Картридж для чернил

Картридж для чернил

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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.

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).

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.

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.

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.

Для решения этой проблемы в опубликованном патенте Японии № 8-174860 (абзацы 0041-0043) предложен изображенный на фиг.10 картридж для чернил, в центре которого расположен элемент, представляющий собой мембрану, способную деформироваться под действием давления чернил и снабженную сквозным отверстием, посредством которого создано седло мембранного клапана, а в месте, расположенном напротив седла мембранного клапана, расположен клапанный элемент.

Для решения этой проблемы в опубликованной международной заявке 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Настоящее изобретение было создано, отчасти, для решения этих вышеуказанных проблем.

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.

Другим техническим результатом настоящего изобретения является создание картриджа для чернил, производство которого может быть осуществлено с высоким коэффициентом выхода годных изделий.

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.

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.

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.

Открываемая часть может быть приспособлена для вытекания чернил из камеры.

Механизм для создания отрицательного давления может дополнительно содержать смещающий элемент, расположенный напротив выступающей части и обеспечивающий принудительное смещение упругого элемента в направлении выступающей части.

Упругий элемент может быть способным принудительно смещаться в направлении выступающей части, что обеспечено за счет упругой деформации упругого элемента.

Открываемая часть выступающей части может быть, по существу, обращена к центру упругого элемента.

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.

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.

Первая и вторая поверхности упругого элемента могут иметь, по существу, одинаковую площадь контакта с чернилами.

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.

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.

Площадь первой поверхности, к которой приложено второе давление, может быть существенно меньшей, чем площадь первой поверхности, воспринимающей первое давление.

Площадь первой поверхности, воспринимающей второе давление, может быть существенно меньшей, чем площадь второй поверхности, воспринимающей второе давление.

Третий проточный канал может быть частью второго проточного канала.

Упругий элемент может перемещаться в ответ на перепад давлений между его первой и его второй поверхностями.

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.

Далее приводится подробное описание изобретения со ссылками на чертежи, на которых изображено следующее:

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;

фиг.2А - перспективный вид картриджа для чернил из фиг.1 на виде со стороны другой поверхности;

фиг.2Б - перспективный вид другого варианта осуществления части, в которой находится клапанный элемент;

фиг.3 - вид картриджа для чернил в разрезе, на котором изображена структура его сечения вблизи от механизма для создания отрицательного давления;

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;

фиг.4В изображает вид в разрезе канала для протекания чернил из механизма для создания отрицательного давления к выходному отверстию для подачи чернил;

фиг.5А и фиг.5Б показывают движение потока чернил в картридже для чернил;

фиг.6А и фиг.6Б изображают различные варианты осуществления клапанного элемента;

фиг.7 показывает перспективный вид клапанного элемента, который используют в обычном картридже для чернил;

фиг.8А и фиг.8Б показывают в увеличенном масштабе клапан обычного картриджа для чернил соответственно в закрытом состоянии клапана и в открытом состоянии клапана;

фиг.8В показывает в увеличенном масштабе форму выступающей части в закрытом состоянии клапана;

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;

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;

фиг.11 показывает перспективный вид картриджа для чернил в сборе, на котором, в частности, показана его конструкция со стороны передней поверхности;

фиг.12 - вид спереди основного корпуса резервуара с открывающейся стороны;

фиг.13 - вид спереди нижней стороны основного корпуса резервуара;

фиг.14 - вид в разрезе области основного корпуса резервуара, в которой установлен механизм для создания отрицательного давления;

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;

фиг.16 - увеличенный вид в разрезе области, в которой установлен механизм для создания отрицательного давления;

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;

фиг.18 - вид в разрезе области основного корпуса резервуара, в которой установлен механизм для создания отрицательного давления;

фиг.19 - увеличенный вид в разрезе той области, в которой установлен механизм для создания отрицательного давления;

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;

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;

фиг.22А и фиг.22Б - другие варианты осуществления конструкции проточного канала в механизме для создания отрицательного давления в картридже для чернил согласно настоящему изобретению;

фиг.23 изображает вид в разрезе другого варианта осуществления механизма для создания отрицательного давления;

фиг.24 изображает вид в разрезе варианта осуществления устройства регулировки потока жидкости для пишущей головки, в котором реализованы принципы настоящего изобретения.

Ниже приведено подробное описание настоящего изобретения, в основе которого лежат изображенные на иллюстрациях варианты его осуществления.

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.

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.

