RU2331521C2

RU2331521C2 - Ink cartridge

Info

Publication number: RU2331521C2
Application number: RU2005116640/12A
Authority: RU
Inventors: Хисаси МИЯЗАВА (JP); Хисаси МИЯЗАВА; Ацуси КОБАЯСИ (JP); Ацуси КОБАЯСИ; Сатоси СИНАДА (JP); Сатоси СИНАДА
Original assignee: Сейко Эпсон Корпорейшн
Priority date: 2002-09-12
Filing date: 2005-05-31
Publication date: 2008-08-20
Also published as: RU2259924C2; RU2372200C1; RU2005116640A

Abstract

FIELD: polygraphy.

SUBSTANCE: ink cartridge contains an ink vessel, an outlet to feed ink communicating with the said vessel via ink overflowing channel and a mechanism to create a negative pressure selectively opening and closing the aforesaid channel according to ink consumption and an elastic element. The elastic element has the first and second surfaces, the first flowing channel facing the surface and communicating with the said vessel, an opening part arranged so that the elastic element first surface comes in contact with the opening part and gets separated there from and communicates with the ink fee outlet, and a part in the form of a space gap facing the elastic element second surface and communicating with the ink feed outlet via the third flowing channel. The cartridge reduces the flowing channel drag around the through hole in the mechanism creating the negative pressure, regulates the ink feed into the writing head.

EFFECT: production of cartridges with a high yield of high-quality products.

17 cl, 34 dwg

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 droplets of ink 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, i.e. 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 the problem is the need to increase the size of the carriage and, consequently, 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.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.

Для решения этой проблемы в опубликованной международной заявке PCT00/103877 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, the published international application PCT00 / 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 surface of the valve element and the sealing element are contacted by pressing 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 the 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. 4,602,662 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 упруго деформируемой 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 onto 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, US Pat. No. 5,653,251 discloses a valve structure comprising a valve element made in the form of an elastically deformable membrane, a convex part with which the valve element is able to come into contact, and a flow channel made in the convex part and blocked by the valve element. 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 PCT00/103877, 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 PCT00 / 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 published patent application US 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 elastic polymer material, increasing the through hole will reduce the load on a single 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 in the region of the valve element, which is located opposite the sealing element, a protruding part is formed, 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 flow of the polymer when pressed under pressure, and, therefore, there is a likelihood of the appearance of joints resulting from pressing, which makes it difficult to create a protruding part of the valve element, which has a significant protrusion in relation to the surface of the membrane.

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 possibility of the formation of folds 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 where, as an attempt to reduce the hydraulic resistance of the flow channel for the through hole made in the membrane member, 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 the problem 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 through hole configuration.

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 упругий элемент, имеющий первую поверхность и вторую поверхность, первый проточный канал, обращенный к первой поверхности и сообщающийся с резервуаром для хранения чернил, открываемую часть, выполненную таким образом, что первая поверхность упругого элемента входит в соприкосновение с открываемой частью и отделяется от нее, и сообщенную с выходным отверстием для подачи чернил через второй проточный канал, и часть в виде пространственного промежутка, обращенную ко второй поверхности упругого элемента и сообщенную с выходным отверстием для подачи чернил через третий проточный канал.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 elastic element having a first surface and a second surface, a first flow channel facing the first surface and communicating with the reservoir for I ink storage, the opening part, made in such a way that the first surface of the elastic element comes into contact with the open part and is separated from it, and communicated with the outlet for supplying ink through the second flow channel, and the part in the form of a spatial gap facing the second the surface of the elastic element and communicated with the outlet for supplying ink through the third flow channel.

Механизм для создания отрицательного давления может дополнительно содержать разделительную перегородку, расположенную со стороны упругого элемента, находящейся выше по течению потока, образующую камеру, расположенную между упругим элементом и разделительной перегородкой, и имеющую выступающую часть, к которой прижата первая поверхность упругого элемента, и открываемую часть второго 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 located upstream, forming a chamber located between the elastic element and the dividing wall, and having a protruding part to which the first surface of the elastic element is pressed, and an opening part the second channel for the flow of ink, made in the protruding part.

Открываемая часть может быть приспособлена для вытекания чернил из камеры.The opening portion may be adapted to allow ink to flow out of the chamber.

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.

Упругий элемент может быть способным принудительно смещаться в направлении выступающей части, что обеспечено за счет упругой деформации упругого элемента.The elastic element may be able to forcefully displace in the direction of the protruding part, which is provided due to the elastic deformation of the elastic element.

Открываемая часть выступающей части может быть, по существу, обращена к центру упругого элемента.The exposed part of the protruding part can be 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 consumption 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.

Картридж может быть выполнен таким образом, что чернила протекают из камеры для хранения чернил в выходное отверстие для подачи чернил в следующем порядке: через первый проточный канал, соединяющий камеру для хранения чернил с первой поверхностью упругого элемента, через второй проточный канал, имеющий открываемую часть, через часть в виде пространственного промежутка, обращенного ко второй поверхности упругого элемента, и через третий проточный канал, соединяющий часть в виде пространственного промежутка с выходным отверстием для подачи чернил.The cartridge may be configured such that ink flows from the ink storage chamber to the ink supply outlet in the following order: through a first flow channel connecting the ink storage chamber to the first surface of the elastic element, through a second flow channel having an openable part, through a part in the form of a spatial gap facing the second surface of the elastic element, and through a third flow channel connecting the part in the form of a spatial gap with an outlet for Get ink.

