JPH09287575A - 液体ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 充填行程時には、流路の構造を簡潔にして流
体抵抗を小さくし、液体を効率よく充填するようにし、
吸入行程時には、シリンダ内部の吸入口側と排出口側と
を閉塞させて液体を効率よく吸入および排出する液体ポ
ンプを提供する。 【解決手段】 摺動体５は、シリンダ３の内壁面を摺動
しながらピストン軸４の往復運動する充填行程時には、
ピストン軸４の運動方向にピストン軸４′が貫通される
穴とは別に直線状の貫通孔5dを設け、曲り角のない簡潔
な構造の液体流路とし、液体抵抗を最小限にして液体の
逆流を防ぎ、液体をより効率よく充填することができる
ようにする。吸入行程時には、押し部4bにより貫通孔5d
を密閉して吸入口側インク室６と排出口側インク室７と
を閉塞し、液体を吸入口１からより効率よく吸入すると
ともに、排出口２からより効率よく排出することができ
るようにし、液体の供給をさらに安定させて液体供給の
信頼性を維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体ポンプ、より
詳細には、液体噴射記録装置、例えば、インクジェット
記録装置等に使用してインク供給の信頼性を維持するた
めの液体ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置においては、ヘ
ッド液室に対して適量のインクを初期充填し、その後も
補填を続け、さらにはインク供給経路内におけるインク
の目詰りを防止し、加えてインク中に混入する気泡を排
除する信頼性維持機構としてインク吸引ポンプが使用さ
れる。

【０００３】図11は、従来技術によるインク吸引ポンプ
の要部を説明するための要部断面図で、このインク吸引
ポンプは、一方の端にインクの吸入口１を有し、他方の
端に排出口２を有するシリンダ３と、該シリンダ３内を
往復運動するピストン軸４と、シリンダ３の内壁面に該
ピストン軸４によって往復動される摺動体５を有し、ピ
ストン軸４の往復運動に従い、ピストン軸４を矢印Ａ方
向に移動する時は（充填行程）、摺動体５が、ピストン
軸４に設けられた摺動体規制部4aに当接され、該摺動体
規制部4aによって引かれるようにしてシリンダ３の内壁
面を摺動しながら移動し、図示のように、摺動体押し部
4bと摺動体５との間に隙間5aを開き、ピストン軸４との
隙間5bを通して吸入口側インク室６の容積を減らして液
圧を上げ、排出口側インク室７の容積を増やして液圧を
下げ、それに応じて、吸入口側インク室６内のインク
を、隙間5b，5aを経由し排出口側インク室７に流入させ
る。

【０００４】前述の充填行程とは逆に、ピストン軸４を
矢印Ｂ方向に移動する時は（吸入行程）、摺動体５が、
ピストン軸４に設けられた押し部4bにより貫通孔5cが密
閉されて押され、吸入口側インク室６と排出口側液室７
とを閉塞し、吸入口側インク室６の容積を増して液圧を
下げ、それに見合う分量のインクを吸入口１から吸入
し、同時に、それと合わせて、排出口側インク室７の容
積を減らして液圧を上げ、排出側インク室７のインクを
排出口２から排出する。このように、充填行程と吸入行
程とを交互に繰り返すことによって、ヘッド液室にイン
クを供給する。

【０００５】前述のように、上記インク吸引ポンプにお
いては、特別の弁を用いることなく、ピストン軸の往復
運動を繰り返すだけで、インクをヘッド液室に供給する
ことが可能であり、この意味において、特開平7-189922
号公報に記載のインク吸引ポンプや、特開平3-5160号公
報に記載のインク吸引ポンプ、さらには、特公昭51-261
65号公報に記載の液体ポンプも、同じ原理に基づいてい
る。

