чернил, и которая выполнена в виде единого целого с прямой частью S и находится ниже ее по течению потока (то есть сквозное отверстие 82 расширено в направлении наружу с той стороны, с которой происходит вытекание чернил), посредством чего обеспечивают надежную герметизацию прямой части S при одновременном снижении гидравлического сопротивления проточного канала за счет воронкообразной части R.As shown in FIG. 11, the lower part of the ink supply
Около нижнего края перегородки 80 расположена часть 87, снабженная насечками, которая сообщается с частью 86, снабженной выемкой, которая проходит вниз к выходному отверстию 51 для подачи чернил. Глубина этой части 87, снабженной насечками, выбрана таким образом, чтобы после установки клапанного элемента 84 часть 87, снабженная насечками, сообщалась только с тыльной стороной поверхности клапанного элемента 84. Со стороны задней поверхности, расположенной напротив сквозного отверстия 82, то есть в верхнем резервуаре для хранения чернил, находится перегородка 88, которая проходит до верхнего края части 86, снабженной выемкой, обеспечивая возможность избежать просачивания из соединительного канала 85, и посредством которой отделено некоторое пространство от окружающей области таким образом, чтобы это пространство сообщалось с областью верхнего края части 86, снабженной выемкой, через сквозное отверстие 89, расположенное в нижней части перегородки 88.Near the lower edge of the
Передняя поверхность основного корпуса 50 резервуара снабжена узкой извилистой канавкой 90, которая служит для увеличения гидравлического сопротивления проточного канала в максимально возможной степени, широкой канавкой 91, расположенной вокруг узкой канавки 90, и частью 92 в виде прямоугольной выемки, расположенной в области, находящейся напротив второй камеры 61 для хранения чернил. В части 92 в виде прямоугольной выемки имеется деталь 93 в виде рамки, расположенная в том месте, которое находится немного ниже открытого края части 92 в виде выемки, а внутри детали 93 в виде рамки создают ребра 94, расположенные на некотором расстоянии друг от друга. Для создания камеры связи с внешней средой на деталь 93 в виде рамки натягивают и налепляют воздухопроницаемую пленку 95, не пропускающую чернила.The front surface of the
Как показано на фиг.12 и фиг.13, на нижней поверхности части 92 в виде выемки выполнено сквозное отверстие 96, обеспечивающее сообщение с узкой областью 98, которая отделена перегородкой 97, расположенной во внутренней части второй камеры 61 для хранения чернил. С другого края область 98 сообщается через сквозное отверстие 99, созданное в области 98, канавку 108, выполненную на передней поверхности основного корпуса 50 резервуара, и сквозное отверстие 99а с клапанной камерой 101, в которой расположен клапан 100 сообщения с окружающей средой, открывающийся при установке картриджа для чернил в устройство для печати. Область поверхности части 92 в виде выемки, которая является боковой по отношению к воздухопроницаемой пленке 95, сообщается с одним из концов 90а узкой канавки 90.As shown in FIG. 12 and FIG. 13, a through
Часть 81 основного корпуса резервуара 50, предназначенная для размещения клапана, имеет конструкцию, аналогичную той, которая была описана выше в предыдущем варианте осуществления, изображенном на фиг.1. Как показано на фиг.11, установка клапанного элемента 84 и пружины 102 выполнена аналогичным способом, закрепление фиксирующего элемента 103 выполнено точно таким же способом, а пленка 104 прикреплена так, что передняя поверхность основного корпуса 50 резервуара покрыта ею точно таким же способом. Фиксирующий элемент 103 выполнен имеющим канавку 105, сообщающуюся с частью 87, снабженной насечками, и проточные каналы 106 и 107, сообщающиеся с тыльной поверхностью клапанного элемента 84.Part 81 of the main body of the
Следовательно, посредством частей 74, 86 и 105, снабженных выемками, в совокупности с пленкой 104 образован канал для протекания чернил, а посредством узких канавок 90 и 91 и частей 92 и 108 в виде выемок в совокупности с пленкой образован капилляр и соединительный канал с окружающей средой.Therefore, by means of
С открывающейся стороны основного корпуса 50 резервуара герметизацию отверстий камер 61, 67 и 69 для хранения чернил, находящихся в верхней части, и отверстий элемента 67, образующего канал для подачи чернил, осуществляют посредством пленки 110 для отделения этих областей от камеры 56 для хранения чернил и соединительного канала 58 с окружающей средой, которые расположены в нижней части. После этого к основному корпусу 50 резервуара герметично присоединяют деталь 111, представляющую собой крышку, в результате чего завершают создание камеры 56 для хранения чернил, которая расположена в нижней части.On the opening side of the tank
