專利名稱：齒輪泵和液體噴射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種齒輪泵和一種裝入齒輪泵的液體噴射裝置。
背景技術(shù)：
齒輪泵由于具有簡單的結(jié)構(gòu)而通常優(yōu)于其它類型的泵。圖1顯示了一種傳統(tǒng)的齒輪泵100。該齒輪泵100具有容納在容納室102中的主動齒輪103和從動齒輪104，其中容納室102形成在機殼101中(例如參照專利文件1)。主動齒輪103和從動齒輪104分別由旋轉(zhuǎn)軸105和106可旋轉(zhuǎn)地支撐。吸入室110和排出室112被確定在容納室102中。
旋轉(zhuǎn)軸105經(jīng)形成在外殼101中的軸孔(未示出)延伸，而由主動齒輪103的軸孔107接收。旋轉(zhuǎn)軸105的部分突出到機殼101外部。旋轉(zhuǎn)軸106由在從動齒輪104的中央部形成的軸孔108和外殼101的軸孔(未示出)接收。
當(dāng)主動齒輪103和從動齒輪104旋轉(zhuǎn)時，吸入室110中的液體被轉(zhuǎn)移，而被包圍在由主動齒輪103的齒和容納室102的內(nèi)表面111確定的空間和由從動齒輪104的齒和容納室102的內(nèi)表面111確定的空間，以順序被排放到排出室112。
專利文件1日本公開專利公布第8-093657號。

發(fā)明內(nèi)容
在現(xiàn)有技術(shù)中，液體可從排出室112流回到容納室102或從齒輪泵100內(nèi)的部件之間的間隙泄漏。這會降低液體的抽取效率。通過精密機械加工齒輪103和104和機殼101，以使每個齒輪103和104和容納室102之間的間隙最小，可以提高液體的抽取效率。然而，高精度地加工齒輪103和104和機殼101會增加制造成本和制造工序的數(shù)量。
本發(fā)明提供了一種齒輪泵，其緊湊且容易制造，并具有很高的排放液體能力；本發(fā)明也提供了一種包含這種齒輪泵的液體噴射裝置。
本發(fā)明的一個方面提供了一種齒輪泵。該齒輪泵設(shè)置有包括容納室和軸孔的機殼。主動軸可旋轉(zhuǎn)地由軸孔支撐。主動齒輪容納在容納室并由主動軸旋轉(zhuǎn)。主動齒輪包括軸孔，其用于在旋轉(zhuǎn)時接收主動軸和沿容納室的內(nèi)表面滑動的齒。從動齒輪容納在容納室中，并包括在旋轉(zhuǎn)時與主動齒輪的嚙合并沿容納室的內(nèi)表面滑動的齒。當(dāng)主動軸被附于主動齒輪的軸孔時，在主動齒輪的軸孔和主動軸之間形成有間隙。
本發(fā)明的另一個方面是一種齒輪泵。該齒輪泵設(shè)置有包括容納室和支撐孔的機殼。主動軸可旋轉(zhuǎn)地由支撐孔支撐。主動齒輪容納在容納室并由主動軸旋轉(zhuǎn)。主動齒輪包括用于容納主動軸的軸孔和沿容納室的內(nèi)表面滑動的齒。從動齒輪容納在容納室中，并包括在旋轉(zhuǎn)時與主動齒輪的齒接合并沿容納室的內(nèi)表面滑動的齒。密封板密封了容納室。在機殼和密封板中形成的軸支撐可旋轉(zhuǎn)地支撐著從動齒輪的從動軸。當(dāng)從動軸被附于軸支撐時，在軸支撐和從動軸之間形成有間隙。
本發(fā)明的另一個方面是一種用于排放流體的齒輪泵。該齒輪泵設(shè)置有包括開口的、確定容納室的機殼。流體在吸入位置流入容納室，并在排出位置流出容納室。主動齒輪和從動齒輪被設(shè)置在容納室中，以便當(dāng)被旋轉(zhuǎn)時，將來自吸入位置的流體轉(zhuǎn)移到排出位置。第一密封件接觸主動齒輪和從動齒輪的至少一部分，其封閉了容納室的開口并防止流體從排出位置流回到吸入位置。第二密封件被設(shè)置在第一密封件的外側(cè)，其以密封狀態(tài)密封容納室。


圖1是一種傳統(tǒng)齒輪泵的剖視圖；圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的裝入齒輪泵的打印機的示意平面視圖；圖3是顯示圖2的齒輪泵的透視圖；圖4和圖5是顯示圖2的齒輪泵的分解透視圖；圖6和圖7是顯示圖2的齒輪泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的平面視圖；
圖8為顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的齒輪泵的透視圖；圖9是顯示圖8的齒輪泵的分解透視圖。
