(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
注入口および放出口を有するポンプ室と、
インクを格納するように構成された容器であって、流体が流れるように上記ポンプ室の上記注入口に接続された放出口を有する、上記容器と、
インクと接するため、および、上記ポンプ室の上記注入口から上記ポンプ室の上記放出口にインクを移動させるために、上記ポンプ室に位置付けられた第１部分、および、上記ポンプ室の外側に位置付けられた第２部分を有する可動部材と、
上記ポンプ室の上記注入口と上記容器との間に効果的に接続され、上記容器から上記注入口を介して上記ポンプ室にインクを流すことができるように構成され、上記ポンプ室からインク容器へのインクの流れを妨げるように構成された、第１一方向弁と、
上記ポンプ室と上記容器との間に効果的に接続され、上記ポンプ室から上記容器にインクを流すことができるように構成され、上記インク容器から上記ポンプ室へのインクの流れを妨げるように構成された、第２一方向弁と、および、
上記ポンプ室の外側に位置付けられた上記可動部材の部分の周りに構成された、溝であって、上記溝は第１端部および第２端部を有し、上記溝の上記第１端部は、上記ポンプ室に直結されており、上記溝の上記第２端部は、上記容器に直結されており、これにより、上記ポンプ室における上記インクの一部を、上記ポンプ室から移動させることができ、上記ポンプ室の外側の上記可動部材の上記部分を滑らかにし、上記容器に戻す、上記溝とを含んでいる、プリンタのインクを移動させるためのポンプシステム。
【請求項２】
上記ポンプ室に位置付けられた上記可動部材の上記第１部分は、歯を有する第１歯車であり、上記ポンプ室の外側に位置付けられた上記可動部材の第２部分は、軸であって、上記歯車から、上記軸を回転させるために上記軸を電動器に効果的に接続することができる位置に伸びる上記軸であり、上記ポンプはさらに、
上記ポンプ室内に位置付けられた第２歯車であって、上記第２歯車は、電動器によって回転する上記軸に応じて上記第２歯車を回転させることができる上記第１歯車において上記歯と互いにかみ合う歯を有する、第２歯車を含んでいる、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
さらに、上記溝は、軸受部内に位置付けられており、上記軸受部は、上記ポンプ室から、上記容器の床面よりも上にある上記容器内の位置まで伸びている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
さらに、
上記可動部材に効果的に接続されている双方向アクチュエータと、
上記双方向アクチュエータに効果的に接続されている制御装置であって、上記可動部材およびポンプインクを、上記ポンプ室の上記注入口から上記ポンプ室の上記放出口に、または、上記ポンプ室の上記放出口から上記ポンプ室の上記注入口に移動するために、上記双方向アクチュエータを操作するように構成されている、上記制御装置とを含んでいる、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
上記溝を介して移動する上記インクの量は、上記ポンプ室を介して上記可動部材によって移動されるインクの量の約５パーセント未満である、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
さらに、上記溝を介して上記容器に戻るインクを、上記インクが上記ポンプ室に戻る前にろ過する位置において、上記容器に位置付けられたフィルタを含んでいる、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
注入口および放出口を有するポンプ室と、
インクを格納するように構成された容器であって、流体が流れるように上記ポンプ室の上記注入口に接続された放出口を有する、上記容器と、
インクと接するため、および、上記ポンプ室の上記注入口から上記ポンプ室の上記放出口にインクを移動させるために、上記ポンプ室に位置付けられた第１部分、および、上記ポンプ室の外側に位置付けられた第２部分を有する可動部材と、
上記ポンプ室の外側に位置付けられた上記可動部材の部分の周りに構成された、溝であって、上記溝は第１端部および第２端部を有し、上記溝の上記第１端部は、上記ポンプ室に直結されており、上記溝の上記第２端部は、上記容器に直結されており、これにより、上記ポンプ室における上記インクの一部を、上記ポンプ室から移動させることができ、上記ポンプ室の外側の上記可動部材の上記部分を滑らかにし、上記容器に戻す、上記溝と、
流体が流れるように上記容器に連通している第１開口部と、流体が流れるように上記ポンプ室の上記放出口に連通している第２開口部とを有する流体迂回溝、および、