【０００６】前述したように、特別の弁を用いることの
ないインク吸引ポンプの場合、充填行程時には、インク
の逆流が最小限に抑えられてインクが効率よく充填さ
れ、吸入行程時には、インクが効率よく吸入および排出
されることが望ましい。特に、インクジェット記録装置
の信頼性維持機構としてのインク吸引ポンプにおいて
は、インクの逆流を最小限に抑えてインクを効率よく充
填し、かつ、インクを効率よく吸入および排出し、イン
クをヘッド液室に安定して供給することが非常に重要で
ある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
説明から明らかなように、従来技術によるインク吸引ポ
ンプの場合、充填行程時（Ａ方向移動時）には、インク
の流路の構造が複数の曲り角を有して複雑な構造をして
いるため、これが流体抵抗となり、インクが逆流して効
率よく充填されない。また、吸入行程時（Ｂ方向移動
時）には、ピストン軸の押し部と摺動体とが密接せずに
隙間を残し、インクが効率よく吸入および排出されな
い。このことは、特開平7-189922号公報に記載のインク
吸引ポンプや、特開平3-5160号公報に記載のインク吸引
ポンプ、さらには、特公昭51-26165号公報に記載の液体
ポンプにも、共通する問題である。

【０００８】本発明は、前述のような状況に鑑み、充填
行程時には、インクの逆流を防止して効率よく充填でき
るよにし、吸入行程時には、シリンダの内部の吸入口側
と排出口側とを閉塞してインクを効率よく吸入および排
出できるようにし、インク供給の信頼性維持機構として
の機能を効率よく発揮するインク吸引ポンプを提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、一方
の端に液体供給口を有し、他方の端に液体排出口を有す
るシリンダと、該シリンダ内を往復運動するピストン軸
と、前記シリンダ内に配設されて該シリンダの内壁面を
摺動する摺動体とを有し、該摺動体が、前記ピストン軸
が前記液体供給口の方向に運動する時は前記ピストン軸
に設けられた規制部に引かれ、前記液体排出口の方向に
運動する時は前記ピストン軸に設けられた押し部に押さ
れて前記シリンダ内を往復運動して前記供給口より液体
を供給し、前記排出口より排出する液体ポンプにおい
て、前記摺動体は前記ピストン軸の運動方向に該ピスト
ン軸を貫通する穴とは別に該摺動体を貫通する貫通孔を
有し、該摺動体を前記液体供給口側に移動する時は、前
記貫通孔を開口した状態で移動させ、前記液体排出口側
に移動する時は、前記貫通孔を前記押し部にて閉塞して
移動するようにすることにより、液体の流路の構造を簡
潔にして流体抵抗を減らし、液体の逆流を最小限に抑え
て液体を効率よく充填することができるようにしたもの
である。

【００１０】請求項２の発明は、請求項１に記載の液体
ポンプにおいて、前記摺動体は、前記貫通孔を有する部
分を、前記ピストン軸により貫通される部分よりも短く
することにより、充填行程時の液体の流路を短縮して流
体抵抗をさらに減らし、液体の逆流をより効果的に抑え
て液体をより効率よく充填することができるようにした
ものである。

【００１１】請求項３の発明は、請求項１または２に記
載の液体ポンプにおいて、前記押し部に、前記摺動体の
前記貫通孔を閉塞する弾性体接触部材を有するようにす
ることにより、吸入行程時には、シリンダ内部の吸入口
側と排出口側とを閉塞し、液体をより効率よく吸入およ
び排出することができるようにしたものである。

【００１２】請求項４の発明は、請求項３に記載の液体
ポンプにおいて、前記ピストン軸に、前記弾性体接触部
材を押し付けて固定するための突部を設けることによ
り、前記ピストン軸の往復運動をさらに効率よくし、液
体をより効率よくヘッド液室に供給できるようにしたも
のである。

