专利名称：泵和喷墨打印机的制作方法
技术领域：
本发明涉及泵和具有泵的喷墨打印机。
背景技术：
喷墨打印机利用各种原理把在喷墨头上形成的墨滴从喷嘴喷出以在作为记录介质的纸张上打印出想要的图像。喷墨头通过管连接到作为墨源的墨箱上。在打印过程中，利用喷嘴的毛细管作用和由于从喷嘴中喷墨所产生的负压把墨从墨箱中吸出。但是，当有气泡陷在墨中时，很难从墨箱中吸出墨。这样就不能使用喷墨头把图像打印在纸张上。
一种在日本专利申请No.7-80304(第3到5页，图1)中披露的喷墨打印机能够解决这个问题。这个打印机设有用来排气的泵，和多个喷墨头(记录头)以及多个墨箱(墨盒)，每个墨箱中含有墨，并且墨箱和喷墨头通过插入泵中的柔性管连通。泵具有转子，转子可转动地连接在泵中，三个辊放置在转子的周边上。辊在周向彼此分开相同的角度，并且利用相应的轴被可转动地支撑。另外，柔性管放置在泵中转子的外径和圆形空腔的内径之间。当使用这种打印机打印时，放置转子的辊使得它们不会挤压管，并且利用如上所述的喷嘴的毛细管作用和从喷嘴喷出墨滴所产生的负压将墨经过管从墨箱中吸出到喷墨头中。于是墨滴从喷墨头的喷嘴中喷出并且在纸张上打印出图像。在进行排气操作时，转动泵的转子从而强制把墨从泵供应给喷墨头。由于这种转动能够使得含有气泡的墨从喷墨头中消除，于是能够恢复墨供应状态的可靠性。
但是在日本专利申请No.7-80304所披露的喷墨打印机中，当强制把墨提供给喷墨头时，在转子转动的过程中，转子在转子与柔性管接触的位置挤压柔性管。这样有可能损坏泵中的管，并且不能把墨提供给喷墨头。
还存在一种Cary转动泵，它作为一种转动泵在图1示出。泵1070具有壳体1073，在壳体中形成了吸入口1071和排出口1072，并且在壳体中设有一个可转动的转子1074，并且使得转子与壳体1073位于吸入口1071和排出口1072之间的上部内表面相接触。转子1074设在壳体1073中的偏心位置上。由弹簧1075连接的两个叶片1076a、1076b放置在转子1074中使得它能够在转子1074的直径方向上滑动。当转子1074转动时，两个叶片1076a、1076b在转动的同时由于弹簧力和转动转子1074所产生的离心力与壳体1073的内表面接触。
在上述的泵1070中，当位于偏心位置的转子1074转动时，与吸入口1071连通的腔室容积逐渐扩大(即图1的腔室1077a)，因此随着容积的扩大，流体(液体或气体)通过吸入口1071被吸入到腔室中。通过转动转子1074，吸入了流体的腔室移动到一个不与吸入口1071和排出口1072连通的位置(即图1的腔室1077b)。然后腔室移动到与排出口1072连通的位置(即图1的腔室1077c)，在这里容积逐渐减小，并且随着容积的减小流体通过排出口1072排出。
下述文件披露了上述的Cary泵“27.13 Cary转动泵1”，在“Shin kikai no moto 10 pan 1977”[新机器原理，第十版，1977]中，由Kikai no moto fukkan iinkai[机器原理再版编委会]编辑，由Rikogakusha出版公司出版，第203页。
发明内容
但是由于Cary转动泵1070的部件很多，内部结构复杂，所以它的制造成本较高。如果弹簧1075坏了的话，转动转子1074不能让叶片1076a、1076b在直径方向上平顺移动。因此很难通过吸入口1071吸入水或空气，从而导致泵失效。
因此，除了其它目的外，本发明提供一种泵，它不太可能失效并且结构简单以降低制造成本，还提供一种包括这种泵的喷墨打印机。
在本发明的一个示例性方面，一种泵包括一个壳体，它的内部具有一个由壳体内壁表面限定的空腔，并且包括一个第一通孔和第二通孔，流体通过第一通孔吸入空腔中，流体通过第二通孔排出空腔；一个转子，它能够在空腔中转动并且具有转轴和通槽，通槽在与转轴交叉的方向形成在转子上；和一个间隔件，它在通槽中能够沿与转轴交叉的方向滑动，在转子转动时，间隔件能够随着转子转动，至少间隔件的两端在与转轴交叉的方向上与限定空腔的内壁表面保持恒定接触。空腔被分成多个腔室，每个腔室由壳体、转子、和间隔件包围。
根据上述结构，在转子转动时，间隔件在扩大和缩小的同时在与转子交叉的方向上滑动，这个滑动由作用在壳体内壁表面的压力引起。因此，当间隔件的两端与壳体的内壁表面保持恒定接触时，流体可以由第一通孔被吸入空腔，并且被吸入的流体可以从第二通孔被排出。因此，与使用由弹簧推动的两个叶片的相关现有技术的泵相比，使用间隔件的泵在结构上更简单并且具有更少的麻烦。另外，由于泵不使用弹簧，能够减少部件的数目并且减少制造成本。
将参考附图详细描述本发明的实施例，在附图中图1是传统转动泵的示意性剖视图；图2是示出喷墨打印机总体结构的侧视图，在打印机中使用了根据本发明的泵；图3是示出了图2喷墨打印机的供墨通道的示意图；图4A示出了应用在图2的喷墨打印机中的泵在打印过程中的状态；
图4B、4C示出了在排气过程中泵中转子的转动变化；图5A、5B示出了在排气过程中泵中转子的转动变化，这个泵是图4中示出的泵的第一个改进；图6A是泵的转子的示意性侧视图，它是本发明的第二个改进；图6B是沿图6A的线VI-VI′的剖视图；图7A示出了根据本发明第二个改进的泵在打印过程中的状态；图7B、7C示出了在排气过程中泵中转子的转动变化；图8A示出了根据本发明第三个改进的泵在打印过程中的状态；图8B示出了在排气过程中泵的状态；图9A示出了根据本发明第四个改进的泵在打印过程中的状态；图9B、9C示出了在排气过程中泵中转子的转动变化；图10是示出泵内部结构的示意图；图11A是间隔件的平面图；图11B是间隔件的左侧视图；图11C是间隔件的前视图；图11D是间隔件的右侧视图；图11E是间隔件的底视图；图11F是图11A的左端部分的放大视图；图11G是图11A的右端部分的放大视图；图11H是图11A的上部的放大视图；图12A-12D示出了转子和间隔件的转动位置；图13A是另一个间隔件的平面图；图13B是间隔件的左侧视图；图13C是间隔件的前视图；图13D是间隔件的右侧视图；图13E是间隔件的底视图；图13F是图13A的左端部分的放大视图；图13G是图13A的右端部分的放大视图；和图13H是图13A的上部的放大视图。
具体实施例方式
现在参考附图详细描述本发明的一个实施例。将参考图2描述喷墨打印机1的整体结构。示于图2的喷墨打印机1是具有4个喷墨头2的彩色喷墨打印机。打印机1在图2左侧设有供纸单元3，在右侧设有排纸单元4。
在打印机1的内部形成了从供纸单元3到排纸单元4的纸张输送通道。一对输送辊5紧靠供纸单元3的下游放置。一张纸张由这对输送辊5从图中的左侧输送到右侧(在纸张输送方向上)。两个皮带辊6、7和输送皮带8放置在纸张输送通道的中部，其中输送皮带8循环环绕两个皮带辊6、7。输送皮带8的外侧表面(输送表面)用硅处理过，从而其粘合强度使得这对输送辊5所输送的纸张能够保持在输送皮带8的外侧表面上，并且利用对皮带辊6的驱动将纸张向下游(图中的右侧)输送。相对于纸张输送通道在与皮带辊6相对的位置放置着施压件9。施压件9把纸张压向输送表面，从而使用施压件9可以使纸张与输送皮带8具有紧密的接触，这样纸张不会从输送表面上翘起。
如图所示，纸张分离机构10放置在输送皮带8的右侧。设计纸张分离机构10使得它能够把粘在输送皮带8上的纸张从输送皮带8上分离下来并且将纸张输送到排纸单元4。
引导件11放置在输送皮带8包围的区域内。引导件11是一个长方体(其宽度基本与输送皮带8一样)，它放置在与喷墨头2相对的位置，并且和输送皮带8上部的下表面接触，从而它从输送皮带8的内表面支撑输送皮带8。
四个喷墨头2沿着纸张输送方向排列，分别与四种颜色(品红、黄、青和黑)的墨对应。也就是说打印机1是行式打印机。每个喷墨头2为长方形，当在平面图中观察时，它具有垂直于纸张输送方向的纵向，并且在它的下端包括相应的头体18。通过把流体通道单元固定到一个致动器上来制造每个头体18，其中在流体通道单元中形成有包括压力腔的墨通道，而致动器把压力施加到压力腔中的墨上。在底表面上每个头体具有多个直径很微小的喷嘴，墨通过喷嘴向下喷出。
排放喷墨头2使得在喷墨头2的底表面和输送皮带8的外侧表面之间产生一个小间隙，在这个间隙中形成了纸张输送通道。利用这个结构，输送皮带8上所输送的纸张从四个喷墨头2的头体18正下方通过，每种颜色的墨从喷嘴喷到纸张的上表面(打印表面)，并且在纸张上形成想要的彩色图像。