圖10和圖11是顯示圖8中所示齒輪泵的機殼和每個齒輪的透視圖；圖12是顯示處于容納每個齒輪的狀態(tài)中的機殼的平面圖；圖13為顯示機殼的仰視圖；圖14是顯示形成圖8中的齒輪泵的下部密封組件的軸密封部件的透視圖；圖15是顯示軸密封部件的透視圖；圖16是顯示形成下部密封組件的下部蓋的透視圖；圖17是顯示下部蓋的透視圖；圖19是圖8的齒輪泵的放大剖視圖；圖20(a)、20(b)和20(c)是示意圖，每一個顯示了軸密封部件在密封狀態(tài)、放大狀態(tài)和其中外壓力很高的直徑減小狀態(tài)的操作；圖21是圖8的齒輪泵的上部密封組件的分解透視圖。
圖22是顯示形成上部密封組件的襯墊或密封的透視圖；圖23是顯示形成上部密封組件的限制部件的透視圖；圖24是修改的齒輪泵的局部剖視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的裝入齒輪泵的液體噴射裝置。圖2是用作液體噴射裝置的噴墨記錄設(shè)備(打印機)的示意平面圖。
該打印機包括具有大體類似盒形的框架2。壓紙卷筒(platen)3被設(shè)置在框架2中，而當(dāng)作目標(biāo)的記錄紙(未示出)由紙饋送機構(gòu)(未示出)被饋送到壓紙卷筒3。
引導(dǎo)部件4被設(shè)置在框架2上，以與壓紙卷筒3的縱向方向平行?？裳匾龑?dǎo)部件4移動的滑架5由引導(dǎo)部件4支撐?；茈姍C6被附于框架2。利用沿一對帶輪PL卷繞的齒輪皮帶7，滑架電機6驅(qū)動滑架5。當(dāng)滑架電機6被驅(qū)動時，滑架電機6的驅(qū)動力由齒輪皮帶7傳送到滑架5，而在由引導(dǎo)部件4支撐的同時，滑架5沿與壓紙卷筒3的縱向方向平行的方向往復(fù)運動。
用作液體噴射頭的記錄頭8被設(shè)置在滑架5的下部表面(面對壓紙卷筒3的表面)。噴嘴形成在面對壓紙卷筒3的記錄頭8的下表面中。
框架2包括墨盒容器9。用作液體存儲部分的墨水盒10(在第一實施例中為6個)被附于墨盒容器9。多個墨水盒10存貯多種墨水。加壓泵(未示出)經(jīng)相應(yīng)的管T對從多個墨水盒10向記錄頭8供應(yīng)的墨水加壓。
記錄頭8包括用于加壓墨水的壓電元件(未示出)。記錄頭的噴嘴向記錄紙排放加壓后的墨水液滴。
由柔性成分或部件制成的用于保持盒形帽12的帽固定器11被設(shè)置在框架2的非打印區(qū)域。帽固定器11固定帽12，以便帽12的開口面對記錄頭8的噴嘴表面。當(dāng)打印機1處于非打印狀態(tài)中時，帽固定器11由驅(qū)動機構(gòu)(未示出)驅(qū)動以將帽12緊密地接觸到噴嘴表面，以防止噴嘴附近變干。
連接帽12的內(nèi)部和外部的吸入口(未示出)形成在帽12中。管13將吸入口連接到設(shè)置在框架2中的泵單元14。泵單元14由管15連接到廢墨水箱16。當(dāng)帽12封住噴嘴表面而泵單元14被驅(qū)動時，由帽12和噴嘴表面確定的空間被減壓，以便抽入該空間中的空氣和墨水。這會抽入留在記錄頭8的噴嘴中的高粘性墨水、空氣泡、集中在噴嘴表面的墨水和灰塵，從而清潔了記錄頭8。利用泵單元14，從記錄頭8抽取的墨水和相類似物被送到廢墨水箱16。
泵單元14包括驅(qū)動電機(示示出)、驅(qū)動機構(gòu)和齒輪泵20(參照圖3)。當(dāng)驅(qū)動電機被驅(qū)動時，齒輪泵20被驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動。
現(xiàn)在將描述設(shè)置在泵單元14中的齒輪泵20。圖3是齒輪泵20的透視圖；而圖4和圖5是齒輪泵20的分解透視圖。圖6和圖7是顯示齒輪泵20內(nèi)部的平面視圖。圖6顯示了其中容納齒輪的狀態(tài)；和圖7顯示了其中未容納齒輪的狀態(tài)。
如圖3所示，齒輪泵20包括外殼121。軸座121b形成在外殼121的外表面上。軸座121b可旋轉(zhuǎn)地支撐主動軸122。主動軸122被連接到包括驅(qū)動電機的驅(qū)動機構(gòu)。驅(qū)動電機沿r1方向旋轉(zhuǎn)主動軸122以旋轉(zhuǎn)外殼121中的主動齒輪126(參見圖4)。
如圖4所示，外殼121具有大體類似盒的形狀。外殼121包括在上表面121a處開口的容納室(容納凹陷)。容納室123包括第一容納部分124和第二容納部分125。容納部分124和125每個均為大體圓柱形。第一和第二容納部分124和125彼此部分地重疊。吸入部分123a和排放部分123b被確定在外殼121中的第一容納部分124和第二容納部分125之間。