Элемент 6, образующий канал для подачи чернил, по существу, разделен на часть 8, которая предназначена для размещения в ней, по существу, круглого клапанного элемента 20 (также именуемого упругим элементом), и часть 9, представляющую собой проточный канал, посредством которого обеспечивают сообщение для жидкости с узлом 5 для подачи чернил. Выступающая часть 11 имеет первое сквозное отверстие 10, предназначенное для вытекания чернил, которое расположено в центре части 8, в которой расположен клапанный элемент, и второе сквозное отверстие 12, служащее в качестве отверстия для притока чернил, расположенное в месте, которое смещено относительно выступающей части 11. Часть 9, представляющая собой проточный канал, образована посредством третьего сквозного отверстия 13, служащего для притока чернил, посредством которого обеспечивают сообщение с областью передней поверхности клапанного элемента 20.

Как показано на чертежах с фиг.4А по фиг.4В, первое сквозное отверстие 10 имеет, по существу, цилиндрическую прямую часть S со стороны упругого элемента, и воронкообразную часть R, которая расширяется в направлении наружу при прохождении вдоль сквозного отверстия 10 в направлении потока чернил, идущего к выходному отверстию 5 для подачи чернил. Эта воронкообразная часть R выполнена в виде единого целого с прямой частью S и находится ниже ее по течению потока. То есть сторона сквозного отверстия 10, через которую вытекают чернила, имеет расширение в направлении наружу. Такая конструкция обеспечивает надежную герметизацию посредством прямой части S и снижение гидравлического сопротивления движению жидкости во всем первом сквозном отверстии 10 проточного канала за счет воронкообразной части R.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

В этом варианте осуществления при установке картриджа для чернил в устройство для печати и при снижении давления жидкости со стороны выходного отверстия 5 для подачи чернил, то есть из области, расположенной в наиболее низкой точке по течению потока, в которой обеспечено вытекание чернил из картриджа для чернил, вследствие потребления чернил пишущей головкой или аналогичным устройством давление жидкости в части 9, представляющей собой проточный канал, в части 15', представляющей собой проточный канал, которая образована частью 15, представляющей собой выемку, и пленкой 16, а также в замкнутом пространстве (также именуемом камерой регулировки давления) 27, расположенном позади клапанного элемента 20, которое сообщается с ними только через проточный канал, образованный частью 23а в виде углубления, также снижается, поэтому пониженное давление действует на поверхность, на которую также оказывает давление сила смещения пружины 22 (сообщение с жидкостью, находящейся в замкнутом пространстве 27, может происходить только через канал, образованный частью 23а в виде углубления). Однако в том случае, когда отрицательное давление в выходном отверстии 5 для подачи чернил не достигает заранее заданного значения, клапанный элемент 20 сохраняет герметичное состояние первого сквозного отверстия 10 за счет действия силы смещения пружины 22. Кроме этого, даже несмотря на то, что это отрицательное давление действует также и на первое сквозное отверстие 10 через соединительный канал 15' и, следовательно, приложено к передней поверхности клапанного элемента 20, площадь сквозного отверстия 10 является чрезвычайно малой, поэтому сила, действующая на переднюю поверхность клапанного элемента, является пренебрежимо малой по сравнению с силой, приложенной к задней поверхности этого клапанного элемента.

На фиг.4В частично показан вид в разрезе части 9, представляющей собой проточный канал, механизма 30 для создания отрицательного давления. При снижении отрицательного давления до уровня, меньшего, чем усилие, приложенное за счет пружины 22 и собственной жесткости клапанного элемента 20, отрицательное давление в выходном отверстии 5 для подачи чернил действует на камеру 27 регулировки давления клапанного элемента 20, которая сообщается с выходным отверстием для подачи чернил через часть 23а или 9а (фиг.4В), представляющую собой выемку. Следовательно, к клапанному элементу 20 приложена сила, обусловленная перепадом давления, которая является достаточной для его перемещения в направлении, противоположном направлению действия силы смещения пружины 22, что обеспечивает его отделение от выступающей части 11 (фиг.4Б) и позволяет чернилам из камеры 17 для хранения чернил втекать в соединительный канал 15' через второе сквозное отверстие 12 (на фиг.5А это обозначено стрелкой А) и через первое сквозное отверстие 10 в выступающей части 11. Чернила, втекающие в соединительный канал 15', протекают через третье сквозное отверстие 13 (на фиг.5А это обозначено стрелкой Б) и через часть 9, представляющую собой проточный канал, в выходное отверстие 5 для подачи чернил (на фиг.5Б это обозначено стрелкой В).

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).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 сопрот