将参考图3描述打印机1中向喷墨头2提供墨的结构。为了把不同颜色的墨提供到各个喷墨头2中，如图3所示，在打印机1内的适当位置设有墨箱20。彼此分开放置的喷墨头2和墨箱20通过泵30和与泵30连接的柔性管13连接在一起。这样就创建了从墨箱20到喷墨头2的供墨通道(墨通道)。在图3中示出了一个墨箱20、一个泵30和一根管13。但是实际上有与喷墨头2的数目对应的四个墨箱20和四个泵30。
如图3所示，墨箱20在合成树脂外壳21中包括墨袋22。墨袋22中含有脱气墨。墨袋22具有树脂喷口，这个喷口密封袋22的开口。喷口设有硅橡胶或丁基橡胶制造的帽23。墨袋22由袋状膜构成，而袋状膜则通过热密封多层柔韧性薄膜形成。按下面的顺序排列层叠成袋状膜的结构，即最里面是聚丙烯层，在聚丙烯层上设有作为基底的聚酯层，作为不可渗透层的铝箔层放置在聚酯层上，最后是加强膜强度的尼龙层。
空心针25穿透帽23。当墨箱20中的墨用光后，空心针25与帽23分离，并且换上一个新墨箱20。
喷墨头2的每个头体18包括一个管状件14，它位于其纵向的一端并且在与形成喷嘴的底表面相对的表面上。与泵30连接的管13的一端连接到管状件14上。墨箱20中的墨导入头体18内的墨通道并且从喷嘴喷出。管13是管状的，并且由于它由弹性体制造，它具有足够的柔性。
下面将参考图3、4A至4C描述泵30的结构。示于图3的泵30包括圆柱形壳体31，它的端表面在它的轴线方向。所以在壳体31中限定了空腔32(即内部)。开口33形成在壳体31的一个端表面上，转子40的转轴43穿过这个开口。吸入口31a形成在壳体31周边表面与墨箱20的帽23正对的位置，从墨箱20中吸入的墨穿过这个吸入口进入泵30的空腔32。由金属制成的圆柱形空心针25与吸入口31a直接连接在一起。在空心针25对着墨箱20的一端切出斜面，所以在这一端它是锋利的。如图3所示，连接到吸入口31a上的空心针25水平穿过墨箱20的帽23，这样在墨箱20和泵30之间形成了墨通道。墨袋22中的墨通过空心针25从吸入口31a进入泵30的空腔32中。
在壳体31的周边表面上从吸入口31a沿图3中的顺时针方向转动90度的地方(换言之，在壳体31周边表面的上部垂直位置)形成了排出口31b，墨通过排出口31b从空腔32中排出到喷墨头2。排出口31b连接着过滤器储存部分35，过滤器储存部分35与连接着头体18的管状件14的管13连接。在过滤器储存部分35内形成了一个连通孔，它在垂直方向上面对从排出口31b到管13的通道。连通孔形成了从墨箱20到喷墨头2的墨通道的一部分。连通孔在它的大致中间部分在水平方向上延伸，在这里放置了过滤器36，所以过滤器的面定位在水平方向上。
过滤器36是网式过滤器，用它过滤从墨箱20到喷墨头2的墨。过滤器36能够捕获墨中的异物，从而可以把异物从墨中去除，这些异物可能是在把空心针25插入帽23或从帽23中拔出空心针25时所产生的橡胶残渣。这样就不用特别在墨箱20侧提供过滤器结构了，于是能够实现对墨箱结构的简化。
对过滤器36的水平放置能够提供一种结构，使得当把墨吸入泵30中没有墨的空腔32时(当最开始吸入墨时)，留滞在墨中的气泡能够很容易通过过滤器36。当气泡的浮力和泵30的转动力合在一起所组成的相当大的力施加给墨中的气泡时就会发生这种情况。因此不太会出现由于大量气泡滞留在过滤器36的上游侧而导致向喷墨头2的供墨中断。另外，通过在壳体31垂直方向的上部一侧形成排出口31b，在最开始吸入墨时留滞在空腔32中的气泡能够流畅地被排出，而不会受到浮力的阻碍，从而得到的喷墨质量较高。
如图3所示，泵30的壳体31包括转子40，它可以在某个特定位置转动。转子40由转动部分41和转轴43构成，其中转动部分41在壳体31中转动，而转轴则把转动力传递给转动部分41。转子40的转动部分41是圆柱形，并且它的厚度使得相对于其轴线方向的两个端面与限定空腔32的两个端壁表面(壳体31的两个内端表面)接触。圆柱形的转轴43形成在转动部分41的一个端表面，在转动部分41的轴向伸出与形成在壳体31一个端表面上的开口33配合。在转轴43的周边表面的一部分上设有齿轮(未示出)，它持续与转轴43周边表面的一部分保持接触。当驱动单元(未示出)转动齿轮时，转动部分41通过转轴43转动。
转子40的转动部分41包括一个贯通部分41a，它形成在转动部分41的直径方向上并且穿过转动部分41的周边表面(圆柱的圆周表面)。贯通部分41a的形状使得它具有非常小的间隙，两个滑动件51a、51b和一个间隔件50迭放在间隙中并且沿着贯通部分41a的内表面移动。
如图3所示，由以乙烯丙烯二烯三元聚合物(EPDM)为基的合成橡胶制成的间隔件50和把间隔件夹在中间的两个滑动件51a、51b穿过转动部分41的中心放置在转动部分41的贯通部分41a中。放置间隔件50和两个滑动件51a、51b使得相对于它们的纵向(相对于与转子40的转动部分41交叉的方向)它们的两端从转动部分41的周边表面伸出。间隔件50是柔性件并且能够在它的纵向延伸。滑动件51a、51b由缩醛聚甲醛(POM)树脂制成。
间隔件50是长方形平板，并且它的长度要保证间隔件50在纵向的两个端表面至少与壳体31的内表面(限定壳体31中空腔32的壁表面)接触。间隔件50比滑动件厚。由于间隔件50具有上述结构，壳体31中的空腔32总是被分成两个腔室。
两个滑动件51a、51b除了比间隔件50短和薄外，它们的物理结构与间隔件50类似。由于滑动件51a、51b用树脂制成，滑动件51a、51b与贯通部分41a之间的滑动摩擦系数比间隔件50与贯通部分41a之间的滑动摩擦系数小。因此夹在贯通部分41中滑动件51a、51b之间的间隔件50能够沿与转子40的转动部分41交叉的方向在贯通部分41a的内表面上光滑移动。因此在转子40转动时，与没有滑动件51a、51b的情况相比，滑动件51a、51b使得间隔件50能够在转动部分41光滑移动，这样就增加了泵30的可靠性。
由于滑动件51a、51b比间隔件50短，当驱动装置(未示出)转动转子40时，能够控制滑动件51a、51b的两个端表面与壳体31内表面之间的接触。另外，滑动件51a、51b可以防止由于间隔件50的两端与壳体31的内表面之间的摩擦引起间隔件50在两端过度弯曲。因此，能够避免间隔件50两端在转动部分41的周边表面和壳体31的内表面之间卷曲。这样，在转子40转动时，不会产生过大的转矩并且能够稳定滑动件51a、51b的两个端表面与壳体31内表面之间的接触，从而能够稳定间隔件50所隔开的每个腔室的密封性。
在转子40转动部分41的周边表面(圆柱体的圆周表面)上形成了一个切口部分42，它是一个平齐的表面，并且它不与贯通部分41a交迭。如图4A所示，如果空腔32被间隔件50所分成的腔室中同时出现吸入口31a和排出口31b，那么吸入口31a和排出口31b彼此连通。因此在泵30中形成了墨通道。
放置转子40的转动部分41使得转动部分41上没有形成切口部分42的周边表面能够接触壳体31内周边表面的左上部分(一个特定部分)。如图4B和4C所示，转动部分41能够接触壳体31内周边表面的左上部分。因此，通过转动转子40能够闭合从吸入口31a到排出口31b的墨通道，从而改变了通道中的流阻。
下面描述在打印机1的打印过程中怎样通过泵30给喷墨头2供墨。墨滴从喷墨头2喷到输送皮带8所输送的纸张上，从而把想要的图像打印在纸张上。当墨滴从头体18的喷嘴中喷出时，在头体18中产生负压，并且利用负压和喷嘴的毛细管作用并通过吸力，喷墨头2从墨箱20的墨袋22中抽出墨。
因此，当喷墨头2抽出墨时，在形成一部分墨通道(在喷墨头2到墨箱20之间)的泵30中，转子40所停止的位置使得转动部分41的切口部分42位于如图3和4A所示的这样一个腔室中，即它位于壳体31被间隔件50隔开的空腔中，并且在这个腔室中同时出现吸入口31a和排出口31b。
也就是说，由于转动部分41具有切口部分42，在转子40和壳体31的内周边表面之间形成了间隙。当泵30中的吸入口31a和排出口31b彼此连通时，间隙提供了墨通道，同时也形成了从喷墨头2到墨箱20之间的墨通道，这样就可以给喷墨头2供墨。另外，在泵30中从吸入口31a到排出口31b的通道中的流阻变得较低，墨箱20和喷墨头2以较低的泵30中的流阻彼此连通。这样在打印过程中，随着墨从喷墨头2喷出，墨按照需要从墨箱20提供给喷墨头2。
