(57)【要約】【課題】容器から微量の液体を排出するポンプ装置【解決手段】液体(11)が充填されると共に、液体の排出口(23)が形成された容器本体(20)を備えている。容器本体(20)内に一端から導入されて連続する押出し部材(31)を有する排出機構(30)を備えている。排出機構(30)は、押出し部材(31)を容器本体(21)に導入することにより液体(11)を排出口(23)より排出する。【選択図】図１
2008151011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体(11)が充填されると共に、該液体(11)の排出口(23)が形成された容器(20)と、
該容器(20)内に一端から導入されて連続する線状の押出し部材(31)を有し、該押出し部材(31)を上記容器(20)に導入することにより液体(11)を排出口(23)より排出する排出機構(30)とを備えている
ことを特徴とするポンプ装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記排出機構(30)は、液体(11)の排出量を調整するように押出し部材(31)の挿入速度を制御する制御部(40)を備えている
ことを特徴とするポンプ装置。
【請求項３】
請求項１において、
上記排出機構(30)は、排出量に対応した断面積に構成されている
ことを特徴とするポンプ装置。
【請求項４】
請求項１において、
上記押出し部材(31)は、テープ状の連続体に構成されている
ことを特徴とするポンプ装置。
【請求項５】
請求項１において、
上記押出し部材(31)の一端は固定端に構成されている
ことを特徴とするポンプ装置。
【請求項６】
請求項１において、
上記押出し部材(31)の一端は自由端に構成されている
ことを特徴とするポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容積式ポンプ装置に関し、特に、微量送液の安定化対策に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液体を送る手段として多種のポンプの存在が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、容積式ポンプを備えたインクジェット装置が開示されている。この容積式ポンプには主としてチューブ方式のポンプ（チューブポンプ）やダイヤフラム方式のポンプ（ダイヤフラムポンプ）やピストン方式のポンプ（ピストンポンプ）がある。
【０００４】
上記ピストンポンプ(a)は、図５に示すように筒状の容器(b)と、該容器(b)に挿入されたピストン(c)とを備えている。そして、駆動手段(d)により、ピストン(c)を容器(b)の内部において右から左へ移動させると、容器(b)内の容積が減少するため、容器(b)内の圧力が増加する。この圧力の増大により、容器(b)内部の液体(e)は排出部(f)より容器外部へ排出される。
【０００５】
また、ダイヤフラムポンプ(g)は、図６に示すように、容器(h)と、該容器(h)の上部にダイヤフラム(i)とを備えている。そして、駆動手段(j)によりダイヤフラム(i)を上下動させる。このダイヤフラム(i)の上下動により、容器(h)内の容積が変化する。
【０００６】
つまり、ダイヤフラム(i)が上方に移動すると、吸入弁(k)が開き、吸入口(l)より液体(e)が容器(h)内に流入する。
【０００７】
次に、ダイヤフラム(i)が下方に移動すると、吸入弁(k)は閉じ、排出弁(m)が開く。これにより、容器(h)内の液体(e)は、排出口(n)より外部に排出される。
【０００８】
また、チューブポンプ(o)は、図７に示すように、チューブ(p)と、該チューブ(p)を押圧する従動ローラ(q)とを備えている。そして、駆動ローラ(r)が回転することで、従動ローラ(q)が回転駆動し、チューブ(p)に押し付けられながら、チューブ(p)をしごく。
【０００９】
次にチューブ(p)が復元して、次の従動ローラ(q)より区切られた容積分だけ、液体(e)が送られ、駆動ローラ(r)の回転により外部へ排出される。
【特許文献１】特開2002−180968号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来のピストンポンプにおいて、安定した微量送液を実現するためには、ピストン(c)の駆動速度を極めて小さくし、且つ上記駆動に対する制御を高精度で行う必要がある。これでは、駆動制御は駆動手段の複雑化や制御手段の複雑化を招き、結果コストの上昇や設計の複雑化を招くという問題があった。
【００１１】
また、ダイヤフラムポンプ(g)においては、ダイヤフラム(i)の駆動により、微量送液を行う際に脈流を引き起こすという問題があった。
【００１２】
また、チューブポンプ(o)にあっては、周囲温度により、チューブ(p)の硬度が変化したり、チューブ(p)自体にねじれ等が発生することがあり、従動ローラ(q)により正常にチューブ(p)を押圧することができなくなり、圧力漏れを発生させ、ポンプ能力が不足することがあるなどの不都合があった。