上記流体迂回溝に位置付けられた一方向弁であって、上記ポンプ室の上記放出口から上記ポンプ室を介して上記ポンプ室の上記注入口に移動するインクに応じて、上記容器から上記迂回溝を介して上記ポンプ室の上記放出口にインクを流すことができるように構成された、上記一方向弁、を含んでいる、プリンタのインクを移動させるためのポンプシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、容器に流体をポンプで注入し、上記容器から流体をポンプで吸い出す機械に関するものであり、特に、インク容器に液体インクをポンプで注入し、上記インク容器から上記液体インクをポンプで吸い出すためのシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体運搬システムが、よく知られており、多くの用途に用いられている。機械において流体を運搬するある特定の用途は、プリンタにおけるインクの運搬である。インクの一般的な例として、水性インクおよび相変化インクまたは固体インクが挙げられる。水性インクは、画像操作に用いられる前の格納時には、液体の形状を保っている。固体インクまたは相変化インクは、通常、シアン、イエロー、マゼンダ、および、ブラックに着色されたペレットまたはスティックとして、固体形状を有している。上記固体インクは、プリンタに挿入され、上記固体インクを融解する融解装置に送られる。融解されたインクは、次の使用を待つ間、その流体形状を維持するために加熱され続ける容器に回収される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
融解されたインクの流量を受け取るために、１つまたは複数の印字ヘッドが、容器に効果的に接続されていてもよい。上記融解されたインクは、上記印字ヘッド内のインクジェット式排出器によって印字ヘッドから受け取り媒体または画像部材に排出される。インクジェット式印刷機器における上記インクジェット式排出器は、インクを画像表面に排出する圧電装置であってもよい。上記インクジェット式排出器は、制御装置が駆動信号で選択的に作動させる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
容器から１つまたは複数の印字ヘッドに供給されたインクは、様々なポンプ構成を用いて上記容器からポンプで吸い出されてもよい。適切なポンプの一構成は、容器から１つまたは複数の印字ヘッドの方へインクを流す、回転する歯車を用いる。他の共通の構成は、上記融解されたインクを容器からポンプで吸い出すための回転部材の代わりに、往復部材を使用する。これらのポンプは、上記容器からポンプで吸い出された上記融解されたインクと上記ポンプの構成要素を直接接しないようにする、１つまたは複数の密封器を用いる。これらの密封器は、通常、エラストマー材料から構成されている。上記隔離されたポンプ構成要素は、さらに、動作中の摩擦を低減するために、滑らかにされていてもよい。
【０００５】
動作中に、上記容器において他の構成要素と接触する上記ポンプ構造の可動面は、磨耗する場合がある。上記磨耗した構成要素によって侵食された破片が、上記ポンプ構成要素を損傷する場合があり、さらに、上記印字ヘッドに供給されたインクを汚す場合がある。上記ポンプの可動構成要素が十分に滑らかでない場合、磨耗が速まる場合がある。さらに、プリンタに用いられるインクの化学的性質の中には、共通のポンプ構成に用いられる上記密封器を劣化させてしまうものもあり、その結果潤滑剤が減り、破片がさらに形成されてしまう。上記可動構成要素の磨耗特性を改善し、印字ヘッドに供給される汚染物質を妨げる、インクポンプシステムが、有益であろう。
【０００６】
プリンタのインクを移動させるためのポンプシステムが開発された。上記ポンプシステムは、注入口および放出口を有するポンプ室と、インクを格納するように構成された容器であって、流体が流れるように上記ポンプ室の上記注入口に接続された放出口を有する、上記容器と、インクと接するため、および、上記ポンプ室の上記注入口から上記ポンプ室の上記放出口にインクを移動させるために、上記ポンプ室に位置付けられた第１部分、および、上記ポンプ室の外側に位置付けられた第２部分を有する可動部材と、上記ポンプ室の外側に位置付けられた上記可動部材の部分の周りに構成された、溝であって、上記溝は第１端部および第２端部を有しており、上記溝の上記第１端部は、上記ポンプ室に直結されており、上記溝の上記第２端部は、上記容器に直結されており、これにより、上記ポンプ室における上記インクの一部を、上記ポンプ室から移動させることができ、上記ポンプ室の外側の上記可動部材の上記部分を滑らかにし、上記容器に戻す、上記溝とを含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】中間印刷部材および制御システムを有する、相変化インク画像装置の一実施形態の概略図である。
【図２】インク容器への流体戻り経路を有する反転可能ポンプを備えたインクポンプシステムの概略図である。
【図３】図インク容器への流体戻り経路を有する反転可能ポンプを備えたもう１つのインクポンプシステムの概略図である。
【図４】流体が流れるようにインクポンプに接続されたインク容器の概略図である。
【図５】プリンタのインクをポンプで吸い出すための適切な、２つの歯車を含むポンプ部材の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下の記載および添付図面は、ここに開示したシステムおよび方法の環境、および、上記システムおよび方法の詳細に関して、一般的な理解を図るものである。上記図面では、同じ構成部分に、同じ参照符号が用いられる。本明細書で用いられる「ポンプ室」という用語は、囲い内の空間に言及しており、上記囲いは、上記ポンプ室の１つの開口部から上記ポンプ室のもう１つの開口部に流体を流すことができるように上記流体を移動させる可動部材の少なくとも一部を含んでいる。
【０００９】