如圖7所示，軸孔128形成在第一容納部分124的底面中。軸孔128可旋轉(zhuǎn)地支撐主動軸122。軸支撐129形成在第二容納部分125的底面中。軸支撐129支撐著從動齒輪127的從動軸130的下端。軸支撐129的內(nèi)徑比從動齒輪127的從動軸130的外徑大。在第一實施例中，軸孔128為通孔，而軸支撐129為凹陷。從軸支撐129連續(xù)延伸的槽131形成在第二容納部分125的底面中。
螺口插座121d形成在外殼121的上表面121a中的四個角的每一個中。每個螺口插座121d為圓柱形以便容納螺釘P。
現(xiàn)在將描述主動齒輪126和從動齒輪127。如圖4到6所示，主動齒輪126的中央部包括軸孔135。軸孔135容納主動軸122的末端部122a。如圖4和6所示，主動軸122的末端部122a為矩形柱。矩形柱末端部122a以外的部分為圓柱形。軸孔135為根據(jù)末端部122a的形狀的矩形孔。如圖6所示，軸孔135的內(nèi)徑比主動軸122的末端部122a的外徑大。因此，當(dāng)主動軸122被附于主動齒輪126上時，少量空余空間(間隙)形成在主動軸122的末端部122a和軸孔135之間。軸孔135的尺寸被確定，以便當(dāng)主動軸122的末端部122a在軸孔135中旋轉(zhuǎn)某一預(yù)角度時，末端部122a的角部與軸孔135接合，以將主動軸122的旋轉(zhuǎn)傳送到主動齒輪126。如圖4和6所示，從動齒輪127的中央部包括軸孔138。軸孔138實質(zhì)為圓形并可旋轉(zhuǎn)地容納圓柱形從動軸130。
如圖6所示，主動齒輪126和從動齒輪127以相互嚙合的狀態(tài)分別被容納在第一容納部分124和第二容納部分125中。吸入室139和排出室140由容納室123、主動齒輪126和從動齒輪127確定。更確切地說，由主動齒輪126、從動齒輪127和吸入部分123a圍繞的空間為吸入室139，外部流向齒輪泵20的墨水暫時停留其中。由主動齒輪126、從動齒輪127和排出部分123b圍繞的空間為排出室140，通過主動齒輪126和從動齒輪127旋轉(zhuǎn)而從吸入室139排放的墨水暫時停留其中。
主動齒輪126通過主動齒輪126的每個齒的齒頂與第一容納部分124(容納室123的內(nèi)部)的內(nèi)表面124S之間的接觸而定位。主動軸122的末端部122a被插入定位的主動齒輪126的軸孔135。由于軸孔135大于主動軸122的末端部122a的外徑，因此軸孔135與裝配到軸孔135的主動軸122的末端部122a之間形成間隙C1。間隔C1補償了外殼121的軸孔128相對于主動齒輪126的軸孔135的偏移。更確切地說，主動齒輪126不由主動軸122定位，而是由第一容納部分124的內(nèi)表面124S定位的。因此，雖然由于外殼121的軸孔128和軸孔135之間的成型誤差等會出現(xiàn)偏移，但由于軸孔135大了對應(yīng)于間隔C1的量因此由軸孔128容納的主動軸122在軸孔135中吸收了偏移。通過將密封環(huán)R(參照圖4和圖5)附于末端部122a，由軸孔135容納的主動軸122以無法移動的方式連接到主動齒輪126。
從動齒輪127通過每個齒的齒頂與第二容納部分125(容納室123的內(nèi)部)的內(nèi)表面125S之間的接觸而定位。從動軸130被可旋轉(zhuǎn)地插入被定位的從動齒輪127的軸孔138中，而從動軸130的下端由外殼121的軸支撐129支撐。如上所述，軸支撐129的內(nèi)徑比從動齒輪130的外徑大。因此，在從動軸130和軸支撐129(參見圖6)之間形成有間隙C2。間隙C2補償了外殼121的軸支撐129相對于從動齒輪127的從動軸130的偏移。更確切地說，從動齒輪127不由從動軸130定位，而是通過與第二容納部分125的內(nèi)表面125S接觸而定位。由成型誤差等導(dǎo)致的偏移很可能會出現(xiàn)在外殼121的軸支撐129和由從動齒輪127容納的從動軸130之間。然而，通過從動軸130在大了對應(yīng)于間隙C2的量的軸支撐129內(nèi)的運動，這種偏移被吸收了。此外，用作偏置裝置的擠壓彈簧145被壓力配合到槽131。擠壓彈簧145實質(zhì)為U形，而使從動軸130偏離排出室140(排出位置)。
