JP2000034981A

JP2000034981A - ダイアフラム・ポンプ

Info

Publication number: JP2000034981A
Application number: JP11166913A
Authority: JP
Inventors: Alain Pagnon; アラン・パニヨン; Jean Denis Garcin; ジヤン・ドウニ・ガルサン
Original assignee: Imaje SA
Current assignee: Markem Imaje SAS
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 1999-06-14
Publication date: 2000-02-02
Also published as: FR2780451A1; ES2229643T3; FR2780451B1; CN1144950C; DE69921238T2; EP0969208B1; CN1239189A; CA2276848A1; AU3582199A; US6267568B1; DE69921238D1; EP0969208A1

Abstract

(57)【要約】【課題】単純で部品点数が少なく、デッドスペースが
極めて小さく、動作の信頼性がある、全空気制御機構を
含むダイアフラム・ポンプを提供する。【解決手段】この全空気制御機構は、数個のチャンバ
（１５、１６、１７）を加圧することによって吐出しを
得、また第１のチャンバ（１５）を加圧してそれ以外の
チャンバ（１６、１７）を大気圧に置くことによって吸
入を得る、ダイアフラム（１９）に接続された複動式ジ
ャッキ（１８）を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイアフラム・ポ
ンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来（先行）技術の文献、ＵＳ−Ａ−
４，８６２，１９２には、第１の供給タンクから濃いイ
ンクとそれとは独立に第２の供給タンクから添加剤とを
インクチャンバ内に移送するための移送装置を含むイン
ク回路を有するインクジェット・ポイント・プリンタが
記載されている。前記インク・チャンバからのインク
は、圧力を掛けた状態でプリントヘッドに供給される。
インクは、プリントヘッドを越えた所にあって、書込み
要求のために偏向されなかったインク滴を回収する回収
溝を通ってインクチャンバに戻される。移送装置は、プ
リントヘッドに接続されたインクタンクと、供給タンク
に接続された混合タンクと、回収溝に接続された回収タ
ンクとの間でインクを輸送するために圧縮空気を使用す
る。混合タンクはそうする代わりに、吸込みラインある
いは吐出しラインに接続することもできる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この従来技術のプリン
タではしたがって、インク移送は、回収タンクにインク
を回収するために真空（負圧）下にあるか、あるいはプ
リントヘッドに接続されたタンク（アキュムレータ）の
供給段階中の圧力下にある中間タンクによって確保され
る。図１は、このようなプリンタの線図を示す。この図
中の中間容積の存在が問題の原因になる。したがって前
記容積の寸法は決して無視できない。この容積と空気／
インク交換面は、下記のことに導く： − 前記の中間容積の膨張、収縮の繰り返しによる高い
空気消費量、 − 混合容積が空気／インク・セパレータを備えていな
いことによるインク中への空気の溶解、 − 空気圧構成部品の数が大きくなり、サイズが大きく
なり過ぎる（圧力調整器３個、２方弁、３方弁等）。

【０００４】これらの異なる問題は、前記とは異なるシ
ステムの前記機械の使用に導く。こうして市販の機械に
ついて下記のことが分かる： − インクの移送は、混合タンクとアキュムレータとの
間に位置するダイアフラム・ポンプによって行われる。

【０００５】− 混合タンクは常に負圧下にあって、実
際には回収タンクになり、主要回路からは姿を消す。

【０００６】図２は、これらの機械を装備したシステム
の線図を示す。より単純で、より良くインクジェット・
プリンタに適応しているこのシステムは、ダイアフラム
・ポンプを使っている。この新しい回路のために、液体
吸入は、インクに直接浸され、ポンプ内に組み込まれた
スプリングによって確保される。このスプリングは、案
内動作と中心合せ動作とを必要とし、これがそのサイズ
をかなり増加させる。このようなポンプの排出（押退
け）量はかなり大きく、またアキュムレータまたはスト
レージ・タンクに精密な機械式の空気圧調整器の存在を
必要とする。このポンプの内容積はかなり大きいので、
このようなシステムには、迅速なインク・カラーの変更
時に多くの不都合がある（洗浄すべき表面が大きい）。
この従来技術のプリンタは、ポンプと共に吸込みバルブ
と、ときには吐出しバルブが存在しているにもかかわら
ず、双方向的にこのポンプを使うことはない。この従来
技術のプリンタの原理は、単純ではあるが、将来の用途
（移送される容積の制御、機械洗浄の容易さ、カラーの
変更、ポンプによるインクの追加と添加剤の追加）に関
しては制約がある。前記の機械についてこのポンプは、
極めて限られた数の機能を有するだけであることは留意
すべきである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、これらの不都
合の除去を可能にするダイアフラム・ポンプに関する。

