ポンプ、及び、流体噴射装置
【課題】ポンプから吐出される流体の脈動を低減すること。
【解決手段】流入口及び流出口が設けられた第１ハウジングを有し、前記流入口から前記第１ハウジング内に流体を吸い込み、当該流体を前記流出口から前記第１ハウジング外に吐出するポンプ部と、前記ポンプ部を駆動する駆動源、及び、当該駆動源を収容する収容部が設けられた第２ハウジングを有し、前記流出口から前記収容部内に流入した流体が流れる流路に弾性体が設けられた駆動部と、を備えたことを特徴とするポンプである。
【解決手段】流入口及び流出口が設けられた第１ハウジングを有し、前記流入口から前記第１ハウジング内に流体を吸い込み、当該流体を前記流出口から前記第１ハウジング外に吐出するポンプ部と、前記ポンプ部を駆動する駆動源、及び、当該駆動源を収容する収容部が設けられた第２ハウジングを有し、前記流出口から前記収容部内に流入した流体が流れる流路に弾性体が設けられた駆動部と、を備えたことを特徴とするポンプである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプ、及び、流体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポンプの一例として、駆動歯車と従動歯車が噛み合った状態でハウジング内に収容された歯車ポンプが知られている。歯車ポンプでは、駆動歯車の軸孔に回転軸の一端側が差し込まれ、回転軸の他端側がハウジングから突出し、回転の駆動源に連結される。駆動源により回転軸が回転して歯車が回転すると、吸込口から歯車収容部に流体が吸い込まれ、その後、流体は、歯車の歯合いと歯車収容部の内壁とで作られる空間に閉じ込められて、吐出口に順次に送り出される。よって、歯車ポンプにより流体が移送される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１６３７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
駆動源の回転むらや歯車の製造誤差などが原因で、歯車ポンプから吐出される流体の流量や圧力が変動し、流体に脈動が生じてしまうことがある。そうすると、歯車ポンプを使用する装置に振動や騒音が発生してしまう。また、ヘッド内のインクを加圧してノズルからインクを噴射させるインクジェットプリンターでは、流体（インク）の脈動によりノズルからのインク噴射が不安定になってしまう。
そこで、本発明では、ポンプから吐出される流体の脈動を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決する為の主たる発明は、流入口及び流出口が設けられた第１ハウジングを有し、前記流入口から前記第１ハウジング内に流体を吸い込み、当該流体を前記流出口から前記第１ハウジング外に吐出するポンプ部と、前記ポンプ部を駆動する駆動源、及び、当該駆動源を収容する収容部が設けられた第２ハウジングを有し、前記流出口から前記収容部内に流入した流体が流れる流路に弾性体が設けられた駆動部と、を備えたことを特徴とするポンプである。
本発明の他の特徴は、本明細書、及び添付図面の記載により、明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】インクジェットプリンターの概略図である。
【図２】図２Ａは実施例１の歯車ポンプの断面図であり、図２Ｂはポンプハウジングを上から見た図である。
【図３】図３Ａは歯車ポンプ内を流れる流体の全体の流路を説明する図であり、図３Ｂは駆動軸の上端から流出した流体の流れを説明する図である。
【図４】図４Ａは実施例２の歯車ポンプの断面図であり、図４Ｂはローターハウジングに取り付けられたフィルムを説明する図である。
【図５】図５Ａ及び図５Ｂは実施例２の歯車ポンプの断面図である。
【図６】図６Ａ及び図６Ｂは実施例３の歯車ポンプの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
＝＝＝開示の概要＝＝＝
本明細書の記載、及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかとなる。
【０００８】
即ち、流入口及び流出口が設けられた第１ハウジングを有し、前記流入口から前記第１ハウジング内に流体を吸い込み、当該流体を前記流出口から前記第１ハウジング外に吐出するポンプ部と、前記ポンプ部を駆動する駆動源、及び、当該駆動源を収容する収容部が設けられた第２ハウジングを有し、前記流出口から前記収容部内に流入した流体が流れる流路に弾性体が設けられた駆動部と、を備えたことを特徴とするポンプである。
このようなポンプによれば、ポンプ部から吐出された流体に生じている脈動（流体の圧力変動）を弾性体で吸収することができ、ポンプの外部に吐出される流体の脈動を低減することができる。
【０００９】
かかるポンプであって、前記駆動源である第１回転子が回転軸の一端に取り付けられ、前記回転軸の他端に前記第１ハウジング内で回転する第２回転子が取り付けられ、駆動モーターによって回転する第３回転子が前記第２ハウジングの外周に設けられ、前記第３回転子の回転に伴って、前記第３回転子と前記第１回転子にそれぞれ設けられたマグネットの間に生じる磁力によって前記第１回転子が回転し、前記第１回転子の回転に伴って前記回転軸及び前記第２回転子が回転すること。
このようなポンプによれば、駆動モーターの熱が収容部内に伝わり難いため、流体の脈動を低減するために収容部内に流体を流したとしても、流体に与える温度変化の影響を小さくすることができる。
【００１０】
かかるポンプであって、前記第１回転子に前記弾性体が設けられたこと。
このようなポンプによれば、収容部内を流れる流体を弾性体と接触させることができる。
【００１１】
かかるポンプであって、前記第１回転子が有する面のうち、前記回転軸の軸方向と交差する方向に沿う面に、前記弾性体が設けられたこと。
このようなポンプによれば、第１回転子の回転力により、流体が振動しながら流れる方向と異なる方向の力を流体に与えて、流体の振動を均すことができ、流体の脈動をより低減することができる。
【００１２】
かかるポンプであって、前記第２ハウジングに前記弾性体が設けられたこと。
このようなポンプによれば、収容部内を流れる流体を弾性体と接触させることができる。
【００１３】
かかるポンプであって、前記回転軸は中空の回転軸であって、前記第１ハウジング内の流体が前記回転軸の内部空間を介して前記収容部内に流入すること。
このようなポンプによれば、ポンプの姿勢に関係なく、収容部内の全域に亘って流体を流すことができ、収容部内を流れる流体を弾性体と接触させることができる。
【００１４】
かかるポンプであって、前記弾性体は、前記流路に設けられた空間部を弾性膜で閉塞したものであること。
このようなポンプによれば、ポンプ部から吐出された流体に生じている脈動（流体の圧力変動）を弾性体で吸収することができ、ポンプの外部に吐出される流体の脈動を低減することができる。
【００１５】
かかるポンプを用いて流体を移送する流体噴射装置である。
このような流体噴射装置によれば、流体噴射装置を流れる流体の脈動を低減することができる。
【００１６】
＝＝＝プリンター１について＝＝＝
図１は、インクジェットプリンター（以下、プリンター１）の概略図である。「流体噴射装置」として、プリンター１を例に挙げて実施形態を説明する。プリンター１は、インクタンク１０と、往路チューブ１１ａと、返路チューブ１１ｂと、ヘッド１２と、キャップ１３と、プラテン１４と、を有する。
【００１７】
ヘッド１２は、複数のノズルＮｚと、ノズルＮｚ毎に設けられて各ノズルＮｚに連通するインク室１２１と、複数のインク室１２１に連通する共通インク室１２２と、を有する。なお、ノズルＮｚからのインク噴射方式は、駆動素子（ピエゾ素子）に電圧をかけてインク室１２１を膨張・収縮させることによりノズルＮｚからインクを噴射させる方式や、駆動素子（発熱素子）によりノズルＮｚ内に気泡を発生させ、その気泡でノズルＮｚからインクを噴射させる方式がある。
【００１８】
インクを貯留するインクタンク１０は、往路チューブ１１ａ及び返路チューブ１１ｂを介して、ヘッド１２の共通インク室１２２に連通している。そして、往路チューブ１１ａの途中に歯車ポンプＰが設けられている。
【００１９】
印刷モード時には、プラテン１４に支持された被記録媒体Ｓ（用紙やフィルム等）に向けてヘッド１２が移動方向に移動しながらインクを噴射する画像形成動作と、移動方向と交差する方向に被記録媒体Ｓが搬送される搬送動作と、が繰り返される。その結果、先の画像形成動作により形成されたドットの位置とは異なる被記録媒体Ｓ上の位置に、後の画像形成動作にてドットが形成され、被記録媒体Ｓ上に２次元の画像が印刷される。そして、印刷モード時にインクが消費されると、プリンター１のコントローラー（不図示）は、歯車ポンプＰを稼働し、インクタンク１０内のインクをヘッド１２に移送し、ヘッド１２にインクを供給する。
【００２０】
また、ヘッド１２やインク流路（往路チューブ１１ａ，返路チューブ１１ｂ）内のインクに気泡が混入してしまうことがある。そうすると、ノズルＮｚが目詰まりしたり、インク室１２１内のインクを適切に加圧することが出来なかったりして、ノズルＮｚから適正な量のインクが噴射されなくなってしまう。また、気泡がインクの流れを妨げて、ヘッド１２に十分な量のインクを供給することが出来なくなってしまう。
【００２１】
そこで、プリンター１は、インク内の気泡を除去する「メンテナンスモード」を定期的に実行する。メンテナンスモード時に、コントローラーは、ヘッド１２をホームポジション（被記録媒体Ｓと対向しない領域）に移動し、ヘッド１２のノズル面をキャップ１３で封止する。この状態で、コントローラーは、歯車ポンプＰを稼働し、インクタンク１０，往路チューブ１１ａ，ヘッド１２，返路チューブ１１ｂの順に、インクを循環する。そうすることで、ヘッド１２やインク流路内のインクに混入していた気泡をインクタンク１０に送ることができる。インクタンク１０に送られた気泡は、インクの液面で弾けて消滅する。こうして、ヘッド１２やインク流路内のインクに混入していた気泡を除去することができる。
【００２２】
なお、メンテナンスモードの最後に、インクタンク１０の空気層をエアーポンプ（不図示）で加圧して、ヘッド１２内のインクを加圧した状態で、ヘッド１２とキャップ１３を離間させてもよい。そうすると、インクと共にノズルＮｚから気泡が勢いよく排出され、ヘッド１２内のインクに混入していた気泡をより確実に除去することができる。
【００２３】
＝＝＝歯車ポンプＰ：実施例１＝＝＝
図２Ａは、実施例１の歯車ポンプＰの断面図であり、図２Ｂは、歯車２６，２７等が収容された状態のポンプハウジング２５を上から見た図である。なお、図２Ａの左図は、歯車ポンプＰをＹ方向の中央部（図２Ｂの位置ＡＡ’）にて軸方向（鉛直方向）に沿って切った断面図であり、図２Ａの右図は、歯車ポンプＰをＸ方向の中央部（図２Ｂの位置ＢＢ’）にて軸方向に沿って切った断面図である（Ｘ方向の右側から見た図である）。図３Ａは、歯車ポンプＰ内を流れる流体の全体の流路を説明する図であり、図３Ｂは、駆動軸２６ａの上端から流出した流体の流れを説明する図である。なお、図３Ａでは、ポンプハウジング２５の外形は示さず、ポンプハウジング２５内を流れる流体の流路だけを示す。