容納主動齒輪126和從動齒輪127的外殼121由用作密封板的蓋132密封。如圖4所示，蓋132包括從上部表面132a突起的吸入管141和排出管142。吸入管141和排出管142分別包括中央孔141a和142a。當(dāng)蓋132密閉外殼121時，中央孔141a和142a被形成以分別對應(yīng)于吸入室139和排出室140的位置。吸入管141被連接到與帽12連接的管13，而從帽12排放的墨水經(jīng)吸入管141流入齒輪泵20的吸入室139。排出管142被連接到與廢液箱16連接的管15，而排出室140中的墨水經(jīng)排出管142被送到廢液箱16。此外，四個突起155形成在蓋132的上部表面132a上。突起155為圓形，且通過與將被描述的蓋按壓彈簧153接觸而被按壓。
如圖5所示，壓配合槽147形成在蓋132的下部表面132b中。環(huán)形密封件148被壓配合到壓配合槽147中。密封件148包括由人造橡膠或相類似物制成的柔性部件。當(dāng)蓋132被附于外殼121時，密封件148被附于外殼121，并密封容納室123。
如圖5所示，軸支撐144形成在蓋132的下部表面132b處。以與在外殼121中形成的軸支撐129相同的方式，軸支撐144支撐著從動軸130的上端。軸支撐144的內(nèi)徑比從動軸130的外徑大。因此，從動軸130以某一間隙C3(參見圖6)由軸支撐144容納。從軸支撐144連續(xù)延伸的槽143形成在蓋132中。用作偏置裝置的擠壓彈簧146被壓力配合到槽143中。實質(zhì)為U形的擠壓彈簧146使從動軸130偏離排出室140。
如圖3所示，蓋按壓彈簧153被附于蓋132的上部表面(上部表面132a側(cè))。如圖4和5所示，蓋按壓彈簧153為板形，并具有沿蓋132彎曲的兩個相對側(cè)。用于容納蓋132的吸入管141和排出管142的孔H30形成在大體蓋按壓彈簧153的中部。大體U形的狹縫或四個彈簧部分154形成在蓋按壓彈簧153中的孔H30的相對側(cè)處的四個位置中。當(dāng)蓋按壓彈簧153被附于蓋132時，每一個彈簧部分154被蓋132上的每個突起155向上推動并彈性偏轉(zhuǎn)。蓋132以彈簧部分154的反作用力按壓和接觸外殼121。
孔H10和H20分別形成在蓋132和蓋按壓彈簧153的四個角中。諸如螺帽的緊固件(未示出)被附于經(jīng)外殼121和孔H10和H20延伸的四個螺栓P的末端。這將蓋132和蓋按壓彈簧153固定到外殼121。
現(xiàn)在將描述齒輪泵20在清潔記錄頭8時的操作。在頭清潔期間，蓋固定器11被驅(qū)動而用帽12封閉記錄頭8的噴嘴表面。響應(yīng)從打印機1的控制部分(未示出)提供的預(yù)定定時驅(qū)動信號，驅(qū)動電機被驅(qū)動而主動軸122沿r1的方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)主動軸122沿r1方向旋轉(zhuǎn)時，主動軸122的末端部122a與主動齒輪126的軸孔135接合并沿r1方向旋轉(zhuǎn)主動齒輪126。由于與主動齒輪126嚙合，然后從動齒輪127沿r2方向旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)主動齒輪126和從動齒輪127被旋轉(zhuǎn)時，容納在吸入室139中的墨水被包圍在由齒之間的槽和容納室123的內(nèi)表面124S和125S確定的空間中，而順序被送到排出室140。因此，吸入室139進(jìn)入低壓狀態(tài)。由于吸入室139和帽12之間的壓差，帽12中的墨水和空氣通過管13流入吸入室139。墨水被順序從吸入室139送到排出室140。因此，吸入室139恒定地處于低壓狀態(tài)，而排出室140位于其中壓力高于吸入室139的狀態(tài)。
因此，當(dāng)主動齒輪126和從動齒輪127被旋轉(zhuǎn)時，吸入室139中具有低壓的墨水被包圍在由齒和容納室123的內(nèi)表面124S和125S之間的槽確定的空間中，而被送到排出室140。當(dāng)從動齒輪127的齒頂移動離開第二容納部分125的內(nèi)表面125S的邊緣部125a(參見圖6)時，由于該空間與排出室140之間的壓差，在排出室140附近，趨向于出現(xiàn)墨水的突然流動。然而，由于從動軸130被擠壓彈簧145和146偏置離開排出室140，從動軸130抑制了被移向軸支撐129和144。相反地，主動齒輪126移向排出室140。然而，由與主動軸接合導(dǎo)致的摩擦限制了主動齒輪126移向主動軸122。