【０００８】本発明は、数個のチャンバを加圧すること
によって吐出しを得、また第１のチャンバを加圧してそ
れ以外のチャンバを大気圧にすることによって吸入を得
る、ダイアフラムに接続された複動式ジャッキを有する
（完全）空気制御機構を組み込んだダイアフラム・ポン
プを記載する。

【０００９】好都合なことに、前記ダイアフラム・ポン
プの制御は、前記チャンバの減圧を可能にするゲージ・
オリフィスの存在によって完成する単一の２方向／２位
置電磁弁によって行われる。また好都合なことに、前記
ダイアフラム・ポンプは、２つのキャビティと連絡チャ
ンネルとが作られているボデーと２部分コントロール・
ピストンとからなり、前記ダイアフラムは前記ピストン
の２部分の中の第１の部分と一体的に作られている。こ
のダイアフラム・ポンプはまた、一方のシールが前記ボ
デーと一体（ロッド・シール）になっていて、他方のシ
ールが前記ピストンの第２の部分と一体（ピストン・シ
ール）になっている、前記ボデーとピストンとの間に位
置する２つのジョイントあるいはシールを含んでいる。
前記ダイアフラムを備えていて前記２つのキャビティ内
に在る前記ピストンの位置は、２つの等圧部からなる大
きなチャンバと、小さなチャンバと、それぞれ異なるオ
リフィス、特に２つの吸込み／吐出しオリフィスによっ
てアクセスが行われるアクセス・チャンバとを得ること
を可能にしている。

【００１０】本発明によるポンプはもはや、従来技術の
文書に記載のケースでそうであったように、ポンプ復帰
のためにスプリングを使うことを必要としない。このス
プリングは実際には、較正すべき機構部品であって、そ
の特性に変動が生じ易い。このスプリングは、あらゆる
場合に吐出し制御を可能にするためにあまり強すぎては
ならず、またあらゆる場合に吸込み制御を可能にするた
めに十分に強くなければならない。前記構成部品を動作
条件に適応させるという困難さは、本発明のポンプには
存在しない。こうして本発明のポンプは、あらゆる動作
圧力の変化に適応している。こうしてこのようなポンプ
は、その圧力特性から独立した高い真空性能を有する。
こうして、真空の生成に使われる応力あるいは負荷は、
前記小チャンバの表面積をジャッキの小チャンバ内の圧
力に乗算した積に直接関連している。可能な最大真空
は、負荷をダイアフラムの表面積で除算することによっ
て得られる。小チャンバ内の圧力は常に供給源圧力であ
るから、下記の式を得る：最大真空度＝供給源圧力×
（小チャンバ断面積／ダイアフラム断面積）。

【００１１】圧力の生成に使われる負荷は、前記ダイア
フラムの表面積をジャッキの大チャンバ内の圧力に乗算
した積に直接関連している。したがってこのようなポン
プによる可能な最大吐出し圧力は、供給源圧力である。

【００１２】Ｓを大チャンバの面積、ｓを小チャンバの
面積、Ｓｄｉａｐｈｒａｇｍをダイアフラムの面積とす
る。この配置は、図３に線図的に示す。吐出し時には、
（Ｓｄｉａｐｈｒａｇｍ−ｓｒｏｄ＋Ｓ）に駆動圧力が
加えられ、ｓには実質的に同じ圧力が加えられる。下記
のことが指摘される：Ｓｒｏｄ＝Ｓ−ｓであり、したが
って：吐出し負荷＝圧力×（（Ｓｄｉａｐｈｒａｇｍ−（Ｓ−
ｓ）＋Ｓ）−ｓ）、すなわち：吐出し負荷＝圧力×Ｓｄｉａｐｈｒａｇｍ。

