Чернильный картридж, регулятор потока текучей среды и способ регулирования потока текучей среды

Чернильный картридж, регулятор потока текучей среды и способ регулирования потока текучей среды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предпосылки создания изобретения

Настоящее изобретение относится к чернильному картриджу, предназначенному для подачи чернил под отрицательным давлением к печатающей головке, которая разбрызгивает чернильные капли в ответ на сигналы печати, и к регулятору потока текучей среды.

Изобретение также относится к способу регулирования потока текучей среды из чернильного картриджа к струйной печатающей головке.

Струйное печатающее устройство, как правило, имеет такую конфигурацию, что струйная печатающая головка, предназначенная для разбрызгивания чернильных капель в ответ на сигналы печати, установлена на каретке, совершающей возвратно-поступательное движение в направлении ширины листа поперек части листа бумаги для записи, и чернила подаются из внешнего резервуара для чернил к печатающей головке. В случае небольшого печатающего устройства контейнер для хранения чернил, такой как резервуар для чернил, выполнен с возможностью снятия его с каретки с целью обеспечения удобства при манипулировании и облегчения замены полностью использованного резервуара для чернил новым резервуаром для чернил, содержащим новый запас чернил (или разных красителей, если резервуар представляет собой резервуар для многоцветной печати).

Чтобы предотвратить утечку чернил из печатающей головки, такой контейнер для хранения чернил, как правило, содержит пористый элемент, пропитанный чернилами, так что капиллярные силы пористого элемента обеспечивают удерживание чернил.

Кроме того, существует тенденция увеличения количества потребляемых чернил со временем, поскольку постоянно ведущиеся разработки усовершенствованных печатающих устройств ведут к увеличению количества сопловых отверстий, чтобы обеспечить соответствие требуемому повышению качества печати и скорости печати.

Для того, чтобы конструкция струйного печатающего устройства отвечала этим усовершенствованиям, предпочтительно увеличить количество чернил, которые могут храниться в контейнере для хранения чернил, но это приводит к увеличению объема пористого элемента. Однако в том случае, когда пористый элемент, который удерживает чернила, обеспечивает приложение капиллярных сил, высота, то есть напор жидкости, пористого элемента ограничена (ограничен), и, следовательно, нижняя часть контейнера для хранения чернил должна быть увеличена для увеличения объема контейнера, что создает проблему, связанную с тем, что размер каретки и, таким образом, полный размер печатающего устройства должен быть увеличен.

Для решения этой проблемы в публикации японского патента Kokai No. Hei. 8-174860, в абзацах 0041-0043 и на фиг.10 показан чернильный картридж, в котором в центре мембраны, деформируемой под действием давления чернил, образовано сквозное отверстие для создания седла клапана в мембране, и клапанный элемент предусмотрен в месте, находящемся напротив седла клапана в мембране.

Также для решения данной проблемы в международной патентной публикации No. РСТ00/03877 описан чернильный картридж, в котором клапанный элемент образован путем литьевого прессования полимерного материала, обладающего упругостью, сквозное отверстие образовано в центре клапанного элемента, задняя поверхность клапанного элемента контактирует с уплотнительным элементом за счет поджима ее пружиной, и клапанный элемент смещается под действием отрицательного давления, действующего на заднюю поверхность клапанного элемента, так что чернила вытекают только через сквозное отверстие в отверстие для подачи чернил.

Однако чернильный картридж, который имеет высокие характеристики при подаче чернил и который может обеспечить подачу большого количества чернил к печатающей головке, необходим для удовлетворения потребности в таких картриджах при использовании их для высокоскоростной печати. Наиболее важным фактором, влияющим на характеристики при подаче чернил к печатающей головке, является сопротивление проходу потока внутри картриджа.

В патенте США No. 4602662 описан клапан с внешним управлением, предназначенный для использования в системах маркировки жидкостью. В этом ссылочном материале указывается, что впускной канал и выпускной канал расположены с одной стороны подвижного элемента, и пружина и внешний источник вакуума расположены с другой стороны подвижного элемента. В данном патенте также указано, что пружина не используется для закрытия клапана, а предназначена только для предотвращения сифонирования, и внешний источник вакуума служит для удерживания клапана в закрытом состоянии.