第一實施例具有如下優(yōu)點。
(1)主動齒輪126通過與在外殼121中形成的第一容納部分124的內(nèi)表面124S接觸而被定位。此外，由于大于主動軸122的末端部122a的外徑的軸孔135，主動軸122和軸孔135之間形成間隙C1。如果外殼121的軸孔128由于例如成形誤差而未對準(zhǔn)軸孔135，即使在主動齒輪126和內(nèi)表面124S之間形成的間隙不大，被插入軸孔128的主動軸122也在軸孔135中吸收了未對準(zhǔn)，以便主動齒輪126與內(nèi)表面124S接觸而被定位。因此，主動軸122被配合到外殼121的軸孔128和主動齒輪126的軸孔135，而不用高精度地加工主動齒輪126、外殼121和相類似物。此外，由于不需要在主動齒輪126和內(nèi)表面124S之間形成大的間隙，確保了主動齒輪126的齒槽和內(nèi)表面124S確定的空間的密封。更確切地說，齒輪泵20的泵性能被提高，且不用高精度地加工部件。此外，齒輪泵20未被擴大。
(2)從動齒輪127通過與第二容納部分125的內(nèi)表面125S接觸而被定位。此外，用于支撐被插入從動齒輪127中的從動軸130的軸支撐129和144比從動軸130的外徑大，而從動軸130被插入軸支撐129和144，帶有間隙C2、C3。更確切地說，當(dāng)成形誤差和相類物導(dǎo)致從動軸130相對于外殼121的軸支撐129和144的偏移時，從動軸130在軸支撐129和144內(nèi)吸收了位移，而不用在從動齒輪127和第二容納部分125的內(nèi)表面125S之間形成大的間隙。這使從動齒輪127和內(nèi)表面125S以彼此接觸的狀態(tài)定位。因此，從動軸130被裝配到軸支撐129和144，而不用高精度地處理從動齒輪127、外殼121和相類似物。此外，在從動齒輪127和內(nèi)表面125S之間不用形成大的間隙。這保證了由從動齒輪127的齒槽和內(nèi)表面125S確定的空間的密封。
(3)槽131和143從用于支撐從動齒輪127的從動軸130的軸支撐129和144連續(xù)形成。擠壓彈簧145和146被分別壓裝配入槽131和143。擠壓彈簧145和146使從動軸130偏離排出室140。因此，即使當(dāng)從動齒輪127的齒頂移動離開第二容納部分125的內(nèi)表面125S的邊緣部125a，以便排放容納在齒槽中的墨水時，由于擠壓彈簧145和146的偏置，從動軸130被防止出現(xiàn)位移。更確切地說，即使從動軸130帶有間隙C2和C3地被裝配到外殼121的軸支撐129和144中，從動齒輪127也被防止振動。
現(xiàn)在，將參考圖8到圖23描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的齒輪泵20。
圖8是齒輪泵20的整體透視圖；而圖9是齒輪泵20的分解透視圖。如圖8所示，齒輪泵20包括機殼21；設(shè)置在機殼21的上部表面?zhèn)壬系纳喜棵芊饨M件21U；和設(shè)置在機殼21的下部表面?zhèn)壬系南虏棵芊饨M件21L。驅(qū)動軸或主動軸22被突出到下部密封組件21L外。驅(qū)動軸22被連接到泵單元的驅(qū)動機構(gòu)(參見圖2)而由驅(qū)動電機的驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)。
將參考圖10到13描述機殼21。圖10和圖11是顯示機殼21和容納在機殼21中的主動齒輪35和從動齒輪40的透視圖。圖12是顯示容納主動齒輪35和從動齒輪40的機殼21的平面圖；而圖13為機殼21的仰視圖。
如圖10所示，機殼21大體類似盒子并包括上部表面21a和下部表面21b。用于容納主動齒輪35和從動齒輪40的容納室(容納凹陷)23形成在上部表面21a中。容納室23包括第一容納部分24和第二容納部分25。如圖12所示，第一和第二容納部分24和25為大體圓柱形。第一和第二容納部分24和25彼此部分地重疊。吸入部分26和排放部分27形成在機殼21中的第一容納部分24和第二容納部分25之間。
如圖13所示，進(jìn)入端口28被連接到吸入部分26并且形成在機殼21的下表面21b中。該進(jìn)入端口28被連接到形成在下表面21b中的槽21c。如圖12所示，排放端口29被連接到排放部分27和形成在機殼21的下表面21b中的中空部分30。中空部分30形成在下表面21b中以避開槽21c。如圖12所示，機殼21的上表面21a包括用作擠壓部分和具有橢圓形的肋21d，以圍繞容納室23的開口。肋21d與容納室23的開口邊緣隔開。