【００１３】吐出し駆動負荷は、ジャッキの小チャンバ
の断面積とは独立している。

【００１４】好都合なことに、本発明によるダイアフラ
ム・ポンプは、前記ポンプ内の流体に直接接触している
圧力温度センサーを備えている。

【００１５】本発明は、前記ポンプを備えた油圧回路に
も関する。

【００１６】好都合なことに、この油圧回路は、 − 調整器の出口に位置していて供給源圧力を監視する
手段と、 − その吐出し口に位置していてフィルタの目詰まりを
判断する手段と、 − 前記インク回路の構成部品の密封性を検査するため
の手段と、 − 異なる流体消費量の流量計機能を実現するための手
段とを含んでいる。

【００１７】本発明はまた、前記インク回路を備えたイ
ンクジェット・プリンタにも関する。

【００１８】本発明によるポンプは、下記のような多く
の利点を有する： − 単純であること − 部品点数が少ないこと − デッドスペースが極めて小さいこと − 動作の信頼性があること。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明によるダイアフラム・ポン
プは、図４、５に示すように、ピストン１８の２つの部
分５、６が配置されている２つのキャビティ３、４と連
絡チャンネルとが作られているボデー２と、前記２つの
部分の中の第１の部分５と一体になっているダイアフラ
ム１９とによって形成されている。ボデー２とピストン
１８との間には、２つのジョイントあるいはシール７、
８が配置され、一方のシール７はボデー２と一体になっ
ており、他方のシール８は前記ピストンの第２の部分６
と一体になっている。前記ダイアフラム１９を備えてい
て前記２つのキャビティ３、４内に在る前記ピストン１
８の位置は、２つの相互接続された等圧部１６、１７か
らなる大きなチャンバと、小さなチャンバ１５と、それ
ぞれ異なるオリフィス２６、２７、特に２つの吸込み／
吐出しオリフィス２８、２９によってアクセスが行われ
るアクセス・チャンバ９とを実現することを可能にして
いる。

【００２０】本発明のダイアフラム・ポンプでは、ピス
トン１８の埋込み直径は、全弾性変形エネルギーを最小
にするように決められる（ミーゼスの条件）。更にピス
トン１８は、吐出しシーケンスの時に使われるダイアフ
ラム１９のための支持領域を持っている。この支持領域
はダイアフラムの変形を最小にできる。ダイアフラム１
９は、かなりの厚さを持つことができるが、それは運動
に必要な運動エネルギーが低いからである（実際、ダイ
アフラムの変形エネルギーは最小にされるのでそれを動
かすために必要なエネルギーは小さい）。空気圧エネル
ギーには、電動機（特にステップ・モータ）に見られる
ような、トルクと回転速度の安定性（変動）の問題がな
い。したがって空気制御は、遙かに滑らかである。

【００２１】ダイアフラム１９の厚さを増加させること
によって、優れたポンプ寿命を得ることができる（テス
ト結果に基づいて年に３００日、２×８で使用３年を超
える）。

【００２２】本発明のポンプの内部形状は、保持領域の
洗浄を困難にしないように単純な形状になっている。

【００２３】本発明のポンプの本来の特徴は、その全空
気制御機構である。吐出しは、ダイアフラムを加圧する
ことによって得られる。吸込み（吸入）はまた、このダ
イアフラムに接続された面を加圧することによって得ら
れる。

【００２４】こうしてダイアフラムは、制御ジャッキ
（ピストン１８）に接続される。このジャッキは、常に
小チャンバ１５内に圧力が存在する複動式ジャッキであ
る。この他の面（ダイアフラムとジャッキの大チャン
バ）を大気圧にしておくと、液体の吸込みを確実にする
ことができる。ダイアフラムと大ジャッキ・チャンバと
を加圧することによって、吐出しが可能となる。