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 второго проточного канала 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 part of the second flow channel may comprise a cylindrical part located on the side of the elastic element and an expanded part expanding outward when passing along the expanded part in the direction of ink flow to the ink supply outlet.

Картридж для чернил может быть выполнен таким образом, что при соприкосновении первой поверхности упругого элемента с открываемой частью второго проточного канала первая поверхность упругого элемента воспринимает первое давление из резервуара для хранения чернил через первый проточный канал, вторая поверхность упругого элемента воспринимает второе давление из выходного отверстия для подачи чернил через пространственный промежуток, а первая поверхность упругого элемента также воспринимает второе давление из выходного отверстия для подачи чернил через второй проточный канал, соединяющий открываемую часть с выходным отверстием для подачи чернил.The ink cartridge can be made in such a way that when the first surface of the elastic element comes into contact with the open part of the second flow channel, the first surface of the elastic element receives the first pressure from the ink storage tank through the first flow channel, the second surface of the elastic element receives the second pressure from the outlet ink supply through the spatial gap, and the first surface of the elastic element also receives the second pressure from the outlet for I supply ink through a second flow channel connecting the opening portion to the ink supply outlet.

Площадь первой поверхности, к которой приложено второе давление, может быть существенно меньшей, чем площадь первой поверхности, воспринимающей первое давление.The area of the first surface to which the second pressure is applied may be substantially smaller than the area of the first surface receiving the first pressure.

Площадь первой поверхности, воспринимающей второе давление, может быть существенно меньшей, чем площадь второй поверхности, воспринимающей второе давление.The area of the first surface receiving the second pressure may be substantially smaller than the area of the second surface receiving the second pressure.

Третий проточный канал может быть частью второго проточного канала.The third flow channel may be part of a second flow channel.

Упругий элемент может перемещаться в ответ на перепад давлений между его первой и его второй поверхностями.The elastic element can move in response to a pressure differential between its first and its second surfaces.

Первая поверхность упругого элемента может воспринимать первое давление из резервуара для хранения чернил через первый проточный канал, а вторая поверхность упругого элемента воспринимает второе давление из выходного отверстия для подачи чернил.The first surface of the elastic element can absorb the first pressure from the ink storage tank through the first flow channel, and the second surface of the elastic element receives the second pressure from the ink outlet.

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 an enlarged scale view in section 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;4B is a cross-sectional view of an ink flow passage from a mechanism for generating negative pressure to an ink supply outlet;

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 installed 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 the main body of the tank in which a mechanism for generating 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 generating 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.1 and 2A are perspective exploded views showing the construction of an ink cartridge assembly according to an embodiment of the present invention in front and rear views, respectively. Figure 3 shows the construction of an ink cartridge in a sectional view. The boundaries of the ink cartridge are the frame 2, on both sides of which there are openings 1, and parts 3 and 4, which are covers, by means of which the corresponding openings 1 are hermetically sealed. The ink cartridge is provided with an outlet 5 for supplying ink, which is located on the front side the end of the cartridge in the insertion direction, for example, in this embodiment, on the bottom surface. According to the present invention, the ink supply outlet comprises an element or, in other words, an opening portion to which a connecting element, for example a hollow needle or tube, is attached or inserted, providing a detachable connection between the ink cartridge and the recording head located on the carriage.

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 element 6, forming a channel for supplying ink and which is part of the mechanism 30 for creating negative pressure, is made as a single unit near the part of the frame 2 that faces the outlet 5 for supplying ink, so that part of the element 6 forming a channel for ink supply, on one of the opening sides of the surface of the frame 2 was an openable part 7.

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.The element 6 forming the channel for supplying ink is essentially divided into part 8, which is designed to accommodate a substantially circular valve element 20 (also referred to as an elastic element), and part 9, which is a flow channel, through which fluid communication with ink supply unit 5. The protruding part 11 has a first through hole 10 for ink flow, which is located in the center of the part 8 in which the valve element is located, and a second through hole 12, which serves as an ink supply opening, located at a location that is offset from the protruding part 11. Part 9, which is a flow channel, is formed by a third through hole 13, which serves for the flow of ink, through which provide communication with the area of the front surface of the valve th element 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.As shown in the drawings of FIG. 4A to FIG. 4B, the first through hole 10 has a substantially cylindrical straight portion S from the side of the elastic member, and a funnel-shaped portion R that expands outward when passing along the through hole 10 in the flow direction ink going to the ink outlet 5. This funnel-shaped part R is made integrally with the straight part S and is located downstream of it. That is, the side of the through hole 10 through which the ink flows has an outward extension. This design provides reliable sealing by means of the straight part S and the reduction of hydraulic resistance to fluid movement in the entire first through hole 10 of the flow channel due to the funnel-shaped part R.

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 surface 6a of the partition in part 15 of surface 14, a recess is created which serves as the boundary of the element 6 forming the ink supply channel, so that through it, the first through hole 10 in the protruding part 11 is connected to the third through hole 13 in the part 9 representing a flow channel. The boundaries of the connecting channel 15 'are set by gluing the part 15 provided with a recess, the film 16.