【００１３】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、構成が簡易で且つ制御が容易であり、その上、脈流が無く、容器から微量の液体を排出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
第１の発明は、液体(11)が充填されると共に、該液体(11)の排出部(22)が形成された容器(20)を備えている。更に、該容器(20)内に一端から導入される、連続した線状の押出し部材(31)を有し、該押出し部材(31)を上記容器(20)に導入することにより、液体(11)を排出部(22)より排出する排出機構(30)を備えている。
【００１５】
上記第１の発明では、容器(20)内に液体(11)を充填させた状態において、容器(20)内に一端より、連続した線状の押出し部材(31)を挿入する。容器(20)内に線状押出し部材(31)を挿入すると、容器(20)内の容積は減少し、内部圧力は増加する。これにより、容器(20)内に充填された液体は排出部(22)より外部へ排出される。
【００１６】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記排出機構(30)が、押出し部材(31)の挿入速度によって液体(11)の排出量を制御する制御部(40)を備えている。
【００１７】
上記第２の発明では、上記排出機構(30)が容器(20)内に挿入される線状の押出し部材(31)の送り速度を上記制御部(40)により制御する。例えば、送り速度を増加させると、容積の減少が速くなる。従って、単位時間あたりの液体排出量が増加する。また、送り速度を低下させると、容積の減少が遅くなることから、単位時間あたりの液体排出量が低下する。
【００１８】
第３の発明は、上記第１の発明において、上記線状の押出し部材(31)の断面積は、液体(11)の排出量に対応した断面積に構成されている。
【００１９】
上記第３の発明では、上記線状の押出し部材(31)の断面積を液体(11)の排出量に対応して構成する。例えば、液体排出量が少ないときは上記断面積を小さくし、液体排出量が多いときは上記断面積を大きく構成する。
【００２０】
第４の発明は、上記第１の発明において、上記押出し部材(31)は、テープ状の連続体で構成されている。
【００２１】
上記第４の発明では、押出し部材(31)の断面積が一様であるので、均等な排出量が担保される。
【００２２】
第５の発明は、上記第１の発明において、上記押出し部材(31)の一端が固定端である構成としている。
【００２３】
第６の発明は、上記第１の発明において、上記押出し部材(31)が自由端である構成としている。
【発明の効果】
【００２４】
上記本発明によれば、容器(20)内に液体(11)を充填させた状態において、容器(20)内に一端より、連続的に線状の押出し部材(31)を挿入する構成にしたため、容器(20)内に挿入された線状押出し部材(31)の容積分だけ液体(11)を排出させることができる。これにより、押出し部材(31)による容積変化が極めて微量であることから、脈流が発生せず、且つ、微量の液体の排出量を実現することができる。
【００２５】
上記第２の発明によれば、上記排出機構(30)が容器(20)内に挿入される線状の押出し部材(31)の送り速度を上記制御部(40)により制御することができるようにしたため、単位時間当たりの液体排出量を適宜設定することができる。これにより、所望の液体排出量に対応して排出を行うことができる。
【００２６】
上記第３の発明によれば、上記線状押出し部材(31)の断面積を液体の排出量に対応させる構成にしたため、液体排出量を適宜設定することができる。これにより、所望の液体排出量に対応して排出を行うことができる。
【００２７】
上記第４の発明によれば、上記線状押出し部材(31)をテープ状の連続体に構成したため、容器(20)内への押出し部材(31)の供給を容易に行うことができる。これにより、高精度の液体の排出を容易に行うことができる。
【００２８】
上記第５の発明によれば、排出機構(30)が押出し部材(31)の一端を固定して、容器(20)に線状押出し部材(31)を供給する構成にしたため、上記押出し部材(31)の両端を固定する必要がないため、部品点数を削減することができる。これにより、コストを低減することができる。
【００２９】
上記第６の発明によれば、排出機構(30)が押出し部材(31)を自由端で、容器(20)に線状押出し部材を供給する構成にしたため、押出し部材(31)の固定方法や送り込み装置(36)の設計自由度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３１】
〈発明の実施形態１〉
図１に示すように、本実施形態１のポンプ装置(10)は、インクジェット記録装置や噴霧装置などに用いられる容積式ポンプである。