【００１３】

【発明の実施の形態】

（請求項１の発明）図１は、本発明の一実施例を説明す
るためのインク吸引ポンプの要部断面図で、以下、全図
を通して図１１に示した従来技術と同様の作用をする部
分には、図１１の場合と同一の参照番号が付してある。
本発明におけるインク吸引ポンプにおいても、図１１に
示した従来技術と同様、一方の端にインクの吸入口１を
有し、他方の端に排出口２を有するシリンダ３と、該シ
リンダ３内を往復運動するピストン軸４と、該ピストン
軸４に一体的に取り付けられ、該ピストン軸４の往復運
動に従い、矢印Ａ方向移動時には摺動体規制部4aに引か
れ、矢印Ｂ方向移動時には押し部4bに押され、シリンダ
３の内壁面を摺動しつつ往復移動する弾性体からなる摺
動体５とにより構成され、該摺動体５には、ピストン軸
４′が貫通する穴とは別に該摺動体５を軸方向に貫通す
る貫通孔5dを有している。

【００１４】充填行程時（矢印Ａ方向に移動時）には、
摺動体５が、摺動体規制部4aに当接され、同時に、摺動
体５と押し部4bとの接触面が開かれ、吸入口側インク室
６のインクは貫通孔5dを経由して排出口側インク室７に
充填される。このように、本実施例では、充填行程時の
インクの流路を曲り角のない簡潔な構造にしたので、流
体抵抗を最小限に抑えてインクの逆流を防止し、インク
を効率よく充填できるようにしている。

【００１５】他方、吸入行程時（矢印Ｂ方向に移動時）
には、摺動体５が、押し部4bににより貫通孔5dを密閉さ
れて移動され、前述のように、吸入口側インク室６はイ
ンクを吸入口１から吸入し、同時に、排出口側インク室
７は排出口２からインクを排出する。このように、本実
施例では、押し部4bで貫通孔5dを密閉して吸入口側イン
ク室６と排出口側インク室７を閉塞し、インクを効率よ
く吸入および排出できるようにしている。

【００１６】（請求項２の発明）図２は、請求項２の発
明の一実施例を説明するためのインク吸引ポンプの要部
断面図で、図示のように、摺動体５は貫通孔5dを有する
部分をピストン軸4´が貫通する部分よりＬだけ短くし
ている。すなわち、本実施例においては、充填行程時
（矢印Ａ方向に移動時）にインクが通過する流路を長さ
Ｌ分だけ短くして流体抵抗をさらに小さくし、インクの
逆流をより効果的に抑えてインクをより効率よく充填す
ることができるようにしている。

【００１７】図３は、請求項２の発明における充填行程
時のインクの流れを説明するためのインク吸引ポンプの
要部拡大断面図で、図示のように、充填行程時（矢印Ａ
方向に移動時）には、ピストン軸４が、摺動体規制部4a
を摺動体５に当接させて矢印Ａ方向に引き、摺動体５を
シリンダ３の内壁面に摺動させながら移動させて摺動体
５と押し部4bとの接触面に隙間を開け、摺動体５の貫通
孔5dに連通させることにより、矢印Ｃにて示すようなイ
ンク流路を構成し、もって、インク流路の構造を簡潔に
して、吸入口側インク室６のインクを排出口側インク室
７に充填する。このように、本実施例では、摺動体５の
有する貫通孔5dを短くしているので流体抵抗が一層小さ
くなり、インクの逆流をさらに効果的に抑えてインクを
さらに効率よく充填することができる。

【００１８】図４は、請求項２の発明における吸入行程
時のインクの流れを説明するためのインク吸引ポンプの
要部拡大断面図で、図示のように、吸入行程時（矢印Ｂ
方向に移動時）には、ピストン軸４が、押し部4bを摺動
体５に密接させて貫通孔5dを密閉するようにして、該摺
動体５をシリンダ３の内壁面に摺動させながら移動さ
せ、矢印Ｄにて示すように、吸入口側インク室６に吸入
口１からインクを吸入し、排出口側インク室７から排出
口２を通して排出する。このように、本実施例では、押
し部4bにより貫通孔5dを閉塞しているので、インクを効
率よく吸入および排出できる。