Кроме того, на фиг.10 и фиг.11 показана опознавательная деталь 120, которую используют для предотвращения ошибочной установки картриджа для чернил, и запоминающее устройство 121, в котором запоминают информацию о чернилах и т.д. и которое устанавливают в снабженную выемкой часть 122 основного корпуса резервуара.In addition, figure 10 and figure 11 shows the
При установке созданного таким способом картриджа для чернил в иглу для подачи чернил, которая сообщается с пишущей головкой, игла для подачи чернил перемещает клапанный элемент 54 назад в направлении, противоположном направлению действия силы смещения пружины 53, открывая тем самым выходное отверстие 51 для подачи чернил. Поскольку давление в выходном отверстии для подачи чернил 51 в этом состоянии является пониженным вследствие расхода чернил пишущей головкой в результате выполнения ею операции печати и т.д., пониженное давление воздействует на проточный канал, образованный частью 86, снабженной выемкой, и пленкой 104, и на тыльную поверхность клапанного элемента 84 через часть 87, снабженную насечками, то есть на ту поверхность, где клапанный элемент 84 воспринимает прижимную силу пружины 102. В том случае, когда давление в выходном отверстии 51 для подачи чернил не снижается до величины, меньшей чем заранее заданное значение, которая является достаточной для перемещения клапанного элемента 84, клапанный элемент 84 остается прижатым за счет силы смещения пружины 102 в состоянии упругого контакта с выступающей частью 83, за счет чего сквозное отверстие 82 остается в закрытом состоянии. Следовательно, чернила не вытекают из камеры для хранения чернил в выходное отверстие 51 для подачи чернил.When the ink cartridge created in this way is inserted into the ink supply needle that communicates with the writing head, the ink supply needle moves the
В том случае, когда давление в выходном отверстии 51 для подачи чернил (то есть в проточном канале того элемента или открытой части, с которым соединен или в который вставлен соединительный элемент, например, полой иглы или трубки, посредством которой обеспечивают разъемное соединение картриджа для чернил с пишущей головкой, находящейся на каретке) снижается до заранее заданного значения вследствие продолжающегося расхода чернил пишущей головкой, давление, действующее на тыльную поверхность клапанного элемента 84 через упомянутый выше проточный канал, преодолевает силу воздействия пружины 102, и поэтому клапанный элемент 84 отделяется от выступающей части 83. Следовательно, чернила вытекают из соединительных каналов 85 в область между клапанным элементом 84 и плоской поверхностью 66, при этом чернила протекают из сквозного отверстия 82 через канал, образованный частью 88, снабженной выемкой, и пленкой 110, через сквозное отверстие 89, через проточный канал, образованный между частью 86, снабженной выемкой, и пленкой 104, и через выходное отверстие 51 для подачи чернил в пишущую головку устройства для печати.In the case where the pressure in the outlet for supplying ink (i.e., in the flow channel of the element or open part to which the connecting element is connected or inserted, for example, a hollow needle or tube, through which the ink cartridge is detachably connected with the writing head located on the carriage) decreases to a predetermined value due to the continued ink flow by the writing head, the pressure acting on the back surface of the
После того, как давление на тыльную поверхность клапанного элемента 84 возрастает в результате перетекания заранее заданного объема чернил на тыльную сторону поверхности клапанного элемента 84, клапанный элемент 84 снова входит в принудительное соприкосновение с выступающей частью 83 за счет силы смещения пружины 102, закрывая собой сквозное отверстие 82, посредством чего обеспечивают перекрытие проточного канала. Следовательно, существует возможность удержания жидкости в выходном отверстии 51 для подачи чернил при таком отрицательном давлении, которое является достаточным для предотвращения утечки чернил из пишущей головки, но при этом позволяет осуществлять подачу чернил в пишущую головку.After the pressure on the back surface of the