【００３２】
上記ポンプ装置は、液体貯留容器(20)と排出機構(30)と制御部であるコントローラ(40)とを備えている。
【００３３】
上記液体貯留容器(20)は、液体(11)が充填される容器本体(21)と、該容器本体(21)より液体を排出する排出部(22)とを備えている。上記容器本体(21)は、例えば、球状又は円筒状に形成されている。
【００３４】
上記排出部(22)は、容器本体(21)の前面に形成され、短い筒状に形成されて容器本体(21)より前方に吐出している。また、上記排出部(22)は、容器本体(21)の前面のほぼ中央部に位置し、先端面が開口して排出口(23)に構成されている。
【００３５】
上記排出機構(30)は、押出し部材(31)と、該押出し部材(31)を収納するケーシング(32)とを備え、上記押出し部材(31)を容器本体(21)に挿入して液体(11)を容器本体(21)より排出するように構成されている。
【００３６】
上記押出し部材(31)は、連続する線状の部材で構成され、例えば、断面が一様な薄膜のテープ状に形成されている。
【００３７】
上記ケーシング(32)は、容器本体(21)の背面に隣接して設けられ、例えば、円筒状に形成されている。また、上記ケーシング(32)は、押出し部材(31)の繰出し軸(33)が長手方向に設けられ、該繰出し軸(33)に上記押出し部材(31)の一端である終端が連結されて、該押出し部材(31)が巻回されている。
【００３８】
更に、上記ケーシング(32)には、図示しないが、押出し部材(31)の導出孔が前部の上部に形成され、該導出孔から押出し部材(31)が導出されている。
【００３９】
一方、上記容器本体(21)の上部には、図示しないが、押出し部材(31)の導入孔が形成され、該導入孔から押出し部材(31)が容器本体(21)に導入されている。
【００４０】
上記容器本体(21)には、導入孔の周りにシール部材(24)が設けられ、液体(11)の漏洩を防止している。
【００４１】
更に、上記容器本体(21)には、排出機構(30)の押出し部材(31)の巻取り軸(34)が設けられている。該巻取り軸(34)は、容器本体(21)の中央部に設けられ、上記押出し部材(31)の一端である始端が連結されている。
【００４２】
上記巻取り軸(34)は、図示しないが、モータが取り付けられている。該モータは、巻取り軸(34)を回転させて押出し部材(31)を巻き取るよう構成されている。
【００４３】
上記コントローラ(40)は、液体(11)の排出量を調整するために、モータを回転制御して押出し部材(31)の巻取り量を制御するように構成されている。
【００４４】
−運転動作−
次に、上記ポンプ装置(10)の液体(11)の排出動作について説明する。
【００４５】
まず、上記容器本体(21)には液体(11)が充填されている。また、上記押出し部材(31)は、ケーシング(32)の繰出し軸(33)に巻き取られている。
【００４６】
この状態から、コントローラ(40)が図示しないモータを駆動すると、巻取り軸(34)が回転し、押出し部材(31)が巻取り軸(34)に巻き取られ、押出し部材(31)が容器本体(21)に連続的に挿入される。
【００４７】
この結果、上記容器本体(21)内における押出し部材(31)の収納容積が増大する。この押出し部材(31)の収納容積が増大する分だけ液体(11)が排出口(23)より外部に放出される。
【００４８】
特に、上記押出し部材(31)が扁平なテープ状であるので、上記容器本体(21)内における押出し部材(31)の挿入容積の増大が微少であることから、微小量の液体(11)が連続的に放出されることとなる。
【００４９】
また、上記制御部(40)が押出し部材(31)の巻取り量を調節することにより、液体(11)の放出量が制御されることとなる。
【００５０】
−実施形態１の効果−
以上のように、本実施形態によれば、線状の押出し部材(31)を容器本体(21)に挿入して液体(11)を排出するようにしたために、微小量の液体(11)を容器本体(21)から安定して排出することができる。
【００５１】
また、上記押出し部材(31)を容器本体(21)に挿入するのみであるので、液体(11)の脈動が生ずることがなく、極めて安定した液体(11)の排出を確実に確保することができる。
【００５２】
また、従来のチューブポンプの如くチューブの押圧等を行うことがないので、圧力漏れなどが生ずることなく安定した液体(11)の微小排出を行うことができる。
【００５３】
〈発明の実施形態２〉
次に、本発明の実施形態２について図面に基づき説明する。
【００５４】
本実施形態は、図２に示すように、実施形態１の本体容器が巻取り軸(34)を備えるようにしたのに代えて、巻取り軸(34)を省略するようにしたものである。
【００５５】
つまり、上記押出し部材(31)の始端は容器本体(21)内に挿入されているのみに構成されている。
【００５６】
