JPS6238558B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は１行程ごとの流体吐出が非常に少ない
（１行程0.1c.c.以下）微少吐出流体ポンプに関す
る。

上記のような１行程ごとの流体吐出量が少ない
ポンプにおいては、該ポンプの吸入管路容積に比
し、その押しのけ容積が微少となつているため、
その吸入行程において、該吸入管路が流体の吸入
を行なうに十分な負圧とならず、その容積効率を
劣化させてしまう。そのため、このような微少吐
出流体ポンプにおいては、その吸入管路に対し
て、流体の押し込み圧力を加えてやることが必要
となるが、この要求を満たした安価な微少吐出流
体ポンプは見あたらない。

また、このような微少吐出流体ポンプをインク
ジエツト。プリンタのインク噴射用として使用す
るような場合は、その噴射したときに使用した残
余のインクを回収するために、該ポンプを兼用す
ることが望ましい。しかし、このような要求を満
たすことは一般に、その製造単価を高価なものに
してしまう。

本発明は、上記のような問題点と要求を満し
た、安価にして、構造簡単な微少吐出流体ポンプ
を提供することにある。

実施例に基づいて本発明を説明すると、第１図
は本発明における一実施例としての微少吐出流体
ポンプを側断面図によつて示したものである。

第１図におけるボデー２はソレノイド１ととも
に各ブロツク２Ａ，２Ｂ，２Ｄおよび２Ｅを一体
的に、ボルト２ａによつて締着した状態において
構成し、ボデー２に削設したシリンダ２ｂへは、
その軸方向への摺動運動を可能にピストン３が嵌
合しており、ブロツク２Ａ、シリンダ２ｂおよび
ピストン３によつて押しのけ室６を形成してい
る。

ピストン３とロツド３ａはピストン体としての
ダイアフラム４の中心部を挟着し、ダイアフラム
４における周縁４ａはブロツク２Ｂおよび２Ｄに
よつて挟着され、ダイアフラム４、ピストン３お
よびブロツク２Ｂによつて押しのけ室７を形成し
ている。

ダイアフラム５はロツド３ｂをロツド３ａに締
着することによつて、その中心部をロツド３ａと
ロツド３ｂによつて挟着され、ダイアフラム５に
おける周縁５ａはブロツク２Ｄとブロツク２Ｅと
によつて挟着され、ブロツク２Ｄ、ロツド３ａと
ダイアフラム４および５によつて押しのけ室８お
よび９を形成し、ダイアフラム４の有効径はダイ
アフラム５の有効径より大となつている。すなわ
ち、このことは押しのけ室８における最大押しの
け容積は押しのけ室９における最大押しのけ容積
より大に設定している。

断面図示をしていないソレノイド１は、該ソレ
ノイド１に電磁力を発生させているとき、ロツド
３ｂを上方に押し上げ、逆にその電磁力が消滅し
たときは、スプリング３ｃの附勢力によつてロツ
ド３ｂを下方に押し下げるものである。

押しのけ室６は、吐出弁としてのチエツク弁６
ａ、オリフイス６ｂおよび６ｃを介して吐出管６
ｄに接続しており、吐出管６ｄは図示していない
負荷としてのインクジエツト・プリンタにおける
ノズルに連通し、該負荷側には該ノズルからの残
余のインクを留めておく仮のリザーバを設けてい
る。なお、６ｅはアキユームレータである。

押しのけ室７は一方において、吸入弁としての
チエツク弁７ｂを介して吸入管７ｃへ接続し、吸
入管７ｃは上記仮のリザーバに連通し、他方にお
いて、吐出弁としてのチエツク弁７ａを介してリ
ザーバ１０に接続している。

押しのけ室８および９はチエツク弁８ａを介し
て押しのけ室６と接続しており、また押しのけ室
８および９は一方において、リリーフ弁８ｂを介
してリザーバ１０へ接続し、他方において、吸入
弁としてのチエツク弁８ｃを介してリザーバ１０
へ接続している。

以上の第１図における構成において、その作用
を説明すると、ソレノイド１が励磁されていると
きは、押しのけ室６，７および９が圧縮（吐出）
行程を行ない、押しのけ室８は膨脹（吸入）行程
を行なつているが、前述したように、押しのけ室
８の押しのけ容積が押しのけ室９の押しのけ容積
より大に設定しているため、このとき、押しのけ
室８と押しのけ室９との押しのけ量の総和は膨脹
行程となつている（以後、この押しのけ量の総和
を押しのけ室８の押しのけ量として代表して使用
する）。その結果、この状態においては、チエツ
ク弁７ｂおよび８ａが閉じ、チエツク弁６ａ，７
ａおよび８ｃが開いた状態となつて、押しのけ室
６における流体（インク）はチエツク弁６ａ、オ
リフイス６ｂおよび６ｃを介して吐出管６ｄに吐
出され、このとき、オリフイス６ｂを吐出したイ
ンクの一部はアキユームレータ６ｅに蓄圧され、
押しのけ室７におけるインクはチエツク弁７ａを
介してリザーバ１０へもどされ、リザーバ１０に
おけるインクはチエツク弁８ｃを介して押しのけ
室８へ吸入される。