В созданном таким способом элементе 6, образующем канал для подачи чернил, устанавливают упруго деформируемый 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 element 6 formed in this way, which forms the ink supply channel, an elastically deformable valve element 20 is installed by means of a mounting frame 21, which adjusts its location, as shown in Fig. 4. The valve element 20 has a thick part 20a located along its peripheral circumference, forming a flat surface facing the protruding part 11. In the protruding part 20b, created in the center of the valve element 20, a spring 22 is placed, by which the differential pressure is adjusted and which is in contact with the rear surface (with the rear surface) of the valve element 20. In addition, a waterproof seal is created between the outside and the storage tank by means of the fixing element 23 ink, while providing communication between the part 9, which is a flow channel, and the back surface of the valve element 20. By the way, in the illustrated design, an improved fit between the valve element 20 and the protruding part 11 can be provided if the mating parts of these elements made flat, as this helps to combine them and avoids the need to take into account the curvature or irregularities of adjacent surfaces.

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 выполнен, 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 part 9, which is the flow channel, and the rear side of the valve element 20, in the region of the element 6 forming the channel for supplying ink, and in the fixing element 23, at least one or both of the parts 9a and 23a in the form of recesses that face part 9, which is a flow channel.

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 valve element 20 is preferably made of a polymeric material, for example, an elastic elastomer, which is elastic and can be created by compression molding. The valve element 20 is provided with a protruding part 20b, on which the spring is worn and which is located in the area opposite the protruding part 11, that is, in its central part.

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 film 24 is attached or attached to the dividing wall 6b, which is a part of the element 6 forming the ink supply channel, so that it covers the surface of the fixing element 23 and provides sealing of the part 8 in which the valve is located and the part 9 representing a flow channel, whereby their reliable sealing and isolation from the ink storage tank is ensured.

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 hole 12 has substantially the same size as the first through hole 1. However, the present invention is not limited to this option and, as shown in FIG. 2B, instead of the second through hole 12, can be used a window 12 ', made by removing most of the wall surface 6a, but enough material is left to create a part that is not subject to deformation due to the action of the pressing force of the spring 22, causing the valve e to be displaced element 20, and which may allow the creation of part 15 in the form of a recess serving as a connecting channel. This design provides the same result as the design described above.

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.In this embodiment, when the ink cartridge is installed in the printing apparatus and when the liquid pressure decreases from the side of the ink outlet 5, that is, from the region located at the lowest point in the flow stream in which the ink flows out of the ink cartridge , due to ink consumption by a writing head or similar device, the fluid pressure in part 9, which is a flow channel, in part 15 ', which is a flow channel, which is formed by part 15, represents a recess, and a film 16, as well as in a confined space (also called a pressure control chamber) 27 located behind the valve element 20, which communicates with them only through the flow channel formed by the recess portion 23a, also decreases, therefore, the reduced pressure acts on the surface, which is also exerted by the pressure of the bias of the spring 22 (communication with the liquid in the enclosed space 27 can occur only through the channel formed by the recess 23a). However, in the case where the negative pressure in the ink outlet 5 does not reach a predetermined value, the valve element 20 maintains the tight state of the first through hole 10 due to the biasing force of the spring 22. In addition, even though it is negative the pressure also acts on the first through hole 10 through the connecting channel 15 'and, therefore, is applied to the front surface of the valve element 20, the area of the through hole 10 is extremely small, therefore, the forces and acting on the front surface of the valve element is negligible compared to the force applied to the rear surface of this valve element.

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).On figv partially shows a sectional view of part 9, which is a flow channel, of the mechanism 30 for creating negative pressure. When the negative pressure is reduced to a level less than the force exerted by the spring 22 and the intrinsic stiffness of the valve element 20, the negative pressure in the ink supply outlet 5 acts on the pressure control chamber 27 of the valve element 20, which communicates with the supply outlet ink through part 23A or 9A (figv), which is a recess. Consequently, a force is applied to the valve element 20 due to a pressure drop that is sufficient to move it in a direction opposite to the direction of action of the biasing force of the spring 22, which ensures its separation from the protruding part 11 (Fig. 4B) and allows ink from the chamber 17 to ink storage flow into the connecting channel 15 'through the second through hole 12 (in Fig. 5A this is indicated by arrow A) and through the first through hole 10 in the protruding part 11. The ink flowing into the connecting channel 15', prot cabins through the third through hole 13 (Figure 5A is indicated by arrow B) and in a part 9, which is a flow passage in the outlet 5 for supplying ink (for 5B indicated by the arrow B).

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 ink outlet 5 in a similar manner, causing an increase in pressure on the back surface of the valve element 20, a change in the pressure difference on the valve element 20 causes the valve element 20 to come into elastic contact with the protruding part 11 beyond due to the bias force of the spring 22, providing sealing of the through hole 10 (figa).

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 the 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 control the flow of ink flowing from the ink tank into the ink supply opening, and therefore simplifies and provides an improvement to 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 прессовании 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 conventional valve member 40 shown in FIG. 7, and in the embodiment of the valve member of the present invention there is no protruding portion 42 with a through hole 41 in an area that is in contact with the valve seat. Therefore, due to this design, the valve element made according to the present invention does not have welds, i.e. grooves (slots, shown in Fig. 7) that can occur during pressure molding, and therefore, the valve yield coefficient can be increased elements in their production.