【００２５】小ジャッキ・チャンバ１５は、常に供給源
圧力に接続されており、またジャッキの変位とそれによ
るポンピング作用とを作りだすためには、この他の面を
加圧する１個の２方向／２位置電磁弁があれば十分であ
る。

【００２６】このようなポンプの行程は、２つの幾何学
的寸法の間の差異に関連している。第１の寸法は、部分
６の面Ｂ３とＢ４とを分け、第２の寸法は、部分２の面
Ｂ１とＢ２とを分ける（図４参照）。この寸法の再現性
は、極めて良好であって、それは部分２と部分６との構
造の質（成形あるいは機械加工による）にのみ依存して
いる。この行程の再現性によって、同一の押退け量（各
ポンプ・ストロークごとに押し退けられる体積）を有す
るポンプを得ることができる。それからインクジェット
・プリンタに関しては、流量計としてこのポンプを使う
ことができ、例えばジェット流量だけでなくインクと溶
剤の消費量も測定できる。

【００２７】このようなポンプについて短い行程（約１
ｍｍ）を選択すると、下記のような多くの興味深い点が
得られる。

【００２８】ダイアフラムの変形とその変形エネルギー
とは、低いままでいる。この特徴は、非常に重要であっ
て、これによって数年間のインクジェット・プリンタの
使用年数に適合するダイアフラム寿命を得ることが可能
になる。

【００２９】制御ジャッキに関連するシールは、その結
果、非常に容易に実現することができる。２個の標準の
Ｏリング（図４のシール７、８）によって、更に下記の
極めて重要な２つの利点を有する密封機能を確保するこ
とができる。ａ）部分２に関するピストンの相対変位で
は（図４参照）、実質的に摩擦なしで運動が行われる。
変位が小さいので、シールはいかなる摩擦も受けずにそ
の凹み内で変形し回転する。実質的にシールの磨耗がな
く、ジャッキを変位させるために必要な力は、使用圧力
に比較して無視できる。テスト結果に基づけば、このシ
ール寿命は、操作回数５０００万回を超える。ｂ）大多
数の空気圧構成部品で大量に使われる標準的要素を使用
しているために、密封機能のコストが低い。

【００３０】要約すれば、このようなポンプに関するジ
ャッキ密封機能は、単純、低価格であって非常に長い寿
命を持っている。

【００３１】インクジェット・プリンタでの使用のため
に、インクに接触している材料は、流体（インクと溶
剤）との化学的適合性の相関機能として選択される。こ
うしてステンレス鋼のスピンドル５とテフロン・ダイア
フラム１９（例えば厚さ０．５ｍｍ）は、インクジェッ
ト・プリンタでの使用によく適合している。スピンドル
へのダイアフラムの成形は、可能であって、テストのた
めに実施された。

【００３２】例示された実施例では本発明のポンプ１４
は、図５に示すようインク回路で使用される。このイン
ク回路は、各々がインク移送を可能にする本発明のポン
プ１４に接続されている異なる構成部品である、インク
・カートリッジ１０と添加剤カートリッジ１１と回収タ
ンク１２とストレージ・タンク１３とを含み、またエア
フィルタ３１、４４と、インクフィルタ２４と、圧力調
整器（レギュレータ）３０と、コンデンサ４５と、その
放熱器または加熱器と、電磁弁２０、２１、２２、２
３、２５、３４、３７、４０、４３が配置されている接
続チャンネルと、これらの異なる構成部品の制御のため
の電子制御カードとを含んでいる。

【００３３】インク・カートリッジ１０と添加剤カート
リッジ１１との底部と、ストレージ・タンク１３の上
部、下部とは、それぞれ電磁弁２０、２１、２２、２３
を介してポンプ１４の同じ吸込み／吐出しオリフィスに
接続されている。ストレージ・タンク１３の底部と電磁
弁２３との間には、いわゆる主フィルタ２４が配置され
ている。アキュムレータ１３の底部は、インク発射ある
いは吹付ヘッドにも接続されている。回収タンク１２の
下部は、電磁弁２５を介してポンプ１４の第２の吐出し
／吸込みオリフィスに接続されている。