【００２４】
まず、実施例１の歯車ポンプＰの構成について説明する。
実施例１の歯車ポンプＰは、駆動モーター２０と、上面が閉塞した略円筒形状の外部ローター２１と、略円柱形状の内部ローター２２と、上面が閉塞した略円筒形状のローターハウジング２３と、仕切板２４と、略直方体形状のポンプハウジング２５と、駆動歯車２６と、駆動軸２６ａと、従動歯車２７と、従動軸２７ａと、シール部材３０と、を有する。
【００２５】
ポンプハウジング２５の上面には、駆動歯車２６と従動歯車２７を収容する歯車収容部Ｃ１（凹部）と、歯車収容部Ｃ１に連通する吸込口３１及び吐出口３２（凹部）が設けられている。歯車収容部Ｃ１は、各歯車２６，２７を収容する円柱形状の凹部の一部が重なった形状をしており、駆動歯車２６と従動歯車２７は互いに噛み合った状態で歯車収容部Ｃ１内に収容されている。歯車収容部Ｃ１内は、２つの歯車２６，２７の歯が噛み合った領域により区画される。図２Ｂに示すように、２つの歯車２６，２７の歯が噛み合った領域よりもＹ方向手前側の領域が吸込口３１に連通し、Ｙ方向奥側の領域が吐出口３２に連通している。そして、ポンプハウジング２５の上面を仕切板２４が閉塞するように、ポンプハウジング２５と仕切板２４がシール部材３０（例えばＯリング）を介して密着結合されている。
【００２６】
駆動歯車２６の中央に設けられた軸孔には駆動軸２６ａが挿入され、駆動歯車２６と駆動軸２６ａは一体回転可能に連結されている。駆動軸２６ａは、内部に空間Ｃ４のある円筒形状の軸、即ち、中空の軸であり、駆動軸２６ａの内部空間Ｃ４を流体が通過可能となっている。一方、従動歯車２７の中央に設けられた軸孔には従動軸２７ａが挿入され、従動歯車２７と従動軸２７ａは一体回転可能に連結されている。従動軸２７ａは内部に空間の無い円柱形状の軸である。各歯車２６，２７を上から見た際に（図２Ｂ）、駆動歯車２６は反時計回り方向に回転し、従動歯車２７は時計回り方向に回転する。
【００２７】
駆動軸２６ａの下端、及び、従動軸２７ａの下端は、ポンプハウジング２５に設けられた軸受け部（歯車収容部Ｃ１の下面に設けられた凹部）に回転自在に支持されている。従動軸２７ａの上端は、仕切板２４に設けられた軸受け部（凹部）に回転自在に支持されている。駆動軸２６ａの上端は、ポンプハウジング２５及び仕切板２４から突出し、ローターハウジング２３の内部上面に設けられた凹部（以下、天井凹部Ｃ５）に設けられている。天井凹部Ｃ５には支持部材２３１（リブ部材）が設けられている。そして、駆動軸２６ａの上端は、駆動軸２６ａの内部空間Ｃ４が塞がれないように、駆動軸２６ａの上端面の複数地点（例えば十字状の四点）にて支持部材２３１により回転自在に支持されている。従って、駆動軸２６ａの内部空間Ｃ４は内部ローター収容部Ｃ２と連通している。
【００２８】
また、ポンプハウジング２５には、下面から突出した第１流入路２８ａ（中空円筒部）と、第１流入路２８ａから吸込口３１まで軸方向に延びた第２流入路２８ｂ（空間部）と、吐出口３２から駆動軸２６ａの下端までに至る「第１中間流路３３（空間部）」が設けられている。第１中間流路３３は、図２Ａの右図や図３Ａに示すように、吐出口３２から下方に延びた後に、９０度曲がって駆動軸２６ａの下端までＹ方向に延びた空間であり、吐出口３２と駆動軸２６ａの内部空間Ｃ４を連通させる。
【００２９】
仕切板２４から突出した駆動軸２６ａの部位には、内部ローター２２が駆動軸２６ａと一体回転可能に取り付けられている。そして、ローターハウジング２３が内部ローター２２に覆い被さるようにして、即ち、ローターハウジング２３に設けられた内部ローター収容部Ｃ２に内部ローター２２が収容されるようにして、ローターハウジング２３が仕切板２４に取り付けられている。なお、ローターハウジング２３と仕切板２４はシール部材３０を介して密着結合している。
【００３０】
内部ローター２２は、ローターハウジング２３の内周面及び仕切板２４の上面に接することなく、内部ローター収容部Ｃ２に収容されている。即ち、内部ローター２２の全周に亘って、ローターハウジング２３及び仕切板２４との間に空間が設けられている。従って、内部ローター収容部Ｃ２内を流体が通過可能となっている。
【００３１】
また、内部ローター２２は内部マグネット支持部材２２１と内部マグネット２２２を有し、内部マグネット２２２が内部マグネット支持部材２２１を介して駆動軸２６ａに取り付けられている。
【００３２】
内部マグネット支持部材２２１は、内部に空間部Ｃ６を有する中空の部材であり、駆動軸２６ａに取り付けられる内周部２２１ａと、内部マグネット２２２が取り付けられる外周部２２１ｂと、軸方向における中央部にて内周部２２１ａと外周部２２１ｂを連結する連結部材２２１ｃ（リブ部材）と、フィルムＦと、を有する。
【００３３】
フィルムＦは、内周部２２１ａと外周部２２１ｂの間の空間部Ｃ６の上面と下面を閉塞するように、内周部２２１ａと外周部２２１ｂに取り付けられている。また、フィルムＦは、弾性変形する薄い膜（弾性膜）であり、例えば、プラスチックフィルムや、ゴム膜、薄い板金などで形成されている。以下、フィルムＦと空間部Ｃ６を合わせて「弾性体」とも呼ぶ。
【００３４】
そして、外部ローター２１がローターハウジング２３に覆い被さるようにしてローターハウジング２３に取り付けられている。外部ローター２１は外部マグネット支持部材２１１と外部マグネット２１２を有する。また、外部ローター２１の上部に駆動モーター２０が取り付けられている。外部ローター２１がローターハウジング２３に取り付けられると、外部ローター２１の内周側に位置する外部マグネット２１２がローターハウジング２３を介して内部ローター２２の内部マグネット２２２と対向する。
【００３５】
また、図２Ａの右図に示すように、仕切板２４には、上面から下面まで軸方向に貫通した「第２中間流路３４（空間部）」が設けられ、ポンプハウジング２５には、上面から下面まで軸方向に貫通した「第３中間流路３５（空間部）」が設けられている。第２中間流路３４は内部ローター収容部Ｃ２と第３中間流路３５に連通し、第３中間流路３５は第２中間流路３４と流出路２９に連通している。
【００３６】
次に、実施例１の歯車ポンプＰの動作について説明する。
駆動モーター２０の駆動により外部ローター２１が回転すると、ローターハウジング２３を介して外部マグネット２１２と内部マグネット２２２の間に生じる磁力により、内部ローター２２が回転する。そして、内部ローター２２の回転に伴って駆動軸２６ａ及び駆動歯車２６が回転し、駆動歯車２６の回転に伴って従動歯車２７及び従動軸２７ａが回転する。
【００３７】
駆動歯車２６と従動歯車２７が回転すると、吸込口３１に位置する流体（例えばインク）が、各歯車２６，２７の歯合いと歯車収容部Ｃ１の内壁とで作られる歯合い空間Ｃ３に閉じ込められ、吐出口３２に順次送られる。流体を閉じ込めた歯合い空間Ｃ３が吐出口３２に達すると、その歯合い空間Ｃ３に、もう一方の歯車の歯が入り込む。そのため、吐出口３２に送られた流体は、吸込口３１に戻ることが出来ず、吐出口３２から流出する。
【００３８】
このように駆動歯車２６と従動歯車２７が回転すると、吸込口３１の流体が吐出口３２に順次送られて、吸込口３１は吐出口３２に比べて低圧状態となり、歯車ポンプＰの外部から第１流入路２８ａ及び第２流入路２８ｂを介して吸込口３１に流体が流れ込む。一方、吐出口３２は吸込口３１に比べて高圧状態となり、吐出口３２から流体が圧送される。
【００３９】
吐出口３２から圧送された流体は、図２Ａの右図や図３Ａに示すように、第１中間流路３３を流れ、中空である駆動軸２６ａの下端から上端に亘って駆動軸２６ａの内部空間Ｃ４を流れる。駆動軸２６ａの内部空間Ｃ４を流れた流体は、駆動軸２６ａの上端面のうち、支持部材２３１で支持されていない部位から（即ち、支持部材２３１の間から）、内部ローター収容部Ｃ２内に流出する。
【００４０】
内部ローター収容部Ｃ２内に流出した流体は、まず、内部ローター２２の上面を流れる。即ち、内部マグネット支持部材２２１に設けられた空間部Ｃ６の上面を閉塞するフィルムＦの上を流体が流れる。その後、流体は、内部ローター２２の側面とローターハウジング２３の内側側面との間を流れて仕切板２４の上面に達する。仕切板２４の上面に達した流体は、内部ローター２２の下面と仕切板２４の上面との間を第２中間流路３４まで流れる。即ち、内部マグネット支持部材２２１に設けられた空間部Ｃ６の下面を閉塞するフィルムＦの下を流体が流れる。その後、流体は、第２中間流路３４と第３中間流路３５を順に流れ、流出路２９から歯車ポンプＰの外部に流出する。
【００４１】
つまり、実施例１の歯車ポンプＰでは、第１流入路２８ａ，第２流入路２８ｂ，吸込口３１，歯車収容部Ｃ１，吐出口３２，第１中間流路３３，駆動軸２６ａ（内部空間Ｃ４），内部ローター収容部Ｃ２，第２中間流路３４，第３中間流路３５，流出路２９の順に、流体が流れる。
【００４２】
なお、本実施形態では、歯車ポンプＰをプリンター１（図１）にてインクを移送するために使用する。具体的には、インクタンク１０とヘッド１２を繋ぐ往路チューブ１１ａの途中に歯車ポンプＰが設けられている。そのため、駆動モーター２０が回転し、駆動歯車２６及び従動歯車２７が回転すると、インクタンク１０内のインクが歯車ポンプＰに流入し、歯車ポンプＰから流出したインクがヘッド１２に圧送（移送）される。
【００４３】
ところで、歯車ポンプＰでは、駆動モーター２０の回転むらや歯車２６，２７の製造誤差などが原因で、歯車収容部Ｃ１から吐出される流体の流量や圧力が変動し、歯車収容部Ｃ１から吐出される流体に脈動が生じてしまう場合がある。流体に脈動が生じると、プリンター１に振動や騒音が発生してしまう。また、流体（インク）に生じた脈動により、所望しないタイミングでノズルＮｚからインクが噴射されてしまったり、規定量のインクがノズルＮｚから噴射されなかったりしてしまう。即ち、ノズルＮｚからのインク噴射が不安定になってしまう。
【００４４】
しかし、本実施例１の歯車ポンプＰは、歯車の回転によって、第１流入路２８ａ（流入口に相当）からポンプハウジング２５（第１ハウジングに相当）内に流体を吸い込み、第１中間流路３３及び駆動軸２６ａ（流出口に相当）からポンプハウジング２５外に流体を吐出するポンプ部と、歯車を回転させる内部ローター２２（駆動源に相当）をローターハウジング２３（第２ハウジングに相当）で収容した駆動部と、を備える。そして、歯車収容部Ｃ１から吐出された流体が内部ローター収容部Ｃ２（収容部に相当）の内部を流れ、内部ローター収容部Ｃ２内を流れる流体の流路に弾性体が設けられている。
【００４５】