如圖11和13所示，第一軸座21e從中空部分30的底面突起。第一軸座21e具有大體楔形，而凹陷21f形成在第一軸座21e的中央。如圖13所示，第一軸孔31形成在凹陷21f的底面中。第一軸孔31經(jīng)外殼21延伸并被連接到第一容納部分24的中央位置。聯(lián)接到主動齒輪35的驅(qū)動軸22可旋轉(zhuǎn)地支撐在第一軸孔31中。第一軸孔31的內(nèi)徑比從動軸22的外徑大。當(dāng)驅(qū)動軸22容納在第一軸孔31中時，在第一軸孔31的內(nèi)表面與驅(qū)動軸22的外表面之間形成間隙(參見圖19)。
如圖11所示，第二軸座21g緊接第一軸座21e形成在中空部分30中。第二軸座21g為大體圓柱形，而第二軸孔32形成在第二軸座21g的中央。第二軸孔32經(jīng)外殼21延伸并被連接到第二容納部分25的中央位置。第二軸孔32支撐著從動齒輪40的從動軸44(參見圖9)。
如圖10所示，圓柱形突起34形成在機殼21的上表面21a上的四個角中。每個圓柱形突起34具有圖9中所示螺栓BT擰入的螺釘孔R1，而螺釘孔R1經(jīng)機殼21延伸并在下表面21b處開口。相對的支撐板SP形成在上表面21a上。
現(xiàn)在將描述主動齒輪35和從動齒輪40。如圖11所示，主動齒輪35是其中央形成有第一軸孔38的正齒輪。第一軸孔38為大體矩形凹陷，而僅在下部表面35b中開口。如圖10所示，環(huán)形突起36形成在主動齒輪35的上部表面35a上。如圖11所示，環(huán)形突起37圍繞第一軸孔38形成在主動齒輪35的下部表面35b上。環(huán)形突起36和37的高度小于或等于50μm。在上部表面35a上形成的環(huán)形突起36的外徑小于在下部表面35b上形成的環(huán)形突起37的外徑。
如圖11所示，與主動齒輪35嚙合的從動齒輪40是中央形成有第二軸孔43的正齒輪。第二軸孔43僅在下表面40b中開口。此外，如圖10所示，環(huán)形突起41形成在從動齒輪40的上部表面40a上。如圖11所示，環(huán)形突起42圍繞第二軸孔43形成在下部表面40b上。以與在主動齒輪35上形成的環(huán)形突起36和37同樣的形式，環(huán)形突起41和42的高度小于或等于50μm。在上部表面40a上形成的環(huán)形突起41的外徑小于在下部表面40b上形成的環(huán)形突起42的外徑。
如圖12所示，主動齒輪35和從動齒輪40以相互嚙合的狀態(tài)分別被容納在第一容納部分24和第二容納部分25。驅(qū)動軸22(參見圖9)經(jīng)機殼21的第一軸孔31延伸，并從主動齒輪35的下表面35b被插入第一軸孔38。此外，從動軸44(參見圖9)經(jīng)機殼21的第二軸孔32延伸，并從從動齒輪40的下表面40b被插入第二軸孔43。
如圖12所示，吸入室45和排出室46被主動齒輪35和從動齒輪40確定在容納室23中。吸入室45和排出室46被設(shè)置以將主動齒輪35和從動齒輪40的嚙合位置夾在中間。吸入部分26形成吸入室45的側(cè)表面，而排放部分27形成排出室46的側(cè)表面。
來自外部裝置的墨水經(jīng)在機殼21中形成的槽21c和進(jìn)入端口28流到吸入室45。當(dāng)圖11中主動齒輪35和從動齒輪40由驅(qū)動軸22的旋轉(zhuǎn)分別沿r1方向和r2方向旋轉(zhuǎn)時，吸入室45(吸入位置)中的墨水被包圍在由容納室23的內(nèi)表面和主動齒輪35和從動齒輪40的齒槽確定的空間中，以被轉(zhuǎn)移到排出室46(排出位置)。當(dāng)主動齒輪35和從動齒輪40的齒頂移動離開容納室23的內(nèi)表面時，所包圍的墨水被排放到排出室46。然后，吸入室45進(jìn)入相對的低壓狀態(tài)，而排出室46進(jìn)入相對的高壓狀態(tài)。利用從齒輪35和40順序排出的墨水壓力，排出室46內(nèi)的墨水經(jīng)排放口29被強制流出到在機殼21的下表面21b中形成的中空部分30。
現(xiàn)在，將描述用于封閉機殼21的中空部分30的下部密封組件21L。如圖9所示，下部密封組件21L包括軸密封部件48和下部蓋55。圖14和圖15是軸密封部件48的透視圖；圖16和圖17是下部蓋55的透視圖；而圖18和圖19是齒輪泵20的剖視圖。圖20顯示了軸密封部件48的操作。