【００３４】このインク回路はまた、その入口でエアフ
ィルタ３１を介して圧縮空気ネットワーク（５〜１０バ
ール）に接続されており、その出口で２つのゲージ・オ
リフィス３２、３３を介して電子回路とインク回路のス
カベンジング（清掃）機構に接続された圧力調整器３０
を備えている。圧力調整器３０の出口はまた、 − 電磁弁３４とゲージ・オリフィス３５とを介してヘ
ッド加圧部と、 − 電磁弁３４と電磁弁４３とゲージ・オリフィス３５
ａとを介してストレージ・タンク１３と、 − 電磁弁３７を介してポンプ１４の大チャンバと減圧
オリフィス３８と、 − ポンプ１４の小チャンバ１５と、 − 電磁弁４０を介しての外部放出部と、調整可能ゲー
ジ・オリフィス４１とベンチュリ管４２と、ゲージ・オ
リフィス４６によって前記外部放出部にも接続されたフ
ィルタ３１の底部とに接続されている。

【００３５】ストレージ・タンク１３の上部は、ゲージ
・オリフィス３５ａを介して電磁弁４３によって電磁弁
３４とゲージ・オリフィス３５との共通点に接続されて
いる。

【００３６】回収タンク１２の上部はフィルタ４４とコ
ンデンサ４５とを介してベンチュリ管４２と接続され、
その下部はインク吹付ヘッドのベースに位置するインク
滴吸込み部に接続されている。レベル・センサー例えば
無接触型検出器５０は、回収タンク１２の壁に固定され
ている。温度圧力センサー５３は、ポンプ１４内に配置
されている。

【００３７】圧力調整器３０の出口の圧力は、ストレー
ジ・タンク１３内の圧力を僅かに超えている。ポンプの
小チャンバ１５は、圧力調整器３０の出口で調整済み圧
力に接続されており、大チャンバは、電磁弁３７を介し
て同圧力に接続されている。

【００３８】電磁弁３７が閉じると、ダイアフラム１９
は、「緊張」し、反対側（容積９）に位置する液体に関
して「吸込み」が起こる。ピストンは、後部当接面Ｂ１
に来る。

【００３９】電磁弁３７が開くと、大チャンバ１６、１
７は、減圧オリフィス３８の存在により、小チャンバ１
５の圧力よりも僅かに低い圧力になる。大チャンバ１
６、１７の圧力が作用するピストン１８の面は、小チャ
ンバ１５の圧力が作用する面よりも遙かに大きくなって
いる。こうして図１に示すように、ピストンは前部当接
面Ｂ２に来て、「吐出し」が起こる。

【００４０】ピストン１８は、減圧オリフィス３８を使
って通常どおりに動作する。吸込みが欲しいときには、
システムは前記オリフィス３８を介して「収縮」し、ダ
イアフラムは決して突き当たらない。空気の圧縮性によ
って、特にウォーターハンマー（水撃）現象と衝撃現象
を防止する柔軟な動きを得ることが可能になる。こうし
てダイアフラム１９の寿命は、前述の従来技術の装置と
比較して改善される。

【００４１】ストレージ・タンク１３は、下記の二通り
の調整を可能にする：正常動作時電磁弁４３は閉じている。

【００４２】インクはたちまち、その上部に位置するエ
アポケットのために、流れ曲線の水平化を可能にする水
圧脈流防止機能を有するストレージ・タンク１３内に流
れ込む。ポンプ１４のチャンバの容積寸法とストレージ
・タンク１３のエアポケットの容積寸法とは、ストレー
ジ・タンクにポンプ容積が瞬間的に加わることによって
前記ストレージ・タンクの圧力が大きく変化することの
ないようになっている。一般的にはエアポケット体積と
ポンプのチャンバ容積との比率は、２００が許容下限で
ある。この２００という比率とストレージ・タンクの形
状寸法（上部で少なくとも８０ｃｍ^３の空気）とを考慮
すると、ポンプ排出量は、０．４ｃｍ^３というのがイン
クジェット・プリンタ用のこのようなポンプの使用には
非常に適している。