なお、本実施例１では、内部マグネット支持部材２２１に設けられた空間部Ｃ６をフィルムＦで閉塞したものを「弾性体」としている。そうすると、フィルムＦを介して流路の反対側が空間部Ｃ６（空気層）となるので、フィルムＦは流路側にも流路の反対側にも弾性変形可能となり、流体の脈動（流体の圧力変動）を吸収することができる。また、内部ローター収容部Ｃ２内を流れる流体が弾性体に接触するように、本実施例１では、内部ローター２２の上面と下面に弾性体が設けられている。
【００４６】
従って、本実施例１の歯車ポンプＰでは、内部ローター２２の上面に設けられたフィルムＦとローターハウジング２３との間や内部ローター２２の下面に設けられたフィルムＦと仕切板２４との間に流体が流れる際に、流体の脈動に応じてフィルムＦが流路側（流体側）又は流路の反対側（空間部Ｃ６側）に弾性変形するため、流体の脈動（流体の圧力変動）が吸収される。つまり、弾性体がダンパーとしての機能を果たす。よって、歯車収容部Ｃ１から吐出された流体に生じていた脈動を低減することができ、歯車ポンプＰから外部に吐出される流体の脈動を低減することができる。その結果、流体の脈動によりプリンター１に発生する振動や騒音を抑制することができ、また、ノズルＮｚからのインク噴射を安定させることができる。
【００４７】
また、内部ローター収容部Ｃ２内を流れる流体の流路に弾性体を設けているため、歯車ポンプＰ内で流体の脈動が低減される。そのため、歯車ポンプＰの他にダンパーを設ける必要がなく、歯車ポンプＰを搭載するプリンター１の装置構成を簡略化・小型化することができる。
【００４８】
また、歯車ポンプＰでは一般的に、駆動軸２６ａの貫通部分（駆動軸２６ａと仕切板２４の隙間）から、歯車収容部Ｃ１を流れる流体が内部ローター収容部Ｃ２に漏れ易い。駆動軸２６ａの貫通部分にシール部材（不図示）を設けたとしても流体漏れを完全に防止することは難しい。
【００４９】
しかし、本実施例１の歯車ポンプＰでは、内部ローター２２に設けられた弾性体で流体の脈動を低減するために、内部ローター収容部Ｃ２内を流体が流れる。即ち、駆動軸２６ａの貫通部分から流体が漏れ出る箇所である内部ローター収容部Ｃ２内を流体が流れる。つまり、流体が漏れ出る箇所が流体の流路となっている。そのため、駆動軸２６ａの貫通部分から内部ローター収容部Ｃ２に漏れ出た流体を、歯車収容部Ｃ１から駆動軸２６ａを介して内部ローター収容部Ｃ２内に流れ出る流体と共に、歯車ポンプＰの外部に流すことができる。従って、本実施例１の歯車ポンプＰでは、歯車ポンプＰに多量の洗浄液を流したり歯車ポンプＰを分解したりすることなく、駆動軸２６ａの貫通部分から漏れ出た流体を内部ローター収容部Ｃ２から取り除くことが出来る。
【００５０】
このように、本実施例１の歯車ポンプＰでは、流体の脈動を低減するだけでなく、洗浄性も向上する。そのため、例えば、歯車ポンプＰに流すインクの色を置換した後に、内部ローター収容部Ｃ２に漏れ出た前色のインクが残留していることが無く、異なる色のインクが混ざってしまうことを防止できる。また、歯車ポンプＰを洗浄する際に流した洗浄液が内部ローター収容部Ｃ２に残留していることも無く、洗浄液とインクが混ざってしまうことも防止できる。このように、洗浄性が向上した本実施例１の歯車ポンプＰによれば、歯車ポンプＰに対して使用する流体（インクや洗浄液）の置換性も向上する。
【００５１】
また、本実施例１の歯車ポンプＰでは、内部ローター２２（駆動源，第１回転子に相当）が駆動軸２６ａ（回転軸に相当）の一端に取り付けられ、駆動軸２６ａの他端に駆動歯車２６（第１ハウジング内で回転する第２回転子に相当）が取り付けられ、駆動モーター２０によって回転する外部ローター２１（第３回転子に相当）がローターハウジング２３の外周に設けられている。そして、外部ローター２１の回転に伴って、外部ローター２１と内部ローター２２にそれぞれ設けられたマグネット２１２，２２２の間に生じる磁力によって内部ローター２２が回転し、内部ローター２２の回転に伴って駆動軸２６ａ及び駆動歯車２６が回転する。
【００５２】
つまり、本実施例１の歯車ポンプＰでは、外部マグネット２１２と内部マグネット２２２によって、駆動モーター２０の回転力が非接触で内部ローター２２及び駆動軸２６ａに伝達される。そのため、仕切板２４から突出する駆動軸２６ａ（駆動軸２６ａの貫通部分）を、ローターハウジング２３と仕切板２４とで密閉することができる。よって、ローターハウジング２３外への流体漏れを抑制することができる。
【００５３】
また、駆動モーター２０の回転力が非接触で内部ローター２２及び駆動軸２６ａに伝達されるということは、内部ローター収容部Ｃ２内に駆動モーター２０の熱が伝わり難く、内部ローター収容部Ｃ２内の温度を比較的に低くすることができる。従って、温度変化の影響を受け易い流体（例えば、粘度や組成が変化し易いインク）を、流体の脈動を低減するために内部ローター収容部Ｃ２内に流したとしても、流体に与える温度変化の影響を小さくすることができる。よって、流体の粘度や組成の変化を防止することができる。
【００５４】
また、本実施例１の歯車ポンプＰでは、内部ローター２２が有する面のうち、駆動軸２６ａの軸方向と交差する方向に沿う面（即ち、回転面、ここでは上面及び下面）に弾性体が設けられている。図３Ｂに示すように、駆動軸２６ａの上端から吐出された流体は内部ローター２２の上面を半径方向に流れるのに対して、内部ローター２２は半径方向と異なる円周方向（半径方向と略交差する方向）に回転する。
【００５５】
そのため、内部ローター２２の上面に弾性体を設けることで、内部ローター２２の回転力により、半径方向に振動しながら内部ローター２２の上面上を流れる流体に対して半径方向と異なる方向に力を与えることができる。その結果、半径方向に流れる流体の振動を内部ローター２２の上面に沿って均すことができ、流体に生じている脈動をより低減することができる。同様に、内部ローター２２の下面に弾性体を設けることで、内部ローター２２の回転力により、内部ローター２２の下面の下を流れる流体に対して、流体が振動しながら流れる方向と異なる方向に力を与えることができる。その結果、流体の振動を内部ローター２２の下面に沿って均すことができ、流体に生じている脈動をより低減することができる。
【００５６】
また、本実施例１の歯車ポンプＰでは、駆動軸２６ａを中空の回転軸とし、歯車収容部Ｃ１から吐出された流体が、駆動軸２６ａの内部空間Ｃ４を介して内部ローター収容部Ｃ２内に流入する。そのため、歯車ポンプＰの姿勢に関係なく、内部ローター２２の全周に亘って、即ち、内部ローター２２とローターハウジング２３との隙間や内部ローター２２と仕切板２４との隙間の全域に亘って、流体を流すことができる。つまり、歯車ポンプＰの姿勢に関係なく、内部ローター収容部Ｃ２内を流れる流体を、内部ローター２２の上面や下面に設けられた弾性体と接触させることができ、流体の脈動を低減することができる。
【００５７】
従って、図２に示すようにポンプハウジング２５を内部ローター２２よりも鉛直方向の下側に配置してもよいし、ポンプハウジング２５を内部ローター２２よりも鉛直方向の上側に配置してもよいし、駆動軸２６ａの軸方向が水平方向に沿う姿勢で歯車ポンプＰを使用してもよい。
【００５８】
ただし、ポンプハウジング２５を内部ローター２２よりも鉛直方向の下側に配置することで、駆動軸２６ａの上端から流出したインクに含まれる沈降し易い色材を、重力によって流出路２９まで流れ易くすることができる。よって、歯車ポンプＰ内での色材の滞留を抑制することができ、所望の濃度のインクで画像を印刷することができる。
【００５９】
一方、ポンプハウジング２５を内部ローター２２よりも鉛直方向の上側に配置することで、駆動軸２６ａの下端から流出したインクに含まれる気泡を、浮力によって流出路２９に向かわせ易くすることができる。よって、歯車ポンプＰ内での気泡の滞留を抑制することができる。
【００６０】
また、ここでは、内部ローター２２の上面と下面の両方に弾性体（空間部Ｃ６とフィルムＦ）を設けているが、これに限らない。内部ローター２２の上面と下面のうちの何れか一方にだけ弾性体を設けてもよい。ただし、上面と下面の両方に弾性体を設けて、脈動が生じている流体を受ける弾性体の面積を大きくする方が、流体の脈動をより低減できる。
【００６１】
また、ここでは、内部マグネット支持部材２２１に空間部Ｃ６を設け、その空間部Ｃ６を閉塞するように内部マグネット支持部材２２１にフィルムＦを取り付けているが、これに限らない。内部マグネット２２２に空間部を設け、その空間部を閉塞するように内部マグネット２２２にフィルムＦを取り付けてもよい。
【００６２】
＝＝＝歯車ポンプＰ：実施例２＝＝＝
図４Ａは、実施例２の歯車ポンプＰの断面図であり、図４Ｂは、ローターハウジング２３に取り付けられたフィルムＦを説明する図である。なお、図４Ａの断面図は、図２Ａの右図と同様に、歯車ポンプＰをＸ方向の中央部（図２Ｂの位置ＢＢ’）にて軸方向に沿って切った断面図である。図４Ｂは、内部ローター２２が駆動軸２６ａに取り付けられていない状態を示す図である。前述の実施例１では、内部ローター２２に弾性体が設けられているのに対して、実施例２では、ローターハウジング２３（第２ハウジングに相当）に弾性体が設けられている。
【００６３】
図４の歯車ポンプＰでは、ローターハウジング２３の側面に弾性体が設けられている。具体的には、ローターハウジング２３の側面の一部をくり貫くことにより形成される空洞部（空間部）を閉塞するように、ローターハウジング２３の側面にフィルムＦが取り付けられている。なお、ローターハウジング２３の側面の複数箇所に分けてフィルムＦ設けられ、ローターハウジング２３の側面では、ローターハウジング２３の基体とフィルムＦが交互に配置されている。
【００６４】
また、外部ローター２１の内側の側面とフィルムＦとの間に隙間（空気層）を設ける。そうすることで、フィルムＦを介して流路の反対側が、外部ローター２１との隙間になるため、フィルムＦは、流路側にも流路の反対側にも弾性変形可能となり、流体の脈動を吸収することができる。歯車収容部Ｃ１から吐出された流体は、第１中間流路３３及び駆動軸２６ａを介して内部ローター収容部Ｃ２に流入した後に、ローターハウジング２３の側面と内部ローター２２の側面との間を流れる。その際に、フィルムＦは、流体の脈動に応じて、流路側（流体側）又は流路の反対側（外部ローター２１との隙間側）に弾性変形し、流体の脈動（流体の圧力変動）が吸収される。このように、ローターハウジング２３に弾性体を設けたとしても、内部ローター収容部Ｃ２内を流れる流体を弾性体と接触させることができ、歯車収容部Ｃ１から吐出された流体に生じていた脈動を低減することができる。従って、歯車ポンプＰから吐出される流体の脈動を低減することができる。
【００６５】
また、ローターハウジング２３の側面に弾性体を設ける方が、内部ローター２２の上面や下面に弾性体を設ける場合（実施例１）に比べて、脈動が生じている流体を受ける弾性体の面積を大きくすることができる。
【００６６】
図５Ａ及び図５Ｂは、図４とは異なる実施例２の歯車ポンプＰの断面図である。なお、図５Ａ及び図５Ｂは図４Ａと同様の断面図である。図４では、ローターハウジング２３の側面に弾性体を設けているが、これに限らず、ローターハウジング２３の上面に弾性体を設けてもよい。
【００６７】