図１は、融解された相変化インクを用いた、間接印刷またはオフセット印刷のために構成された相変化インク画像装置の一実施形態の側面概略図である。図１の装置１０は、例えば通例インクスティックと呼ばれるインクブロック１４といった固体形状をした相変化インク、を受け取るように構成されたインク充填器とも呼ばれるインク処理システム１２を含んでいる。インク充填器１２は、インクスティック１４が挿入される給送溝１８を含んでいる。単一の給送溝１８が図１に見えるが、インク充填器１２は、装置１０において用いられるインクスティック１４のそれぞれの色または色合い用の、個々の給送溝を含んでいる。給送溝１８は、溝１８の一端部にある融解組立部２０の方へインクスティック１４を導き、上記スティックはそこで相変化インク融解温度まで加熱されて上記固体インクを融解して液体インクを形成する。任意の適切な融解温度が、上記相変化インクの形成に応じて用いられてもよい。一実施形態では、上記相変化インク融解温度は、およそ１００℃から１４０℃である。上記融解されたインクは、装置１０の印刷システム２６に送るための融解された形状で、一定量の上記融解されたインクを維持するように構成された容器２４において受け取られる。容器２４から１つまたは複数の印字ヘッド２８に融解されたインクを移動するために、ポンプ２５が、容器２４および印字ヘッド２８に流体が流れるように接続されている。ポンプ２５の適切な実施形態は、歯車ポンプ、往復ポンプ、または同様のものを含んでいるが、それらに限定されるものではない。
【００１０】
印刷システム２６は、融解されたインクの滴を中間面３０に排出するように設けられたインクジェット式の少なくとも１つの印字ヘッド２８を含んでいる。任意の適切な数の印字ヘッド２８が用いられてもよいが、２つの印字ヘッドを図１に示す。中間面３０は、ドラムメンテナンスユニット（ＤＭＵ）としても知られている離型剤塗布組立部３８によって回転部材３４に塗布される離型剤の層または薄膜を含んでいる。他の実施形態では、回転部材３４が可動ベルトまたは回転ベルト、バンド、ローラ、または、他の同様の構造型を含んでいてもよいが、回転部材３４を図１のドラムとして示す。挟み込みローラ４０は、回転部材３４の中間面３０に接触して装着されて挟み込み部４４を形成する。挟み込み部４４を介して、上記複数枚の記録媒体５２は、印字ヘッド２８のインクの噴出によって中間面３０に堆積された上記インクの滴にタイミング調節された位置合わせ精度で給送されるものである。挟み込み部４４において、圧力（および場合によっては熱）が生じ、それが中間面３０を形成する上記離型剤と共に、表面３０から記録媒体５２に上記インクの滴の転送を促進し、同時に上記インクが回転部材３４に実質的には付着しないようにする。
【００１１】
画像装置１０は、挟み込み部４４を介して媒体を導く装置１０において画定された媒体経路５０に沿って記録媒体を運搬するように構成されている、媒体供給処理システム４８を含んでいる。ここで、上記インクは、中間面３０から記録媒体５２に転送される。媒体供給処理システム４８は、例えば、装置１０のタイプおよび大きさの異なる記録媒体を格納および供給するための供給トレイ５８といった、少なくとも１つの媒体供給部５８を含んでいる。上記媒体供給処理システムは、邪魔板、そらせ板などと同様に、駆動されていても使用されていなくてもよい例えばローラ６０といった、媒体経路５０に沿って媒体を運搬するための適切な構造を含んでいる。
【００１２】
媒体経路５０は、中間面３０からインクを受け取るために上記媒体が適切な温度で挟み込み部４４に達することができるように、上記記録媒体の温度を制御および調節するための１つまたは複数の媒体調整装置を含んでいてもよい。例えば、図１の実施形態では、挟み込み部４４に至る前に上記記録媒体を初めのあらかじめ定められた温度にするため、媒体経路５０に沿って、予熱組立部６４が備えられている。予熱組立部６４は、上記媒体を目標予熱温度にするために、接触熱、放射熱、伝導熱、または、対流熱に依存していてもよく、実用的な一実施形態では、目標予熱温度は約３０℃から約７０℃の範囲である。他の実施形態では、媒体（およびインク）の温度を制御するためにインクが上記媒体に堆積される前、その間、その後に、他の温度調整装置が上記媒体経路に沿って用いられてもよい。
【００１３】
制御システム６８が、画像装置１０の様々なサブシステム、構成要素、および、機能の動作および制御に役立つ。制御システム６８は、スキャナシステムまたはワークステーション接続といった、１つまたは複数の画像供給部７２に効果的に接続されている。これは、上記供給部から画像データを受け取って管理し、上記プリンタの上記構成要素およびサブシステムに送られる制御信号を生成するためである。いくつかの上記制御信号は、上記画像データに基づいており、これらの信号により、上記プリンタの上記構成要素およびサブシステムは、画像装置１０によって媒体上に画像を作り出すための様々な手順および動作を実行する。
【００１４】
制御システム６８は、制御装置７０、電子記憶装置またはメモリ７４、および、ユーザーインターフェース（ＵＩ）７８を含んでいる。制御装置７０は、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、書替え可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）装置、または、マイクロコントローラといった処理装置を含んでいる。数あるタスクのうちで、上記処理装置は、画像供給部７２によって提供された画像を処理する。制御装置７０に含まれる上記１つまたは複数の処理装置は、メモリ７４に格納されたプログラム学習によって構成されている。制御装置７０は、上記プリンタの構成要素およびサブシステムを操作するために、これらの学習を実行する。任意の適切なタイプのメモリまたは電子記憶装置が用いられてもよい。例えば、メモリ７４は、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）といった不揮発性メモリ、または、ＥＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリといったプログラム可能不揮発性メモリであってもよい。