【００４３】この圧力は、センサー５３の助けによって
常に測定されている。

【００４４】噴射によって消費されるインクを周期的に
交換するために、基本的インク追加がポンプ１４の助け
によって行われる。標準的な使用法（直径７２ミクロン
の単一ノズル）では、基本的インク追加は、約６秒ごと
に行われる（毎分１０ストローク）。インク・カートリ
ッジ１０と回収タンク１２が空であるときもはやポンプ
１４を介してのインク移動は起こらず、圧力はセンサー
５３の助けによって検査される。

【００４５】カートリッジ１０と回収タンク１２が空な
のでもはやインクの追加ができないということから、ス
トレージ・タンクは穏やかに滑らかに空になり、その中
の圧力は減少に向かう。更に電磁弁３４が開いているの
で、電磁弁４３は非常に短時間の間、断続的に開き、こ
れがストレージ・タンク１３内の圧力の維持を可能にす
る。液体の体積損失を補うために必要な空気量が追加さ
れる。

【００４６】異なる体積の間での流体移送は、回路の中
心に位置する本発明のポンプ１４によって行われる。前
記ポンプ１４は、「スイッチングヤード（切換操作
場）」として働き、圧力センサー５３を備えている。よ
り正確にインク品質を制御できるようにするために温度
測定機能（このシステムの核心のインク温度の測定）が
このセンサーに追加される。この圧力／温度の二重測定
は、センサーの検知素子を有するポンプ内の流体の直接
的な接触によって行われる。この圧力／温度センサー
は、ポンプとセンサーを分離せずにポンプ内に全く一体
化して作られる。

【００４７】ポンプ１４に関する動作条件は単に、調整
器３０の出口の圧力が動作圧力を超えているということ
だけである。したがってシステムのその部分のいかなる
誤動作の危険をも除去できるようにするためには、動作
圧力（例えば＋５００ミリバール）に関して余裕安全率
を持って調整器３０の出口圧力を調整することが必要で
あるだけである。工業的な立場から見ると、このこと
は、プリンタ分野のすべての機械が単一ポンプ型を装備
できるので極めて大きな利点となる。このポンプ１４
は、動作条件に自動適応する素子のように機能する。

【００４８】こうしてインク回路に関して、ある範囲
の、異なる機械間のポンプに関する差異は、ポンプの使
用レベルだけである。第１のタイプＰのヘッドに関して
毎分約３ストロークという使用レベルがあり、第２のタ
イプＧの４ジェット組込み（結合）ヘッドあるいは第３
のタイプＭの８ジェット組込みヘッドに関して毎分約５
０ストロークという使用レベルがある。このようなポン
プの動作マージンは高いレベルに留まっているが、その
理由は、試作品に対して行われた研究室テストが何の困
難もなく、毎分１２０ストロークという使用レベルを示
したからである。ポンプの動作は、ベンチュリ管の回収
能力に影響を与えないということにも留意すべきであ
る。こうして容積１６、１７は小さくて、制御電磁弁３
７はポンプにフランジ付けされているので、調整器３０
の出口には僅かな圧力変動があるだけである。これらの
変動は、調整器３０の寸法が小さい場合は、小さいまま
に留まる。こうして非常に小さな容積と小さなチャンネ
ル直径（約３ｍｍ）を持った小さな調整器（例えば空気
圧範囲が最小、すなわち約６Ｎｍ^３／ｈ）が選択され
る。

【００４９】ある特定のサイクルの結果、前記ポンプ１
４は、この回路の幾つかの要素の監視を可能にしてお
り、それによって下記のことが可能になる： − 供給源圧力（調整器３０の出口の圧力）を検査する
こと：ポンプは吸込みサイクルの終了時に接している
（面Ｂ１上のピストン、図４参照）ので、電磁弁２０、
２１、２２、２３、２５は閉じ、それから電磁弁３７が
開いてセンサー５３の測定が供給源圧力値を与える。

【００５０】− フィルタ２４の目詰まりレベルを検査
すること：フィルタを介してその押退け量を移送するた
めにポンプ１４に必要とされる仕事の測定が行われる。
この移送の仕事の測定は、動的圧力を含む計算に関連し
ている。こうしてこの仕事は、ポンプがフィルタを介し
て吐出することの困難さは時間の関数として圧力線図に
見られる情報であるということを示している。