По мере расхода чернил чернила из четвертой камеры 69 для хранения чернил перетекают через проточный канал 71 и сквозное отверстие 72 в сторону передней поверхности клапанного элемента 84. Затем, поскольку в окружающую среду открыта только первая камера 56 для хранения чернил, то по мере расхода чернил из четвертой камеры 69 для хранения чернил чернила из третьей камеры 62 для хранения чернил перетекают в четвертую камеру 69 для хранения чернил через часть 68a, снабженную выемкой, а по мере расхода чернил из третей камеры 62 для хранения чернил чернила из второй камеры 59 для хранения чернил перетекают в третью камеру 62 для хранения чернил через часть 60a, снабженную выемкой. По мере расхода чернил из второй камеры 61 для хранения чернил чернила из первой камеры 56 для хранения чернил перетекают во вторую камеру 61 для хранения чернил через всасывающий проточный канал 63. Следовательно, камеры для хранения чернил, расположенные выше по течению потока, последовательно опустошаются раньше, поэтому сначала расходуются чернила из первой камеры 56 для хранения чернил, затем расходуются чернила из второй камеры 61 для хранения чернил и т.д.As ink is consumed, ink from the fourth
На фиг.17 показан другой вариант осуществления изобретения, в котором увеличена емкость чернил, содержащихся в вышеупомянутом картридже для чернил. Основной корпус 50' резервуара в этом варианте осуществления имеет такую же самую конструкцию, как и основной корпус 50 резервуара из вышеуказанного варианта осуществления, за исключением того, что он имеет большую ширину W.17 shows another embodiment of the invention in which the capacity of the ink contained in the aforementioned ink cartridge is increased. The tank main body 50 'in this embodiment has the same structure as the tank
Поскольку в результате этого видоизменения высота разделительной перегородки 65 элемента 67, образующего канал для подачи чернил, отличается от высоты рамки 59', то для герметизации открытой части разделительной перегородки 65 элемента 67, образующего канал для подачи чернил, используют третью пленку 130.Since, as a result of this modification, the height of the
В варианте осуществления изобретения, который показан на чертежах с фиг.10 по фиг.16, передняя поверхность выступающей части 83 элемента 67, образующего канал для подачи чернил, в несколько раз превышает диаметр сквозного отверстия 82. Как показано на фиг.18 и фиг.19, оба элемента: сквозное отверстие 82' и выступающая часть 83', могут быть выполнены имеющими в сечении коническую форму, посредством чего обеспечивают уменьшение гидравлического сопротивления проточного канала за счет увеличения диаметра сквозного отверстия 82', а также дополнительное уменьшение гидравлического сопротивления проточного канала за счет увеличения области, занимаемой проточным каналом между клапанным элементом 84 и перегородкой 83а' вблизи сквозного отверстия 82'.In the embodiment of the invention shown in the drawings of FIG. 10 to FIG. 16, the front surface of the protruding
Ниже приведено дополнительное описание функционирования устройства генерации отрицательного давления в картридже для чернил, описание которого приведено выше со ссылкой на фиг.10-фиг.16, со ссылкой на принципиальные схемы, изображенные на Фиг.20А и фиг.20Б, на которых дополнительно показана упрощенная конструкция картриджа согласно настоящему изобретению. фиг.20А и фиг.20Б представляют собой принципиальные схемы, на которых показан клапан, соответственно, в закрытом состоянии и в открытом состоянии, а конструкция устройства генерации отрицательного давления изображена в упрощенном виде. Для ясности изложения и для обеспечения соответствия с описанной выше конструкцией устройства генерации отрицательного давления на этих чертежах используют те же самые номера позиций, которые были использованы для варианта осуществления, показанного на фиг.10-фиг.16.Below is an additional description of the operation of the device for generating negative pressure in the ink cartridge, the description of which is given above with reference to Fig.10-Fig.16, with reference to the circuit diagrams depicted in Fig.20A and Fig.20B, which further shows a simplified cartridge design according to the present invention. figa and figv are schematic diagrams showing the valve, respectively, in the closed state and in the open state, and the design of the device for generating negative pressure is depicted in a simplified form. For clarity of presentation and to ensure consistency with the design of the negative pressure generation device described above, the same reference numbers are used in these figures as were used for the embodiment shown in FIG. 10 to FIG. 16.