図５Ａの歯車ポンプＰでは、ローターハウジング２３の内側の上面に凹部Ｃ７（空間部）が形成されている。そして、凹部Ｃ７の開口を閉塞するように、ローターハウジング２３にフィルムＦが取り付けられている。
一方、図５Ｂの歯車ポンプＰでは、ローターハウジング２３の上面の一部をくり貫くことにより形成される空洞部（空間部）を閉塞するように、ローターハウジング２３にフィルムＦが取り付けられている。なお、この場合、外部ローター２１の内側の上面とフィルムＦとの間に隙間（空気層）を設け、フィルムＦが流路の反対側（外部ローター２１側）にも弾性変形可能にする。
【００６８】
歯車収容部Ｃ１から吐出された流体は、第１中間流路３３及び駆動軸２６ａを介して内部ローター収容部Ｃ２に流入した後に、ローターハウジング２３の内側の上面（フィルムＦ）と内部ローター２２の上面との間を流れる。その際に、フィルムＦは、流体の脈動に応じて、流路側（流体側）又は流路の反対側（図５Ａでは凹部Ｃ７側、図５Ｂでは外部ローター２１との隙間側）に弾性変形し、流体の脈動（流体の圧力変動）が吸収される。従って、歯車収容部Ｃ１から吐出された流体に生じていた脈動を低減することができ、歯車ポンプＰから吐出される流体の脈動を低減することができる。
【００６９】
なお、実施例１のように内部ローター２２に弾性体を設け、更に、実施例２のようにローターハウジング２３にも弾性体を設けるようにしてもよい。また、実施例２の歯車ポンプＰも実施例１と同様に、歯車収容部Ｃ１から吐出された流体が駆動軸２６ａの内部空間Ｃ４を介して内部ローター収容部Ｃ２内に流入する。そのため、歯車ポンプＰの姿勢に関係なく、ローターハウジング２３の側面や上面に設けられた弾性体に流体を接触させることができる。
【００７０】
＝＝＝歯車ポンプＰ：実施例３＝＝＝
図６Ａ及び図６Ｂは、実施例３の歯車ポンプＰの断面図である。なお、図６は歯車ポンプＰをＸ方向の中央部（図２Ｂの位置ＢＢ’）にて軸方向に沿って切った断面図である。実施例１及び実施例２の歯車ポンプＰでは、駆動軸２６ａを中空の軸とし、歯車収容部Ｃ１から吐出された流体が駆動軸２６ａの内部空間Ｃ４を介して内部ローター収容部Ｃ２内に流入する。これに対して、実施例３の歯車ポンプＰでは、歯車収容部Ｃ１から吐出された流体が駆動軸３６を介さずに内部ローター収容部Ｃ２内に流入する。
【００７１】
そのため、実施例３の歯車ポンプＰでは、駆動軸３６を、内部に空間の無い円柱形状の軸とする。そして、歯車収容部Ｃ１の吐出口３２と内部ローター収容部Ｃ２とを直接に連通させる中間流路３７（流出口に相当）を、ポンプハウジング２５と仕切板２４に設ける。つまり、実施例３の歯車ポンプＰでは、実施例１の歯車ポンプＰ（図２）と同様に、流体が、まず、第１流入路２８ａ，第２流入路２８ｂ，吸込口３１，歯車収容部Ｃ１を順に流れる。その後、流体は、吐出口３２，中間流路３７，内部ローター収容部Ｃ２を流れた後に、仕切板２４に設けられた第２中間流路３４，ポンプハウジング２５に設けられた第３中間流路３５，流出路２９を順に通って外部に流出する。
【００７２】
そして、実施例３の歯車ポンプＰにおいても他の実施例と同様に、内部ローター収容部Ｃ２内を流れる流体の流路に弾性体が設けられている。図６の歯車ポンプＰでは、実施例１（図２）と同様に内部ローター２２の上面と下面に弾性体が設けられているが、これに限らず、実施例２（図４，図５）と同様にローターハウジング２３に弾性体が設けられるようにしてもよい。
【００７３】
ただし、この実施例３の歯車ポンプＰのように、歯車収容部Ｃ１から吐出された流体が駆動軸３６を介さずに内部ローター収容部Ｃ２内に流入する場合、歯車ポンプＰの姿勢によって流体が主に流れる流路が異なってくる。例えば、図６Ａに示すように、ポンプハウジング２５が内部ローター２２よりも鉛直方向の下側に位置する場合、流体は内部ローター２２の下面と仕切板２４との間を主に流れ、内部ローター２２の側面とローターハウジング２３の側面との間や内部ローター２２の上面とローターハウジング２３の内側上面との間には流体が流れ難い。そのため、図６Ａの場合には、特に、内部ローター２２の下面に弾性体を設けることで、内部ローター収容部Ｃ２内を流れる流体をより確実に弾性体と接触させることができ、流体の脈動を低減できる。
【００７４】
一方、図６Ｂに示すように、ポンプハウジング２５が内部ローター２２よりも鉛直方向の上側に位置する場合、内部ローター２２と仕切板２４との間だけでなく、内部ローター２２の側面とローターハウジング２３の側面との間や内部ローター２２の下面とローターハウジング２３の底面との間にも流体が流れる。そのため、図６Ｂの場合には、内部ローター２２の上面や下面に弾性体を設けてもよいし、ローターハウジング２３の側面や底面に弾性体を設けてもよい。
【００７５】
＝＝＝変形例＝＝＝
前述の実施例では、内部ローター２２やローターハウジング２３に弾性体を設けているが、これに限らず、内部ローター収容部Ｃ２内を流れる流体の流路であれば、何れの箇所に弾性体を設けてもよい。例えば、内部ローター収容部Ｃ２側の仕切板２４の面に凹部を設け、その凹部を閉塞するように仕切板２４にフィルムＦを取り付けてもよい。
【００７６】
前述の実施例では、弾性膜（フィルムＦ）で空間部を閉塞する弾性体を流路に設け、弾性膜の一方側を流体の流路とし、他方側を空間部（空気層）としているが、これに限らない。例えば、弾性膜を介した流路の反対側の空間部に、流体の脈動に応じて弾性変形する部材（例えば液体やスポンジ）を充填してもよい。また、例えば、弾性膜を設けずに、流路に設けられた空間部に、流体の脈動に応じて弾性変形する部材を埋め込んでもよい。
【００７７】
前述の実施例では、歯車収容部Ｃ１内で駆動歯車２６と従動歯車２７が噛み合った状態で回転する歯車ポンプＰを例に挙げているが、これに限らない。例えば、歯車を収容する収容部の内壁に歯が設けられ、収容部内の歯車が内壁に設けられた歯と噛み合いながら回転する歯車ポンプでもよい。また、歯車ポンプに限らず、ベーンポンプなどの回転ポンプでもよいし、ピストンポンプなどの往復ポンプでもよい。
【００７８】
前述の実施例では、ポンプハウジング２５から流体が流出しているが、これに限らない。例えば、歯車収容部Ｃ１から吐出された流体が、内部ローター収容部Ｃ２内に設けられた弾性体を通過した後に、仕切板２４やローターハウジング２３の側面から外部に流出するようにしてもよい。
【００７９】
前述の実施例では、外部マグネット２１２と内部マグネット２２２によって駆動モーター２０の回転力を非接触で駆動軸２６ａに伝達しているが、これに限らない。駆動軸２６ａに駆動モーター２０を連結し、駆動モーター２０が直接に駆動軸２６ａを回転するようにしてもよい。この場合、歯車収容部Ｃ１から吐出された流体を、駆動モーター２０を収容するハウジング内に流し、そのハウジング内を流れる流体の流路に弾性体を設ける。
【００８０】
前述の実施例では、図１に示すように、インクタンク１０とヘッド１２を繋ぐチューブの途中にポンプ（歯車ポンプＰ）を設けているが、これに限らない。例えば、ヘッド１２のノズル面との間に密閉空間を形成するキャップの下面にチューブを取り付け、そのチューブの途中にポンプを設けてもよい。この場合、ヘッド１２とキャップを当接させた状態でポンプを稼働すると、密閉空間が負圧状態となり、ノズルＮｚから増粘したインクや異物等が強制的に吸引され、ノズルＮｚの目詰まりを防止することができる。
【００８１】
また、前述の実施例では、流体噴射装置（プリンター１）においてポンプを使用しているが、これに限らず、流体を移送する必要性の有る別の装置においてポンプを使用してもよい。
【００８２】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
上記の実施形態は、主としてポンプについて記載されているが、流体噴射装置等の開示が含まれている。また、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。
【００８３】
＜流体噴射装置＞
前述の実施形態では、流体噴射装置として、インクジェットプリンターを例に挙げているが、これに限らない。例えば、カラーフィルター製造装置、ディスプレイ製造装置、半導体製造装置、及び、ＤＮＡチップ製造装置などの流体噴射装置でもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１ プリンター、１０ インクタンク、１１ａ 往路チューブ、
１１ｂ 返路チューブ、１２ ヘッド、１３ キャップ、１４ プラテン、
Ｐ 歯車ポンプ、２０ 駆動モーター、２１ 外部ローター、
２１１ 外部マグネット支持部材、２１２ 外部マグネット、
２２ 内部ローター、２２１ 内部マグネット支持部材、
２２１ａ 内周部、２２１ｂ 外周部、２２１ｃ 連結部材、Ｆ フィルム、
２２２ 内部マグネット、２３ ローターハウジング、２４ 仕切板、
２５ ポンプハウジング、２６ 駆動歯車、２６ａ 駆動軸、
２７ 従動歯車、２７ａ 従動軸、２８ａ 第１流入路、２８ｂ 第２流入路、
２９ 流出路、３０ シール部材、３１ 吸込口、３２ 吐出口、
３３ 第１中間流路、３４ 第２中間流路、３５ 第３中間流路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプ、及び、流体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポンプの一例として、駆動歯車と従動歯車が噛み合った状態でハウジング内に収容された歯車ポンプが知られている。歯車ポンプでは、駆動歯車の軸孔に回転軸の一端側が差し込まれ、回転軸の他端側がハウジングから突出し、回転の駆動源に連結される。駆動源により回転軸が回転して歯車が回転すると、吸込口から歯車収容部に流体が吸い込まれ、その後、流体は、歯車の歯合いと歯車収容部の内壁とで作られる空間に閉じ込められて、吐出口に順次に送り出される。よって、歯車ポンプにより流体が移送される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１６３７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
駆動源の回転むらや歯車の製造誤差などが原因で、歯車ポンプから吐出される流体の流量や圧力が変動し、流体に脈動が生じてしまうことがある。そうすると、歯車ポンプを使用する装置に振動や騒音が発生してしまう。また、ヘッド内のインクを加圧してノズルからインクを噴射させるインクジェットプリンターでは、流体（インク）の脈動によりノズルからのインク噴射が不安定になってしまう。
そこで、本発明では、ポンプから吐出される流体の脈動を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決する為の主たる発明は、流入口及び流出口が設けられた第１ハウジングを有し、前記流入口から前記第１ハウジング内に流体を吸い込み、当該流体を前記流出口から前記第１ハウジング外に吐出するポンプ部と、前記ポンプ部を駆動する駆動源、及び、当該駆動源を収容する収容部が設けられた第２ハウジングを有し、前記流出口から前記収容部内に流入した流体が流れる流路に弾性体が設けられた駆動部と、を備えたことを特徴とするポンプである。