【００５１】移送段階における圧力信号の構成を図７に
示す（吸込み／吐出しサイクルの一体性は図６に示
す）。

【００５２】デカント動作は、圧力／時間グラフの面Ｓ
１によって与えられる。数学的観点から、この面の精確
な計算は次の積分によって与えられる：

【００５３】

【数１】下記のことに留意すべきである： − 時刻ｔ_０（アキュムレータ電磁弁の開放）は、時刻
ｔ_１（ポンプ圧力とアキュムレータ圧力との平衡）に非
常に近いこと − 正確な面Ｓ１は、面Ｓ２によって近づき得ること。

【００５４】Ｓ２という面は、容易に計算でき、下記の
ようになる：（ｔ_２−ｔ_１）×（Ｐｍａｘ−Ｐａｃｃｕｍｕｌａｔｏ
ｒ）時刻ｔ_１と時刻ｔ_０との一致によってフィルタの目詰ま
りは最終的に、（ｔ_２−ｔ_０）×（Ｐｍａｘ−Ｐａｃｃ
ｕｍｕｌａｔｏｒ）の項で求められる。

【００５５】この項の計算とその限界との比較とによっ
て、そのフィルタ交換に先立ってフィルタに関する許容
目詰まりレベルを決定することが可能になる。更に、あ
る警告値は、近い将来にフィルタ交換の必要があること
をユーザに知らせる。

【００５６】このようなポンプの他の機能は、シールを
検査する能力である。インクジェットの応用に関して、
このポンプは回路の中心的要素である。圧力センサーの
存在に関連するこの特殊な位置は、ポンプに隣接するす
べての構成部品の監視を可能にし、それによって下記の
検査を可能にする：電磁弁４３の密封性：大気圧に近い
圧力にあるストレージ・タンクと閉じているすべての電
磁弁とによって、電磁弁３４、２３は開放される。その
後、センサーによって読み取られる圧力は、一定に留ま
らなくてはならない。もし圧力が変化（増加）すれば、
電磁弁４３はシーリング欠陥を持っている。

【００５７】ストレージ・タンクの密封性：電磁弁４３
の密封性検査の後、ストレージ・タンクを加圧するため
に電磁弁４３が開く。数秒の膨張時間遅れに続いて、電
磁弁４３は閉じる。その後、センサーによって読み取ら
れる圧力は一定に留まらなくてはならない。もし圧力が
変化（減少）すれば、ストレージ・タンク１３はシーリ
ング欠陥を持っている。

【００５８】ポンプの電磁弁２２、２３の密封性：電磁
弁４３とストレージ・タンク１３との密封性検査の後、
電磁弁２３が閉じて電磁弁２５が開く。数秒の待ち時間
遅れの後、電磁弁２５が閉じて電磁弁２３が開く。その
後、センサーによって読み取られる圧力はストレージ・
タンク密封性検査時に測定された圧力と同じでなくては
ならない。もし圧力が変化（減少）していれば、電磁弁
２３または２２（または両方）はシーリング欠陥を持っ
ている。

【００５９】ポンプの電磁弁２５、２０、２１の密封
性：電磁弁４３、２３、２４とストレージ・タンク１３
との密封性検査の後、電磁弁２３は閉じる。その後、セ
ンサーによって読み取られる圧力は、ストレージ・タン
ク圧力値で一定に留まらなければならない。もし圧力が
変化（減少）すれば、電磁弁２５および／または電磁弁
２１および／または電磁弁２３にシーリング欠陥があ
る。

【００６０】電磁弁４０の密封性：ストレージ・タンク
が大気圧に近い圧力にあってすべての電磁弁が閉じてい
るとき、電磁弁２５が開く。その後、圧力信号は、大気
圧に近い値を持たなくてはならない。もしセンサーによ
って読み取られた値が大気圧の値よりも低ければ、電磁
弁４０はシーリング欠陥を持っており、ベンチュリ管の
働きをする。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来技術の装置の実施形態を示す図。