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 valve element 20 in contact with the protruding part 11 can be made having as large a flat surface as possible, while the exact alignment of a small flat region with the protruding part is not considered, reliable and tight contact can be made a large flat area with a protruding portion 11 serving as a valve seat, thereby providing a high degree of sealing.

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 упруго деформированной.In contrast, as shown in FIGS. 8A and 8B, the conventional valve member 40 creates a state in which the protruding portion 41 is forcibly pressed against the sealing member 44 by the elastic force of the spring 43, resulting in it being flattened and elastically deformed .

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 valve element 40 is in the open state, the negative pressure acting on the valve element 40 is constant even if it is separated from the sealing element 44, the area 42a subjected to elastic deformation, in the initial state, and this leads to the fact that the gap L 'of the flow channel becomes extremely small, resulting in the problem of the presence of a large hydraulic resistance of the flow channel.

Помимо этого, с учетом того обстоятельства, что сквозное отверстие 41 проходит сквозь клапанный элемент 40, который выполнен из упруго деформируемого 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 hole 41 passes through the valve element 40, which is made of elastically deformable material, it is necessary that the area of the sealing element 44 is large so that it covers the through hole 41 in the presence of a shift in its location due to deviations of the valve member 40 from a predetermined location and the like. This leads to the additional problem of the presence of increased hydraulic resistance, due to the inevitably large extent of the narrow gap region in the vicinity of the through hole 41.

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.In contrast, since according to the present invention, the sealing side of the valve element 20 is made in the form of a flat surface, a similar restoration of the initial state does not occur even if the valve element 20 returns to its original state under the influence of negative pressure, as a result of which it can be saved a large gap L. In addition, since the first through hole 10, which forms a channel for the flow of ink during the time when the valve is in open condition If it can be made passing through the part in which the valve element is located and which is preferably made of a more rigid material than the valve element, then the protruding part 11 can be made as small as possible, and at the same time provide a large flow channel between the valve element 20 and the end surface of the through hole 10 due to its rigidity. Therefore, it is possible to reduce the hydraulic resistance in the vicinity of the through hole 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 the embodiment described above, the surface in contact with the valve seat is a flat surface. Alternatively, as shown in FIG. 6B, the protruding portion 28 may be configured to ensure that no welds appear and at the same time give the same beneficial effect as has been described with respect to a flat surface. In this case, the protruding part 28 can be made in the form of a cone and be sized so that it can be inserted into the through hole 10 made in the protruding part 11 when these two parts are forcedly combined.

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.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 separate part 31 inserted into the opening 5a located on the other side of the supply outlet 5 ink that is upstream.

Ниже приведено описание другого варианта осуществления настоящего изобретения.The following is a description of another embodiment of the present invention.

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 main body 50 forming the ink storage tank is vertically divided by a partition 52 extending substantially in the horizontal direction and, in particular, extending such that the side of the partition 52 closer to the ink outlet 51 has a slight downward slope. A valve member 54, a fixing member 55, and a spring 53 are located in the ink supply outlet 51, so that when the ink cartridge is not mounted on the main body of the printing apparatus, the valve member 54 is held by the spring 53 in elastic contact with the locking member 55, whereby the ink outlet 51 is sealed.

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 ink storage chamber 56, and the upper region, located above the partition 52, is limited by the frame 59, for which the partition 52 serves as a lower surface and which is separated from the wall 57 of the main body 50 of the tank by a certain distance which, in the preferred embodiment, is the same, forming a connecting channel 58 with the environment. The inner area of the frame 59 is further divided by a vertical partition 60 located at its bottom and provided with a connecting channel 60a, so that one of the areas resulting from the separation (i.e. the area on the right side of the drawing) serves as a second storage chamber 61 ink, and another area serves as a third ink storage chamber 62.

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 ink storage chamber 56, a suction flow path 63 is created by which the second ink storage chamber 61 is connected to the bottom surface 50a of the main body 50 of the tank. The suction flow channel 63 is made by creating on the front surface of the main body 50 of the tank part 64, equipped with a recess (11), and sealing this part 64, equipped with a recess, airtight film 104, a more detailed description of which is given below.

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 third chamber 62 for storing ink there is an element 67 forming a channel for supplying ink, which is made by creating a partition 65 of the annular frame, which is flush with the frame 59, and a flat surface 66 that separates the inner part of the partition of the annular frame on the front and rear sides . Between the lower part of the partition 65 of the frame and the partition 52, a vertical partition 68 is created which defines a fourth ink storage chamber 69. In the lower part of the partition 68 there is a part 68a in the form of a recess, which serves to communicate with it.

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 fourth chamber 69 for storing ink and part 59 of the frame is a dividing wall 70, through which a channel 71 for the flow of ink is created. The upper part of the channel 71 for the flow of ink communicates with the front side of the surface of the main body 50 of the tank through the through hole 72, which, if necessary, can serve as a filter chamber.

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 hole 72 is a baffle 73, which is integral with the baffle 70, while the through hole 72 communicates with the upper edge of the channel 71 for ink flow through the portion 73a provided with a recess. The through hole 72 also communicates with the inside of the partition wall 65 of the frame through a portion 74 provided with a recess, preferably having a drop shape, located on the front surface side, and a connecting channel 73b.