本発明の他の特徴は、本明細書、及び添付図面の記載により、明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】インクジェットプリンターの概略図である。
【図２】図２Ａは実施例１の歯車ポンプの断面図であり、図２Ｂはポンプハウジングを上から見た図である。
【図３】図３Ａは歯車ポンプ内を流れる流体の全体の流路を説明する図であり、図３Ｂは駆動軸の上端から流出した流体の流れを説明する図である。
【図４】図４Ａは実施例２の歯車ポンプの断面図であり、図４Ｂはローターハウジングに取り付けられたフィルムを説明する図である。
【図５】図５Ａ及び図５Ｂは実施例２の歯車ポンプの断面図である。
【図６】図６Ａ及び図６Ｂは実施例３の歯車ポンプの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
＝＝＝開示の概要＝＝＝
本明細書の記載、及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかとなる。
【０００８】
即ち、流入口及び流出口が設けられた第１ハウジングを有し、前記流入口から前記第１ハウジング内に流体を吸い込み、当該流体を前記流出口から前記第１ハウジング外に吐出するポンプ部と、前記ポンプ部を駆動する駆動源、及び、当該駆動源を収容する収容部が設けられた第２ハウジングを有し、前記流出口から前記収容部内に流入した流体が流れる流路に弾性体が設けられた駆動部と、を備えたことを特徴とするポンプである。
このようなポンプによれば、ポンプ部から吐出された流体に生じている脈動（流体の圧力変動）を弾性体で吸収することができ、ポンプの外部に吐出される流体の脈動を低減することができる。
【０００９】
かかるポンプであって、前記駆動源である第１回転子が回転軸の一端に取り付けられ、前記回転軸の他端に前記第１ハウジング内で回転する第２回転子が取り付けられ、駆動モーターによって回転する第３回転子が前記第２ハウジングの外周に設けられ、前記第３回転子の回転に伴って、前記第３回転子と前記第１回転子にそれぞれ設けられたマグネットの間に生じる磁力によって前記第１回転子が回転し、前記第１回転子の回転に伴って前記回転軸及び前記第２回転子が回転すること。
このようなポンプによれば、駆動モーターの熱が収容部内に伝わり難いため、流体の脈動を低減するために収容部内に流体を流したとしても、流体に与える温度変化の影響を小さくすることができる。
【００１０】
かかるポンプであって、前記第１回転子に前記弾性体が設けられたこと。
このようなポンプによれば、収容部内を流れる流体を弾性体と接触させることができる。
【００１１】
かかるポンプであって、前記第１回転子が有する面のうち、前記回転軸の軸方向と交差する方向に沿う面に、前記弾性体が設けられたこと。
このようなポンプによれば、第１回転子の回転力により、流体が振動しながら流れる方向と異なる方向の力を流体に与えて、流体の振動を均すことができ、流体の脈動をより低減することができる。
【００１２】
かかるポンプであって、前記第２ハウジングに前記弾性体が設けられたこと。
このようなポンプによれば、収容部内を流れる流体を弾性体と接触させることができる。
【００１３】
かかるポンプであって、前記回転軸は中空の回転軸であって、前記第１ハウジング内の流体が前記回転軸の内部空間を介して前記収容部内に流入すること。
このようなポンプによれば、ポンプの姿勢に関係なく、収容部内の全域に亘って流体を流すことができ、収容部内を流れる流体を弾性体と接触させることができる。
【００１４】
かかるポンプであって、前記弾性体は、前記流路に設けられた空間部を弾性膜で閉塞したものであること。
このようなポンプによれば、ポンプ部から吐出された流体に生じている脈動（流体の圧力変動）を弾性体で吸収することができ、ポンプの外部に吐出される流体の脈動を低減することができる。
【００１５】
かかるポンプを用いて流体を移送する流体噴射装置である。
このような流体噴射装置によれば、流体噴射装置を流れる流体の脈動を低減することができる。
【００１６】
＝＝＝プリンター１について＝＝＝
図１は、インクジェットプリンター（以下、プリンター１）の概略図である。「流体噴射装置」として、プリンター１を例に挙げて実施形態を説明する。プリンター１は、インクタンク１０と、往路チューブ１１ａと、返路チューブ１１ｂと、ヘッド１２と、キャップ１３と、プラテン１４と、を有する。
【００１７】
ヘッド１２は、複数のノズルＮｚと、ノズルＮｚ毎に設けられて各ノズルＮｚに連通するインク室１２１と、複数のインク室１２１に連通する共通インク室１２２と、を有する。なお、ノズルＮｚからのインク噴射方式は、駆動素子（ピエゾ素子）に電圧をかけてインク室１２１を膨張・収縮させることによりノズルＮｚからインクを噴射させる方式や、駆動素子（発熱素子）によりノズルＮｚ内に気泡を発生させ、その気泡でノズルＮｚからインクを噴射させる方式がある。
【００１８】
インクを貯留するインクタンク１０は、往路チューブ１１ａ及び返路チューブ１１ｂを介して、ヘッド１２の共通インク室１２２に連通している。そして、往路チューブ１１ａの途中に歯車ポンプＰが設けられている。
【００１９】
印刷モード時には、プラテン１４に支持された被記録媒体Ｓ（用紙やフィルム等）に向けてヘッド１２が移動方向に移動しながらインクを噴射する画像形成動作と、移動方向と交差する方向に被記録媒体Ｓが搬送される搬送動作と、が繰り返される。その結果、先の画像形成動作により形成されたドットの位置とは異なる被記録媒体Ｓ上の位置に、後の画像形成動作にてドットが形成され、被記録媒体Ｓ上に２次元の画像が印刷される。そして、印刷モード時にインクが消費されると、プリンター１のコントローラー（不図示）は、歯車ポンプＰを稼働し、インクタンク１０内のインクをヘッド１２に移送し、ヘッド１２にインクを供給する。
【００２０】
また、ヘッド１２やインク流路（往路チューブ１１ａ，返路チューブ１１ｂ）内のインクに気泡が混入してしまうことがある。そうすると、ノズルＮｚが目詰まりしたり、インク室１２１内のインクを適切に加圧することが出来なかったりして、ノズルＮｚから適正な量のインクが噴射されなくなってしまう。また、気泡がインクの流れを妨げて、ヘッド１２に十分な量のインクを供給することが出来なくなってしまう。
【００２１】
そこで、プリンター１は、インク内の気泡を除去する「メンテナンスモード」を定期的に実行する。メンテナンスモード時に、コントローラーは、ヘッド１２をホームポジション（被記録媒体Ｓと対向しない領域）に移動し、ヘッド１２のノズル面をキャップ１３で封止する。この状態で、コントローラーは、歯車ポンプＰを稼働し、インクタンク１０，往路チューブ１１ａ，ヘッド１２，返路チューブ１１ｂの順に、インクを循環する。そうすることで、ヘッド１２やインク流路内のインクに混入していた気泡をインクタンク１０に送ることができる。インクタンク１０に送られた気泡は、インクの液面で弾けて消滅する。こうして、ヘッド１２やインク流路内のインクに混入していた気泡を除去することができる。
【００２２】
なお、メンテナンスモードの最後に、インクタンク１０の空気層をエアーポンプ（不図示）で加圧して、ヘッド１２内のインクを加圧した状態で、ヘッド１２とキャップ１３を離間させてもよい。そうすると、インクと共にノズルＮｚから気泡が勢いよく排出され、ヘッド１２内のインクに混入していた気泡をより確実に除去することができる。
【００２３】
＝＝＝歯車ポンプＰ：実施例１＝＝＝
図２Ａは、実施例１の歯車ポンプＰの断面図であり、図２Ｂは、歯車２６，２７等が収容された状態のポンプハウジング２５を上から見た図である。なお、図２Ａの左図は、歯車ポンプＰをＹ方向の中央部（図２Ｂの位置ＡＡ’）にて軸方向（鉛直方向）に沿って切った断面図であり、図２Ａの右図は、歯車ポンプＰをＸ方向の中央部（図２Ｂの位置ＢＢ’）にて軸方向に沿って切った断面図である（Ｘ方向の右側から見た図である）。図３Ａは、歯車ポンプＰ内を流れる流体の全体の流路を説明する図であり、図３Ｂは、駆動軸２６ａの上端から流出した流体の流れを説明する図である。なお、図３Ａでは、ポンプハウジング２５の外形は示さず、ポンプハウジング２５内を流れる流体の流路だけを示す。
【００２４】
まず、実施例１の歯車ポンプＰの構成について説明する。
実施例１の歯車ポンプＰは、駆動モーター２０と、上面が閉塞した略円筒形状の外部ローター２１と、略円柱形状の内部ローター２２と、上面が閉塞した略円筒形状のローターハウジング２３と、仕切板２４と、略直方体形状のポンプハウジング２５と、駆動歯車２６と、駆動軸２６ａと、従動歯車２７と、従動軸２７ａと、シール部材３０と、を有する。
【００２５】
ポンプハウジング２５の上面には、駆動歯車２６と従動歯車２７を収容する歯車収容部Ｃ１（凹部）と、歯車収容部Ｃ１に連通する吸込口３１及び吐出口３２（凹部）が設けられている。歯車収容部Ｃ１は、各歯車２６，２７を収容する円柱形状の凹部の一部が重なった形状をしており、駆動歯車２６と従動歯車２７は互いに噛み合った状態で歯車収容部Ｃ１内に収容されている。歯車収容部Ｃ１内は、２つの歯車２６，２７の歯が噛み合った領域により区画される。図２Ｂに示すように、２つの歯車２６，２７の歯が噛み合った領域よりもＹ方向手前側の領域が吸込口３１に連通し、Ｙ方向奥側の領域が吐出口３２に連通している。そして、ポンプハウジング２５の上面を仕切板２４が閉塞するように、ポンプハウジング２５と仕切板２４がシール部材３０（例えばＯリング）を介して密着結合されている。
【００２６】
駆動歯車２６の中央に設けられた軸孔には駆動軸２６ａが挿入され、駆動歯車２６と駆動軸２６ａは一体回転可能に連結されている。駆動軸２６ａは、内部に空間Ｃ４のある円筒形状の軸、即ち、中空の軸であり、駆動軸２６ａの内部空間Ｃ４を流体が通過可能となっている。一方、従動歯車２７の中央に設けられた軸孔には従動軸２７ａが挿入され、従動歯車２７と従動軸２７ａは一体回転可能に連結されている。従動軸２７ａは内部に空間の無い円柱形状の軸である。各歯車２６，２７を上から見た際に（図２Ｂ）、駆動歯車２６は反時計回り方向に回転し、従動歯車２７は時計回り方向に回転する。
【００２７】
駆動軸２６ａの下端、及び、従動軸２７ａの下端は、ポンプハウジング２５に設けられた軸受け部（歯車収容部Ｃ１の下面に設けられた凹部）に回転自在に支持されている。従動軸２７ａの上端は、仕切板２４に設けられた軸受け部（凹部）に回転自在に支持されている。駆動軸２６ａの上端は、ポンプハウジング２５及び仕切板２４から突出し、ローターハウジング２３の内部上面に設けられた凹部（以下、天井凹部Ｃ５）に設けられている。天井凹部Ｃ５には支持部材２３１（リブ部材）が設けられている。そして、駆動軸２６ａの上端は、駆動軸２６ａの内部空間Ｃ４が塞がれないように、駆動軸２６ａの上端面の複数地点（例えば十字状の四点）にて支持部材２３１により回転自在に支持されている。従って、駆動軸２６ａの内部空間Ｃ４は内部ローター収容部Ｃ２と連通している。