В патенте США No. 4971527 описан регулирующий клапан для системы маркировки чернилами. Диафрагма зажата между двумя пружинами и, следовательно, служит для демпфирования пульсаций давления в чернилах, проходящих между впускным каналом и выпускным каналом, расположенными с одной стороны диафрагмы.

В патенте США No. 5653251 описан вакуумный закрывающий клапан. В то время как впускной канал и выпускной канал расположены с одной и той же стороны мембраны клапана, сама эта мембрана может быть выполнена перфорированной, что позволяет жидкости проходить к другой стороне мембраны. Кроме того, мембрана растянута поверх криволинейного выступа, и никакая пружина не используется для регулирования давления "растрескивания" клапана. Более точно, в патенте США No. 5653251 раскрыто клапанное устройство, имеющее клапанный элемент, образованный из упруго деформируемой мембраны, выпуклую часть, с который клапанный элемент может входит в контакт, и канал для потока, образованный в выпуклой части и закрываемый клапанным элементом. В клапанном устройстве отрицательное давление, существующее на стороне выдачи, подается к одной поверхности клапанного элемента для отвода клапанного элемента от канала для потока, чтобы тем самым обеспечить управление подачей и прерыванием потока жидкости. Тем не менее, при открытом состоянии клапана площадь клапанного элемента, на которую действует давление жидкости (площадь, "воспринимающая" давление), чрезвычайно мала, что означает, что различие по площади между передней и задней поверхностями клапанного элемента является большим. Поэтому небольшое изменение давления, вызываемое потреблением чернил печатающей головкой, не может обеспечить поддержания открытого состояния клапана. Когда клапанное устройство переведено в закрытое состояние, площадь, на которую действует давление, будет чрезвычайно большой, так что клапанное устройство возвращается в состояние, при котором клапан открыт. Соответственно существует проблема, связанная с тем, что эта операция повторяется нежелательным образом, что вызывает пульсации при подаче чернил, которые могут отрицательно повлиять на печать.

В чернильном картридже, описанном в международной патентной публикации No. РСТ00/03877, сквозное отверстие, которое образует проточный канал для прохода чернил через мембранный элемент, приводит к созданию гидродинамического сопротивления, и, кроме того, зазор между стенками сквозного отверстия и клапанным элементом, взаимодействующим со сквозным отверстием, также приводит к созданию большого гидродинамического сопротивления. Таким образом, трудно обеспечить подачу большого количества чернил к печатающей головке, что требуется с недавнего времени для обеспечения высокой скорости печати.

В заявке на Европейский патент No. 1199178 описан чернильный картридж, имеющий клапан разности давлений (публикация заявки на патент США No. 2002/0109760 является аналогом). В этой заявке описаны клапаны, в которых зона перфорации в подвижной мембране поджимается пружиной так, чтобы она упиралась в твердый выступ. Для уменьшения гидродинамического сопротивления, обусловленного сквозным отверстием мембранного элемента, можно выполнить сквозное отверстие с большим диаметром, но, поскольку мембранный элемент должен быть образован из эластичного полимерного материала, увеличение размера сквозного отверстия приведет к уменьшению нагрузки на единицу площади, что вызывает уменьшение усилия при перекрытии [потока] и тем самым ухудшение способности клапана обеспечить перекрытие и ухудшение рабочих характеристик картриджа.

Краткое изложение сущности изобретения

Настоящее изобретение было создано для решения указанных проблем.

Задача настоящего изобретения заключается в создании чернильного картриджа, который может обеспечить уменьшение сопротивления проточного канала, действующего на чернила в устройстве для создания отрицательного давления без снижения уплотняющей способности, чтобы тем самым обеспечить возможность высокой скорости потребления чернил из чернильного картриджа печатающей головкой.

Другая задача настоящего изобретения состоит в создании чернильного картриджа, который может быть изготовлен с высокой производительностью.

Еще одна задача настоящего изобретения заключается в разработке регулятора потока текучей среды, предназначенного для печатающей головки, который может обеспечить уменьшение сопротивления проточного канала, действующего на чернила в устройстве для создания отрицательного давления без снижения уплотняющей способности, чтобы тем самым обеспечить возможность высокой скорости потребления чернил из чернильного картриджа печатающей головкой.