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 passage forming member 67 communicates with an ink supply outlet 51 through a flow passage formed by a recessed portion 86 formed on the surface of the tank main body 50 and an airtight film 104 by which provide sealing of this part 86, equipped with a recess. The ink supply channel member 67 has a flat surface 66 and an annular partition 80, which are located on the front surface of the main body 50 of the tank and are opposite the ink storage tank, thereby limiting the portion in which the valve member 81 is housed. Flat the surface 66 is made in such a way that in its approximately central part has a protruding part 83 provided with a through hole 82. The flat surface 66 is also made so that in places that are distant x from the protruding part 83, it is provided with a connecting channel 85 communicating with the front surface of the valve element 84. This through hole 82 is similar to that shown in Fig. 4A, and is made in the form of a substantially cylindrical straight part S located with the side of the elastic element, and the funnel-shaped part R, which gradually expands in the direction of the ink flow going to the ink supply outlet 51, and which is made integrally with the straight part S and is located downstream of it (t o there is a through hole 82 widened outward from the side on which the ink flows), whereby they provide reliable sealing of the straight part S while reducing the hydraulic resistance of the flow channel due to the funnel-shaped part R.

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 septum 80 is a notched portion 87 that communicates with a notched portion 86 that extends down to an ink supply outlet 51. The depth of this notched portion 87 is selected so that after installing the valve element 84, the notched portion 87 only communicates with the back of the surface of the valve element 84. From the rear surface opposite the through hole 82, that is, in the upper reservoir for ink storage, a baffle 88 is located which extends to the upper edge of the recess portion 86, making it possible to avoid leakage from the connecting channel 85, and by means of which some a space from the surrounding area so that this space communicates with the region of the upper edge of the recessed portion 86 through the through hole 89 located in the lower part of the partition 88.

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 main body 50 of the tank is equipped with a narrow winding groove 90, which serves to increase the hydraulic resistance of the flow channel as much as possible, a wide groove 91 located around the narrow groove 90, and a part 92 in the form of a rectangular recess located in the area opposite the second cameras 61 for storing ink. Part 92 in the form of a rectangular recess has a frame part 93 located at a location slightly below the open edge of the recess part 92, and ribs 94 located at a certain distance from each other are created inside the frame part 93. To create a camera for communication with the external environment, a breathable film 95, which does not pass ink, is pulled and adhered to the part 93 in the form of a frame.

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 hole 96 is provided in the form of a recess on the lower surface of the portion 92, providing communication with a narrow region 98 that is separated by a partition 97 located in the interior of the second ink storage chamber 61. From the other edge, the region 98 communicates through a through hole 99 created in the region 98, a groove 108 formed on the front surface of the tank main body 50, and a through hole 99 a with a valve chamber 101 in which the valve 100 communicates with the environment, which opens upon installation ink cartridge into a printing device. The surface region of the recess portion 92, which is lateral to the breathable film 95, communicates with one end 90a of the narrow groove 90.

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 tank 50, designed to accommodate the valve, has a design similar to that which was described above in the previous embodiment depicted in figure 1. As shown in FIG. 11, the installation of the valve element 84 and the spring 102 is performed in a similar manner, the fixing of the locking element 103 is performed in exactly the same way, and the film 104 is attached so that the front surface of the main body 50 of the tank is coated with it in exactly the same way. The locking element 103 is made having a groove 105, communicating with the notched portion 87, and flow channels 106 and 107, communicating with the back surface of the valve element 84.

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 parts 74, 86 and 105 provided with recesses, a channel for ink flow is formed in conjunction with the film 104, and through the narrow grooves 90 and 91 and parts 92 and 108 in the form of recesses, a capillary and a connecting channel with the surrounding Wednesday.

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 main body 50, the sealing of the openings of the ink storage chambers 61, 67 and 69 at the top and the openings of the ink supply channel member 67 is carried out by a film 110 to separate these areas from the ink storage chamber 56 and the connecting channel 58 with the environment, which are located at the bottom. After that, a part 111, which is a cover, is hermetically connected to the main body 50 of the tank, as a result of which the creation of the ink storage chamber 56, which is located in the lower part, is completed.

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 identification part 120, which is used to prevent erroneous installation of the ink cartridge, and a storage device 121, which stores information about ink, etc. and which is installed in the recessed portion 122 of the main body of the tank.

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 valve member 54 backward in the opposite direction to the biasing force of the spring 53, thereby opening the ink supply outlet 51. Since the pressure in the ink supply outlet 51 in this state is reduced due to ink consumption by the recording head as a result of printing operation, etc., the reduced pressure acts on the flow channel formed by the recess portion 86 and the film 104, and on the back surface of the valve element 84 through the notched portion 87, that is, on the surface where the valve element 84 receives the downforce of the spring 102. In the case where the pressure in the ink supply port 51 e is reduced to a value less than a predetermined value that is sufficient to move the valve element 84, the valve element 84 remains pressed due to the biasing force of the spring 102 in the state of elastic contact with the protruding part 83, whereby the through hole 82 remains closed condition. Therefore, ink does not flow from the ink storage chamber to the ink supply port 51.