В закрытом состоянии клапана, которое показано на фиг.20A, сквозное отверстие 82 закрыто клапанным элементом 84 в ответ на силу смещения, приложенную к нему посредством пружины 102, и поэтому поток чернил из камеры чернил 62 к выходному отверстию для подачи чернил перекрыт. В этом состоянии по мере расхода чернил пишущей головкой давление со стороны выходного отверстия для подачи чернил соответственно уменьшается, при этом снизившееся за счет этого давление воздействует на клапанный элемент 84 через соединительный канал 87 и проточный канал 88. В этом варианте осуществления тыльная сторона поверхности клапанного элемента 84, сообщающаяся с соединительным каналом 87, обращена к камере 109, которая расположена между клапанным элементом 84 и соединительным каналом 87, при этом жидкость в камере 109 сообщается с жидкостью во внешней части только лишь через соединительный канал 87. То есть камера 109 служит в качестве камеры регулировки давления, обеспечивающей передачу изменения давления в выходном отверстии для подачи чернил к тыльной поверхности клапанного элемента 84.In the closed state of the valve, which is shown in FIG. 20A, the through
Следовательно, тыльная поверхность клапанного элемента 84 воспринимает пониженное давление со стороны выходного отверстия для подачи чернил всей большой площадью поверхности, в то время как другая (передняя) поверхность клапанного элемента 84 воспринимает пониженное давление со стороны выходного отверстия для подачи чернил только лишь ограниченной площадью поверхности через отверстие 82. Поэтому вследствие разности размеров областей, воспринимающих давление, которые находятся на передней и задней поверхностях клапанного элемента 84, возникает сила, приложенная в направлении, обеспечивающем сжатие пружины 102. В том случае, когда давление со стороны выходного отверстия для подачи чернил понижается настолько, что становится ниже давления, заданного пружиной 102, клапанный элемент 84 отделяется от выступающей части 83, как показано на фиг.20Б, и открывает отверстие 82, за счет чего чернила из камеры 62 для хранения чернил перетекают через соединительный канал 85 и проточный канал 88 в пишущую головку.Consequently, the back surface of the
Так как во время этого перетекания чернил чернила протекают только через переднюю сторону поверхности клапанного элемента 84, то даже в случае всасывания воздушного пузыря, содержащегося в камере для хранения чернил 62, и его прохождении через переднюю сторону поверхности клапанного элемента 84 воздушный пузырь протекает вместе с потоком чернил в пишущую головку без изменений. То есть, поскольку тыльная сторона поверхности клапанного элемента 84 выполнена таким образом, что полностью закупоривает замкнутое пространство (известное также как камера регулировки давления) 109 для предотвращения вытекания потока чернил с высокой скоростью из камеры 62 для хранения чернил через соединительный канал 87, маловероятно, что воздушный пузырь войдет в соединительный канал 87 и пройдет на тыльную сторону поверхности клапанного элемента 84.Since during this ink flow, ink flows only through the front side of the surface of the
Поэтому любое изменение давления со стороны выходного отверстия для подачи чернил наверняка воздействует на тыльную поверхность клапанного элемента 84 через чернила, что предотвращает остановку подачи чернил. Кроме того, любой воздушный пузырь, поступающий в пишущую головку, может быть легко удален при приложении к пишущей головке отрицательного давления для принудительного выпуска из нее чернил, например, в процессе возвращения в режим всасывания.Therefore, any change in pressure from the side of the ink supply outlet will certainly affect the back surface of the
В отличие от этого в обычном картридже для чернил, в котором клапанный элемент 40 выполнен так, как показано на фиг.7, и снабжен сквозным отверстием 41, служащим в качестве канала для протекания чернил, существует вероятность того, что воздушный пузырь достигнет тыльной стороны поверхности клапанного элемента 40, то есть области, воспринимающей давление из выходного отверстия для подачи чернил, и в таком случае наличие воздушного пузыря снижает тяговое усилие, приложенное к клапанному элементу.In contrast, in a conventional ink cartridge in which the