下面描述喷墨打印机1在排除气体的过程中对泵的操作。当执行排除墨中的气泡时(例如在更换墨箱20后)，泵30使得驱动装置(未示出)转动齿轮并且转子40从示于图4A的状态开始转动。只有随着转子40的转动，泵30才能强行送出墨。换言之，当转子40在图4B中箭头所示的方向转动时，转子40的周边表面(除了切口部分42)与壳体31的内周边表面接触，并且关闭从吸入口31a到排出口31b的墨通道。因此空腔32被分成3个腔室与吸入口31a连通的腔室，与排出口31b连通的腔室，和既不与吸入口31a也不与排出口31b连通的腔室。因此，当转子40继续在图4C中箭头所示的方向转动时，与吸入口31a连通的腔室扩大，在这个腔室中产生负压，于是从墨箱20中吸出墨。另一方面，随着转子40的转动，与排出口31b连通的腔室缩小，并且留在这个腔室中的墨被强行从排出口31b送到喷墨头2。
随着转子40的转动，如图4C所示，转动部分41的贯通部分41a中的间隔件50和滑动件51a、51b从图4B示出的状态在贯通部分41a的内表面上滑动，并且在与转子40的贯通部分41a交叉的方向移动。即通过转动转子40，沿跨过转动部分41的方向作用在图4B中示出的间隔件50上的向下压力变得比向上压力大，其中向下压力在间隔件50的上端表面和壳体31的内周边表面之间的接触部分处产生，而向上压力在间隔件50的下端表面和壳体31的内周边表面之间的接触部分处产生。这样间隔件50和滑动件51a、51b在与转子40交叉的方向上向下移动。当间隔件50移动时，滑动件51a、51b在贯通部分41a的内表面上滑动，使得间隔件50能够光滑地移动。
另外，随着转子40的转动，间隔件50在移动的同时在纵向延长和缩小，从而间隔件50的两端一直保持与壳体31内表面接触。由于移动和间隔件50随着转子40转动的延长和缩小，在与吸入口31a连通的腔室内能够产生负压，并且与排出口31b连通的腔室内的墨能够通过排出口31b喷出。
这样，当转子40转动时，由于转子40的转动部分41(除了切口部分42)的周边表面与壳体31的内表面接触，从吸入口31a到排出口31b的墨通道被封闭，墨箱20中的墨被强行通过吸入口31a吸入到泵30中并且从排出口31b喷出。这样可以强行把墨通过连接到排出口31b的管13送到喷墨头2。因此，最初存在于墨中的气泡或陷在墨中的气泡能够通过与泵30中排出口31b连接的管13被排除。
利用泵30的力，即泵30从墨箱20抽吸墨并同时把墨喷到喷墨头2的力，陷在墨中的气泡随着墨一起被送到喷墨头2，从而从喷墨头2到墨箱20这条墨通道中的气泡被清除。
当转子40处于与限定壳体31中空腔32的壁表面的特定位置相接触的位置时，即使在转子40转动中，吸入口31a和排出口31b也一直保持彼此不连通。换言之，从吸入口31a到排出口31b之间的流动通道的流阻一直保持较高。这样在排气过程中，泵30强迫墨流动的性能没有降低。
上述泵的构造件数目相当少，因此其结构简单，所以很容易把它制造成较大的尺寸或较小的尺寸，并且它适合构成利用压力输送少量流体的泵。因此，这个泵非常适合用作在喷墨打印机中输送墨的泵。
另外，为了提高在排气过程中泵30强迫墨流动的性能，即提高泵性能，可以把泵30的一个改进泵60用于喷墨打印机1中。图5A和5B示出了根据这个实施例的泵30的第一个改进的运行状态，换言之，示出了在排气过程中转动泵130的转子140所带来的状态变化。在第一个改进中，除了泵130以外，喷墨打印机1具有和上述打印机相同的结构。设计泵130只用它排气。因此喷墨打印机1的结构使得当在喷墨头2处的纸张上进行打印时，墨箱20中的墨通过一条绕过泵130的墨通道19(在图3中用双点划线表示)提供给喷墨头2。墨通道的两端都设有阀门(未示出)，在泵130运行时它们闭合，在泵130没有运行时它们打开。除了上述区别外，包括泵130的喷墨打印机1的结构与该实施例中的一样，为了简洁就不对它进行描述了。至于第一个改进中的泵130结构，用同样的参考标号表示与该实施例的泵30相同的部件，也不再描述了。
作为改进的泵130在图5A和5B中示出，它与泵30一样，包括具有吸入口31a、排出口31b和开口33的壳体31。在壳体31中的空腔32中设有转子140，与上述泵30类似，它能够在固定位置转动，但是，在转子140的转动部分141的周边表面上没有形成切口部分42。这是与泵30的不同处。除了没有切口部分42外，与转子140相关的转轴43、贯通部分41a、滑动件51a、51b、间隔件50、连接到排出口31b上的过滤器储存部分35、直接与吸入口31a连在一起的空心针25等都与上述的各个部件一样并且用类似的标号表示。
泵130的转子140放置的位置使得转动部分141的周边表面与壳体31的内周边表面的特定部分接触。即使在转子140转动时，转子140的转动部分141的周边表面也一直与壳体31的内周边表面接触。因此，如图5A所示，形成在壳体31上的吸入口31a和排出口31b处于3个腔室中的两个不同腔室内，这些腔室都在被壳体31、转子140和间隔件50分开的空腔32中。
当泵130的转子140转动时，转子140的转动部分141与壳体31接触的表面不会间断，这是由于在转动部分141的周边表面上没有形成切口部分52。换言之，由于没有形成连通吸入口31a和排出口31b的间隙，泵通过吸入口31a把墨吸入空腔32的性能以及把墨从空腔32通过排出口31b排出的性能都得到了增强。
下面描述在喷墨头2处执行排气过程时对泵130的操作。在打印中，如上所述，泵130的转子140停止并且通过示于图3的墨通道19把墨箱20的墨提供给喷墨头2。
只有在转子140转动时泵130才能强迫送出墨。即当转子140在图5A中箭头示出的方向转动时，如图5B所示，与吸入口31a连通的腔室扩大，并且在腔室中产生负压。因此从墨箱20吸入墨。另一方面，与排出口31b连通的腔室随着转子140的转动缩小，并且腔室中的墨被强迫从排出口31b排到喷墨头2。随着转子140的转动，放置在贯通部分41a中的间隔件50和滑动件51a、51b也运动，其运动形式与上述随着泵30的转子40的转动而进行的运动一样。
与吸入口31a连通的腔室和与排出口31b连通的腔室永远是封闭的，这是由于转子140的转动部分141的周边表面一直与限定壳体31中空腔32的壁表面的特定部分接触。即使转子140连续转动，吸入口31a和排出口31b也永远不会连通。因此，与上述泵30相比，泵130的性能得到提高，并且在排气过程中不会降低泵130的送墨能力。
将参考图6A、6B和7A到7C描述包括在根据这个实施例喷墨打印机1中的泵的第二个改进。除了泵220以外，喷墨打印机1的第二个改进的结构与使用泵30的喷墨打印机1的结构一样，因此为了简洁略去了对它的描述。对于第二个改进中的泵230的结构，用类似的标号表示与泵30等效的部件并且不进行重复描述。
第二个改进的泵230的壳体31包括一个在其中能够转动的转子240。如图6A和6B所示，转子240由在壳体31中转动的转动部分241和向转动部分241传递转动力的转轴242构成。在壳体31的一个端面上形成了让转轴242穿过的开口233。转动部分241是圆柱形，并且它所具有的厚度使得它的两个端表面在轴向与限定空腔32的端壁表面(壳体31的内端表面)接触。在转动部分241的周边表面上沿径向形成了贯通部分41a。
如图6B所示，转轴242为圆柱形，它从转动部分241的一端表面伸出。转轴242还具有圆柱形突出部分243，它位于与设有转动部分241一侧相反的端表面上。在图6B中的突出部分243右侧设有开槽凸轮245。突出部分243与形成在开槽凸轮245端表面上的凸轮凹槽246接触，凸轮凹槽246面对转子240。
开槽凸轮245是圆盘状，并且在面对转子240的端表面上形成了在周向连续的凸轮凹槽246。凸轮凹槽246的中心在图6A的右下方向上偏离凸轮245的中心。因此当开槽凸轮245转动时，凸轮凹槽245在一个圆周上运动。