上述とは逆に、ソレノイド１における電磁力が
消滅すると、スプリング３ｃの附勢力がロツド３
ｂを押し下げることによつて、押しのけ室６およ
び７は膨脹行程となり、押しのけ室８は圧縮行程
となる。その結果、チエツク弁６ａはアキユーム
レータ６ｅの蓄圧されている圧力によつて、また
チエツク弁７ａは大気圧によつてそれぞれ閉じら
れ、押しのけ室７に生じている負圧は、吐出管６
ｄからノズル（図示せず）を介して噴射使用され
た残余の仮のリザーバからのインクを吸入し、他
方押しのけ室８は圧縮行程になつていることによ
つて、チエツク弁８ｃは閉じ、チエツク弁８ａが
開かれて、押しのけ室８におけるインクはチエツ
ク弁８ａを介して押しのけ室６へ押し込まれ、こ
の押し込み時に余つたインクは、リリーフ弁８ｂ
を介してリザーバ１０へリリーフされる。

この状態において、吐出管６ｄからは、アキユ
ームレータ６ｅに蓄圧されているインクがオリフ
イス６ｃを介して吐出し、押しのけ室６が膨脹行
程にあつても、吐出管６ｄからは常に安定したイ
ンクが圧送されている。

以上の構成および作用の説明において、オリフ
イス６ｂおよびリリーフ弁８ｂは必ずしも必要と
するものではない。

このリリーフ弁８ｂを省略して、押しのけ室８
における圧力をリリーフさせない場合における作
用は、押しのけ室８が圧縮行程にある状態におい
て、押しのけ室８から押しのけ室６に押しこまれ
たインクの残余が、ダイアフラム４を、負圧とな
つている押しのけ室７の側へ押圧し、そのことに
よつてダイアフラム４の弾性から、ダイアフラム
４は図示のように、上方へわん曲したアキユーム
レータの作用を行なうことが出来るようになるも
のである。

また、ピストン３はダイアフラム４と同様に、
ダイアフラムの構成として押しのけ室６を形成さ
せてもよいが、特にインクジエツト・プリンタの
ように吐出管６ｄの吐出状態が常に安定した状態
を得る必要のある場合には、ピストン３のような
ピストン径が一定となつている構成が必要となる
ものである。

また、更に、ダイアフラム４の構成について
は、該ダイアフラム４の構成を、軸方向の上下に
それぞれ押しのけ室７および８を有する棒状（ピ
ストン３のような）のピストンによる構成として
もよいが、そのような場合はロツド３ｂからピス
トン３に至る全質量が過大となり、その慣性抵抗
力を大にしてしまうことになる。その結果、押し
のけ室７および８の形成に軽量のダイアフラム方
式を採用している。

また、ダイアフラム５はロツド３ａとボデー２
との間の流体密封のために必要となつているもの
であるが、一般的には、この流体密封に一般的な
ロツド３ａとブロツク２Ｄとの間にシールリング
を設ける方法を採用してもよい。しかし、これを
特にインクジエツト・プリンタに使用するような
場合においては、インクがソレノイド１の側へに
じみ出ることによつて、該インクのアルカリ性が
ソレノイド等を腐しよくしてしまうことがないよ
うに、その密封は完全性を要求されている。ま
た、この場合、ロツド３ａとボデー２との間にお
ける摺動抵抗力も出来うる限り小さいことが望ま
れる。その結果、ロツド３ａとボデー２との間を
柔軟なダイアフラム５によつて密封を行ない、ロ
ツド３ａに生ずる抵抗力を極力小さな値としてい
る。

以上の説明から明らかなように、本発明におけ
る微少吐出流体ポンプは、吐出管６ｄから使用さ
れた残余のインクはダイアフラム４における一方
の側に形成させた押しのけ室７のポンプ作用によ
つて回収し、ダイアフラム４における他方の側に
形成させた押しのけ室８によつて、押しのけ室６
への押しこみ用のポンプを構成せしめていること
により、回収用のポンプと押し込み用のポンプを
単純にして軽量安価な構成となし、また押しのけ
室６と押しのけ室８におけるそれぞれの膨脹行程
および圧縮行程との押しのけ作用がそれぞれ位相
を逆にしているため、その押し込み作用が有効に
行なわれる効果を有している。