【図２】従来技術の装置の他の実施形態を示す図。

【図３】本発明のポンプの吐出しサイクル時に関係する
力の計算に使われる面を示す図。

【図４】本発明のダイアフラム・ポンプを示す図。

【図５】本発明のダイアフラム・ポンプを使用したイン
ク回路の油圧空気圧線図を示す図。

【図６】典型的な吸込み／吐出しサイクル時のポンプの
圧力信号に対応する図。

【図７】典型的な吸込み／吐出しサイクル時のポンプの
圧力信号に対応する図。

【符号の説明】

２ボデー３、４キャビティ５、６ピストンの部分７、８シール１０インク・カートリッジ１１添加剤カートリッジ１２回収タンク１３ストレージ・タンク１４ポンプ１５小チャンバ１６、１７大チャンバ１８ピストン１９ダイアフラム２０、２１、２２、２３、２５、３４、３７、４０、４
３電磁弁２４インクフィルタ２６、２７オリフィス２８、２９吸込み／吐出しオリフィス３０圧力調整器３２、３３、３５、３５ａ、４１、４６ゲージ・オリ
フィス３８減圧オリフィス３１、４４エアフィルタ４２ベンチュリ管４５コンデンサ５０無接触型検出器５３温度圧力センサーＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】数個のチャンバ（１５、１６、１７）を
加圧することによって吐出しが得られ、また第１のチャ
ンバ（１５）を加圧してそれ以外のチャンバ（１６、１
７）を大気圧にすることによって吸入が得られる、ダイ
アフラム（１９）に接続された複動式ジャッキ（１８）
を有する全空気制御機構からなることを特徴とするダイ
アフラム・ポンプ。
【請求項２】前記チャンバ（１６、１７）の減圧を可
能にするゲージ・オリフィスの存在によって完成する単
一の２方向／２位置電磁弁によって、前記ダイアフラム
・ポンプの制御が行われることを特徴とする請求項１に
記載のダイアフラム・ポンプ。
【請求項３】２つのキャビティ（３、４）と連絡チャ
ンネルとがくり抜かれているボデー（２）と、２つの部
分（５、６）からなるコントロール・ピストン（１８）
とからなり、前記ダイアフラム（１９）は前記ピストン
の２つの部分の中の第１の部分（５）と一体化されてい
ることを特徴とする請求項１に記載のダイアフラム・ポ
ンプ。
【請求項４】一方のシール（７）は前記ボデー（２）
と一体になっていて他方のシール（８）は前記ピストン
の第２の部分（６）と一体になっている、前記ボデー
（２）とピストン（８）との間に位置する２つのシール
（７、８）を含んでおり、前記ダイアフラム（１９）を
備えていて前記２つのキャビティ（３、４）内に在る前
記ピストン（１８）の位置が、２つの等圧部分（１６、
１７）からなる大きなチャンバと、小さなチャンバ（１
５）と、異なるオリフィス（２６、２７）、特に２つの
吸込み／吐出しオリフィス（２８、２９）によってアク
セスが行われるアクセス・チャンバ（９）とを得ること
を可能にしていることを特徴とする請求項３に記載のダ
イアフラム・ポンプ。
【請求項５】前記ポンプ（１４）内の流体と直接接触
している圧力温度センサー（５３）を備えていることを
特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のダ
イアフラム・ポンプ。
【請求項６】請求項１から５のいずれか一項に記載の
ダイアフラム・ポンプを備えていることを特徴とする油
圧回路。
【請求項７】調整器（３０）の出口に位置していて供
給源圧力を監視する手段を有することを特徴とする請求
項６に記載の油圧回路。
【請求項８】その吐出し口に位置していてフィルタ
（２４）の目詰まりを判定する手段を有することを特徴
とする請求項６に記載の油圧回路。
【請求項９】前記回路の構成部品の密封性を検査する
ための手段を有することを特徴とする請求項６に記載の
油圧回路。
【請求項１０】異なる流体消費量の流量計機能を実現
するための手段を有することを特徴とする請求項６に記
載の油圧回路。
【請求項１１】請求項６に記載のインク回路を備えた
ことを特徴とするインクジェット・プリンタ。