在转子240的转动部分241和开槽凸轮245之间设有引导件247和齿轮249。在引导件247的厚度方向上形成了穿过它的椭圆形开口248。转轴242穿过开口248。因此，当开槽凸轮245转动时，凸轮凹槽246强迫转轴242的突出部分243移动，并且转动部分241也通过转轴242移动。由于转轴242穿过引导件247的开口248，从而产生沿开口248方向的移动。如图7B所示，当转子240的转动部分241的周边表面与壳体31的内表面(在壳体31中限定空腔32的壁表面)左上部分(一个特定部分)保持接触时，开槽凸轮245的转动所导致的转子240的移动受引导件247开口248的限制。
如图6B所示，齿轮249放置的位置使得它的侧表面保持与转轴242的周边表面恒定接触。因此，在驱动装置(未示出)转动齿轮249时，在与齿轮249转动方向相反的方向上给转轴242施加了一个转动力，并且转动部分241也转动。
与上面的实施例类似，间隔件50和把间隔件50夹在中间的两个滑动件51a、51b在转动部分241的中心跨过转动部分241放置在转动部分241的贯通部分41a内。
图7A示出的间隔件50在一个平面内为长方形板状，它所具有的长度使得间隔件50的两个端表面在它的纵向(跨过转动部分241的方向)与壳体31的内表面接触。间隔件50总是把壳体31中的空腔32分成两个腔室。在所分成的腔室中，如图7A所示，吸入口31a与排出口31b连通的腔室提供了墨通道，墨箱20中的墨能够通过这个墨通道提供给喷墨头2。当开槽凸轮245转动半圈后，随着转轴242沿着引导件247的开口248的转动，如图7B所示，转子240的转动部分241与壳体31的内表面接触，这样吸入口31a与排出口31b连通的腔室被进一步分成两个腔室。因此这个状态下吸入口31a与排出口31b之间的流动通道的流阻比图7A示出的状态要高。
下面描述在喷墨打印机1的打印过程中是怎样把墨提供给喷墨头2的。类似于泵30，泵230形成了喷墨头2和墨箱20之间墨通道的一部分。当在纸张上进行打印时，泵230中的转子240大致处于壳体31中空腔32的中心并且停止在图7A所示的位置，这样喷墨头2能够吸入墨。换句话说，转子240所停止的位置使得壳体31中的空腔32被放置在转子240的贯通部分41a中的间隔件50分开，从而形成了吸入口31a与排出口31b连通的腔室。
由于吸入口31a与排出口31b彼此连通，提供了从喷墨头2到墨箱20的墨通道，这样就能够把墨提供给喷墨头2。换言之，泵230的壳体31中从吸入口31a到排出口31b的墨通道的流阻变低，并且在打印过程中随着墨喷出，通过泵230足够量的墨从墨箱20提供给喷墨头2。
下面描述喷墨打印机1在排气过程中对第二个改进的泵的操作。在排气过程中，泵230中的转子240从图7A示出的位置移动到图7B示出的位置。换言之，从转子240的中心基本位于壳体31中空腔32的中心位置开始，开槽凸轮245转动半圈后，转子240的转轴242的突出部分243沿着凸轮凹槽246移动，转子240的转轴242沿着引导件247的开口248移动，并且转子240的转动部分241的周边表面与壳体31的内表面在图7B示出的特定位置接触。因此，在壳体31中由放置在转子240的贯通部分41a的间隔件50分开的空腔32中，关闭了从吸入口31a到排出口31b的流动通道。
然后驱动装置(未示出)转动齿轮249，从而在图7B箭头示出的逆时针方向转动转子240。当转子240在图7B箭头示出的逆时针方向转动时，如图7C所示，由于转子240转动而被隔开的、与吸入口31a连通的腔室扩大，从而在腔室中产生负压并且从墨箱20中吸墨。另一方面，与排出口31b连通的腔室随着转子240的转动而缩小，并且腔室中的墨通过排出口31b排向喷墨头2。
随着转子240的转动，放置在转子240的贯通部分41a中的间隔件50和滑动件51a、51b从图7B中示出的状态在贯通部分41a的内表面上滑动，并且如图7C所示在与转子240交叉的方向上移动。即通过转子240的转动，在与转子240交叉的方向上，在图7B示出的间隔件50上作用了一个向下的压力，它由间隔件50的上端表面和壳体31的内表面之间的接触部分产生，这个力比在间隔件50的下端表面和壳体31的内表面之间的接触部分产生的向上压力大。因此，间隔件50在与转子240交叉的方向上向下移动。当间隔件50移动时，滑动件51a、51b在贯通部分41a的内表面上滑动，从而使得间隔件50平顺移动。
另外，由于随着转子240的转动，间隔件50在移动的同时在它的纵向扩大和缩小，间隔件50的两个端表面保持与壳体31的内表面接触。随着间隔件50跟随转子240的转动而进行的移动、扩大和缩小，在与吸入口31a连通的腔室中能够产生负压，并且与排出口31b连通的腔室中的墨能够从排出口31b排出。
因此，由于吸入口31a与排出口31b彼此连通的腔室被转子240的移动分开，一旦转子240的转动使得从吸入口31a到排出口31b之间的通道关闭，就能够强迫通过吸入口31a从墨箱20中将墨吸入到泵230中并且经排出口31b排墨。这样就能通过与排出口31b连接的管13强迫向喷墨头2送墨。因此，最初在墨中的气泡和陷在墨中的气泡能够通过与泵230中排出口31b连接的管13被排除。
随着泵230从墨箱20中吸墨并且把墨排向喷墨头2，陷在墨中的气泡和墨一起送向喷墨头2，这样就把从喷墨头2到墨箱20的墨通道中的气泡排除掉了。
当转子240处于与壳体31中限定空腔32的壁表面的特定部分接触时，即使转子240转动，吸入口31a和排出口31b依然处于不连通状态。换言之，流动通道中从吸入口31a到排出口31b的流阻保持较高。因此在排气过程中，泵230强迫墨流动的性能不会降低。
将参考图8A和图8B描述根据这个实施例的、包括在喷墨打印机1中的泵的第三个改进。图8A示出了在打印过程中泵330的状态。图8B示出了在排气过程中泵330的状态。由于除了泵330以外，第三个改进的喷墨打印机1与使用泵30的喷墨打印机1的结构基本相同，为了简洁，略去了对它们的详细描述。另外，对于第三个改进的泵330的结构，用类似的参考标号表示与泵30中部件等效的部件并且不进行重复描述。
与上述泵30类似，示于图8A和图8B中的第三个改进的泵330设有具有吸入口31a和排出口31b的壳体61。壳体61中限定了空腔32。在限定空腔32的壁表面中，在吸入口31a和排出口31b之间的壁表面的一部分由可移动壁件65构成。在壳体61中所设的转子340与泵30中的转子类似。但是与泵230中的转子不同，转子340不移动，它只能够在固定位置转动。与转子340相关的贯通部分41a、滑动件51a、51b、间隔件50、连接到排出口31b上的过滤器储存部分35、直接与吸入口31a连在一起的空心针25等都与上述的各个部件一样并且用类似的标号表示。
放置泵330的转子340使得当可移动壁件65在图8B示出的壳体61的内表面周边上时，转子340的周边表面与可移动壁件65接触。这个位置类似于第二个改进中泵230的转子240移动接触的壳体31内表面的特定位置。在这个位置上驱动装置(未示出)转动转子340。即泵330没有象第二个改进那样提供移动转子所需要的部件(如开槽凸轮245和引导件247)。
壳体61设有贯通部分61a，它在壳体61周边表面的一侧，在那里吸入口31a和排出口31b之间的距离较短。贯通部分61a引导可移动壁件65滑动。除了形成贯通部分61a以外，壳体61的形状与根据这个实施例的泵30的壳体31形状类似。
能够在壳体61的贯通部分61a中滑动地引导的可移动壁件65具有形状大致与贯通部分61a的内周边形状类似的外周边，都是长方形。可移动壁件65环绕它的外周边表面设有密封件(未示出)。密封件防止气泡陷入泵330中、在可移动壁件65和贯通部分61a之间的墨中，并且防止墨从泵330中泄露出去。可移动壁件65对着转子340的端表面65a具有与壳体61内表面(限定壳体61中空腔32的壁表面)类似的球形，并且构成了壳体61内表面的一部分。
臂66与可移动壁件65的另一个端表面连接，它在与端表面65a相对的一侧。开槽凸轮68连接臂66的一端，它和与可移动壁件65连接的那端相对。在对着臂66的表面上开槽凸轮68包括凸轮凹槽69，与第二个改进中的开槽凸轮245类似，它是偏心的。因此，当开槽凸轮68转动时，凸轮凹槽69的中心能够在一个圆上移动。