【００１５】
ユーザーインターフェース（ＵＩ）７８は、操作員と制御システム６８との対話を可能にする画像装置１０に位置付けられた適切な入力／出力装置を含んでいる。例えば、ＵＩ７８は、キーパッドおよび表示装置（図示せず）を含んでいてもよい。制御装置７０は、ユーザまたは上記装置の操作員によってユーザーインターフェース７８に入力される選択および他の情報を示す信号を受け取るために、ユーザーインターフェース７８に効果的に連結されている。制御装置７０は、ユーザまたは操作員へ選択可能なオプション、機械の状態、消費品の状態などを含む情報を表示するために、ユーザーインターフェース７８に効果的に連結されている。制御装置７０は、さらに、画像データおよびユーザ対話データを遠隔位置から受け取りするために、例えばコンピュータネットワークといった連通リンク８４に連結されていてもよい。
【００１６】
制御装置７０は、インク処理システム１２、印刷システム２６、媒体処理システム４８、離型剤塗布組立部３８、媒体経路５０、および、制御装置７０に効果的に接続された画像装置１０の他の装置および構造、といった装置１０の様々なシステムおよび構成要素に出力される制御信号を生成する。制御装置７０は、メモリ７４に格納されたプログラム学習およびデータに従って、上記制御信号を生成する。上記制御信号は、例えば、上記システム構成要素の作業速度、出力レベル、タイミング、作動、および、他のパラメータを制御し、これにより、画像装置１０が、動作モードとして集合的に本書に示される動作の様々な状態、モード、または、レベルで動作する。これらの動作モードは、例えば、起動モードまたはウォームアップモード、シャットダウンモード、様々な印刷モード、メンテナンスモード、および、省電力モードを含んでいる。
【００１７】
図２は、第１インク容器２０８と第２容器２１２との間でインクを転送するように構成されたポンプ２０２を含むインク搬送システム２００のブロック図を示している。ポンプ２０２は、軸受部２０６、および、第１インク容器２０８および第２インク容器２１２と流体が流れるように通じたポンプ室２０４を含んでいる。ポンプ室２０４は、流体が流れるように軸受部２０６と連通した開口部を有している。動作中、ポンプ室２０４に生じた圧力により、軸受部２０６を貫く方向２４４に、ポンプ室を通じてインクの一部がポンプで吸い出される。インクは軸受部２０６の周りに流れ、ポンプ軸または同様のものといった上記軸受部の上記ポンプの可動部分を滑らかにし、次に、上記インクは、上記軸受部を出て、矢印２４８で示したように第１インク容器２０８に戻る。
【００１８】
インク搬送システム２００のポンプ２０２は、順方向動作モードで、第１容器２０８から第２容器２１２にインクを移動させ、逆方向動作モードで第２容器２１２から第１容器２０８にインクを移動させるように操作されてもよい。上記順方向動作モードでインクを移動させる場合、流量制限器２２０が、ポンプ２０２と第２容器２１２との間の流体の流れを阻止する。上記逆方向動作モードでインクを移動させる場合、もう１つの流量制限器２２４が、ポンプ２０２と上記第１容器との間の流体の流れを阻止する。流量制限器の様々な実施形態が、一方向の逆止め弁、様々な幅および形状をしたインク導管、インクの流れを阻止する多孔質膜、または、流体の流れに対する抵抗を提供する任意の構造または流体経路構成を含んでいる。以下に詳述するように、様々な流量制限器の実施形態が、ポンプ２０２といったポンプに統合されていてもよいし、あるいは、流体が流れるように上記ポンプと連通しているインク容器といった他の構成要素の中に位置付けられていてもよい。各流量制限器は、ポンプ室２０４から出たインクの流れを阻止する。従って、ポンプ２０２が順方向動作モードまたは逆方向動作モードでインクを移動させるとき、ポンプ室２０４において生じた圧力によって、インクが軸受部２０６に流される。
【００１９】
順方向動作モードでは、ポンプ２０２は、方向２２８に第１容器２０８からインクを引き出す。ポンプ２０２は、流量制限器２２０を貫いて方向２３２および第２容器２１２にインクを移動させる。ポンプ室２０４に生じた圧力により、上記インクの一部が軸受部２０６を貫いて方向２４４に流される。流量制限器２２０は、インクを軸受部２０６に流して第１容器２０８に戻すことができるようにポンプ室２４４内の圧力を生じさせる。上記逆方向動作モードでは、ポンプ２０２は、第２容器２１２から方向２３６にインクを引き出す。上記第２動作モードでは、ポンプ２０２は、方向２４０に流量制限器２２４を貫いて第１容器２０８にインクを移動させる。上記順方向動作モードのように、流量制限器２２４は、インクを軸受部２０６に流し、第１容器２０８に戻すことができるポンプ室２４４内の圧力を生じさせる。従って、順方向動作モードにおいても、逆方向動作モードにおいても、ポンプ室２０４内で生じた圧力によってインクが軸受部２０６に流され、上記インクが第１容器２０８に戻るときにポンプ２０２の可動部分を滑らかにする。