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 51 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 to by the writing head located on the carriage) decreases to a predetermined value due to the continued ink consumption by the writing head, the pressure acting on the back surface of the valve element 84 through the aforementioned the precise channel overcomes the force of the spring 102, and therefore, the valve element 84 is separated from the protruding portion 83. Therefore, ink flows from the connecting channels 85 into the region between the valve element 84 and the flat surface 66, while the ink flows from the through hole 82 through the channel, formed by a recessed part 88 and a film 110 through a through hole 89, through a flow channel formed between a recessed part 86 and a film 104, and through an outlet 51 for supplying ink to a recording head at troystva for printing.

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 valve element 84 increases as a result of the flow of a predetermined amount of ink onto the back side of the surface of the valve element 84, the valve element 84 again comes into contact with the protruding portion 83 due to the biasing force of the spring 102, closing the through hole 82 whereby the flow channel is blocked. Therefore, it is possible to retain liquid in the ink supply outlet 51 at a negative pressure that is sufficient to prevent ink from leaking from the recording head, but which allows ink to be supplied to the writing head.

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 ink storage chamber 69 flows through the flow channel 71 and the through hole 72 toward the front surface of the valve member 84. Then, since only the first ink storage chamber 56 is open to the environment, as the ink is consumed from the fourth the ink storage chamber 69, ink from the third ink storage chamber 62 flows into the fourth ink storage chamber 69 through a recess portion 68a, and as ink is consumed from the third ink storage chamber 62 and from the second ink storage chamber 59 flow into the third chamber 62 through the ink storage portion 60a, provided with a recess. As ink is consumed from the second ink storage chamber 61, ink from the first ink storage chamber 56 flows into the second ink storage chamber 61 through the suction flow channel 63. Therefore, the ink storage chambers located upstream are sequentially empty earlier, therefore, ink is first consumed from the first ink storage chamber 56, then ink is consumed from the second ink storage chamber 61, etc.

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 main body 50 of the above embodiment, except that it has a large width W.

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 separation wall 65 of the element 67 forming the ink supply channel is different from the height of the frame 59 ', a third film 130 is used to seal the open part of the separation wall 65 of the element 67 forming the ink supply channel.

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 portion 83 of the ink supply channel member 67 is several times larger than the diameter of the through hole 82. As shown in FIG. 18 and FIG. 19, both elements: the through hole 82 'and the protruding part 83', can be made with a conical cross-sectional shape, thereby reducing the hydraulic resistance of the flow channel by increasing the diameter of the through hole 82 ', as well as an additional the decrease in hydraulic resistance of the flow channel due to the increase in the area occupied by the flow channel between the valve element 84 and the baffle 83a 'near the through hole 82'.

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.10-16.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 shown in figa and figv, which further shows a simplified cartridge design according to the present invention. Figa and figb 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 FIGS. 10-16.

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.In the closed state of the valve, as shown in FIG. 20A, the through hole 82 is closed by the valve member 84 in response to a biasing force applied thereto by the spring 102, and therefore, the ink flow from the ink chamber 62 to the ink supply outlet is blocked. In this state, as the ink is consumed by the writing head, the pressure from the side of the ink supply outlet hole accordingly decreases, while the pressure that decreases due to this acts on the valve element 84 through the connecting channel 87 and the flow channel 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 this embodiment, the back side of the surface of the valve element 84 in communication with the connecting channel 87 faces the chamber 109, which is located between the valve element 84 and the connecting channel 87, while the liquid in the chamber 109 communicates with the liquid in the outer part only through the connecting channel 87. That is, the chamber 109 serves as a pressure adjustment chamber for transmitting a pressure change in the ink outlet to the back surface of the valve member 84.

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 valve member 84 receives a reduced pressure from the ink outlet side of the entire large surface area, while the other (front) surface of the valve member 84 receives a reduced pressure from the ink outlet side of only a limited surface area through the hole 82. Therefore, due to the difference in size of the areas receiving pressure, which are located on the front and rear surfaces of the valve element 84, the force exerted in the compression direction of the spring 102 is lost. In the event that the pressure from the side of the ink supply outlet decreases so much that it falls below the pressure set by the spring 102, the valve member 84 is separated from the protruding portion 83, as shown in FIG. .20B, and opens the hole 82, whereby ink from the ink storage chamber 62 flows through the connecting channel 85 and the flow channel 88 into the writing head.

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 прохождения 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 valve member 84, even if the air bubble contained in the ink storage chamber 62 is sucked in and passes through the front side of the surface of the valve member 84, the air bubble flows with the flow ink into the writing head unchanged. That is, since the back side of the surface of the valve member 84 is configured to completely clog the enclosed space (also known as a pressure control chamber) 109 to prevent the high-speed ink flow from flowing out of the ink storage chamber 62 through the connection channel 87, it is unlikely that the air bubble will enter the connecting channel 87 and will pass to the back side of the surface of the valve element 84.

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 valve member 84 through the ink, which prevents the ink supply from stopping. In addition, any air bubble entering the writing head can be easily removed by applying negative pressure to the writing head to force ink out of it, for example, in the process of returning to the suction mode.

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 valve member 40 is configured as shown in FIG. 7 and provided with a through hole 41 serving as an ink flow passage, there is a possibility that the air bubble will reach the back of the surface valve member 40, that is, the region receiving pressure from the ink outlet, and in this case, the presence of an air bubble reduces the pulling force exerted on the valve member.