在臂66的一个端部形成了突出部分66a，它对着开槽凸轮68。突出部分66a向凸轮凹槽69伸出并且与凸轮凹槽69配合。因此，当转动开槽凸轮68时，突出部分66a沿着凸轮凹槽69移动，这样臂66在图8B中示出的方向A上移动，并且可移动壁件65也类似移动。通过这样移动可移动壁件65，可移动壁件65可以移动到与泵330的转子340接触的位置和不与转子340接触的位置。这样就改变了壳体61中空腔32内彼此连通的吸入口31a和排出口31b在腔室中的流阻，其中空腔由放置在转子340的贯通部分41a中的间隔件50隔开。
下面描述在喷墨头2的打印过程和排气过程中泵330的操作。如上所述，当喷墨头2打印纸张时，喷墨头2吸墨时从墨箱20供墨，从而泵330的可移动壁件65移动到不与转子340接触的位置。即通过转动开槽凸轮68，臂66的突出部分66a沿着凸轮凹槽69移动，因此可移动壁件65通过臂66沿着贯通部分61a移动。当可移动壁件65与转子340的周边表面隔开时，停止开槽凸轮68，吸入口31a和排出口31b彼此连通。这时停止泵330的转子340使得间隔件50所处的位置能够形成让吸入口31a和排出口31b彼此连通的腔室。
可移动壁件65与转子340的分开使得吸入口31a和排出口31b彼此连通。这样从吸入口31a到排出口31b的通道内流阻变低，与根据这个实施例的泵30一样，随着喷墨头2的喷墨，按需要从墨箱20经过泵330自发地给喷墨头2供墨。
下面描述在排气过程中泵330的操作。可移动壁件65从图8A示出的位置移动到图8B示出的位置。换言之，当开槽凸轮68从可移动壁件65与转子340分开的状态开始移动半圈后，臂66的突出部分66a沿着凸轮凹槽69移动，臂66移动到转子340，并且可移动壁件65的端表面65a与转子340的周边表面接触。这样与上述泵30类似，关闭了从吸入口31a到排出口31b的通道，这个通道形成在由转子340的贯通部分41a中的间隔件50隔开的空腔32内。
与上述泵30类似，利用驱动装置(未示出)在图8B的箭头方向(逆时针)转动转子340。与吸入口31a连通的腔室扩大从而把墨箱20中的墨吸入腔室，并且与排出口31b连通的腔室缩小以将腔室中的墨通过排出口31b强行排出并且送到喷墨头2。间隔件50和滑动件51a、51b跟随转子340转动的移动与跟随上述泵30转子40的转动的移动一样。
随着可移动壁件65的移动，吸入口31a与排出口31b彼此连通的腔室被分隔，从而从吸入口31a到排出口31b的通道被关闭。在通道关闭时转动转子340，与泵30类似，泵330能够强行把墨送到喷墨头2。因此，与上述泵30类似，起初在墨中的气泡和陷在墨中的气泡可以和墨一起通过与泵330排出口31b连接的管13排出，从而能够从墨中清除气泡。另外，与泵30类似，即使转动转子340，吸入口31a与排出口31b也保持不连通。换言之，吸入口31a到排出口31b之间通道的流阻保持在较高值，这样在排气过程中，泵330强迫墨流动的性能不会降低。
将参考图9A到图9C描述根据这个实施例的、包括在喷墨打印机1中的泵的第四个改进。图9A示出了在打印过程中泵430的状态。图9B和图9C示出了在排气过程中当转动泵430转子440时的状态转换。由于除了泵430以外，第四个改进的喷墨打印机1与使用泵30的喷墨打印机1的结构基本相同，为了简洁，略去了对它们的详细描述。另外，对于第四个改进的泵430的结构，用类似的参考标号表示与泵30中部件等效的部件并且不进行重复描述。
图9A中示出的泵430与上述实施例的泵30基本一样，但是它用一个连接转子440周边表面上两个位置的槽道442来代替形成在泵30的转子41上的切口部分42。
如图9A所示，泵430的转子440设在壳体31中，与实施例中的转子40类似，它能够在固定位置转动，并且转子440周边表面的一部分总是和壳体31的内表面保持接触。所切出的槽道442与转子440交叉，它的位置在贯通部分41a和转子440周边表面与壳体31内表面接触位置之间，因此槽道442与贯通部分41a不重叠。
如图9所示，当转子440的槽道442位于由间隔件50隔开的空腔32中的一个腔室中并且在这个腔室中同时存在吸入口31a与排出口31b，那么吸入口31a与排出口31b彼此连通。当转动转子440使得在转子440的周边表面与壳体31的内表面接触的一侧没有槽道442，而在跨过贯通部分41a、与上述那侧相对的另一侧形成了槽道442时，从吸入口31a到排出口31b的墨通道就被关闭了。因此只需要提供连接转子440周边表面上两个位置的槽道442就能够很简单地制造出这种通过转动转子440而改变从吸入口31a到排出口31b之间墨通道的流阻的泵430。
下面描述在喷墨头2进行打印时泵430的操作。当喷墨头2对纸张进行打印时，喷墨头2吸墨，如上所述，这时从墨箱20供墨。如图9A所示，停止转子440使得槽道442位于由间隔件50隔开的空腔32中的一个腔室中，并且在这个腔室中同时存在吸入口31a与排出口31b。
转子440的槽道442使得吸入口31a与排出口31b之间能够连通，从而在泵430中能够提供墨通道。另外，与根据这个实施例的泵30类似，随着墨从喷墨头2中喷出，墨通道中从吸入口31a到排出口31b的流阻变低，并且根据需要墨自发地从墨箱20通过泵430提供到喷墨头2。
下面描述在排气过程中泵430的操作。只有从示于图9A中的状态逆时针转动转子440，泵430才能强迫墨流动。也就是说，如图9B所示，在转子440逆时针转动时，当转子440的周边表面与壳体31的内表面接触的一侧没有槽道442，而在跨过贯通部分41a、与上述那侧相对的另一侧形成了槽道442时，从吸入口31a到排出口31b之间的通道就被关闭了。在这个状态，如图9C所示，当转子440逆时针转动时，与吸入口31a连通的腔室扩大并且把墨箱20中的墨吸入腔室，与排出口31b连通的腔室缩小并且将腔室中的墨通过排出口31b强行排出、送到喷墨头2。间隔件50和滑动件51a、51b跟随转子440转动的移动与跟随上述泵30转子40的转动的移动一样。
因此，当转子440在转动的同时转子440的周边表面与壳体31的内表面接触的一侧没有槽道442，而在跨过贯通部分41a、与上述那侧相对的另一侧形成了槽道442时，从吸入口31a到排出口31b之间的通道就保持被关闭状态，这样与泵30类似墨就被强迫送到喷墨头2。因此，与泵30类似，起初在墨中的气泡和陷在墨中的气泡能够和墨一起通过与泵430中排出口31b连接的管13被排出。
如上所述，当泵30、130、230、330、430中从吸入口31a到排出口31b之间的墨通道被封闭时，转子40、140、240、340、440的连续转动使得即使在没有打印时也能够强迫把墨从墨箱20送到喷墨头2，并且喷墨头2中的气泡也能够和墨一起被排出。另外，通过使得从吸入口31a到排出口31b之间的流阻可变，很容易在喷墨头2处进行打印过程和排气过程。通过控制转子40、140、240、340、440的转数，能够调整泵向喷墨头2送墨的能力和向喷墨头2传送的墨量。
与使用柔性管相反，墨箱20中的空间和喷墨头2中的墨通道在泵30、230、330、430中的空腔32处连接而没有间断，从而防止了由于泵的问题所导致的向喷墨头2的供墨失效。由于不需要在泵30、230、330、430中放置柔性管，可以改善防止泵30、230、330、430中气泡的棚栏效应。由于在墨箱20和泵30、230、330、430之间只有空心针25，气泡几乎不会陷在墨箱20和泵30、230、330、430之间的墨中。
尽管已经参考优选实施例描述了本发明，应该理解本发明不限于上述实施例的具体形式。无须偏离本发明的范围就能够进行各种改进和变化。例如，在排气过程中操作泵时，在转子40、240、340、440转动时，泵30、230、330、430的转子40、240、340、440的周边表面和壳体31、61的内表面(限定壳体内空间的壁表面)可以一直不接触，从而在它们之间有一个小间隙。也就是说，在泵30、230、330、430壳体31、61的空腔32中由间隔件50隔开的两个腔室中的、同时出现吸入口31a和排出口31b的腔室中，转子40、240、340、440的周边表面可以尽量与泵30、230、330、430的壳体31、61的内表面靠近，从而使得从吸入口31a到排出口31b的流阻变高。当转子40、240、340、440在这个状态转动时，能够通过吸入口吸墨并且通过排出口排墨。