さらに、ダイアフラム５は、ダイアフラム４の
外径より小さな径のダイアフラムを使用すること
によつて、押しのけ室８の押し込み作用を損なう
ことなく、押しのけ室８の密封を完全なものとな
し、且つロツド３ａとボデー２との間の密封によ
る運動抵抗を少なくしていることによつて、ポン
プ効率の秀れた微少吐出流体ポンプを提供するこ
とが出来るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における一実施例としての微少
吐出流体ポンプを側断面図によつて示したもので
ある。実施例に使用した符号は下記のとおりであ
る。 １：ソレノイド、２：ボデー、２Ａ，２Ｂ，２
Ｄおよび２Ｅ：ブロツク。２ａ：ボルト、２ｂ：
シリンダ。３：ピストン、３ａおよび３ｂ：ロツ
ド、３ｃ：スプリング。４および５：ダイアフラ
ム、４ａおよび５ａ：外縁。６，７，８および
９：押しのけ室、６ａ，７ａ，７ｂ，８ａおよび
８ｃ：チエツク弁、６ｂおよび６ｃ：オリフイ
ス、６ｄ：吐出管路、６ｅ：アキユームレータ、
７ｃ：吸入管路、８ｂ：リリーフ弁。１０：リザ
ーバ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ボデーに削設したシリンダに、軸方向への摺
   動運動を可能に嵌合したピストンと、前記シリン
   ダとによつて押しのけ室を形成し、 前記押しのけ室は吐出弁を介して吐出管路に接
   続し、 前記吐出管路の負荷の側には、その吐出管路か
   ら使用された後の流体を一時的に留めておく仮の
   リザーバを設け、 前記ピストンと連動するピストン体の軸方向に
   おける一方の側には、前記ボデーと前記ピストン
   体とによつて一方の押しのけ室を形成せしめ、 前記一方の押しのけ室と前記仮のリザーバとの
   間には一方の吸入弁を介設し、且つ該一方の押し
   のけ室と主リザーバとの間には一方の吐出弁を介
   設し、 前記ピストン体の軸方向における他方の側に
   は、前記ボデーと前記ピストン体とによつて他方
   の押しのけ室を形成せしめ、 前記他方の押しのけ室と前記押しのけ室との間
   には、該他方の押しのけ室の側から該押しのけ室
   の側への流れを許容し、逆の方向への流れを阻止
   する弁を介設し、 前記他方の押しのけ室と前記主リザーバとの間
   には他方の吸入弁を介設させ、 前記押しのけ室と前記他方の押しのけ室におけ
   るそれぞれの押しのけ行程は、それぞれ逆位相の
   関係になつている、 以上の構成からなる微少吐出流体ポンプ。 ２ ピストン体は、ダイアフラムである特許請求
   の範囲第１項記載の微少吐出流体ポンプ。 ３ ピストンは、ソレノイドによつて駆動される
   単一ピストンの構成である特許請求の範囲第１項
   あるいは第２項いずれかの項に記載の微少吐出流
   体ポンプ。 ４ 流体は、インクである特許請求の範囲第１項
   から第３項までいずれかの項に記載の微少吐出流
   体ポンプ。 ５ ボデーに削設したシリンダに、軸方向への摺
   動運動を可能に嵌合したピストンと、前記シリン
   ダとによつて押しのけ室を形成し、 前記押しのけ室は吐出弁を介して吐出管路に接
   続し、 前記吐出管路の負荷の側には、その吐出管路か
   ら使用された後の流体を一時的に留めておく仮の
   リザーバを設け、 前記ピストンと連動するピストン体の軸方向に
   おける一方の側には、前記ボデーと前記ピストン
   体とによつて一方の押しのけ室を形成せしめ、 前記一方の押しのけ室と前記仮のリザーバとの
   間には一方の吸入弁を介設し、且つ該一方の押し
   のけ室と主リザーバとの間には一方の吐出弁を介
   設し、 前記ピストン体の軸方向における他方の側に
   は、前記ボデーと前記ピストン体とによつて他方
   の押しのけ室を形成せしめ、 前記他方の押しのけ室と前記押しのけ室との間
   には、該他方の押しのけ室の側から該押しのけ室
   の側への流れを許容し、逆の方向への流れを阻止
   する弁を介設し、 前記他方の押しのけ室と前記主リザーバとの間
   には他方の吸入弁を介設させ、 前記押しのけ室と前記他方の押しのけ室におけ
   るそれぞれの押しのけ行程は、それぞれ逆位相の
   関係になつており、 前記ピストン体を前記軸方向へ駆動するロツド
   は、ダイアフラムを介して、前記ボデーとの間の
   密封を行い、且つ該ダイアフラムの径は、該ピス
   トン体の径より小さな径となつている、 以上の構成からなる微少吐出流体ポンプ。 ６ ピストン体は、他のダイアフラムである特許
   請求の範囲第５項記載の微少吐出流体ポンプ。 ７ ロツドは、ソレノイドによつて駆動されてい
   る構成である特許請求の範囲第５項あるいは第６
   項いずれかの項に記載の微少吐出流体ポンプ。 ８ 流体は、インクである特許請求の範囲第５項
   から第７項までいずれかの項に記載の微少吐出流
   体ポンプ。