【００２８】
また、ポンプハウジング２５には、下面から突出した第１流入路２８ａ（中空円筒部）と、第１流入路２８ａから吸込口３１まで軸方向に延びた第２流入路２８ｂ（空間部）と、吐出口３２から駆動軸２６ａの下端までに至る「第１中間流路３３（空間部）」が設けられている。第１中間流路３３は、図２Ａの右図や図３Ａに示すように、吐出口３２から下方に延びた後に、９０度曲がって駆動軸２６ａの下端までＹ方向に延びた空間であり、吐出口３２と駆動軸２６ａの内部空間Ｃ４を連通させる。
【００２９】
仕切板２４から突出した駆動軸２６ａの部位には、内部ローター２２が駆動軸２６ａと一体回転可能に取り付けられている。そして、ローターハウジング２３が内部ローター２２に覆い被さるようにして、即ち、ローターハウジング２３に設けられた内部ローター収容部Ｃ２に内部ローター２２が収容されるようにして、ローターハウジング２３が仕切板２４に取り付けられている。なお、ローターハウジング２３と仕切板２４はシール部材３０を介して密着結合している。
【００３０】
内部ローター２２は、ローターハウジング２３の内周面及び仕切板２４の上面に接することなく、内部ローター収容部Ｃ２に収容されている。即ち、内部ローター２２の全周に亘って、ローターハウジング２３及び仕切板２４との間に空間が設けられている。従って、内部ローター収容部Ｃ２内を流体が通過可能となっている。
【００３１】
また、内部ローター２２は内部マグネット支持部材２２１と内部マグネット２２２を有し、内部マグネット２２２が内部マグネット支持部材２２１を介して駆動軸２６ａに取り付けられている。
【００３２】
内部マグネット支持部材２２１は、内部に空間部Ｃ６を有する中空の部材であり、駆動軸２６ａに取り付けられる内周部２２１ａと、内部マグネット２２２が取り付けられる外周部２２１ｂと、軸方向における中央部にて内周部２２１ａと外周部２２１ｂを連結する連結部材２２１ｃ（リブ部材）と、フィルムＦと、を有する。
【００３３】
フィルムＦは、内周部２２１ａと外周部２２１ｂの間の空間部Ｃ６の上面と下面を閉塞するように、内周部２２１ａと外周部２２１ｂに取り付けられている。また、フィルムＦは、弾性変形する薄い膜（弾性膜）であり、例えば、プラスチックフィルムや、ゴム膜、薄い板金などで形成されている。以下、フィルムＦと空間部Ｃ６を合わせて「弾性体」とも呼ぶ。
【００３４】
そして、外部ローター２１がローターハウジング２３に覆い被さるようにしてローターハウジング２３に取り付けられている。外部ローター２１は外部マグネット支持部材２１１と外部マグネット２１２を有する。また、外部ローター２１の上部に駆動モーター２０が取り付けられている。外部ローター２１がローターハウジング２３に取り付けられると、外部ローター２１の内周側に位置する外部マグネット２１２がローターハウジング２３を介して内部ローター２２の内部マグネット２２２と対向する。
【００３５】
また、図２Ａの右図に示すように、仕切板２４には、上面から下面まで軸方向に貫通した「第２中間流路３４（空間部）」が設けられ、ポンプハウジング２５には、上面から下面まで軸方向に貫通した「第３中間流路３５（空間部）」が設けられている。第２中間流路３４は内部ローター収容部Ｃ２と第３中間流路３５に連通し、第３中間流路３５は第２中間流路３４と流出路２９に連通している。
【００３６】
次に、実施例１の歯車ポンプＰの動作について説明する。
駆動モーター２０の駆動により外部ローター２１が回転すると、ローターハウジング２３を介して外部マグネット２１２と内部マグネット２２２の間に生じる磁力により、内部ローター２２が回転する。そして、内部ローター２２の回転に伴って駆動軸２６ａ及び駆動歯車２６が回転し、駆動歯車２６の回転に伴って従動歯車２７及び従動軸２７ａが回転する。
【００３７】
駆動歯車２６と従動歯車２７が回転すると、吸込口３１に位置する流体（例えばインク）が、各歯車２６，２７の歯合いと歯車収容部Ｃ１の内壁とで作られる歯合い空間Ｃ３に閉じ込められ、吐出口３２に順次送られる。流体を閉じ込めた歯合い空間Ｃ３が吐出口３２に達すると、その歯合い空間Ｃ３に、もう一方の歯車の歯が入り込む。そのため、吐出口３２に送られた流体は、吸込口３１に戻ることが出来ず、吐出口３２から流出する。
【００３８】
このように駆動歯車２６と従動歯車２７が回転すると、吸込口３１の流体が吐出口３２に順次送られて、吸込口３１は吐出口３２に比べて低圧状態となり、歯車ポンプＰの外部から第１流入路２８ａ及び第２流入路２８ｂを介して吸込口３１に流体が流れ込む。一方、吐出口３２は吸込口３１に比べて高圧状態となり、吐出口３２から流体が圧送される。
【００３９】
吐出口３２から圧送された流体は、図２Ａの右図や図３Ａに示すように、第１中間流路３３を流れ、中空である駆動軸２６ａの下端から上端に亘って駆動軸２６ａの内部空間Ｃ４を流れる。駆動軸２６ａの内部空間Ｃ４を流れた流体は、駆動軸２６ａの上端面のうち、支持部材２３１で支持されていない部位から（即ち、支持部材２３１の間から）、内部ローター収容部Ｃ２内に流出する。
【００４０】
内部ローター収容部Ｃ２内に流出した流体は、まず、内部ローター２２の上面を流れる。即ち、内部マグネット支持部材２２１に設けられた空間部Ｃ６の上面を閉塞するフィルムＦの上を流体が流れる。その後、流体は、内部ローター２２の側面とローターハウジング２３の内側側面との間を流れて仕切板２４の上面に達する。仕切板２４の上面に達した流体は、内部ローター２２の下面と仕切板２４の上面との間を第２中間流路３４まで流れる。即ち、内部マグネット支持部材２２１に設けられた空間部Ｃ６の下面を閉塞するフィルムＦの下を流体が流れる。その後、流体は、第２中間流路３４と第３中間流路３５を順に流れ、流出路２９から歯車ポンプＰの外部に流出する。
【００４１】
つまり、実施例１の歯車ポンプＰでは、第１流入路２８ａ，第２流入路２８ｂ，吸込口３１，歯車収容部Ｃ１，吐出口３２，第１中間流路３３，駆動軸２６ａ（内部空間Ｃ４），内部ローター収容部Ｃ２，第２中間流路３４，第３中間流路３５，流出路２９の順に、流体が流れる。
【００４２】
なお、本実施形態では、歯車ポンプＰをプリンター１（図１）にてインクを移送するために使用する。具体的には、インクタンク１０とヘッド１２を繋ぐ往路チューブ１１ａの途中に歯車ポンプＰが設けられている。そのため、駆動モーター２０が回転し、駆動歯車２６及び従動歯車２７が回転すると、インクタンク１０内のインクが歯車ポンプＰに流入し、歯車ポンプＰから流出したインクがヘッド１２に圧送（移送）される。
【００４３】
ところで、歯車ポンプＰでは、駆動モーター２０の回転むらや歯車２６，２７の製造誤差などが原因で、歯車収容部Ｃ１から吐出される流体の流量や圧力が変動し、歯車収容部Ｃ１から吐出される流体に脈動が生じてしまう場合がある。流体に脈動が生じると、プリンター１に振動や騒音が発生してしまう。また、流体（インク）に生じた脈動により、所望しないタイミングでノズルＮｚからインクが噴射されてしまったり、規定量のインクがノズルＮｚから噴射されなかったりしてしまう。即ち、ノズルＮｚからのインク噴射が不安定になってしまう。
【００４４】
しかし、本実施例１の歯車ポンプＰは、歯車の回転によって、第１流入路２８ａ（流入口に相当）からポンプハウジング２５（第１ハウジングに相当）内に流体を吸い込み、第１中間流路３３及び駆動軸２６ａ（流出口に相当）からポンプハウジング２５外に流体を吐出するポンプ部と、歯車を回転させる内部ローター２２（駆動源に相当）をローターハウジング２３（第２ハウジングに相当）で収容した駆動部と、を備える。そして、歯車収容部Ｃ１から吐出された流体が内部ローター収容部Ｃ２（収容部に相当）の内部を流れ、内部ローター収容部Ｃ２内を流れる流体の流路に弾性体が設けられている。
【００４５】
なお、本実施例１では、内部マグネット支持部材２２１に設けられた空間部Ｃ６をフィルムＦで閉塞したものを「弾性体」としている。そうすると、フィルムＦを介して流路の反対側が空間部Ｃ６（空気層）となるので、フィルムＦは流路側にも流路の反対側にも弾性変形可能となり、流体の脈動（流体の圧力変動）を吸収することができる。また、内部ローター収容部Ｃ２内を流れる流体が弾性体に接触するように、本実施例１では、内部ローター２２の上面と下面に弾性体が設けられている。
【００４６】
従って、本実施例１の歯車ポンプＰでは、内部ローター２２の上面に設けられたフィルムＦとローターハウジング２３との間や内部ローター２２の下面に設けられたフィルムＦと仕切板２４との間に流体が流れる際に、流体の脈動に応じてフィルムＦが流路側（流体側）又は流路の反対側（空間部Ｃ６側）に弾性変形するため、流体の脈動（流体の圧力変動）が吸収される。つまり、弾性体がダンパーとしての機能を果たす。よって、歯車収容部Ｃ１から吐出された流体に生じていた脈動を低減することができ、歯車ポンプＰから外部に吐出される流体の脈動を低減することができる。その結果、流体の脈動によりプリンター１に発生する振動や騒音を抑制することができ、また、ノズルＮｚからのインク噴射を安定させることができる。
【００４７】
また、内部ローター収容部Ｃ２内を流れる流体の流路に弾性体を設けているため、歯車ポンプＰ内で流体の脈動が低減される。そのため、歯車ポンプＰの他にダンパーを設ける必要がなく、歯車ポンプＰを搭載するプリンター１の装置構成を簡略化・小型化することができる。
【００４８】
また、歯車ポンプＰでは一般的に、駆動軸２６ａの貫通部分（駆動軸２６ａと仕切板２４の隙間）から、歯車収容部Ｃ１を流れる流体が内部ローター収容部Ｃ２に漏れ易い。駆動軸２６ａの貫通部分にシール部材（不図示）を設けたとしても流体漏れを完全に防止することは難しい。
【００４９】
しかし、本実施例１の歯車ポンプＰでは、内部ローター２２に設けられた弾性体で流体の脈動を低減するために、内部ローター収容部Ｃ２内を流体が流れる。即ち、駆動軸２６ａの貫通部分から流体が漏れ出る箇所である内部ローター収容部Ｃ２内を流体が流れる。つまり、流体が漏れ出る箇所が流体の流路となっている。そのため、駆動軸２６ａの貫通部分から内部ローター収容部Ｃ２に漏れ出た流体を、歯車収容部Ｃ１から駆動軸２６ａを介して内部ローター収容部Ｃ２内に流れ出る流体と共に、歯車ポンプＰの外部に流すことができる。従って、本実施例１の歯車ポンプＰでは、歯車ポンプＰに多量の洗浄液を流したり歯車ポンプＰを分解したりすることなく、駆動軸２６ａの貫通部分から漏れ出た流体を内部ローター収容部Ｃ２から取り除くことが出来る。
【００５０】
このように、本実施例１の歯車ポンプＰでは、流体の脈動を低減するだけでなく、洗浄性も向上する。そのため、例えば、歯車ポンプＰに流すインクの色を置換した後に、内部ローター収容部Ｃ２に漏れ出た前色のインクが残留していることが無く、異なる色のインクが混ざってしまうことを防止できる。また、歯車ポンプＰを洗浄する際に流した洗浄液が内部ローター収容部Ｃ２に残留していることも無く、洗浄液とインクが混ざってしまうことも防止できる。このように、洗浄性が向上した本実施例１の歯車ポンプＰによれば、歯車ポンプＰに対して使用する流体（インクや洗浄液）の置換性も向上する。