在上面的实施例和改进中，泵30的转子40和泵330的可移动壁件65利用开槽凸轮移动。但是，也可以使用汽缸移动它们。
可以不提供过滤器储存部分35。另外，不必要提供把间隔件50夹在中间的、放置在转子40、240、340、440的贯通部分41a中滑动件51a、51b。间隔件50可以由几个片层堆叠形成。另外，可以在与贯通部分41a的内表面接触的间隔件50表面涂覆作为滑动剂的涂层。本发明不仅可以应用在行式喷墨打印机中，还可以应用在串行喷墨打印机中。
本发明不仅可以应用在喷墨打印机中，还可以应用到任何需要从吸入口吸入流体并且从排出口排出流体的泵功能的装置中。另外，吸入的流体和从泵中排出的流体不限于墨，可以是其它的流体或空气。
间隔件50不仅可以用EPDM制造，也可以用其它的合成橡胶制造，如SBR(苯乙烯丁二烯橡胶)、NBR(腈丁二烯橡胶)、CR(氯丁二烯橡胶)和氟橡胶。另外，滑动件51a、51b不仅可以用缩醛聚甲醛(POM)树脂制造，也可以用其它工程树脂制造，如聚碳酸酯(PC)树脂、聚丙烯(PP)树脂和聚乙烯(PE)树脂。
间隔件50可以具有下述形状。在下面的描述中，假设泵的基本结构是应用在本实施例的泵30。因此，除了间隔件50以外，用与泵30中所使用的同样的参考标号表示其它的部件，并且对同样的部件不重复描述。
如图11A到11E所示，间隔件50为板状件，在它的边沿部分上切出斜面，斜面面对的方向与间隔件50的转动方向R(图11E)相反，从而所形成的斜面(图11的50a、50b、50c)与间隔件50的前表面和后表面里大约30度角，因此边沿部分朝向边沿逐渐变薄。间隔件50的最靠边部分具有圆角。间隔件50穿过转子40的内部并且在放置时它的前表面和后表面与转子40的转轴平行。间隔件50保持在转子40中使得它能够在垂直于转子40转轴的方向上并且沿着间隔件50的前表面和后表面滑动。间隔件50在它的边沿部分与壳体31的内表面接触以将空腔32分成两个部分。
当转子40转动时，间隔件50随着转子40一起转动，同时根据作用在壳体31内表面上的压力在滑动方向滑动。因此间隔件50在保持与壳体31内表面接触的同时进行转动。由于对间隔件50的边沿部分进行了锥化，它朝向边沿逐渐变薄。如图10所示，当它们与壳体31的内表面接触时，它们进行弹性变形，在与转子40转动方向相反的方向上弯曲。因此，间隔件50与壳体31的内表面紧密接触。
滑动件51a、51b是由缩醛聚甲醛(POM)树脂制成的薄板件，因此如上所述，滑动件51a、51b与转子40之间产生的摩擦阻力比间隔件50与转子40之间产生的摩擦阻力小。滑动件51a、51b放置在间隔件50和转子40之间。
放置间隔件50和滑动件51a、51b使得间隔件50和滑动件51a、51b的两个端部在它们的纵向从转子40的周边表面伸出。由于间隔件50是弹性件，它在纵向能够伸缩。滑动件51a、51b在纵向上比间隔件50短，因此可以控制它们使得滑动件51a、51b的两个端面不与壳体31的内表面接触。
图12A到12D分别示出了转子40在0度、45度、90度和135度的转动位置。在转子40的转动位置到达180度后，除了图12中的腔室32a、32b改变了位置外，相对于180度对称的间隔件50所处的位置与转子40在0度时间隔件所处的位置类似。
当转子40在空腔32中的偏心位置转动时，在由间隔件50、转子40和壳体31所隔开的腔室32a、32b中，与吸入口31a连通的腔室容积逐渐增加，随着容积的增加(参考图12A和12B中的腔室32a)，墨通过吸入口31a吸入。当转子40进一步转动时，已经吸入了墨的腔室到达了不与吸入口31a连通的位置(参考图12C中的腔室32a)，并且随后到达了与排出口31b连通的位置(参考图12D中的腔室32a)。当腔室到达了与排出口31b连通的位置时，腔室容积开始逐渐减小，随着容积的减小(参考图12A到12D中的腔室32b)，墨从排出口32b送出。
如上所述，根据泵30，随着转子40的转动，作用在壳体31内表面的压力使得间隔件50在滑动方向滑动，从而间间隔件50保持与壳体31内表面的接触。因此，与使用由弹簧驱动的两个叶片那种相关现有技术的泵相比，泵30的结构简单并且具有较少的麻烦。另外，由于泵30不使用弹簧，能够减少部件数量并且能够降低制造成本。
另外，间隔件50的边沿在与壳体31内表面接触的时候，在与转子40转动方向相反的方向上弯曲，从而它们很容易贴紧壳体的内表面。与使用两个叶片不变形地与壳体31的内表面接触的现有技术相比，这样就增加了间隔件50和壳体31内表面的接触程度(空气密封或流体密封)，并且提高了泵的性能。
特别是间隔件50的边沿朝向边沿逐渐变薄使得间隔件50很容易向边沿变形。即使在壳体31的内表面上有沟沟坎坎时，间隔件50在它的边沿也很容易变形从而与这些沟沟坎坎配合，与不使用这种锥化边沿的装置相比，间隔件50和壳体31内表面之间的接触程度(空气密封或流体密封)变得非常高。另外，与整个间隔件50都比较薄的情况相比，根据这个实施例的间隔件50不会过度弯曲而超过其边沿部分。因此，间隔件50不会随着内部压力的增加而过度弯曲。
另外，由于滑动件51a、51b放置在间隔件50和转子40之间，间隔件50可以随着滑动件51a、51b相对于转子40平顺滑动。因此，与不使用滑动件51a、51b的情况相比，间隔件50相对于转子40的移动变得平顺，这样就提高了泵的可靠性。
如上所述，根据配备了具有这种结构的泵30的喷墨打印机1，泵30的结构相当简单，并且可以用相当低的制造成本来制造它。另外，发展较小尺寸的泵30也较容易，不大可能发生失效，另外泵的性能也很优异。因此，这些因素都有助于降低喷墨打印机1的制造成本，使得泵能紧凑地容纳在喷墨打印机1中的有限空间内，并且避免诸如供墨失效等麻烦。
尽管上面实施例中使用的滑动件51a、51b能够提高间隔件50的滑动性，但是如果间隔件51的滑动性已经很好，就没有必要再在泵30中提供滑动件51a、51b。
在图13A到13H中示出了一种结构，这种结构中间隔件的滑动性能够得到提高。例如，这种间隔件70具有由POM树脂形成的芯件71，在芯件71的周边设有氟橡胶形成的接触部分72。
间隔件70由芯件71和接触部分72组成，它们由所谓的外插模制技术整体形成，在这个技术中，首先把芯件71放置在模子中，然后把氟橡胶的复合原材料注入模子中，从而模制出接触部分72。在芯件71上形成了多个通孔71a，并且把制造接触部分72的材料嵌入通孔71a中。这样尽管分层只发生在芯件71和接触部分72之间的界面处，芯件71和接触部分72永远不会分开。与分别制造芯件71和接触部分72然后再把它们粘合在一起相比，上述制造方法能提供非常好的强度。
与间隔件50类似，在具有上述结构的间隔件70的边沿部分也切出斜面，从而所形成的斜面(图13的70a、70b、70c)与间隔件70的前表面和后表面呈大约30度角，因此边沿部分朝向边沿逐渐变薄。间隔件70的边沿部分与壳体31的内表面接触时在与转子40转动方向相反的方向变形，因此与壳体31的内表面紧密接触。
芯件71比接触部分72略厚。当间隔件70放置在转子40中时，芯件71的前表面和后表面主要与转子40的贯通部分41a的内表面接触。因此，与完全由氟橡胶制造的间隔件50相比，间隔件70相对于转子40具有足够高的滑动性，同时没有滑动件51a、51b。
因此，与只用一种材料形成的间隔件相比(参考与壳体31的接触程度来选取这种材料)，只要间隔件70具有上述结构，它就能够相对于转子40平顺滑动。因此能够提高泵30的可靠性。另外，与只用一种材料形成的间隔件相比(参考与转子40之间的相对滑动性能来选取这种材料)，间隔件70能够与壳体31接触，因此提高了泵的性能。另外，不需要提供滑动件51a、51b。芯件71的尺寸精度比由橡胶为基材料制成的间隔件尺寸精度要高，从而可以最小化转子40和间隔件70之间的间隙而不会损坏滑动性，并且能够控制间隔件70的后冲。这些都能对稳定泵30的操作起到作用并且提高泵30的可靠性。
涉及本发明实施例及其改进的泵包括一个壳体，它的内部具有由内壁表面限定的空腔，并且包括吸入口，墨通过吸入口被吸入空腔，还包括排出口，墨通过排出口从空腔中排出；一个转子，它能够在空腔中转动并且在与转子交叉的方向具有一个形成在转子上的通槽；和一个间隔件，它能够和转子一起转动并且在与转子交叉的方向上相对于转子被可滑动地支撑，使得间隔件的边沿部分与限定空腔的内壁表面保持接触。