Еще одна задача настоящего изобретения состоит в разработке чернильного картриджа, в котором конструкция проточного канала упрощена.

В соответствии с настоящим изобретением создан чернильный картридж, который содержит: камеру для хранения чернил, канал для подачи чернил и устройство для создания отрицательного давления, которое избирательно перекрывает и открывает сообщение по текучей среде между камерой для хранения чернил и каналом для подачи чернил в результате потребления чернил. Устройство для создания отрицательного давления включает упругий элемент, имеющий первую и вторую поверхности и уплотняющую часть, при этом уплотняющая часть имеет сквозное отверстие, канал для прохода чернил, сообщающийся с каналом для подачи чернил и имеющий открываемую часть в том месте, где уплотняющая часть упругого элемента входит в контакт с открываемой частью и отходит от открываемой части, при этом открываемая часть обращена к сквозному отверстию; сообщающуюся часть, обращенную к первой поверхности упругого элемента и сообщающуюся с камерой для хранения чернил, и промежуточную часть, обращенную ко второй поверхности упругого элемента и сообщающуюся с каналом для подачи чернил.

В соответствии с настоящим изобретением создан регулятор потока текучей среды, предназначенный для печатающей головки, который включает: упругий элемент, имеющий первую и вторую поверхности и уплотняющую часть и выполненный с возможностью смещения под действием перепада давлений между первой и второй поверхностями, при этом перекрывающая часть имеет сквозное отверстие; сообщающуюся часть, обращенную к первой поверхности упругого элемента и выполненную с возможностью сообщения с резервуаром для чернил, в котором хранятся чернила; канал для выхода потока чернил; открываемую часть канала для прохода чернил, которая сообщается с каналом для выхода потока чернил, при этом перекрывающая часть упругого элемента выполнена с возможностью смещения для входа в контакт с открываемой частью и отвода от открываемой части; и промежуточную часть, обращенную ко второй поверхности упругого элемента и сообщающуюся с каналом для выхода потока чернил.

В соответствии с настоящим изобретением создан способ регулирования потока чернил из чернильного картриджа, имеющего канал для подачи чернил к струйной печатающей головке. Способ включает следующие операции: выполняют клапанную камеру, которая представляет собой часть чернильного картриджа и имеет крышку и основание, при этом основание имеет как впускное отверстие, так и выпускное отверстие, клапанная камера содержит упругую мембрану, имеющую сквозное отверстие, при этом как впускное отверстие, так и выпускное отверстие расположены с первой стороны упругой мембраны, и пространство, образованное между второй стороной упругой мембраны и крышкой; и поджимают упругую мембрану в сторону основания с приложенным усилием так, что контактирующая часть упругой мембраны уплотняет выпускное отверстие и сквозное отверстие от впускного отверстия. Когда давление в указанном пространстве уменьшится до значений ниже заданной величины, возникающий в результате этого перепад давлений на упругой мембране заставляет контактирующую часть упругой мембраны смещаться в сторону от выпускного отверстия в направлении против направления действия приложенной силы, тем самым обеспечивается сообщение между выпускным и сквозным отверстиями и впускным отверстием.

В соответствии с настоящим изобретением создано устройство для создания отрицательного давления, которое расположено между частью хранения чернил и каналом для подачи чернил и имеет поверхность стенки, имеющую два сквозных отверстия, а именно первое и второе сквозные отверстия, для прохода чернил, и клапанный элемент, контактирующий со сквозным отверстием и отводимый от сквозного отверстия за счет давления, действующего на него на стороне канала для подачи чернил. Клапанный элемент имеет третье сквозное отверстие. Чернила, проходящие через первое сквозное отверстие, подаются через второе и третье сквозные отверстия к каналу для подачи чернил.

Настоящее описание относится к изобретению, содержащемуся в заявке на патент Японии No. 2002-329062 (поданной 13 ноября 2002), которая специально полностью включена в данную заявку путем ссылки.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 изображен перспективный вид с пространственным разделением элементов, показывающий чернильный картридж в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, если смотреть со стороны камеры для хранения чернил.

На фиг.2А изображен перспективный вид, показывающий чернильный картридж на фиг.1, если смотреть на него со стороны другой поверхности, и на фиг.2В изображен перспективный вид, показывающий другой вариант осуществления части для хранения клапанного элемента.