【００５１】
また、本実施例１の歯車ポンプＰでは、内部ローター２２（駆動源，第１回転子に相当）が駆動軸２６ａ（回転軸に相当）の一端に取り付けられ、駆動軸２６ａの他端に駆動歯車２６（第１ハウジング内で回転する第２回転子に相当）が取り付けられ、駆動モーター２０によって回転する外部ローター２１（第３回転子に相当）がローターハウジング２３の外周に設けられている。そして、外部ローター２１の回転に伴って、外部ローター２１と内部ローター２２にそれぞれ設けられたマグネット２１２，２２２の間に生じる磁力によって内部ローター２２が回転し、内部ローター２２の回転に伴って駆動軸２６ａ及び駆動歯車２６が回転する。
【００５２】
つまり、本実施例１の歯車ポンプＰでは、外部マグネット２１２と内部マグネット２２２によって、駆動モーター２０の回転力が非接触で内部ローター２２及び駆動軸２６ａに伝達される。そのため、仕切板２４から突出する駆動軸２６ａ（駆動軸２６ａの貫通部分）を、ローターハウジング２３と仕切板２４とで密閉することができる。よって、ローターハウジング２３外への流体漏れを抑制することができる。
【００５３】
また、駆動モーター２０の回転力が非接触で内部ローター２２及び駆動軸２６ａに伝達されるということは、内部ローター収容部Ｃ２内に駆動モーター２０の熱が伝わり難く、内部ローター収容部Ｃ２内の温度を比較的に低くすることができる。従って、温度変化の影響を受け易い流体（例えば、粘度や組成が変化し易いインク）を、流体の脈動を低減するために内部ローター収容部Ｃ２内に流したとしても、流体に与える温度変化の影響を小さくすることができる。よって、流体の粘度や組成の変化を防止することができる。
【００５４】
また、本実施例１の歯車ポンプＰでは、内部ローター２２が有する面のうち、駆動軸２６ａの軸方向と交差する方向に沿う面（即ち、回転面、ここでは上面及び下面）に弾性体が設けられている。図３Ｂに示すように、駆動軸２６ａの上端から吐出された流体は内部ローター２２の上面を半径方向に流れるのに対して、内部ローター２２は半径方向と異なる円周方向（半径方向と略交差する方向）に回転する。
【００５５】
そのため、内部ローター２２の上面に弾性体を設けることで、内部ローター２２の回転力により、半径方向に振動しながら内部ローター２２の上面上を流れる流体に対して半径方向と異なる方向に力を与えることができる。その結果、半径方向に流れる流体の振動を内部ローター２２の上面に沿って均すことができ、流体に生じている脈動をより低減することができる。同様に、内部ローター２２の下面に弾性体を設けることで、内部ローター２２の回転力により、内部ローター２２の下面の下を流れる流体に対して、流体が振動しながら流れる方向と異なる方向に力を与えることができる。その結果、流体の振動を内部ローター２２の下面に沿って均すことができ、流体に生じている脈動をより低減することができる。
【００５６】
また、本実施例１の歯車ポンプＰでは、駆動軸２６ａを中空の回転軸とし、歯車収容部Ｃ１から吐出された流体が、駆動軸２６ａの内部空間Ｃ４を介して内部ローター収容部Ｃ２内に流入する。そのため、歯車ポンプＰの姿勢に関係なく、内部ローター２２の全周に亘って、即ち、内部ローター２２とローターハウジング２３との隙間や内部ローター２２と仕切板２４との隙間の全域に亘って、流体を流すことができる。つまり、歯車ポンプＰの姿勢に関係なく、内部ローター収容部Ｃ２内を流れる流体を、内部ローター２２の上面や下面に設けられた弾性体と接触させることができ、流体の脈動を低減することができる。
【００５７】
従って、図２に示すようにポンプハウジング２５を内部ローター２２よりも鉛直方向の下側に配置してもよいし、ポンプハウジング２５を内部ローター２２よりも鉛直方向の上側に配置してもよいし、駆動軸２６ａの軸方向が水平方向に沿う姿勢で歯車ポンプＰを使用してもよい。
【００５８】
ただし、ポンプハウジング２５を内部ローター２２よりも鉛直方向の下側に配置することで、駆動軸２６ａの上端から流出したインクに含まれる沈降し易い色材を、重力によって流出路２９まで流れ易くすることができる。よって、歯車ポンプＰ内での色材の滞留を抑制することができ、所望の濃度のインクで画像を印刷することができる。
【００５９】
一方、ポンプハウジング２５を内部ローター２２よりも鉛直方向の上側に配置することで、駆動軸２６ａの下端から流出したインクに含まれる気泡を、浮力によって流出路２９に向かわせ易くすることができる。よって、歯車ポンプＰ内での気泡の滞留を抑制することができる。
【００６０】
また、ここでは、内部ローター２２の上面と下面の両方に弾性体（空間部Ｃ６とフィルムＦ）を設けているが、これに限らない。内部ローター２２の上面と下面のうちの何れか一方にだけ弾性体を設けてもよい。ただし、上面と下面の両方に弾性体を設けて、脈動が生じている流体を受ける弾性体の面積を大きくする方が、流体の脈動をより低減できる。
【００６１】
また、ここでは、内部マグネット支持部材２２１に空間部Ｃ６を設け、その空間部Ｃ６を閉塞するように内部マグネット支持部材２２１にフィルムＦを取り付けているが、これに限らない。内部マグネット２２２に空間部を設け、その空間部を閉塞するように内部マグネット２２２にフィルムＦを取り付けてもよい。
【００６２】
＝＝＝歯車ポンプＰ：実施例２＝＝＝
図４Ａは、実施例２の歯車ポンプＰの断面図であり、図４Ｂは、ローターハウジング２３に取り付けられたフィルムＦを説明する図である。なお、図４Ａの断面図は、図２Ａの右図と同様に、歯車ポンプＰをＸ方向の中央部（図２Ｂの位置ＢＢ’）にて軸方向に沿って切った断面図である。図４Ｂは、内部ローター２２が駆動軸２６ａに取り付けられていない状態を示す図である。前述の実施例１では、内部ローター２２に弾性体が設けられているのに対して、実施例２では、ローターハウジング２３（第２ハウジングに相当）に弾性体が設けられている。
【００６３】
図４の歯車ポンプＰでは、ローターハウジング２３の側面に弾性体が設けられている。具体的には、ローターハウジング２３の側面の一部をくり貫くことにより形成される空洞部（空間部）を閉塞するように、ローターハウジング２３の側面にフィルムＦが取り付けられている。なお、ローターハウジング２３の側面の複数箇所に分けてフィルムＦ設けられ、ローターハウジング２３の側面では、ローターハウジング２３の基体とフィルムＦが交互に配置されている。
【００６４】
また、外部ローター２１の内側の側面とフィルムＦとの間に隙間（空気層）を設ける。そうすることで、フィルムＦを介して流路の反対側が、外部ローター２１との隙間になるため、フィルムＦは、流路側にも流路の反対側にも弾性変形可能となり、流体の脈動を吸収することができる。歯車収容部Ｃ１から吐出された流体は、第１中間流路３３及び駆動軸２６ａを介して内部ローター収容部Ｃ２に流入した後に、ローターハウジング２３の側面と内部ローター２２の側面との間を流れる。その際に、フィルムＦは、流体の脈動に応じて、流路側（流体側）又は流路の反対側（外部ローター２１との隙間側）に弾性変形し、流体の脈動（流体の圧力変動）が吸収される。このように、ローターハウジング２３に弾性体を設けたとしても、内部ローター収容部Ｃ２内を流れる流体を弾性体と接触させることができ、歯車収容部Ｃ１から吐出された流体に生じていた脈動を低減することができる。従って、歯車ポンプＰから吐出される流体の脈動を低減することができる。
【００６５】
また、ローターハウジング２３の側面に弾性体を設ける方が、内部ローター２２の上面や下面に弾性体を設ける場合（実施例１）に比べて、脈動が生じている流体を受ける弾性体の面積を大きくすることができる。
【００６６】
図５Ａ及び図５Ｂは、図４とは異なる実施例２の歯車ポンプＰの断面図である。なお、図５Ａ及び図５Ｂは図４Ａと同様の断面図である。図４では、ローターハウジング２３の側面に弾性体を設けているが、これに限らず、ローターハウジング２３の上面に弾性体を設けてもよい。
【００６７】
図５Ａの歯車ポンプＰでは、ローターハウジング２３の内側の上面に凹部Ｃ７（空間部）が形成されている。そして、凹部Ｃ７の開口を閉塞するように、ローターハウジング２３にフィルムＦが取り付けられている。
一方、図５Ｂの歯車ポンプＰでは、ローターハウジング２３の上面の一部をくり貫くことにより形成される空洞部（空間部）を閉塞するように、ローターハウジング２３にフィルムＦが取り付けられている。なお、この場合、外部ローター２１の内側の上面とフィルムＦとの間に隙間（空気層）を設け、フィルムＦが流路の反対側（外部ローター２１側）にも弾性変形可能にする。
【００６８】
歯車収容部Ｃ１から吐出された流体は、第１中間流路３３及び駆動軸２６ａを介して内部ローター収容部Ｃ２に流入した後に、ローターハウジング２３の内側の上面（フィルムＦ）と内部ローター２２の上面との間を流れる。その際に、フィルムＦは、流体の脈動に応じて、流路側（流体側）又は流路の反対側（図５Ａでは凹部Ｃ７側、図５Ｂでは外部ローター２１との隙間側）に弾性変形し、流体の脈動（流体の圧力変動）が吸収される。従って、歯車収容部Ｃ１から吐出された流体に生じていた脈動を低減することができ、歯車ポンプＰから吐出される流体の脈動を低減することができる。
【００６９】
なお、実施例１のように内部ローター２２に弾性体を設け、更に、実施例２のようにローターハウジング２３にも弾性体を設けるようにしてもよい。また、実施例２の歯車ポンプＰも実施例１と同様に、歯車収容部Ｃ１から吐出された流体が駆動軸２６ａの内部空間Ｃ４を介して内部ローター収容部Ｃ２内に流入する。そのため、歯車ポンプＰの姿勢に関係なく、ローターハウジング２３の側面や上面に設けられた弾性体に流体を接触させることができる。
【００７０】
＝＝＝歯車ポンプＰ：実施例３＝＝＝
図６Ａ及び図６Ｂは、実施例３の歯車ポンプＰの断面図である。なお、図６は歯車ポンプＰをＸ方向の中央部（図２Ｂの位置ＢＢ’）にて軸方向に沿って切った断面図である。実施例１及び実施例２の歯車ポンプＰでは、駆動軸２６ａを中空の軸とし、歯車収容部Ｃ１から吐出された流体が駆動軸２６ａの内部空間Ｃ４を介して内部ローター収容部Ｃ２内に流入する。これに対して、実施例３の歯車ポンプＰでは、歯車収容部Ｃ１から吐出された流体が駆動軸３６を介さずに内部ローター収容部Ｃ２内に流入する。
【００７１】
そのため、実施例３の歯車ポンプＰでは、駆動軸３６を、内部に空間の無い円柱形状の軸とする。そして、歯車収容部Ｃ１の吐出口３２と内部ローター収容部Ｃ２とを直接に連通させる中間流路３７（流出口に相当）を、ポンプハウジング２５と仕切板２４に設ける。つまり、実施例３の歯車ポンプＰでは、実施例１の歯車ポンプＰ（図２）と同様に、流体が、まず、第１流入路２８ａ，第２流入路２８ｂ，吸込口３１，歯車収容部Ｃ１を順に流れる。その後、流体は、吐出口３２，中間流路３７，内部ローター収容部Ｃ２を流れた後に、仕切板２４に設けられた第２中間流路３４，ポンプハウジング２５に設けられた第３中間流路３５，流出路２９を順に通って外部に流出する。