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 обозначенного проходного отверстия 208.In particular, on figa and figb shows a simplified schematic diagram of a device for generating negative pressure in a conventional ink cartridge. In these drawings, the valve is shown respectively in a closed state and in an open state. In a state in which the valve member 40 isolates the ink storage tank 200 from the ink supply outlet 201 (FIG. 21A), as the pressure in the ink supply outlet 201 decreases, accordingly, the pressure in the back area 203 of the valve member 40 decreases and therefore, the valve member 40 is forced back against the biasing force of the spring 204, as shown in FIG. When the valve member 40 is moved, the through hole 41 serving as the ink flow passage is separated from the protruding portion 206, and the ink in the ink storage tank 200 passes through the through hole 41 and flows through the back surface region 203 of the valve member 40 into ink outlet 201. Communication between the ink storage tank 200 and the valve member 40 is provided through a designated passage opening 208.

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 during this flow of ink an air bubble B flows from the through hole 41, then there is a possibility that the air bubble will remain in the area 203 of the back surface of the valve element 202. The air bubble B entering the area 203 of the back surface of the valve element 40, then is in the area that receives pressure in the ink outlet 201, easily increases in volume, absorbing and thereby weakening any decrease in pressure in this region 203, and therefore the movement of the valve ementa 40 and the ink supply to the recording head becomes impossible in the presence of the bubble.

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 portion 206 must provide a seal for the through hole 41 of the valve member 40, a preferred embodiment is that in which the through hole 41 of the valve member 40 is formed in the protruding portion 42. However, the size S of the protruding portion 206 providing a sealing of the through hole 41 the valve element 40, it is necessary to perform large so that it overlaps any possible displacement of the location of the through hole 41 caused by the deformation of the valve element 40. This gives a problem in the presence of increased hydraulic resistance due to an increase in the area of the protruding part 206 and its environs and, accordingly, the large area of the narrow gap between the protruding part 206 and the valve element 40.

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 hole 82 located in the protruding portion 83 is hermetically closed, it is sufficient to ensure that the front surface of the valve element 84 is in tight contact with the hole 82. Therefore the size of the protruding part 83 can be reduced, as much as possible, to such an extent as to enable the opening part 82 to be made. Consequently, it is possible to reduce the size of the narrow gap region located axis near the hole 82 between the valve element 84 and the protruding part 83, thereby providing a reduction in hydraulic resistance of the flow channel.

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 valve element 84 is made in such a way that it faces the enclosed space 109, which is in communication with the external region only through the connecting channel 87, and overlaps it. However, the invention is not limited to this option. For example, as shown in FIG. 22A or FIG. 22B, a flow passage 88 providing fluid communication between the inlet 82 and the ink outlet can be connected on one side to an enclosed space 109 located behind the valve member 84, and the flow path providing fluid communication with the ink outlet can be made in the pressure control chamber so that the backflow area of the valve member 84 serves as an ink flow channel. In addition, it is vertical I, the arrangement of the valve element 84 shown in FIG. 22A helps to ensure that any bubble passing through the hole 85 will float up along the valve element to the top of the chamber and will not be drawn into the hole 82.

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 ink outflow passage 86 ′ in communication with the pressure control chamber 109 located behind the valve element 84, which is perpendicular to the surface of the valve element 84 as shown in FIG. 22B, it is possible to use an ink cartridge with the valve element 84 located horizontally.

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 pressure adjustment spring 22 is located on the rear surface of the valve element 20 and provides forced elastic contact of the valve element 20 with the protruding part 11. However, the present invention should not be limited to this option. For example, as shown in Fig. 23, the valve element 20 may be made of an elastic material, for example rubber, and the protruding part 11 may have a protrusion relative to the plane P formed by the undeformed valve body 20 without a protruding part that extends beyond the direction of the valve element 20. In this embodiment, the valve element 20 can maintain elastic contact with the protruding part 11 due to the intrinsic elasticity of the valve element 20. By means of this design, you can do without biasing element one example of the spring 22.

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 valve body 20 can be accomplished by a combination of its own deformation with respect to the protruding portion 11 and a properly positioned biasing spring.

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.24 shows an embodiment of a fluid flow control device or fluid supply device that directly utilizes the operating principle of the valve element described above to supply ink to the recording head while maintaining negative pressure in the channel 86 from which ink flows into the inlet 147 for receipt ink available in the writing head. In this embodiment, the region located upstream directly next to the valve member 84 (i.e., the region corresponding to the ink storage chamber 62 of FIG. 20A and FIG. 20B) is missing, and instead, the structure of the valve device 141 in this embodiment the implementation includes a connecting element, for example a hollow needle 140. The valve device 141 is removable and can be connected to an external device, for example, to an ink tank or to an ink tank 142, in which an ink supply is stored, a connecting member.

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 ink tank 142, there is an ink outlet 143 with which the hollow needle 140 may come into contact with liquid impermeable contact. In the new unused ink tank 142, the ink outlet 143 is sealed with a seal tape (not shown) to prevent ink leakage , which can be pierced by the hollow needle 140. In addition, the drawing shows an annular gasket 144, made in such a way that provides elastic contact with the outer circumference of the hollow needle 140. The reservoir is provided with a hole 145 for communication with the environment.