根据这个结构，当转动转子时，间隔件在与转子交叉的方向上的滑动以及间隔件在与转子交叉的方向上的伸缩使得边沿部分与限定空腔的内壁表面接触，因此墨能够通过吸入口被吸入空腔中，并且被吸入的墨能够通过排出口从空腔中排出。因此，与相关现有技术中的泵所使用的由弹簧促动的两个叶片结构比较，使用间隔件的泵结构较简单并且麻烦较少。另外，当泵不使用弹簧时，能够减少部件的数目并且能够降低制造成本。
在上述的泵中，转子能够转动并且与限定腔室的内壁表面的特定位置保持恒定或间歇接触。当转子与内壁表面的特定位置接触时，空腔被分成多个腔室，并且每个腔室由壳体、转子和间隔件所包围，并且吸入口和排出口出现在各个腔室中。当墨通过吸入口被吸入空腔中和通过排出口排出空腔时，能够有效地进行墨的吸入和排出，从而提高了泵的性能。
根据这个结构，当转子与内壁表面的特定位置接触时，吸入口和排出口分别在由壳体、转子和间隔件所包围的不同腔室中。因此，当墨通过吸入口被吸入空腔内部和通过排出口排出空腔时，能够提高吸入墨和排出墨的效率，从而提高了泵的性能。
在上述泵中，滑动件与间隔件之间的滑动摩擦系数比转子与间隔件之间的滑动摩擦系数小，并且放置滑动件使得间隔件放置在滑动件之间。
根据这个结构，放置在滑动件之间的间隔件能够相对于转子与滑动件一起平顺滑动。与不放置滑动件的情况相比，随着转子的转动，间隔件相对于转子的移动很平顺并且提高了泵的可靠性。
在上述的泵中，滑动件的长度相对于与转子交叉的方向比间隔件的长度短。根据这个结构，由于间隔件从滑动件的两端伸出，从转子中伸出的间隔件50不会在两端过分弯曲。因此，间隔件变得容易滑动，这样能够在间隔件和壳体之间保证稳定的可密封性并且防止产生过大的转动扭矩。
上述的泵结构使得当吸入口和排出口在相对于间隔件的同一侧(在间隔件隔开的空腔中的同一个腔室中)时，吸入口和排出口之间的流阻是可变的。根据这个结构，墨箱中的空间和喷墨头中的墨通道以低流阻在泵中彼此连通。在打印过程中，随着喷墨，足够量的墨从墨箱经过泵提供到喷墨头。
另一方面，通过把腔室中的流阻设定得非常高并且连续转动转子，即使不执行打印，墨也能被迫从墨箱提供到喷墨头，并且喷墨头中的气泡能够随墨一起排出。这样，通过简单地使流阻可变，喷墨头能够同时在打印过程和排气过程中使用。
与使用柔性管的情况相比，墨箱中的空间和喷墨头中的墨通道在泵中没有隔离地连接，因此防止了由泵失效引起的供墨失败。另外，由于在泵中不需要提供柔性管，可以提高泵中气泡的不可渗透性。
如本发明的第二个改进所示，可以构造泵使得当转子在与内壁表面的特定位置接触的位置和转子在不与内壁表面的特定位置接触的位置之间移动时流阻能够变化。根据这个结构，当转子处于与内壁表面的特定位置接触的位置时，即使转子转动流阻也总是保持较高，因此在执行排气过程时泵的性能不会降低。
如本发明的第三个改进所示，可以构造泵使得当与内壁表面的特定位置靠近的壁表面在与转子接触的位置和不与转子接触的位置之间移动时流阻能够变化。根据这个结构，当与内壁表面的特定位置靠近的壁表面处于与转子接触的位置时，即使转子转动流阻也总是保持较高，因此在执行排气过程时泵的性能不会降低。
如本发明的实施例所示，可以构造泵使得转子包括一个位于转子周边表面上的切口部分并且在转动时与限定腔室的内壁表面的特定位置保持恒定或间歇接触，随着转子转动，吸入口和排出口之间的流阻随着切口部分位置的变化能够变化。根据这个结构，通过在转子周边表面上提供切口部分能够简单地制造泵。
如本发明的第四个改进所示，可以构造泵使得转子包括一个连接转子周边表面上两个位置的槽道，并且在转动时与限定腔室的内壁表面的特定位置保持恒定或间歇接触，随着转子转动，吸入口和排出口之间的流阻随着槽道位置的变化能够变化。根据这个结构，通过提供连接转子周边表面上两个位置的槽道能够简单地制造泵。
根据具有这种在上述实施例和改进中所披露的泵的喷墨打印机，泵的结构相当简单，并且可以用相当低的制造成本来制造它。另外，发展较小尺寸的泵也较容易，不大可能发生失效，另外泵的性能也很优秀。因此，这些因素都有助于降低喷墨打印机的制造成本，使得泵能紧凑地容纳在喷墨打印机中的有限空间内，并且避免诸如供墨失效等麻烦。
在这种喷墨打印机中，可以使用泵利用压力把墨从墨箱提供到喷墨头中。当最初从墨箱向喷墨头供墨时，能够使用泵使墨充满从墨箱到喷墨头的通道。当执行排气过程以将喷墨头的喷嘴中变稠的墨排出时，使用泵强迫向喷墨头送墨，这样变稠的墨从喷墨头的喷嘴中排出，从而恢复喷墨头的性能。
另外，在这种喷墨打印机中，构造转子使得当不操作泵时它停在一个转动位置上并且它具有一个通道，在停止状态，这个通道给吸入口和排出口之间提供连通。当在转子的停止状态墨从喷墨头中喷出时，墨从墨箱经过通道提供给喷墨头。
根据上述的喷墨打印机结构，当没有操作泵时，将泵中的转子构造为位于转动位置上，并且吸入口和排出口彼此通过通道连通。当墨从喷墨头喷出时，墨从墨箱通过通道提供给喷墨头，并且泵永远不会阻碍墨的流动。
也就是说，在这种喷墨打印机中，当墨从喷墨头喷出来执行通常的打印时，墨因此从喷墨头中的通道中减少，喷墨头中墨通道内的压力降低，在墨箱侧和喷墨头侧之间产生压差，并且墨从墨箱流到喷墨头。这时如果构造泵使得它中断在墨箱到喷墨头之间墨的流动，就应该提供一条绕过泵的旁路并且保证从墨箱到喷墨头的通道。
但是，由于泵包括具有上述通道结构的转子，就不需要提供旁路了，并且可以保证从墨箱流到喷墨头的墨通道。因此，这样就简化了墨通道的结构，并且也有助于降低制造成本和提高对喷墨打印机的维护。
在涉及本发明的实施例和改进的喷墨打印机中，其中具有流体通道的金属针直接连接到吸入口并且针尖插入墨箱。根据这个结构，由于金属针只放在墨箱和泵之间，气泡很难陷在墨箱和泵之间的墨中。
另外，上述喷墨打印机包括一个连接泵和喷墨头的墨通道。形成墨通道的一个部分与排出口连接并且面向垂直方向，而且一个过滤器放置在这个部分，并且在水平方向上放置过滤器。
根据这个结构，由于过滤器放置在与排出口连接并且面向垂直方向的部分，而且过滤器在水平方向上放置，当最初让墨进入还没有墨的泵的空腔时所陷在墨中的气泡很容易穿过过滤器，这是由于气泡的浮力和泵的转动力合在一起会对墨中的气泡产生一个相当大的力。因此提供给喷墨头的墨不太可能由于大量气泡停滞在过滤器的上游侧而中断。
在上述的喷墨打印机中，排出口形成在壳体在垂直方向上的上侧。根据这个结构，在墨最开始被吸入时陷在空腔中的气泡可以顺利地排出而不需要抵抗浮力，因此得到较高的喷墨质量。
在根据本发明实施例和改进的泵中，至少间隔件的两端与壳体的内壁表面接触，并且弹性变形，在与转子转动方向相反的方向上弯曲。因此，间隔件与壳体的内壁表面紧密接触。根据这个结构，至少间隔件的两端与壳体的内壁表面完全紧密接触。因此，与使用两个叶片与壳体的内壁表面接触、没有变形的现有技术泵比较，这个结构增强了间隔件与壳体内壁表面之间的接触程度(空气密封或流体密封)，并且提高了泵的性能。另外，由于间隔件的柔性增加，与同样长度的非柔性间隔件相比，间隔件在转子中滑动得少一些。因此转子得运动变得平顺。
另外在泵中，间隔件的形状在朝向边沿的方向逐渐变薄。根据这个结构，间隔件可能朝向边沿变形。即使在壳体的内壁表面上有一些沟沟坎坎，间隔件在它的边沿也很容易变形从而与这些沟沟坎坎配合，与不使用这种锥化结构的情况相比，间隔件和壳体内壁表面之间的接触程度(空气密封或流体密封)变得非常高。另外，与整个间隔件都比较薄的情况相比，这个间隔件不会过度弯曲而超过其边沿部分。因此，间隔件不会随着内部压力的增加而过度弯曲。
在泵中，间隔件具有由第一种材料形成的第一部分，这种材料使得第一部分在与壳体接触时容易产生弹性变形，还具有由第二种材料形成的第二部分，第二种材料使得第二部分没有第一部分那么容易变形，并且第一部分和转子之间的摩擦阻力比第二部分和转子之间的摩擦阻力大。
在具有这种结构的泵中，第一种材料是主要与壳体接触的优选材料，它们可以采用以橡胶为基的材料，如氟橡胶、乙烯丙烯二烯三元聚合物(EPDM)为基的橡胶，苯乙烯丁二烯(SBR)橡胶、腈基丁二烯橡胶(NBR)、氯丁二烯橡胶(CR)等。由于氟橡胶的易滑动性，它是上面的材料中最优选的。第二种材料优选具有低摩擦阻力和高耐磨损性的材料，例如可以选择工程树脂，如缩醛聚甲醛(POM)树脂、聚碳酸酯(PC)树脂、聚丙烯(PP)树脂和聚乙烯(PE)树脂等。