【００２０】
図３は、インク供給容器３０８と、印字ヘッド容器３１０と、再循環槽３１２との間でインクを転送するように構成されたポンプ３０２を含んだインク搬送システム３００の他の実施形態を示す概略図である。上記ポンプ２０２と同様に、ポンプ３０２は、流体が流れるように軸受部３０６に連通しているポンプ室３０４を含んでいる。一方向弁３５６、３６０、３６４、３６８、および、３７２により、ポンプ室３０４はインク供給容器３０８、印字ヘッド容器３１０、および、再循環槽３１２と選択的で流体が流れるように連通される。ポンプ室３０４は、少なくとも１つの注入口の開口部３０３と、少なくとも１つの放出口の開口部３０５とを含んでいる。順方向動作モードでは、インクが、注入口３０３を介してポンプ室３０４に入り、放出口３０５を介して出る。他方、逆方向動作モードでは、インクが放出口３０５を介してポンプ室３０４に入り、注入口３０３を介して出る。動作中、ポンプ室３０４で生じた圧力により、上記ポンプ室を介して移動したインクの一部が、軸受部３０６を貫いて方向３４８に流される。インクが軸受部３０６の周りに流れ、ポンプ軸または同様のものといった上記軸受部において、上記ポンプの可動部分を滑らかにし、続いて、上記軸受部から出て、矢印３５２で示したように、第１インク容器３０８に戻る。
【００２１】
ポンプ３０２は、順方向モードおよび逆方向モードで動作する。順方向動作モードでは、ポンプ３０２は、開いている一方向弁３５６を介してインク供給容器３０８と、開いている一方向弁３７２を介して印字ヘッド容器３１０とに、流体が流れるように連通している。順方向動作モードでは、一方向弁３５６および３７２は、ポンプ３０２によって生じた圧力に応じて開き、一方向弁３６０、３６４、および、３６８は、閉じたままである。ポンプ３０２は、インク供給容器３０８から一方向弁３５６を介して方向３２８にインクを引き出し、一方向弁３７２を介して方向３３２および印字ヘッド容器３１０に上記インクを移動させる。印字ヘッド容器３１０の中のインクは、図１を参照して上記したように、インクジェット式印刷動作に用いられる。図３の例示的実施形態では、一方向弁３５６は、順方向動作モードにおいて、ポンプ３０２がかけるわずかな圧力に応じて開くように構成されている。他方、一方向弁３７２は、ポンプ３０２から流れるインクに対するあらかじめ定められた抵抗を生じさせるように構成されている。従って、ポンプ室３０４において生じた圧力により、上記ポンプ室内の上記インクの一部を方向３４８で軸受部３０６に流し、軸受部３０６においてポンプ３０２の可動部分を滑らかにし、方向３５２でインク供給容器３０８に戻る。図３では一方向弁３７２をボール弁として示しているが、任意の流量制限器が、インクを軸受部３０６に流すことができるポンプ室３０２の圧力を生じさせてもよい。
【００２２】
ポンプ３０２は、さらに、再循環槽３１２からインクを引き出し、上記インクをインク供給容器３０８に移動させる、逆方向モードで操作するように構成されている。ドロップ・オン・デマンド・インクジェット印刷装置では、再循環槽３１２は、印字ヘッド容器３１０から出されるインクを回収してもよいし、あるいは、再循環槽３１２は、連続ストリームインクジェット印刷装置の連続ストリームで受像器に導かれないインクを取り戻してもよい。ドロップ・オン・デマンド装置は、受像器の画像を形成するために発射信号に応じて、個々のインクの小滴を排出する。他方、連続ストリーム装置は、上記受像器に画像を形成するために選択的にそらされたインクの滴の流れを放射する。上記逆方向動作モードでは、一方向弁３６０、３６４、および、３６８は、ポンプ３０２によって生じる圧力に応じて開き、他方、一方向弁３５６および３７２は、閉じたままである。得られる流体経路により、取り付けポンプ３０２は、流体が流れるように再循環槽３１２およびインク供給容器３０８に連通される。ポンプ３０２は、再循環槽３１２から方向３３６にインクを引き出す。上記インクは、一方向弁３６０を介して方向３４４にポンプ室３０４を出て、インク供給容器３０８に戻る。流量迂回経路３４０は、インク供給容器３０８から一方向弁３６４を介してインクを循環させ、再循環槽３１２からのインクと同じ入り口を介して、インクをポンプ室３０４入らせることができる。
【００２３】
図３では、一方向弁３６０は、流量制限器の機能を果たす。一方向弁３６０は、ポンプ室３０４の放出口からインク供給容器３０８へのインクの流量を制限する、インク流量に対するあらかじめ定められた抵抗を有している。流量迂回経路３４０により、付加的なインクが、インク供給容器３０８からポンプ室３０４に流れることができ、上記ポンプ室に入るインクの流量に対する実効抵抗が低減される。再循環槽３１２からインク供給容器３０８へとインクをポンプで吸い出すときに比較的高い流量抵抗を作り出す実施形態では、迂回経路３４０は、ポンプ室３０４の放出口３０５で生じる上記実施されている流量抵抗を低減して、ポンプ室３０４の放出口と注入口との間に大きな圧力差を与える。一方向弁３６０からの増加した流量抵抗、および、迂回経路３４０からの減少した流量抵抗は、軸受部３０６にインクを流すポンプ室３０４における陽圧を生じさせる。例示的な一実施形態では、軸受部３０６およびインク供給容器３０８における周囲圧力Ｐ０は、約１４．７ｐｓｉまたは１気圧である。一方向弁３６０は、ポンプ室３０４の注入口３０３において周囲圧力Ｐ０よりも１．０ｐｓｉ上まわる圧力上昇をもたらす流量抵抗を生じさせる。迂回経路３４０がない場合、一方向弁３６８は、ポンプ室３０４の放出口３０５において周囲圧力Ｐ０よりも１．０ｐｓｉ下まわる圧力低下をもたらす流量抵抗を生じさせる。流量迂回経路３４０は、ポンプ室３０４の放出口３０５において上記流量抵抗を効果的に低減する。例示的な迂回経路は、得られる圧力低下が周囲圧力Ｐ０より０．５ｐｓｉ下まわるように流量に対する抵抗を低減する。以下の方程式は、Ｐａｖｇを提供する。ポンプ室３０４の上記平均圧力Ｐａｖｇは、上述の例からの特定の値を用いて計算される。