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 valve element 84 can be made in the form of an independent device, that is, the valve device 141. In this design, the writing head 146 is attached to the bottom of the valve device 141, and the inlet available in the writing head 146 147 for ink supply is connected to an ink outlet (with a flow channel 86) of the valve device 141. An ink reservoir 142 can be installed by inserting an ink reservoir 142 in the direction indicated by arrow A, providing ink to the writing head 146, and can be replaced by moving the ink reservoir 142 in the opposite direction and removing it.

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 valve device 141 in this embodiment are the same as in the aforementioned embodiments, and therefore, the valve device 141 in conjunction with the ink reservoir 142 function in exactly the same way as the cartridge described above for ink.

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 ink reservoir 142 is directly connected to the connecting element (which is the hollow needle 140) (mounted on it), the same effect can be obtained when the connecting element is connected to the cartridge for ink installed in the main body of the printing device through the tube.

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

1. An ink cartridge comprising an ink storage tank (56), an ink supply outlet (5, 51) in communication with an ink storage tank (56) through the ink flow passage, and a mechanism (30) for generating negative pressure selectively blocking and opening the channel for ink flow due to ink consumption and comprising an elastic element (20, 84) having a first surface and a second surface, a first flow channel (12, 85) facing the first surface and communicating with the ink storage tank, off tear-off part (10, 82), made in such a way that the first surface of the elastic element comes into contact with the part to be opened and is separated from it, and communicated with the outlet for supplying ink through the second flow channel (86, 88, 89), and part (27, 109) in the form of a spatial gap facing the second surface of the elastic element and communicated with the outlet for supplying ink through the third flow channel (86, 86 ′, 87).

2. The ink cartridge according to claim 1, in which the mechanism (30) for creating negative pressure further comprises a dividing wall (60, 66) located on the side of the elastic element located upstream, forming a chamber located between the elastic element and a dividing wall, and having a protruding part (11, 83), to which the first surface of the elastic element is pressed, and an opening part (10, 82) of the second channel (86, 88, 89) for ink flow, made in the protruding part.

3. An ink cartridge according to claim 2, in which the opening part (10, 82) is adapted to allow ink to flow out of the chamber.

4. The ink cartridge according to claim 2, in which the mechanism for creating negative pressure further comprises a biasing element (22, 102) located opposite the protruding part and providing for the forced displacement of the elastic element (20, 84) in the direction of the protruding part (11, 83 )

5. The ink cartridge according to claim 2, in which the elastic element is able to forcibly shift in the direction of the protruding part due to the elastic deformation of the elastic element.

6. The ink cartridge according to claim 2, in which the opening part of the protruding part, essentially facing the center of the elastic element.

7. The ink cartridge according to claim 1, in which a part (27, 109) in the form of a spatial gap contains 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 downstream, and the changed pressure is applied essentially to the entire area of the second surface of the elastic element.

8. The ink cartridge according to claim 1, made in such a way that ink flows from the chamber (56) for storing ink into the outlet (5, 51) for supplying ink in the following order: through the first flow channel (12, 85), connecting the ink storage chamber to the first surface of the elastic element, through a second flow channel (88) having an opening part (10, 82), through a part (27, 109) in the form of a spatial gap facing the second surface of the elastic element, and through the third flow channel (86 ′) connecting the part in the form of a spatial romezhutka with an outlet for supplying ink.

9. The ink cartridge according to claim 1, in which the first and second surfaces of the elastic element have essentially the same ink contact area.

10. The ink cartridge according to claim 1, in which the opening part of the second flow channel comprises a cylindrical part located on the side of the elastic element, and an expanded part, expanding outward when passing along the expanded part in the direction of ink flow to the ink supply outlet.

11. The ink cartridge according to claim 1, made in such a way that when the first surface of the elastic element comes into contact with the opening part (10, 82) of the second flow channel, the first surface of the elastic element receives the first pressure from the ink storage tank (56) through the first flow channel (12, 85), the second surface of the elastic element receives the second pressure from the outlet for supplying ink through part (27, 109) in the form of a spatial gap, and the first surface of the elastic element also receives the second yes Leniye output from the ink supply port via a second flow passage (86, 88, 89) connecting the opening portion to the outlet for supplying ink.

12. The ink cartridge of claim 11, wherein the area of the first surface to which the second pressure is applied is substantially less than the area of the first surface receiving the first pressure.

13. The ink cartridge of claim 11, wherein the area of the first surface receiving the second pressure is substantially smaller than the area of the second surface receiving the second pressure.

14. The ink cartridge according to claim 11, in which the third flow channel (86) is part of a second flow channel (86).

15. The ink cartridge according to any one of claims 1 to 14, in which the elastic element is able to move in response to a pressure differential between its first and its second surfaces.

16. The ink cartridge according to claim 15, in which the first surface of the elastic element receives the first pressure from the ink storage tank through the first flow channel (12, 85), and the second surface of the elastic element receives the second pressure from the outlet (5, 51) for ink supply.

17. The ink cartridge according to any one of the preceding paragraphs, in which an elastic element (20, 84) is located inside the chamber, and ink flows into the chamber through the first flow channel (12, 85) and flows out of the chamber through the opening part (10, 82) .