На фиг.3 изображено сечение чернильного картриджа, показывающее его конструкцию в сечении вблизи устройства для создания отрицательного давления.

На фиг.4А и 4В изображены увеличенные сечения, соответственно показывающие устройство для создания отрицательного давления, содержащееся в чернильном картридже, при закрытом состоянии клапана и открытом состоянии клапана, и на фиг.4С изображено сечение, показывающее проточный канал для прохода чернил из устройства для создания отрицательного давления к каналу для подачи чернил.

На фиг.5А и 5В изображен поток чернил в чернильном картридже.

На фиг.6А и 6В изображены виды, показывающие различные варианты осуществления клапанного элемента.

На фиг.7 изображен другой вариант осуществления, в котором элемент, в котором образована зона, в которую вставлено устройство для создания отрицательного давления, образован в виде отдельного элемента.

На фиг.8 изображен вид, показывающий компоновку чернильного картриджа в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения и, в частности, показывающий конструкцию открываемой стороны основного корпуса контейнера.

На фиг.9 изображен вид, показывающий компоновку чернильного картриджа, в частности показывающий конструкцию стороны его передней поверхности.

На фиг.10 изображен вид спереди, показывающий открываемую сторону основного корпуса контейнера.

На фиг.11 изображен вид спереди, показывающий сторону нижней части основного корпуса контейнера.

На фиг.12 изображено сечение, показывающее зону основного корпуса контейнера, в которой размещено устройство для создания отрицательного давления.

На фиг.13 изображено сечение, показывающее часть основного корпуса контейнера, предназначенную для обеспечения прохода потока из части, в которой размещено устройство для создания отрицательного давления, к каналу для подачи чернил.

На фиг.14 изображено увеличенное сечение, показывающее часть, в которой размещено устройство для создания отрицательного давления.

На фиг.15 изображен перспективный вид с пространственным разделением элементов, показывающий компоновку чернильного картриджа в соответствии с еще одним вариантом осуществления настоящего изобретения и, в частности, показывающий открываемую сторону основного корпуса контейнера.

На фиг.16 изображено сечение, показывающее часть основного корпуса контейнера, в которой размещено устройство для создания отрицательного давления.

На фиг.17 изображено увеличенное сечение, показывающее часть, в которой размещено устройство для создания отрицательного давления, в чернильном картридже согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.18А и 18В изображены виды, соответственно показывающие конфигурацию траектории потока в устройстве для создания отрицательного давления, содержащемся в чернильном картридже согласно настоящему изобретению, при закрытом состоянии клапана и открытом состоянии клапана.

На фиг.19А и 19В изображены другие варианты осуществления конфигурации траектории потока в устройстве для создания отрицательного давления, содержащемся в чернильном картридже согласно настоящему изобретению.

На фиг.20А и 20В изображен еще один вариант осуществления конфигурации траектории потока в устройстве для создания отрицательного давления, содержащемся в чернильном картридже согласно настоящему изобретению.

На фиг.21 изображено сечение, показывающее еще один вариант осуществления устройства для создания отрицательного давления.

На фиг.22 изображено сечение, показывающее вариант осуществления регулятора потока текучей среды, предназначенного для печатающей головки, в котором использованы принципы настоящего изобретения.

Описание предпочтительного варианта осуществления

Далее детали настоящего изобретения будут рассмотрены со ссылкой на проиллюстрированные варианты осуществления.

На фиг.1 и фиг.2А изображены перспективные виды с пространственным разделением элементов, показывающие компоновку чернильного картриджа в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, при этом конструктивные элементы изображены соответственно спереди и сзади. На фиг.3 изображен вид, показывающий конструкцию чернильного картриджа в сечении. Чернильный картридж частично образован корпусным элементом 2, имеющим отверстия 1 на обеих его сторонах, и закрывающими элементами 3 и 4, уплотняющими соответствующие отверстия 1. Чернильный картридж выполнен с каналом 5 для подачи чернил на стороне его переднего конца в направлении вставки, например на нижней поверхности в данном варианте осуществления. Канал для подачи чернил в соответствии с настоящим изобретением включает элемент или открываемую часть, к которой может быть подсоединен или в которую может быть вставлен соединительный элемент, такой как полая игла или трубка, предназначенный для создания разъемного соединения между чернильным картриджем и печатающей головкой, предусмотренной на каретке.