【数１】
0005689045.tif 000002
従って、ポンプ室３０４の平均圧力Ｐａｖｇは周囲圧力よりも大きく、上記圧力室のインクを軸受部３０６に流し、上記インクがインク供給容器３０８に戻る前に上記軸受部を滑らかにする。
【００２４】
図３の実施形態に対する様々な他の構成および変形例を示す。例えば、上記逆方向動作モードの場合の図３で用いられるものと同様の流量迂回構成が、同様に、上記順方向動作モードに用いられてもよい。簡略化された実施形態が、迂回経路３４４といった流量迂回経路、または、一方向弁３６０といった一方向弁を用いてもよい。様々な異なる流量制限装置が、図３のシステムに対して用いるために適合されてもよい。
【００２５】
図４は、例えば装置１０などの画像装置に対する使用に適した、歯車ポンプ４４２および流量制限器４６８を含んだ例示的なインク供給部４００を示している。インク供給部４００は、インク４０６の供給を維持するインク容器４０４を含んでいる。インクフィルタ４１６は、容器４０４の幅および深さの全体を覆っている。流量制限器４６８は、一方向弁として図４で具体化されている。ばね付勢された逆止め弁としてここに示した流量制限器４６８および一方向弁４７２は、流体が流れるように容器４０４をポンプ室４２０と結合している。上記容器の放出口は、順方向動作モードで一方向弁４７２を介して、および、逆方向動作モードで一方向弁４６８を介して、流体が流れるように上記ポンプ室に接続している。ポンプ室４２０は、流体導管（図示せず）に連結されてもよい放出口４２４を含んでいる。歯車ポンプ４４２は、駆動軸としてここに示された、開口部４２８を介してポンプ室４２０の外側に伸びる可動部材４５２のもう１つの部分と共に、歯車ポンプにおいて用いられる歯車としてここに示した、ポンプ室４２０に配置された可動部材４３２の一部を含んでいる。駆動軸４５２は、軸受部４３６によって形成された溝４４０を貫いて伸びている。溝４４０は、軸受部４３６の一端を形成する開口部４２８を介してポンプ室４２０に、流体が流れるように連通されている。他方、軸受部４３６は、排出路４４８によって容器４０４に直接流体が流れるように連通しているように取り付けられた第２端部４４４を有している。軸受部４３６の第２端部４４４は、容器４０４の床面４０８のレベルの上のレベルに位置付けられた開口部を含んでいる。流体迂回溝４６４は、インク容器４０４の床面４０８を貫く１つの開口部と、流体が流れるようにポンプ室の放出口４２４に連通されたもう１つの開口部とを有している。重力付勢された逆止め弁４６０としてここに示された一方向弁が開いたとき、迂回溝４６４はポンプ室の放出口４２４に選択的に流体が流れるように連通される。
【００２６】
駆動軸４５２は、溝４４０内で動く。ここで、図４の例は、方向４８０Ａおよび４８０Ｂにおいて回転できる駆動軸を示している。溝４４０の直径は、駆動軸４５２の直径よりも大きい。駆動歯車４５６においてここに具体化された駆動部材が、電動機４７４としてここに示したアクチュエータに可動部材４５２を接続する。電動機４７４は、異なる２つの方向４８０Ａおよび４８０Ｂに上記可動部材を回転させる双方向アクチュエータである。電動機４７４は、電動機４７４を選択的に作動させるか、その動作を停止させる制御装置４７６に効果的に接続されている。いくつかの実施形態では、制御装置４７６は、電動機４７４を順方向および逆方向に操作してもよい。制御装置４７６の機能性は、図１の制御装置７０または個々の装置に含まれていてもよい。軸４５２といった軸と、軸受部の表面４３６といった軸受部の表面との間の間隙部は、潤滑作用のためポンプ室４２０のインクを軸受部４３６と軸４５２との間に流すことができる溝４４０を形成している。
【００２７】
操作可能な順方向モードでは、制御装置４７６は、電動機４７４を作動させて、駆動部材４５６を噛み合わせ、矢印４８０Ａで示したように駆動軸４５２を回転させる。ポンプ室４２０内の可動部材の部分が、歯車４３２の回転によってここで例示されるように可動し始める。図５は、歯車４３２が回転するときのポンプ室４２０の平面図を示している。第２歯車５３２が、歯車４３２の歯４３４を噛み合わせる歯車５３２の歯５３４と、方向５８０に逆回転する歯車５３２とを備えたポンプ室４２０に設けられている。図５の例では、歯車５３２は、歯車４３２の回転に応じて軸５５２の周りで自由に回転させることができる。別の実施形態では、電動機といったアクチュエータが、軸５５２および軸４５２の両方を噛み合わせてもよい。ポンプ室４２０内部のインクが、それぞれ矢印５８２Ａおよび５８２Ｂで示したように、歯車４３２および５３２の周囲を流れる。図５の構成では、歯車４３２および５３２の回転は、方向５８４にポンプ室４２０へとインクを引き出し、方向５８８にポンプ室４２０から上記インクを移動する。上記ポンプは、歯車４３２および５３２の回転方向を逆にすることによって、図５の描写とは反対方向にインクを移動してもよい。