对于第一部分，需要选择主要与壳体接触的部分。对于第二部分，需要选择主要与转子之间具有小摩擦阻力的部分。例如，间隔件可以由芯件和接触部分组成，其中第二种材料形成芯件，第一部分形成接触部分，并且第一部分象框架一样围绕芯部材料，这样就能使边沿由第一种材料形成而前表面和后表面由第二种材料形成。在这种情况下，间隔件的优选结构是使得芯件的前表面和后表面比接触部分厚，这是为了转子主要与芯件的前表面和后表面接触，并且围绕芯件的接触部分可以与壳体的内壁表面紧密接触。间隔件的结构也可以是在由第一种材料形成的前表面和后表面上伸出由第二种材料形成的突出部分。只要第一部分和第二部分能够实现各自的目的，可以将它们设计成任何形式或尺寸。无论间隔件具体是什么形状，与一种材料形成的间隔件相比，由两种材料形成的间隔件能够同时提高与壳体的接触性能和相对于转子的滑动性能。
与只根据与壳体的接触性能来挑选形成间隔件的材料的情况相比，根据这种泵，间隔件可以相对于转子平顺滑动，从而提高了泵的性能。
如果第一部分和第二部分的材料相结合能够彼此提供很高粘合性能的话，可以分别模制第一部分和第二部分并且随后把它们粘合在一起。但是，硬质泡沫塑料和橡胶的结合通常不能提供很高的粘合性。这时，优选通过插入模制方法(有时称为外插模制)使得第一部分和第二部分整体形成，其形成形式使得尽管只在它们之间的界面上发生分层，它们也永远不分开。
权利要求
1.一种泵，它包括一个壳体，其内部具有由其内壁表面限定的空腔，并且包括第一通孔，流体通过第一通孔被吸入空腔，还包括第二通孔，流体通过第二通孔从空腔中排出；一个转子，它能够在空腔中转动，并且具有一个转轴和在与转轴交叉的方向上形成在转子上的一个通槽；和一个间隔件，它在与转轴交叉的方向上被可滑动地支撑在通槽中，随着转子的转动，间隔件能够和转子一起转动并且至少间隔件的两端在相对于与转轴交叉的方向上与限定空腔的内壁表面保持恒定接触，其中空腔被分成多个腔室，每个腔室由壳体、转子和间隔件包围。
2.根据权利要求1所述的泵，其中转子是可以转动的并且与限定空腔的内壁表面的第一位置保持恒定或间歇接触，并且当转子至少与内壁表面的第一位置接触时，第一通孔和第二通孔处于不同的腔室中。
3.根据权利要求1所述的泵，进一步包括一个滑动件，它放置在间隔件的每一侧，其中滑动件和转子通槽之间的滑动摩擦阻力比转子通槽和间隔件之间的滑动摩擦阻力小。
4.根据权利要求3所述的泵，其中滑动件的长度在相对于与转子交叉的方向上比间隔件的长度短。
5.根据权利要求1所述的泵，其中当第一通孔和第二通孔相对于间隔件处于同一侧时，第一通孔和第二通孔之间的流阻是可变的。
6.根据权利要求5所述的泵，其中当转子在与限定空腔的内壁表面的第一位置接触的位置和转子不与第一位置接触的位置之间移动时，流阻变化。
7.根据权利要求5所述的泵，其中当限定空腔的内壁表面的一部分在与限定空腔的内壁表面的第一位置接触的位置和不与第一位置接触的位置之间移动时，流阻变化。
8.根据权利要求5所述的泵，其中转子在围绕转子的外周边表面上具有切口部分，并且转子在转动时与限定空腔的内壁表面的第一位置恒定或间歇接触，流阻根据在转子转动时切口部分相对于第一通孔和第二通孔的位置变化而变化。
9.根据权利要求5所述的泵，其中转子具有一个连接外周边表面上两个位置的连通通道，并且转子在转动时与限定空腔的内壁表面的第一位置恒定或间歇接触，流阻根据在转子转动时连通通道相对于第一通孔和第二通孔的位置变化而变化。
10.根据权利要求5所述的泵，其中第二通孔形成在壳体上垂直方向的上侧。
11.根据权利要求1所述的泵，其中至少间隔件的两端可弹性变形，它们在与壳体的内壁表面接触时在与转子转动方向相反的方向上弯曲，并且与壳体的内壁表面紧密接触。
12.根据权利要求11所述的泵，其中间隔件的形状为朝向边沿部分越来越薄。
13.根据权利要求11所述的泵，其中间隔件具有由第一种材料形成的第一部分，第一种材料使得第一部分在与壳体接触时弹性变形，还具有由第二种材料形成的第二部分，第二种材料使得第二部分的弹性变形小于第一部分，并且第一部分和转子之间的摩擦阻力比第二部分和转子之间的摩擦阻力大。
14.根据权利要求1所述的泵，其中金属针直接连接到第一通孔，在金属针的内部具有流体通道。
15.根据权利要求1所述的泵，其中当泵不工作、转子停止在一个转动位置时，转子具有连通第一通孔和第二通孔的通道。
16.一种喷墨打印机，它包括一个喷墨头，它向记录介质喷墨；一个墨箱，它容纳供给喷墨头的墨；一个泵，它包括一个壳体，其内部具有由其内壁表面限定的空腔，并且包括第一通孔，流体通过第一通孔被吸入空腔，还包括第二通孔，流体通过第二通孔从空腔中排出；一个转子，它能够在空腔中转动，并且具有一个转轴和在与转轴交叉的方向上形成在转子上的一个通槽；和一个间隔件，它在与转轴交叉的方向上被可滑动地支撑在通槽中，随着转子的转动，间隔件能够和转子一起转动并且至少间隔件的两端在相对于与转轴交叉的方向上与限定空腔的内壁表面保持恒定接触，其中泵连接在喷墨头和墨箱之间，空腔被分成多个腔室，每个腔室由壳体、转子和间隔件包围。
17.根据权利要求16所述的喷墨打印机，其中当泵的第一通孔和第二通孔在相对于间隔件的同一侧时，第一通孔和第二通孔之间的流阻在第一腔室中是可变的，第一腔室是形成于由间隔件隔开的空腔中的两个腔室之一并且第一通孔和第二通孔在这个腔室中。
18.根据权利要求16所述的喷墨打印机，其中金属针直接连接到第一通孔，在金属针的内部具有流体通道，并且针尖插入墨箱。
19.根据权利要求16所述的喷墨打印机，其中连接泵和喷墨头的墨通道形成有这样的一部分，该部分与第二通孔连接并且面向垂直方向，一个过滤器放置在该部分中使得过滤器的表面在水平方向设置。
20.根据权利要求16所述的喷墨打印机，其中第二通孔形成在壳体上垂直方向的上侧。
21.根据权利要求16所述的喷墨打印机，其中当泵不工作、转子停止在一个转动位置时，转子在这个转动位置停止时转子具有连通第一通孔和第二通孔的通道，并且在转子停止在这个转动位置而墨从喷墨头喷出时，墨从墨箱通过该通道提供到喷墨头。
22.一种泵，它包括一个壳体，其内部具有由其内壁表面限定的空腔，并且包括第一通孔和第二通孔，流体通过第二通孔从空腔中排出；一个转子，它能够在空腔中转动，并且具有一个转轴和在与转轴交叉的方向上形成在转子上的一个通槽；和一个间隔件，它在与转轴交叉的方向上被可滑动地支撑在通槽中，随着转子的转动，间隔件能够和转子一起转动并且至少间隔件的两端在相对于与转轴交叉的方向上与限定空腔的内壁表面保持恒定接触，其中转子和壳体能够彼此相对移动，使得转子和壳体在第一位置彼此接触并且在第二位置分开。
23.一种泵，它包括一个壳体，其内部具有由其内壁表面限定的空腔，并且包括第一通孔，流体通过第一通孔被吸入空腔，还包括第二通孔，流体通过第二通孔从空腔中排出；一个转子，它能够在空腔中转动，并且具有一个转轴和在与转轴交叉的方向上形成在转子上的第一通槽和第二通槽；和一个间隔件，它在与转轴交叉的方向上被可滑动地支撑在第一通槽中，随着转子的转动，间隔件能够和转子一起转动并且至少间隔件的两端在相对于与转轴交叉的方向上与限定空腔的内壁表面保持恒定接触，其中当转子不转动时，第二通槽的第一端靠近第一通孔，并且第二通槽的第二端靠近第二通孔。
全文摘要
一种泵包括一个壳体、一个转子和一个间隔件。壳体在其内部具有其内壁表面所限定的空腔并且包括一个吸入口和一个排出口，其中流体通过吸入口被吸入空腔，通过排出口从空腔中排出。转子在空腔中能够转动。间隔件在与转子交叉的方向上相对于转子被支撑，使得它的两端与限定空腔的内壁表面接触，并且能够和转子一起转动。当转动转子时，间隔件在与转子交叉的方向上滑动并且在同一方向上伸缩，因此间隔件的两端与壳体的内壁表面恒定接触。因此，流体通过吸入口被吸入空腔并且被吸入的流体通过排出口从空腔中排出。
文档编号F01C21/00GK1526556SQ200410007500
公开日2004年9月8日 申请日期2004年3月5日 优先权日2003年3月5日
发明者高木修, 清水靖宏, 葛谷进, 冈本次男, 宏, 男 申请人:兄弟工业株式会社