Элемент 6, который образует проточный канал для подачи чернил и который представляет собой часть устройства 30 для создания отрицательного давления, образован за одно целое с корпусным элементом 2 вблизи части корпусного элемента 2, обращенной к каналу 5 для подачи чернил так, что часть элемента 6, образующего проточный канал для подачи чернил, которая расположена со стороны поверхности одного отверстия корпусного элемента 2, образует открываемую часть 7. Открываемая часть 7 расположена и выполнена так, что она сообщается по текучей среде с каналом 5 для подачи чернил.

Элемент 6, образующий проточный канал для подачи чернил, по существу разделен на часть 8 для размещения клапанного элемента, предназначенную для размещения по существу круглого (дискообразного) клапанного элемента (называемого также упругим элементом) 20, и часть 9 для прохода потока, предназначенную для обеспечения сообщения по текучей среде с частью 5 для подачи чернил. Выступающая часть 11, имеющая первое сквозное отверстие 10, служащее в качестве канала для выпуска потока чернил, образована в центре части 8 для размещения клапанного элемента, и второе сквозное отверстие 12, служащее в качестве канала для впуска потока чернил, образовано в месте, находящемся на некотором расстоянии от выступающей части 11. Часть 9 для прохода потока образована с третьим сквозным отверстием 13, служащим в качестве канала для впуска потока чернил, предназначенного для сообщения с зоной передней поверхности клапанного элемента 20.

Как показано на фиг.4А-С, первое сквозное отверстие 10 образовано с по существу цилиндрической частью S с прямолинейной образующей со стороны упругого элемента и с воронкообразной частью R, которая конусообразно расширяется в направлении наружу вдоль сквозного отверстия 10 в направлении потока чернил, когда чернила проходят в сторону канала 5 для подачи чернил. Эта воронкообразная часть R является продолжением части S с прямолинейной образующей и расположена за этой частью S по ходу потока. То есть сторона выхода потока из сквозного отверстия 10 конусообразно расширяется в направлении наружу. Эта конструкция обеспечивает надежное плотное уплотнение посредством части S с прямолинейной образующей и снижение сопротивления проходу потока текучей среды во всем первом сквозном отверстии 10 посредством воронкообразной части R.

Выемка 15 образована в поверхности 14 стенки 6а, ограничивающей элемент 6, образующий проточный канал для подачи чернил так, чтобы обеспечить соединение первого сквозного отверстия 10 выступающей части 11 с третьим сквозным отверстием 13 части 9 для прохода потока. Соединяющий канал (далее обозначенный ссылочным номером 15') образован путем уплотнения выемки 15 закрывающей пленкой 16.

В элементе 6, образующем проточный канал для подачи чернил и имеющем такую конструкцию, упруго деформируемый клапанный элемент 20 установлен посредством рамки 21 для регулирования положения, как показано на фиг.4. Клапанный элемент 20 выполнен с толстой частью 20а вдоль его окружной периферии, и толстая часть 20а имеет плоскую поверхность, обращенную к выступающей части 11. Пружина 22, предназначенная для регулирования перепада давлений, установлена в заданное положение с помощью выступающей части 20b, образованной в центре клапанного элемента 20, и контактирует с задней поверхностью клапанного элемента 20. Кроме того, удерживающий элемент 23 уплотняет наружную сторону элемента 6, образующего проточный канал для подачи чернил, с обеспечением водонепроницаемости и изоляции от зоны хранения чернил при одновременном обеспечении возможности сообщения между частью 9 для прохода потока и задней поверхностью клапанного элемента 20. В этой связи в показанной конструкции прилегание клапанного элемента 20 к выступающей части 11 может быть улучшено, если сопрягаемые части данных элементов будут выполнены плоскими, поскольку это облегчает точное выставление и позволяет избежать необходимости принятия во внимание кривизны или неровностей на соприкасающихся поверхностях. Клапанный элемент 20 выполнен со сквозным отверстием 200, проходящим через выступающую часть 20b. Сквозное отверстие 200 расположено в пределах зоны прилегания (зоны уплотнения) между клапанным элементом 20 и выступающей частью 11 и проходит соосно сквозному отверстию 10 и сообщается с ним.