В частности, на фиг.21А и фиг.21Б показаны упрощенные принципиальные схемы устройства генерации отрицательного давления в обычном картридже для чернил. На этих чертежах клапан показан, соответственно, в закрытом состоянии и в открытом состоянии. В состоянии, в котором клапанный элемент 40 изолирует резервуар 200 для хранения чернил от выходного отверстия 201 для подачи чернил (фиг.21А), при уменьшении давления в выходном отверстии 201 для подачи чернил, соответственно, уменьшается давление в области 203 тыльной поверхности клапанного элемента 40, и поэтому клапанный элемент 40 принудительно перемещается назад против силы смещения пружины 204, что показано на фиг.21Б. При перемещении клапанного элемента 40 сквозное отверстие 41, служащее в качестве канала для протекания чернил, отделяется от выступающей части 206, и чернила, находящиеся в резервуаре 200 для хранения чернил проходят через сквозное отверстие 41 и протекают через область 203 тыльной поверхности клапанного элемента 40 в выходное отверстие 201 для подачи чернил. Сообщение между резервуаром 200 для хранения чернил и клапанным элементом 40 обеспечивают посредством обозначено проходного отверстия 208.In particular, FIGS. 21A and 21B show simplified schematic diagrams of a device for generating negative pressure in a conventional ink cartridge. In these drawings, the valve is shown, respectively, in the closed state and in the open state. In a state in which the
Если во время этого перетекания чернил появляется воздушный пузырь B, втекающий из сквозного отверстия 41, то существует вероятность того, что воздушный пузырь останется в области 203 тыльной поверхности клапанного элемента 202. Воздушный пузырь B, поступающий в область 203 тыльной поверхности клапанного элемента 40, то есть в область, воспринимающую давление в выходном отверстии 201 для подачи чернил, легко увеличивается в объеме, поглощая и тем самым ослабляя любое уменьшение давления в этой области 203, и следовательно, перемещения клапанного элемента 40 и подачи чернил в пишущую головку становятся невозможным при наличии пузыря.If an air bubble B flows from the through
С учетом того обстоятельства, что выступающая часть 206 должна обеспечивать герметизацию сквозного отверстия 41 клапанного элемента 40, предпочтительным вариантом является тот, в котором сквозное отверстие 41 клапанного элемента 40 выполнено в выступающей части 42. Однако размер S выступающей части 206, обеспечивающей герметизацию сквозного отверстия 41 клапанного элемента 40, необходимо выполнять большим, чтобы она перекрывала любое возможное смещение местоположения сквозного отверстия 41, вызванное деформацией клапанного элемента 40. Это создает проблему, заключающуюся в наличии увеличенного гидравлического сопротивления, обусловленного увеличением площади выступающей части 206 и ее окрестностей и, соответственно, большой площадью узкого зазора между выступающей частью 206 и клапанным элементом 40.In view of the fact that the protruding
В отличие от этого в варианте согласно настоящему изобретению, который показан на фиг.20А и фиг.20Б, поскольку отверстие 82, расположенное в выступающей части 83, является герметично закрытым, то достаточно обеспечить плотный контакт передней поверхности клапанного элемента 84 с отверстием 82. Поэтому размер выступающей части 83 может быть уменьшен, насколько это возможно, до такой степени, которая обеспечивает возможность выполнения открываемой части 82. Следовательно, существует возможность уменьшения размера области узкого зазора, находящегося около отверстия 82 между клапанным элементом 84 и выступающей частью 83, посредством чего обеспечивают уменьшение гидравлического сопротивления проточного канала.In contrast, in the embodiment according to the present invention, which is shown in FIGS. 20A and 20B, since the
В вышеописанном варианте осуществления тыльная сторона поверхности клапанного элемента 84 выполнена таким образом, что обращена к замкнутому пространству 109, которое имеет сообщение с внешней областью только через соединительный канал 87, и перекрывает его. Однако изобретение не ограничено этим вариантом. Например, как показано на фиг.22А или фиг.22Б, проточный канал 88, обеспечивающий сообщение жидкости между отверстием 82 и выходным отверстием для подачи чернил, может быть соединен с одной стороны с замкнутым пространством 109, находящимся позади клапанного элемента 84, а проточный канал, обеспечивающий сообщение жидкости с выходным отверстием для подачи чернил может быть выполнен в камере регулировки давления таким образом, чтобы каналом для протекания чернил служила область тыльной поверхности клапанного элемента 84. Кроме того, вертикальная компоновка клапанного элемента 84, показанная на фиг.22А, помогает обеспечить то, что любой пузырь, проходящий через отверстие 85, всплывет вверх вдоль клапанного элемента в верхнюю часть камеры и не будет втянут в отверстие 82.In the above embodiment, the rear side of the surface of the