【００１９】図５は、請求項２の発明の摺動体５の一例
を示す斜視図で、図示のように、摺動体５は、貫通孔5d
を有する部分5eをピストン軸が貫通される部分5fよりＬ
だけ短くしている。これによりインク流路が距離Ｌだけ
短くなり、前述したように、流体抵抗を一層小さくして
インクの逆流をより効果的に抑えてインクをより効率よ
く充填することができるようにしている。図示実施例は
４つの貫通孔5dを有しているが、本発明は、それに限定
されるものではない。また、これら複数の貫通孔5dは、
ピストン運動のバランスやインクの流量のバランスを保
つように配設されることが望ましい。

【００２０】図６は、請求項２の発明の他の実施例を説
明するための摺動体の斜視図で、ピストン貫通部4´に
連接された摺動体規制部4aを、図示のように、十字形に
形成し、ピストン軸貫通部4´と摺動体５との間をもイ
ンク流路とし利用できるようにし、距離Ｌだけ短縮され
た複数の貫通孔5dによるインクの流路に加えて流路を増
やし、もって、流体抵抗をさらに効果的に小さくし、イ
ンクの逆流をより確実に抑えてインクをより効率よく充
填することができるようにしたものである。

【００２１】（請求項３の発明）図７は、請求項３の発
明の一実施例を説明するためのインク吸引ポンプの要部
断面図で、図示のように、押し部4bは摺動体５に対する
接触面に貼られた弾性体接触部材８を有し、ピストン軸
貫通部4´はこの弾性体接触部材８を貫通するようにし
て軸支されている。吸入行程時（矢印Ｂ方向へ移動時）
には、弾性体接触部材８により押し部4bと摺動体５と
は、より緊密に密接して、押し部4bにより貫通孔5dを確
実に密閉してシリンダ３の内部の吸入口１側と排出口２
側とを閉塞し、インクをより効率よく吸入および排出で
きるようにしている。

【００２２】（請求項４の発明）図８は、請求項４の発
明の一実施例を説明するためのインク吸引ポンプの要部
断面図で、図示のように、ピストン軸貫通部4´は弾性
体接触部材８に接触する部分に突部4dを有し、該突部4d
が弾性体接触部材８を押し部4bに押さえ付けるようにし
て固定させ、ピストン軸４がより効率よく往復運動でき
るようにすることにより、インク吸引ポンプが、より安
定して、信頼性維持機構としての機能を発揮できるよう
にしたものである。

【００２３】図９は、請求項２の発明と請求項４の発明
とを組み合わせた実施例を説明するためのインク吸引ポ
ンプの要部断面図で、図示のように、充填行程時には、
摺動体５が、貫通孔5dを有する部分をピストン軸４によ
り貫通される部分よりＬだけ短くし、流体抵抗を一層小
さくしてインクの逆流をより効果的に抑え、吸入行程時
には、ピストン軸貫通部4´が、弾性体接触部材８に接
触する部分に突部4dを有して弾性体接触部材８を押し部
4bに押さえ付けるようにして固定させ、貫通孔5dをさら
に効果的に閉塞し、インクをより効率よく吸入および排
出できるようにしたものである。

【００２４】図１０は、請求項４の発明の他の実施例を
説明するためのピストン軸要部の要部断面図で、図示の
ように、弾性体接触部材８は突部4dに接触する部分に座
ぐり部8aを有し、突部4dを弾性体接触部材８の中に埋没
させるようにして固定させ、突部4dが摺動体５に接触し
ないようにしている。これにより、ピストン軸４の往復
運動がより円滑に行われるようなって、インク吸引ポン
プが、信頼性維持機構としての機能をより効果的に発揮
することができるようにしたものである。

【００２５】

【発明の効果】請求項１の発明によると、弾性体からな
る摺動体にピストン軸の運動方向に該ピストン軸が貫通
する穴とは別に貫通孔を設け、該貫通孔を液体の流路と
したので、流路に曲り角がなくなって簡潔な構造にな
り、流体抵抗が小さくなり、液体の逆流を最小限に抑え
て液体を効率よく充填することができる。