С этой целью для обеспечения возможности такого сообщения между частью 9 для прохода потока и задней поверхностью клапанного элемента 20, по меньшей мере, одна из выемок 9а и 23а и, возможно, обе выемки 9а и 23а выполнены в зоне элемента 6, образующего проточный канал для подачи чернил, и удерживающего элемента 23 так, чтобы эти выемки были обращены к части 9 для прохода потока.

Клапанный элемент 20 предпочтительно изготовлен из полимерного материала, такого как эластомер, который может быть подвергнут литьевому прессованию и который обладает упругими свойствами. Клапанный элемент 20 выполнен с выступающей частью 20b, предназначенной для приема пружины, в зоне, обращенной к выступающей части 11, то есть в центральной части клапанного элемента.

Пленка 24 присоединена или прикреплена к разделительной стенке 6b, которая представляет собой часть элемента 6, образующего проточный канал для подачи чернил, так, что пленка 24 покрывает поверхность удерживающего элемента 23 и уплотняет часть 8 для размещения клапана и часть 9 для прохода потока, тем самым обеспечивая надежное уплотнение и изоляцию от зоны хранения чернил.

В варианте осуществления, описанном выше, второе сквозное отверстие 12 выполнено по существу с такими же размерами, как и первое сквозное отверстие 10. Однако настоящее изобретение не ограничено таким образом, и, как показано на фиг.2В, второе сквозное отверстие 12 может быть заменено окном 12', выполненным посредством удаления большей части поверхности 6а стенки, при этом за окном 12' остается достаточно материала, чтобы образовать часть, которая не будет деформироваться под действием прижимающего усилия пружины 22, поджимающей клапанный элемент 20, и которая обеспечивает возможность образования выемки 15, служащей в качестве соединительного канала. Тем самым данная конструкция позволяет достичь таких же эффектов, какие достигаются с помощью конструкции, описанной выше.

Когда чернильный картридж по данному варианту осуществления установлен в печатающем устройстве, и давление текучей среды на стороне канала 5 для подачи чернил, то есть в зоне, находящейся дальше всего по ходу потока, в которой чернила выпускаются из чернильного картриджа, снижается за счет потребления чернил печатающей головкой или т.п., давление жидкости в части 9 для прохода потока, в части 15' проточного канала, которая образована с помощью выемки 15 и пленки 16, и в закрытом пространстве (называемом также камерой управления давлением) 27 за клапанным элементом 20, сообщающемся с частью 9 посредством проточного канала, образованного выемкой 23а, также снижается, так что сниженное давление будет действовать на поверхность, которая также поджата за счет поджимающего усилия пружины 22. Закрытое пространство 27 сообщается по текучей среде с каналом 5 для подачи чернил посредством канала, образованного выемкой 23а, и части 9 для прохода потока. Закрытое пространство 27 также сообщается по текучей среде с каналом 5 для подачи чернил посредством сквозного отверстия 200, сквозного отверстия 10, проточного канала 15' и проточного канала 9. Однако в том случае, если отрицательное давление текучей среды в канале 5 для подачи чернил не достигнет заранее заданной величины, клапанный элемент 20 будет поддерживать состояние уплотнения первого сквозного отверстия 10 и сквозного отверстия 200, при котором [поток из сквозного отверстия 12 в эти отверстия] перекрыт, поскольку на клапанный элемент 20 действует поджимающее усилие пружины 22.