また、上記モータは、図示しないが、繰出し軸(33)に取り付けられており、コントローラ(40)は、繰出し軸(33)のモータを制御するように構成されている。
【００５７】
したがって、上記繰出し軸(33)を回転すると、押出し部材(31)が容器本体(21)に押し込まれ、押し込まれた分だけ液体(11)が排出されることになる。その他の構成・作用及び効果は実施形態１と同様である。
【００５８】
〈発明の実施形態３〉
次に、本発明の実施形態３について図面に基づき詳細に説明する。
【００５９】
本実施形態は、図３に示すように、実施形態１の排出機構(30)がケーシング(32)を備えるようにしたのに代えて、ケーシング(32)を省略するようにしたものである。
【００６０】
つまり、上記押出し部材(31)の終端が自由端になっており、上記押出し部材(31)の終端は容器本体(21)の外部に放置されているのみに構成されている。
【００６１】
したがって、上記巻取り軸(34)を回転すると、押出し部材(31)が容器本体(21)に挿入され、挿入された分だけ液体(11)が排出されることになる。
【００６２】
その他の構成、作用および効果は実施形態１と同様である。
【００６３】
<発明の実施形態４>
次に、本発明の実施形態４について図面に基づき詳細に説明する。
【００６４】
本実施形態は、図４に示すように、実施形態１の排出機構(30)が巻取り軸(34)と繰出し軸(33)とを備えるようにしたのに代えて、押出し部材(31)の両端を自由端に構成したものである。  
【００６５】
つまり、上記押出し部材(31)の容器本体(21)側の始端が自由端に構成されると共に、上記押出し部材(31)の終端も自由端に構成されている。
【００６６】
また、上記排出機構(30)は、押出し部材(31)の送り込み手段(35)を備えている。該送り込み手段(35)は、一対のローラ(36,36)を備え、該ローラ(36,36)が押出し部材(31)を挟み込み、該ローラ(36,36)の回転より押出し部材(31)を容器本体(21)に押し込むように構成されている。その他の構成・作用及び効果は実施形態１と同様である。
【００６７】
<その他の実施形態>
本発明は、上記実施形態１について、以下のような構成にしてもよい。
【００６８】
上記各実施形態のポンプ装置(10)は、インクジェット記録装置や噴霧装置などに用いられるポンプとしたが、本発明のポンプ装置(10)は、各種のポンプに使用することができる。
【００６９】
尚、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
以上説明したように、本発明は、液体(11)を微小排出する容積式ポンプ装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施形態１のポンプ装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態２のポンプ装置を示す概略構成図である。
【図３】本発明の実勢形態３のポンプ装置を示す概略構成図である。
【図４】本発明の実施形態４のポンプ装置を示す概略構成図である。
【図５】従来のピストンポンプを示す概略構成図である。
【図６】従来のダイヤフラムポンプを示す概略構成図である。
【図７】従来のチューブポンプを示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０        ポンプ装置
１１        液体
２０        液体貯留容器
２１        容器本体
２２        排出部
２３        排出口
２４        シール部材
３０        排出機構
３１        押出し部材
３２        ケーシング
３３        繰出し軸
３４        巻取り軸
３５        送り込み手段
３６        ローラ
４０        コントローラ(制御部)
a         ピストンポンプ
b         容器
c         ピストン
d         駆動手段
e         液体
f         排出部
g         ダイヤフラムポンプ
h         容器
i         ダイヤフラム
j         駆動手段
k         吸入弁
l         吸入口
m         排出弁
n         排出口
o         チューブポンプ
p         チューブ
q         従動ローラ
r         駆動ローラ
【図１】
2008151011.tif 000003
【図２】
2008151011.tif 000004
【図３】
2008151011.tif 000005
【図４】
2008151011.tif 000006
【図５】
2008151011.tif 000007
【図６】
2008151011.tif 000008
【図７】
2008151011.tif 000009