【００２８】
再び図４を参照すると、順方向動作モードで、一方向弁４７２が、上記ポンプによって加えられた圧力に応じて開き、方向４７８にポンプ室４２０へとインク４０６を流すことができる。一方向弁４６０および４６８は、順方向動作モードでは閉じたままである。上記歯車ポンプは、ポンプ室４２０から導管（図示せず）を貫いて方向４８２にインクを移動させる。図２および図３を参照して上記したように、流体が流れるように上記導管を貫いてポンプ室４２０に連通している流量制限器が、順方向モードで動作する上記ポンプに応じてポンプ室４２０の陽圧を作り出す流体に対する抵抗を生じさせる。上記陽圧は、ポンプ室４２０のインクを方向４９２に開口部４２８を介して溝４４０に流す。駆動軸４５２および歯車４３２を取り囲む上記液体インクは、上記可動部材を滑らかにし、動作中に上記可動部材に対する摩擦に起因する熱および磨耗を低減する。この構造は、潤滑作用のため流体を収容および循環させ、軸の密封器は不必要になる。上記インクは、開口部４４４を通って溝４４０から離れ、方向４９６で排出路４４８を越えて容器４０４に直接流れる。
【００２９】
逆方向動作モードでは、制御装置４７６は、電動機４７４を作動させ、駆動部材４５６を噛み合わせ、矢印４８０Ｂによって示したように、駆動軸４５２を回転させる。図４および図５に示した歯車４３２は、順方向動作モードの反対方向に回転し、ポンプ室の放出口４２４を通って方向４８４にインクを引き出す。流量制限器４６８の一方向弁は、インクの圧力に応じて開き、方向４８６に容器４０４へとインクを流すことができ、一方向弁４６０もまた開き、矢印４８８および４９０によって示したように、インク容器４０４からポンプ室４２０にインクを流すことができる。逆方向動作モードでは、一方向弁４７２は閉じたままである。流量制限器４６８および迂回溝４６４は、流量制限器４６８を通るインク容器４０４におけるインクの流体に対して、ポンプ室の放出口４２４におけるよりも高い抵抗を生じさせる。迂回溝４６４は、容器４０４からポンプ室４２０の放出口４２４にインクを供給し、放出口を通る流体への抵抗を低減する。上記注入口において、流量制限器４６８の一方向弁は、方向４８６に移動するインクへのあらかじめ定められた抵抗を提供する。この流量抵抗は、逆方向動作モードの間にポンプ室４２０の陽圧を生じさせ、ポンプ室４２０のインクを方向４９２の溝４４０に流し、軸４５２を滑らかにすることに続いて方向４９６に上記インク容器に流す。
【００３０】
インク供給部４００は、順方向動作モードでも、逆方向動作モードでも、ポンプ室４２０から軸受部の溝４４０を通るようにインクを流す。ポンプ４４２は、密封器のない軸受部４３６を含んだ密封器のないポンプである。これは、ポンプ室４２０およびインク容器４０４から溝４４０のいくつかまたは全てを隔離する軸受部４３６の密封器を用いることなく、ポンプ室４２０が溝４４０を介して流体を流すことができるようにするためである。本書で用いられる「密封器のない」という用語は、上記ポンプ室の流体を移動させる上記ポンプの可動部材が、上記可動部材の一部を上記流体と接触させない環またはガスケットのような構造を有していないということを意味している。従って、インクは、方向４９２に上記軸受部の溝に流れ、順方向動作モードでも、逆方向動作モードでも、軸４５２といった可動部分を滑らかにする。ポンプ室４２０が軸受部の開口部４２８の近くの空気を含んでいるときの操作状態では、上記ポンプ室において生じた陽圧は、軸受部の溝４４０を通る空気を方向４９２に流す。順方向動作モードでも、逆方向動作モードでも、溝４４０を介して進むインクが、操作上の磨耗のゆえに上記ポンプの可動部分から侵食される固体の汚染物質を、運んでもよい。これらの汚染物質をフィルタ４１６が回収し、インク容器４０４を介してポンプ室４２０に入らないようにしてもよい。例示的な実施形態では、順方向動作モードでも、逆方向動作モードでも、ポンプ室４２０を介してポンプで吸い出されたインクの約１パーセントが軸受部４３６を介して流れる。
【００３１】
ここで開示されたインク供給部および画像装置は、インク供給部の例示的な実施形態にすぎず、様々な他の構成要素および実施形態が想定される。軸４５２は、アクチュエータによって直接駆動されてもよいし、あるいは、１つまたは複数の歯車、ベルト、磁気連結器、または同様のものを介して間接的に駆動されてもよい。歯車４３２および軸４５２を含む上記可動部材を歯車ポンプとして示しているが、往復ポンプまたは他の回転ポンプを含む様々なポンプの実施形態が、上述のインク供給部と共に操作するように適応されてもよい。他のポンプ実施形態における可動部材が、図４に示したように上記ポンプ室を介してインクを移動させるために、上記溝および上記ポンプ室内で往復してもよい。軸受部４３６は、十分に円形の断面を有する溝を有するジャーナル軸受部であってもよいし、あるいは、長方形の形状といった同じまたは他の形状をした断面を有するリニア軸受部であってもよい。軸受部４３６はさらに、圧力ダム、軸受け筒、軸受パッド、または、当業界に公知の他の軸受部の設計の特徴といった付加的な特徴を含んでいてもよい。図４に示した流量制限器は、付加的なまたはより少ない構成要素を含んでいてもよい。例えば、ポンプ室の放出口４２４での抵抗が別の実施形態において比較的低い場合、迂回溝４６４を省略してもよい。他のインク供給部が、順方向動作モードで用いるため、上記ポンプ室と共に統合された付加的な流量制限器を含んでいてもよい。さらに、流量制限器の様々な実施形態を、図４に示した実施形態の変わりに、あるいは、上記実施形態に加えて用いてもよい。なお、以下に、付記として本発明の構成の一例を示す。