На фиг.4С изображено частичное сечение предназначенной для прохода потока части 9 устройства 30 для создания отрицательного давления. Когда отрицательное давление уменьшается таким образом, что соответственно создаваемое усилие станет меньше усилия, прилагаемого со стороны пружины 22, и собственной жесткости клапанного элемента 20, отрицательное давление, существующее в канале 5 для подачи чернил, будет воздействовать на камеру 27 управления давлением, образованную в клапанном элементе 20, которая сообщается с каналом для подачи чернил посредством выемки 23а или 9а (фиг.4С) и сквозного отверстия 200 и т.д. Соответственно перепад давлений приводит к созданию усилия, действующего на клапанный элемент 20, которое достаточно для смещения клапанного элемента 20 в направлении против направления действия поджимающего усилия пружины 22, и тем самым клапанный элемент 20 отделяется от выступающей части 11 (фиг.4В), что позволяет чернилам, находящимся в камере 17 для хранения чернил, проходить в соединительный канал 15' через второе сквозное отверстие 12 (это показано стрелкой А на фиг.5А) и первое сквозное отверстие 10 выступающей части 11. Чернила, проходящие в соединительный канал 15', проходят через третье сквозное отверстие 13 (это показано стрелкой В на фиг.5А) и часть 9 для прохода потока в канал 5 для подачи чернил (это показано стрелкой С на фиг.5В). Одновременно обеспечивается возможность прохода чернил, находящихся в камере 17 для хранения чернил, в камеру 27 управления давлением через сквозное отверстие 12 и сквозное отверстие 200. Чернила, проходящие в камеру 27, проходят через выемки 23а, 9а и часть 9 для прохода потока в канал 5 для подачи чернил.

Когда заранее заданное количество чернил пройдет в канал 5 для подачи чернил таким образом для увеличения давления у задней поверхности клапанного элемента 20, изменение перепада давлений на клапанном элементе 20 вызывает вхождение клапанного элемента 20 в упругий контакт с выступающей частью 11 под действием поджимающей силы пружины 22 и, таким образом, уплотнение сквозного отверстия 10 и сквозного отверстия 200 (фиг.4А).

Затем эта операция повторяется для подачи чернил в печатающую головку при поддержании давления на стороне канала для подачи чернил на уровне заранее заданного отрицательного давления.

Следует отметить, что регулирование потока чернил происходит автоматически под действием потребления чернил из канала для подачи чернил. Это позволяет избежать необходимости наличия специальной внешней системы управления, которая обеспечивает периодическое открытие и закрытие клапана для регулирования потока чернил из контейнера для чернил к каналу для подачи чернил, и, таким образом, позволяет упростить и усовершенствовать конструкцию чернильного картриджа.

Как показано на фиг.6А, уплотняющая сторона клапанного элемента в соответствии с настоящим изобретением выполнена в виде плоской поверхности. В альтернативном варианте, как показано на фиг.6В, может быть образована выступающая часть 28 со сквозным отверстием 200, проходящим через нее.

В варианте осуществления, описанном выше, клапанный элемент и корпусной элемент выполнены в виде отдельных элементов. Тем не менее они могут быть выполнены в виде цельного элемента посредством совместного литьевого прессования соответствующих пригодных материалов.

В варианте осуществления, описанном выше, стенка, ограничивающая зону, в которой смонтировано устройство для создания отрицательного давления, выполнена так, что она образует одно целое с элементом, ограничивающим зону хранения чернил. В альтернативном варианте, как показано на фиг.7, элемент, ограничивающий зону, в которой смонтировано устройство для создания отрицательного давления, может быть выполнен в виде отдельного элемента 31, который вставлен с той стороны отверстия 5а канала 5 для подачи чернил, которая расположена выше по ходу потока.

Далее будет рассмотрен другой вариант осуществления настоящего изобретения.

На фиг.8-11 показана конструкция чернильного картриджа, изображенная на видах спереди и сзади, при этом элемент для закрытия отверстия удален. На фиг.12 и 13 показаны детали устройства для создания отрицательного давления, которое изображено в сечении. На фиг.14 изображены детали устройства для создания отрицательного давления, которое показано в увеличенном сечении. Как показано на фиг.8, внутреннее пространство основного корпуса 50 контейнера, образующее зону хранения чернил, разделено в вертикальном направлении стенкой 52, проходящей по существу в горизонтальном направлении и, более точно, проходящей так, что сторона стенки 52, с которой расположен канал 51 для подачи чернил, расположена немного ниже. Клапанный элемент 54, уплотняющий элемент 55 и пружина 53 находятся в канале 51 для подачи чернил, так что в состоянии, когда чернильный картридж не закреплен на основном корпусе печатающего устройства, клапанный элемент 54 удерживается в упругом контакте с уплотняющим элементом 55 посредством пружины 53 для обеспечения уплотнения канала 51 для подачи чернил.