【００７２】
そして、実施例３の歯車ポンプＰにおいても他の実施例と同様に、内部ローター収容部Ｃ２内を流れる流体の流路に弾性体が設けられている。図６の歯車ポンプＰでは、実施例１（図２）と同様に内部ローター２２の上面と下面に弾性体が設けられているが、これに限らず、実施例２（図４，図５）と同様にローターハウジング２３に弾性体が設けられるようにしてもよい。
【００７３】
ただし、この実施例３の歯車ポンプＰのように、歯車収容部Ｃ１から吐出された流体が駆動軸３６を介さずに内部ローター収容部Ｃ２内に流入する場合、歯車ポンプＰの姿勢によって流体が主に流れる流路が異なってくる。例えば、図６Ａに示すように、ポンプハウジング２５が内部ローター２２よりも鉛直方向の下側に位置する場合、流体は内部ローター２２の下面と仕切板２４との間を主に流れ、内部ローター２２の側面とローターハウジング２３の側面との間や内部ローター２２の上面とローターハウジング２３の内側上面との間には流体が流れ難い。そのため、図６Ａの場合には、特に、内部ローター２２の下面に弾性体を設けることで、内部ローター収容部Ｃ２内を流れる流体をより確実に弾性体と接触させることができ、流体の脈動を低減できる。
【００７４】
一方、図６Ｂに示すように、ポンプハウジング２５が内部ローター２２よりも鉛直方向の上側に位置する場合、内部ローター２２と仕切板２４との間だけでなく、内部ローター２２の側面とローターハウジング２３の側面との間や内部ローター２２の下面とローターハウジング２３の底面との間にも流体が流れる。そのため、図６Ｂの場合には、内部ローター２２の上面や下面に弾性体を設けてもよいし、ローターハウジング２３の側面や底面に弾性体を設けてもよい。
【００７５】
＝＝＝変形例＝＝＝
前述の実施例では、内部ローター２２やローターハウジング２３に弾性体を設けているが、これに限らず、内部ローター収容部Ｃ２内を流れる流体の流路であれば、何れの箇所に弾性体を設けてもよい。例えば、内部ローター収容部Ｃ２側の仕切板２４の面に凹部を設け、その凹部を閉塞するように仕切板２４にフィルムＦを取り付けてもよい。
【００７６】
前述の実施例では、弾性膜（フィルムＦ）で空間部を閉塞する弾性体を流路に設け、弾性膜の一方側を流体の流路とし、他方側を空間部（空気層）としているが、これに限らない。例えば、弾性膜を介した流路の反対側の空間部に、流体の脈動に応じて弾性変形する部材（例えば液体やスポンジ）を充填してもよい。また、例えば、弾性膜を設けずに、流路に設けられた空間部に、流体の脈動に応じて弾性変形する部材を埋め込んでもよい。
【００７７】
前述の実施例では、歯車収容部Ｃ１内で駆動歯車２６と従動歯車２７が噛み合った状態で回転する歯車ポンプＰを例に挙げているが、これに限らない。例えば、歯車を収容する収容部の内壁に歯が設けられ、収容部内の歯車が内壁に設けられた歯と噛み合いながら回転する歯車ポンプでもよい。また、歯車ポンプに限らず、ベーンポンプなどの回転ポンプでもよいし、ピストンポンプなどの往復ポンプでもよい。
【００７８】
前述の実施例では、ポンプハウジング２５から流体が流出しているが、これに限らない。例えば、歯車収容部Ｃ１から吐出された流体が、内部ローター収容部Ｃ２内に設けられた弾性体を通過した後に、仕切板２４やローターハウジング２３の側面から外部に流出するようにしてもよい。
【００７９】
前述の実施例では、外部マグネット２１２と内部マグネット２２２によって駆動モーター２０の回転力を非接触で駆動軸２６ａに伝達しているが、これに限らない。駆動軸２６ａに駆動モーター２０を連結し、駆動モーター２０が直接に駆動軸２６ａを回転するようにしてもよい。この場合、歯車収容部Ｃ１から吐出された流体を、駆動モーター２０を収容するハウジング内に流し、そのハウジング内を流れる流体の流路に弾性体を設ける。
【００８０】
前述の実施例では、図１に示すように、インクタンク１０とヘッド１２を繋ぐチューブの途中にポンプ（歯車ポンプＰ）を設けているが、これに限らない。例えば、ヘッド１２のノズル面との間に密閉空間を形成するキャップの下面にチューブを取り付け、そのチューブの途中にポンプを設けてもよい。この場合、ヘッド１２とキャップを当接させた状態でポンプを稼働すると、密閉空間が負圧状態となり、ノズルＮｚから増粘したインクや異物等が強制的に吸引され、ノズルＮｚの目詰まりを防止することができる。
【００８１】
また、前述の実施例では、流体噴射装置（プリンター１）においてポンプを使用しているが、これに限らず、流体を移送する必要性の有る別の装置においてポンプを使用してもよい。
【００８２】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
上記の実施形態は、主としてポンプについて記載されているが、流体噴射装置等の開示が含まれている。また、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。
【００８３】
＜流体噴射装置＞
前述の実施形態では、流体噴射装置として、インクジェットプリンターを例に挙げているが、これに限らない。例えば、カラーフィルター製造装置、ディスプレイ製造装置、半導体製造装置、及び、ＤＮＡチップ製造装置などの流体噴射装置でもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１ プリンター、１０ インクタンク、１１ａ 往路チューブ、
１１ｂ 返路チューブ、１２ ヘッド、１３ キャップ、１４ プラテン、
Ｐ 歯車ポンプ、２０ 駆動モーター、２１ 外部ローター、
２１１ 外部マグネット支持部材、２１２ 外部マグネット、
２２ 内部ローター、２２１ 内部マグネット支持部材、
２２１ａ 内周部、２２１ｂ 外周部、２２１ｃ 連結部材、Ｆ フィルム、
２２２ 内部マグネット、２３ ローターハウジング、２４ 仕切板、
２５ ポンプハウジング、２６ 駆動歯車、２６ａ 駆動軸、
２７ 従動歯車、２７ａ 従動軸、２８ａ 第１流入路、２８ｂ 第２流入路、
２９ 流出路、３０ シール部材、３１ 吸込口、３２ 吐出口、
３３ 第１中間流路、３４ 第２中間流路、３５ 第３中間流路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入口及び流出口が設けられた第１ハウジングを有し、前記流入口から前記第１ハウジング内に流体を吸い込み、当該流体を前記流出口から前記第１ハウジング外に吐出するポンプ部と、
前記ポンプ部を駆動する駆動源、及び、当該駆動源を収容する収容部が設けられた第２ハウジングを有し、前記流出口から前記収容部内に流入した流体が流れる流路に弾性体が設けられた駆動部と、
を備えたことを特徴とするポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載のポンプであって、
前記駆動源である第１回転子が回転軸の一端に取り付けられ、
前記回転軸の他端に前記第１ハウジング内で回転する第２回転子が取り付けられ、
駆動モーターによって回転する第３回転子が前記第２ハウジングの外周に設けられ、
前記第３回転子の回転に伴って、前記第３回転子と前記第１回転子にそれぞれ設けられたマグネットの間に生じる磁力によって前記第１回転子が回転し、前記第１回転子の回転に伴って前記回転軸及び前記第２回転子が回転する、
ポンプ。
【請求項３】
請求項２に記載のポンプであって、
前記第１回転子に前記弾性体が設けられたポンプ。
【請求項４】
請求項３に記載のポンプであって、
前記第１回転子が有する面のうち、前記回転軸の軸方向と交差する方向に沿う面に、前記弾性体が設けられたポンプ。
【請求項５】
請求項２から請求項４の何れか１項に記載のポンプであって、
前記第２ハウジングに前記弾性体が設けられたポンプ。
【請求項６】
請求項２から請求項５の何れか１項に記載のポンプであって、
前記回転軸は中空の回転軸であって、前記第１ハウジング内の流体が前記回転軸の内部空間を介して前記収容部内に流入するポンプ。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れか１項に記載のポンプであって、
前記弾性体は、前記流路に設けられた空間部を弾性膜で閉塞したものであるポンプ。
【請求項８】
請求項１から請求項７の何れか１項に記載のポンプを用いて流体を移送する流体噴射装置。
【請求項１】
流入口及び流出口が設けられた第１ハウジングを有し、前記流入口から前記第１ハウジング内に流体を吸い込み、当該流体を前記流出口から前記第１ハウジング外に吐出するポンプ部と、
前記ポンプ部を駆動する駆動源、及び、当該駆動源を収容する収容部が設けられた第２ハウジングを有し、前記流出口から前記収容部内に流入した流体が流れる流路に弾性体が設けられた駆動部と、
を備えたことを特徴とするポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載のポンプであって、
前記駆動源である第１回転子が回転軸の一端に取り付けられ、
前記回転軸の他端に前記第１ハウジング内で回転する第２回転子が取り付けられ、
駆動モーターによって回転する第３回転子が前記第２ハウジングの外周に設けられ、
前記第３回転子の回転に伴って、前記第３回転子と前記第１回転子にそれぞれ設けられたマグネットの間に生じる磁力によって前記第１回転子が回転し、前記第１回転子の回転に伴って前記回転軸及び前記第２回転子が回転する、
ポンプ。
【請求項３】
請求項２に記載のポンプであって、
前記第１回転子に前記弾性体が設けられたポンプ。
【請求項４】
請求項３に記載のポンプであって、
前記第１回転子が有する面のうち、前記回転軸の軸方向と交差する方向に沿う面に、前記弾性体が設けられたポンプ。
【請求項５】
請求項２から請求項４の何れか１項に記載のポンプであって、
前記第２ハウジングに前記弾性体が設けられたポンプ。
【請求項６】
請求項２から請求項５の何れか１項に記載のポンプであって、
前記回転軸は中空の回転軸であって、前記第１ハウジング内の流体が前記回転軸の内部空間を介して前記収容部内に流入するポンプ。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れか１項に記載のポンプであって、
前記弾性体は、前記流路に設けられた空間部を弾性膜で閉塞したものであるポンプ。
【請求項８】
請求項１から請求項７の何れか１項に記載のポンプを用いて流体を移送する流体噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−５３５３４（Ｐ２０１３−５３５３４Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９１０１２（Ｐ２０１１−１９１０１２）
【出願日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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