【００２６】請求項２の発明によると、摺動体の貫通孔
を有する部分をピストン軸が貫通される部分よりも短く
して充填行程時における液体の流路を短縮したので、流
体抵抗がさらに小さくなり、液体の逆流をさらに確実に
抑え、液体をより効率よく充填することできる。

【００２７】請求項３の発明によると、ピストン軸の押
し部が吸入行程時において摺動部に密接する部分の表面
に弾性体からなる接触部材を設けたので、押し部と摺動
体とがより緊密に密接して吸入口側と排出口側とを閉塞
するようになり、液体をより効率よく吸入および排出す
ることができる。

【００２８】請求項４の発明によると、ピストン軸が押
し部に設けられた接触部材を軸支する部分に突部を有
し、この突部により接触部材を押し部の表面に押え付け
るようにして固定させたので、ピストン軸の往復運動が
より円滑になり、液体ポンプが、信頼性維持機構として
の機能をより効果的に発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を説明するためのインク吸
引ポンプの要部断面図である。

【図２】 請求項２の発明の一実施例を説明するための
インク吸引ポンプの概念断面図である。

【図３】 請求項２の発明の充填行程時のインクの流れ
を説明するためのインク吸引ポンプの要部断面図であ
る。

【図４】 請求項２の発明の吸入行程時のインクの流れ
を説明するためのインク吸引ポンプの要部断面図であ
る。

【図５】 請求項２の発明を説明するための摺動体の斜
視図である。

【図６】 請求項２の発明を説明するための摺動体の斜
視図である。

【図７】 請求項３の発明の一実施例を説明するための
インク吸引ポンプの要部断面図である。

【図８】 請求項４の発明の一実施例を説明するための
インク吸引ポンプの要部断面図である。

【図９】 請求項２の発明と請求項４の発明とを組合せ
た実施例を説明するためのインク吸引ポンプの要部断面
図である。

【図１０】 請求項４の発明の他の実施例を説明するた
めのピストン軸要部の断面図である。

【図１１】 従来技術によるインク吸引ポンプの要部を
説明するための要部断面図である。

【符号の説明】

１…吸入口、２…排出口、３…シリンダ、４…ピストン
軸、4´…ピストン軸貫通部、4a…摺動体規制部、4b…
ピストン軸押し部、4c…突部、５…摺動体、5d…貫通
孔、６…吸入口側インク室、７…排出口側インク室、８
…弾性体接触部材、8a…座ぐり部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方の端に液体供給口を有し、他方の端
   に液体排出口を有するシリンダと、該シリンダ内を往復
   運動するピストン軸と、前記シリンダ内に配設されて該
   シリンダの内壁面を摺動する摺動体とを有し、該摺動体
   が、前記ピストン軸が前記液体供給口の方向に運動する
   時は前記ピストン軸に設けられた規制部によって引か
   れ、前記液体排出口の方向に運動する時は前記ピストン
   軸に設けられた押し部によって押されて前記シリンダ内
   を往復運動して前記供給口より液体を供給し、前記排出
   口より排出する液体ポンプにおいて、前記摺動体は前記
   ピストン軸の運動方向に該ピストン軸が貫通する穴とは
   別に該摺動体と貫通する貫通孔を有し、該摺動体を前記
   液体供給口側に移動する時は、前記貫通孔を開口した状
   態で移動させ、前記液体排出口側に移動する時は、前記
   貫通孔を前記押し部にて閉塞して移動するようにしたこ
   とを特徴とする液体ポンプ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の液体ポンプにおいて、
   前記摺動体は、前記貫通孔を有する部分が、前記ピスト
   ン軸により貫通される部分よりも短いことを特徴とする
   液体ポンプ。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の液体ポンプに
   おいて、前記押し部に、前記摺動体の前記貫通孔を閉塞
   する弾性体接触部材を有することを特徴とする液体ポン
   プ。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の液体ポンプにおいて、
   前記ピストン軸に、前記弾性体接触部材を押し付けて固
   定するための突部を有することを特徴とする液体ポン
   プ。