首先，將描述軸密封部件48。該密封裝置48由諸如合成橡膠的柔韌材料制成。如圖14所示，軸密封部件48包括板形平臺49和形成在平臺49的上表面48a上用作單向閥的第一密封部分50。第一密封部分50為圓柱形并具有帽52。第一密封部分50的底部51很厚。帽52具有開口53。如圖15所示，在第一密封部分50中形成的軸孔50a被連接到下部表面48b。具有大體楔形的第一密封唇48c形成在平臺49的上部表面48a和下部表面48b上，以便圍繞第一密封部分50。
如圖14和15所示，環(huán)形第二密封唇48d形成在平臺49的上表面48a和下表面48b上的第一密封部分50的右側(cè)。連通孔48e和48f形成在第二密封唇48d和平臺49的邊緣之間。連通孔48e形成在平臺49的右端附近。連通孔48f是長孔并形成在接近有關(guān)軸密封部件48的縱向方向的中部的軸密封部件48的邊緣處，與軸密封部件48的縱向方向平行。第三密封唇48g形成在平臺49的上表面48a和下部表面48b上，以便圍繞連通孔48f。第四密封唇48h沿平臺的周邊形成在平臺49的上表面48a和下部表面48b上。緊固突出部48i從平臺49的外端面處的兩個位置延伸。每個緊固突出部48i包括孔48j。
兩個突起21h形成在機殼21的下表面21b上。這兩個突起21h每個均被兩個緊固突出部48i的孔48j容納；而第一密封部分50被裝配到機殼21的第一軸座21e的凹陷21f以將軸密封部件48固定到機殼21。如圖19所示，第一密封部分50的基部51被按壓與凹陷21f的內(nèi)表面接觸。這保持了凹陷21f的內(nèi)表面與第一密封部分50的基部51的外周表面之間的空間的密封地封閉。此外，驅(qū)動軸22接觸第一密封部分50的開口53并被第一密封部分50的開口53容納。開口53是有斜面的，而開口53的內(nèi)表面和驅(qū)動軸22之間的接觸表面壓力被增加以保持密閉。在第一密封部分50的軸孔50a和驅(qū)動軸22之間形成有間隙。軸孔50a在平臺49的下表面48b中開口。
如圖18所示，平臺49被設(shè)置在機殼21的下部表面21b上，以封閉機殼21的第二軸孔32。當(dāng)軸密封部件48被固定到機殼21時，形成在平臺49中的連通孔48f與在機殼21的下部表面21b中形成的槽21c連通。在平臺49中形成的連通孔48e被設(shè)置在機殼21中形成的中空部分30中(參見圖13)。如圖18所示，中空部分30由軸密封部件48的平臺49封閉，而空間S1(參見圖13和圖18)由中空部分30和平臺49的上部表面48a確定。
現(xiàn)在將參考圖16到17對下部蓋55進(jìn)行描述。下部蓋55包括板形蓋平臺56。階梯表面形成在蓋平臺56的相對側(cè)上，而接合突起K形成在每個階梯表面上。如圖16所示，蓋平臺56具有在下部蓋55的上部表面55a的中央部形成的大體楔形的第一擠壓部分55c。第一擠壓部分55c略微地從上部表面55a突出出來。當(dāng)下部蓋55從軸密封部件48的下部表面48b連接時，第一擠壓部分55c按壓在軸密封部件48上形成的第一密封唇48c。
第二和第三擠壓部分55d和55e形成在下部蓋55的上部表面55a上。如圖16所示，第二擠壓部分55d為在第一擠壓部分55c的右側(cè)形成的突起。當(dāng)下部蓋55被附于軸密封部件48的下表面48b上時，第二擠壓部分55d按壓軸密封部件48的第二密封唇48d。為大體橢圓突起的第三擠壓部分55e按壓軸密封部件48的第三和第四密封唇48g和48h。
如圖16所示，第一軸孔57形成在第一擠壓部分55c的內(nèi)側(cè)。第一軸孔57穿過蓋平臺56和在下部蓋55的底表面55b中形成的第一軸座58延伸。此外，用于連接第一軸孔57和空氣孔60的直線空氣槽59形成在下部蓋55的上部表面55a中。如圖18所示，空氣孔60將蓋平臺56的上表面55a連接到在底表面55b中形成的流阻器容納部分61的內(nèi)部。如圖17所示，流阻器容納部分61為圓柱形并在下部蓋55的底表面55b處開口。由多孔金屬材料(燒結(jié)金屬)制成的流阻器62被裝配到流阻器容納部分61。流阻器62用于限制空氣流入空氣孔60的量。
第二密封部分63被裝配到第一軸座58。第二密封部分63由諸如人造橡膠的柔韌材料形成，并包括大直徑部分64和小直徑部分65。大直徑部分64為大體圓柱形，并具有能夠與第一軸座58過盈配合的內(nèi)徑。小直徑部分65為具有封閉底部的圓柱形，并具有比從動軸22的外徑略大的內(nèi)徑。開口67形成在小直徑部分65的底部66。驅(qū)動軸22以可滑動的方式容納在開口67中。開口67具有斜面(參見圖18)。