（付記１）
注入口および放出口を有するポンプ室と、
インクを格納するように構成された容器であって、流体が流れるように上記ポンプ室の上記注入口に接続された放出口を有する、上記容器と、
インクと接するため、および、上記ポンプ室の上記注入口から上記ポンプ室の上記放出口にインクを移動させるために、上記ポンプ室に位置付けられた第１部分、および、上記ポンプ室の外側に位置付けられた第２部分を有する可動部材と、および
上記ポンプ室の外側に位置付けられた上記可動部材の部分の周りに構成された、溝であって、上記溝は第１端部および第２端部を有し、上記溝の上記第１端部は、上記ポンプ室に直結されており、上記溝の上記第２端部は、上記容器に直結されており、これにより、上記ポンプ室における上記インクの一部を、上記ポンプ室から移動させることができ、上記ポンプ室の外側の上記可動部材の上記部分を滑らかにし、上記容器に戻す、上記溝とを含んでいる、プリンタのインクを移動させるためのポンプシステム。
（付記２）
上記ポンプ室に位置付けられた上記可動部材の上記第１部分は、歯を有する第１歯車であり、上記ポンプ室の外側に位置付けられた上記可動部材の第２部分は、軸であって、上記歯車から、上記軸を回転させるために上記軸を電動器に効果的に接続することができる位置に伸びる上記軸であり、上記ポンプはさらに、
上記ポンプ室内に位置付けられた第２歯車であって、上記第２歯車は、電動器によって回転する上記軸に応じて上記第２歯車を回転させることができる上記第１歯車において上記歯と互いにかみ合う歯を有する、第２歯車を含んでいる、付記１に記載のシステム。
（付記３）
さらに、上記溝は、軸受部内に位置付けられており、上記軸受部は、上記ポンプ室から、上記容器の床面よりも上にある上記容器内の位置まで伸びている、付記１に記載のシステム。
（付記４）
さらに、
上記可動部材に効果的に接続されている双方向アクチュエータと、
上記双方向アクチュエータに効果的に接続されている制御装置であって、上記可動部材および上記ポンプインクを、上記ポンプ室の上記注入口から上記ポンプ室の上記放出口に、または、上記ポンプ室の上記放出口から上記ポンプ室の上記注入口に移動するために、上記双方向アクチュエータを操作するように構成されている、上記制御装置とを含んでいる、付記１に記載のシステム。
（付記５）
さらに、
上記ポンプ室の上記注入口と上記容器との間に効果的に接続され、上記容器から上記注入口を介して上記ポンプ室にインクを流すことができるように構成され、上記ポンプ室から上記インク容器へのインクの流れを妨げるように構成された、第１一方向弁と、
上記ポンプ室と上記容器との間に効果的に接続され、上記ポンプ室から上記容器にインクを流すことができるように構成され、上記インク容器から上記ポンプ室へのインクの流れを妨げるように構成された、第２一方向弁とを含んでいる、付記１に記載のシステム。
（付記６）
さらに、
流体が流れるように上記容器に連通している第１開口部と、流体が流れるように上記ポンプ室の上記放出口に連通している第２開口部とを有する流体迂回溝、および、
上記流体迂回溝に位置付けられた一方向弁であって、上記ポンプ室の上記放出口から上記ポンプ室を介して上記ポンプ室の上記注入口に移動するインクに応じて、上記容器から上記迂回溝を介して上記ポンプ室の上記放出口にインクを流すことができるように構成された、上記一方向弁、を含んでいる、付記１に記載のシステム。
（付記７）
上記溝を介して移動する上記インクの量は、上記ポンプ室を介して上記可動部材によって移動されるインクの量の約５パーセント未満である、付記１に記載のシステム。
（付記８）
上記可動部材は、上記ポンプ室に対して移動する往復部材である、付記１に記載のシステム。
（付記９）
さらに、上記溝を介して上記容器に戻るインクを、上記インクが上記ポンプ室に戻る前にろ過する位置において、上記容器に位置付けられたフィルタを含んでいる、付記１に記載のシステム。
（付記１０）
液体インクを格納するように構成されたインク容器であって、上記インク容器は放出口を含んだ、インク容器と、
注入口と放出口とを有するポンプ室であって、上記ポンプ室の上記注入口は、流体が流れるように上記容器の上記放出口に連結されている、上記ポンプ室と、
上記ポンプ室に配置され、上記ポンプ室を介してインクを移動するように構成された、可動部材と、
上記ポンプ室に効果的に接続された第１端部と、上記インク容器の床面より上の位置で終端する第２端部とを有する軸受部であって、上記軸受部は、上記ポンプ室と上記軸受部の上記第２端部との間で溝を形成している、上記軸受部と、および
上記軸受部の上記溝に位置付けられた駆動軸であって、上記ポンプ室を介してインクを移動させ、上記ポンプ室の上記インクの一部を、間隙部に、および、上記間隙部を介して上記駆動軸と上記軸受部との間に形成された上記溝に移動させるために、上記ポンプ室に上記可動部材を移動するために上記駆動軸が上記可動部材に効果的に接続されている、上記駆動軸とを含んでいる、インクポンプシステム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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