Нижняя зона, находящаяся ниже стенки 52, выполнена с первой камерой 56 для хранения чернил, и верхняя зона, находящаяся выше стенки 52, ограничена рамкой 59, нижнюю поверхность которой образует стенка 52 и которая отделена от стенки 57 основного корпуса 50 контейнера зазором, предпочтительно постоянным, для образования канала 58 для сообщения с атмосферой. Внутренняя зона рамки 59 дополнительно разделена вертикальной стенкой 60, в нижней части которой образовано отверстие 60а для сообщения, так что одна из зон, образованных при разделении (то есть правая зона на чертеже), служит в качестве второй камеры 61 для хранения чернил, и другая зона служит в качестве третьей камеры 62 для хранения чернил.

Всасывающий проточный канал 63 выполнен в зоне, находящейся напротив первой камеры 56 для хранения чернил так, чтобы обеспечить соединение между второй камерой 61 для хранения чернил и нижней поверхностью 50а основного корпуса 50 контейнера. Всасывающий проточный канал 63 образован путем выполнения выемки 64 (фиг.9) на передней поверхности основного корпуса 50 контейнера и уплотнения этой выемки 64 воздухонепроницаемой пленкой 104, которая будет описана ниже более подробно.

В третьей камере 62 для хранения чернил элемент 67, образующий проточный канал для подачи чернил, образован путем выполнения кольцевой каркасной стенки 65 заподлицо с рамкой 59 и образования плоской поверхности 66, разделяющей пространство внутри кольцевой каркасной стенки на переднюю и заднюю стороны. Вертикальная стенка 68 размещена между нижней частью каркасной стенки 65 и стенкой 52 для образования четвертой камеры 69 для хранения чернил. В нижней части стенки 68 выполнена выемка 68а, предназначенная для обеспечения сообщения.

Между четвертой камерой 69 для хранения чернил и рамкой 59 выполнена перегородка 70 для образования проточного канала 71 для прохода чернил. Верхняя часть проточного канала 71 для прохода чернил сообщается со стороной передней поверхности основного корпуса 50 контейнера посредством сквозного отверстия 72, которое при необходимости может служить в качестве фильтровальной камеры.

Сквозное отверстие 72 ограничено стенкой 73, являющейся непрерывным продолжением стенки 70, так что сквозное отверстие 72 сообщается с верхним концом проточного канала 71 для прохода чернил посредством выемки 73а. Сквозное отверстие 72 посредством выемки 74, предпочтительно выполненной с формой слезинки и образованной со стороны передней поверхности, и посредством соединительного канала 73b также сообщается с пространством внутри каркасной стенки 65.

Как показано на фиг.9, нижняя часть элемента 67, образующего проточный канал для подачи чернил, соединена с каналом 51 для подачи чернил посредством проточного канала, образованного выемкой 86, выполненной на поверхности основного корпуса 50 контейнера, и воздухонепроницаемой пленкой 104, уплотняющей эту выемку 86. Элемент 67, образующий проточный канал для подачи чернил, имеет плоскую поверхность 66 и кольцевую стенку 80, которые расположены со стороны передней поверхности основного корпуса 50 контейнера и со стороны, противоположной по отношению к зоне хранения чернил, чтобы тем самым образовать часть 81 для размещения клапанного элемента. Приблизительно в центре плоской поверхности 66 образована выступающая часть 83, имеющая сквозное отверстие 82. Выступающая часть 83 служит в качестве перекрывающей части и расположена в зоне, находящейся напротив сквозного отверстия 200 упругого клапанного элемента 84. Соединительный канал 85 также выполнен в плоской поверхности 66, при этом он расположен на некотором расстоянии от выступающей части 83 и сообщается с передней поверхностью клапанного элемента 84.

Сквозное отверстие 82 аналогично тому, как это показано на фиг.4А, образовано с по существу цилиндрической частью S с прямолинейной образующей, расположенной со стороны упругого элемента, и с воронкообразной частью R, которая постепенно расширяется в направлении потока чернил в сторону канала 5 для подачи чернил и которая является продолжением части S с прямолинейной образующей и расположена за этой частью S по ходу потока (то есть сторона выхода потока из сквозного отверс