Путем выполнения канала 86' для вытекания чернил, сообщающегося с камерой 109 регулировки давления, находящейся позади клапанного элемента 84, который расположен перпендикулярно поверхности клапанного элемента 84 так, как показано на фиг.22Б, обеспечена возможность использования картриджа для чернил с клапанным элементом 84, расположенным горизонтально.By making the
Кроме того, например, в варианте осуществления, показанном на фиг.4, пружина 22 регулировки перепада давления расположена на тыльной поверхности клапанного элемента 20 и обеспечивает принудительный упругий контакт клапанного элемента 20 с выступающей частью 11. Однако настоящее изобретение не следует ограничивать этим вариантом. Например, как показано на фиг.23, клапанный элемент 20 может быть выполнен из упругого материала, например из резины, а выступающая часть 11 может иметь выступ относительно плоскости P, образованной самим недеформированным телом 20 клапана без выступающей части, который выходит за ее пределы в направлении клапанного элемента 20. В этом варианте клапанный элемент 20 может сохранять упругий контакт с выступающей частью 11 за счет собственной упругости самого клапанного элемента 20. Посредством такой конструкции можно обойтись без смещающего элемента, например пружины 22.In addition, for example, in the embodiment shown in FIG. 4, the differential
В альтернативном варианте смещение тела 20 клапана может быть выполнено за счет совокупности его собственной деформации относительно выступающей части 11 и надлежащим образом расположенной смещающей пружины.Alternatively, the biasing of the
Несмотря на то, что описание настоящего изобретения было приведено со ссылкой на съемный картридж для чернил, который может быть установлен на пишущей головке, настоящее изобретение применимо и к резервуару для чернил (картриджу для чернил) такого типа, в котором пишущая головка прикреплена к узлу для хранения чернил, например, к резервуару для чернил. В этом варианте описанное выше выходное отверстие для подачи чернил охватывает граничную область, в которой узел для хранения чернил соединен с пишущей головкой, то есть выходное отверстие для подачи чернил представляет собой входное отверстие для поступления чернил или часть пишущей головки.Although the present invention has been described with reference to a removable ink cartridge that can be mounted on a writing head, the present invention also applies to an ink tank (ink cartridge) of the type in which the writing head is attached to the assembly for storing ink, for example, to an ink tank. In this embodiment, the ink supply outlet described above encompasses a boundary region in which the ink storage unit is connected to the recording head, that is, the ink supply outlet is an ink supply or part of the recording head.
На фиг.24 показан вариант осуществления устройства регулировки потока жидкости или устройства подачи жидкости, в котором непосредственно использован принцип действия вышеописанного клапанного элемента для обеспечения подачи чернил в пишущую головку при сохранении отрицательного давления в канале 86, из которого чернила протекают во входное отверстие 147 для поступления чернил, имеющееся в пишущей головке. В этом варианте осуществления область, расположенная вверх по течению потока непосредственно рядом с клапанным элементом 84 (то есть область, соответствующая камере 62 для хранения чернил из фиг.20А и фиг.20Б), отсутствует, а вместо нее конструкция клапанного устройство 141 в этом варианте осуществления содержит соединительный элемент, например, полую иглу 140. Клапанное устройство 141 является сменным и может быть соединено с внешним устройством, например, с резервуаром для чернил или с резервуаром 142 для чернил, в котором хранят запас чернил, через соединительный элемент.On Fig shows an embodiment of a fluid flow control device or fluid supply device, which directly used the principle of operation of the valve element described above to provide ink to the writing head while maintaining negative pressure in the
В нижней части резервуара 142 для чернил расположено отверстие 143 для вытекания чернил, с которым может входить в непроницаемый для жидкости контакт полая игла 140. В новом неиспользованном резервуаре 142 для чернил отверстие 143 для вытекания чернил заклеено герметизирующей пленкой (не показана), предотвращающей утечку чернил, которая может быть проткнута полой иглой 140. Кроме того, на чертеже показана кольцевая прокладка 144, выполненная таким образом, что обеспечивает упругий контакт с внешней окружностью полой иглы 140. Резервуар снабжен отверстием 145 для сообщения с окружающей средой.At the bottom of the
Блоки из этого изобретения, необходимые для обеспечения вышеизложенного функционирования клапанного элемента 84, могут быть выполнены в виде независимого устройства, то есть клапанного устройства 141. В этой конструкции пишущая головка 146 прикреплена к нижней части клапанного устройства 141, а имеющееся в пишущей головке 146 входное отверстие 147 для поступления чернил соединено с отверстием для вытекания чернил (с проточным каналом 86) клапанного устройства 141. Резервуар 142 для чернил может быть установлен путем вставки резервуара 142 для чернил в направлении, указанном стрелкой А, обеспечивая подачу чернил в пишущую головку 146, и может быть заменен путем перемещения резервуара 142 для чернил в противоположном направлении и его извлечения.The blocks of this invention necessary to ensure the above functioning of the
Кроме того, функционирование и результат действия клапанного устройства 141 в этом варианте осуществления являются такими же, как и в вышеупомянутых вариантах осуществления, и следовательно, клапанное устройство 141 в совокупности с резервуаром 142 для чернил функционируют точно таким же образом, как и описанный выше картридж для чернил.In addition, the operation and effect of the
Несмотря на то, что в вышеупомянутом варианте осуществления резервуар 142 для чернил непосредственно соединен с соединительным элементом (которым является полая игла 140) (установлен на нем), тот же самый эффект может быть получен и в том случае, когда соединительный элемент соединен с картриджем для чернил, установленным в основном корпусе устройства для печати, через трубку.Despite the fact that in the above embodiment, the
Несмотря на то, что настоящее изобретение было подробно описано и проиллюстрировано, конечно же, понятно, что описанные варианты его осуществления приведены лишь в качестве иллюстраций и примеров и не ограничивают изобретение, а сущность и объем патентных притязаний настоящего изобретения определяются только рамками сопроводительной формулы изобретения.Despite the fact that the present invention has been described and illustrated in detail, of course, it is understood that the described embodiments thereof are given only as illustrations and examples and do not limit the invention, and the nature and scope of patent claims of the present invention are determined only by the scope of the accompanying claims.
Claims (53)
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002-266824 | 2002-09-12 | ||
JP2002266824 | 2002-09-12 | ||
JP2002-292337 | 2002-10-04 | ||
JP2002292337 | 2002-10-04 | ||
JP2002-355470 | 2002-12-06 | ||
JP2002-357040 | 2002-12-09 | ||
JP2002357040A JP3991853B2 (en) | 2002-09-12 | 2002-12-09 | ink cartridge |
Related Child Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008111701/12A Division RU2372200C1 (en) | 2002-09-12 | 2003-02-13 | System of ink supply |
RU2005116640/12A Division RU2331521C2 (en) | 2002-09-12 | 2005-05-31 | Ink cartridge |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003104378A RU2003104378A (en) | 2004-10-27 |
RU2259924C2 true RU2259924C2 (en) | 2005-09-10 |
Family
ID=35847956
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003104378/12A RU2259924C2 (en) | 2002-09-12 | 2003-02-13 | Ink cartridge (variants), device and method for adjusting flow of liquid from cartridge |
RU2008111701/12A RU2372200C1 (en) | 2002-09-12 | 2003-02-13 | System of ink supply |
RU2005116640/12A RU2331521C2 (en) | 2002-09-12 | 2005-05-31 | Ink cartridge |
Family Applications After (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008111701/12A RU2372200C1 (en) | 2002-09-12 | 2003-02-13 | System of ink supply |
RU2005116640/12A RU2331521C2 (en) | 2002-09-12 | 2005-05-31 | Ink cartridge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (3) | RU2259924C2 (en) |
-
2003
- 2003-02-13 RU RU2003104378/12A patent/RU2259924C2/en not_active IP Right Cessation
- 2003-02-13 RU RU2008111701/12A patent/RU2372200C1/en not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-05-31 RU RU2005116640/12A patent/RU2331521C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2372200C1 (en) | 2009-11-10 |
RU2331521C2 (en) | 2008-08-20 |
RU2005116640A (en) | 2006-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7011397B2 (en) | Ink cartridge and method of regulating fluid flow | |
US7090341B1 (en) | Ink-jet recording device and ink supply unit suitable for it | |
RU2318674C2 (en) | Ink cartridge, fluid medium flow regulator and method for regulating a flow of fluid medium | |
KR20110045083A (en) | Pressure regulating valve for inkjet printer | |
RU2259924C2 (en) | Ink cartridge (variants), device and method for adjusting flow of liquid from cartridge | |
JP3992030B2 (en) | Liquid supply device | |
JP2007182084A (en) | Ink cartridge and liquid supply device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170214 |