如圖18所示，當(dāng)?shù)诙芊獠糠?3被裝配到下部蓋55時，驅(qū)動軸22從所附的第二密封部分63的開口67突出。增加相對于驅(qū)動軸22的接觸表面壓力的開口67保持密封的封閉，以便空氣不會經(jīng)間隙流入第一軸孔57。采用與第一密封部分50同樣的方式，第二密封部分63用作防止空氣流入機殼21的密封。
如圖16所示，進(jìn)入槽69形成在蓋平臺56的上部表面55a的邊緣處。進(jìn)入槽69被連接到進(jìn)入孔70。如圖17所示，進(jìn)入部分71形成在下部蓋55的底面55b中。進(jìn)入孔70在進(jìn)入部分71的下表面處開口。
如圖16所示，排放孔72形成在蓋平臺56的第三擠壓部分55e的內(nèi)側(cè)處的角中。排放孔72穿過蓋平臺56和在下部蓋55的底表面55b中形成的排放部分73延伸，并在排放部分73的下部表面處開口。
如圖16所示，圓柱形突起74形成在下部蓋55的上部表面55a中的四個位置。每個圓柱突起74具有螺栓BT擰入的螺釘孔R2。螺釘孔R2延伸穿過蓋平臺56，并在下部蓋55的底表面55b處開口。
下部蓋55被設(shè)置在固定到機殼21的下部表面21b的軸密封部件48的下部表面48b上。當(dāng)擰入機殼21的每個螺釘孔R1的每個螺栓BT被擰入下部蓋55的每個螺釘孔R2并以螺母(未示出)緊固時，下部蓋55被固定到機殼21，而軸密封部件48被設(shè)置在中間。在下部蓋55的進(jìn)口部71中形成的進(jìn)入孔70、進(jìn)入槽69、在軸密封部件48中形成的連通孔48f、和機殼21中形成的槽21c被彼此連接。更確切地說，進(jìn)入孔70經(jīng)進(jìn)入槽69、連通孔48f、槽21c和進(jìn)入端口28連接到容納室23。
下部蓋55的排放孔72、軸密封部件48的連通孔48e、機殼21的中空部分30、和軸密封部件48的平臺49確定了空間S1。更確切地說，排放孔72經(jīng)連通孔48e、空間S1和排放端口29連接到容納室23。
抽入下部蓋55的進(jìn)入孔70的墨水經(jīng)進(jìn)入槽69、連通孔48f、槽21c和進(jìn)入端口28被送入吸入室45。通過主動齒輪35和從動齒輪40的旋轉(zhuǎn)，墨水從吸入室45被轉(zhuǎn)移到排出室46，并經(jīng)排放端口29被排放到空間S1(參見圖13)。如圖13的箭頭所示，在空間S1中，墨水流經(jīng)第一軸座21e的周邊、第一軸座21e和第二軸座21g之間和第二軸座21g和中空部分30的內(nèi)表面之間的間隙，流向軸密封部件48的連通孔48e。然后，墨水經(jīng)連接孔48e和下部蓋55的排放孔72被排放到外部。
如圖18所示，當(dāng)下部蓋55和軸密封部件48被固定到機殼21時，下部蓋55的流阻器容納部分61的內(nèi)部經(jīng)空氣孔60和下部蓋55的空氣槽59被連接到軸密封部件48的軸孔50a。更確切地說，經(jīng)過流阻器62的空氣可以經(jīng)空氣孔60和空氣槽59流入第一密封部分50中。然而，由于流入第一密封部分50的空氣的量由流阻器62限制，在第一密封部分50的內(nèi)部壓力與外部壓力之間產(chǎn)生了差值。壓差偏移了第一密封部分50的帽52(見圖19)。流阻器容納部分61、空氣孔60、空氣槽59、軸孔50a、凹陷21f和第一軸孔31形成了連接機殼21的外部和容納室23的連通通路。
更具體地說，如圖19所示，用于容納第一密封部分50的凹陷21f經(jīng)第一軸孔31和驅(qū)動軸22之間的間隙被連接到第一容納部分24。因此，第一容納部分24的壓力作為外部壓力作用于第一密封部分50的帽52上。如果第一容納部分24的壓力小于第一密封部分50的內(nèi)部壓力而大于或等于某一預(yù)定值，如圖20(a)所示，帽52不被偏移。相反地，如果第一密封部分50的外部壓力低于內(nèi)部壓力并小于該預(yù)定值(負(fù)壓狀態(tài))，帽偏向第一容納部分24(外側(cè))并擴大了開口53，如圖20(b)所示。開口53的內(nèi)表面移動離開驅(qū)動軸22的外部表面，而產(chǎn)生不密封的狀態(tài)。因此，第一密封部分50的軸孔50a中的空氣從開口53流向機殼21的凹陷21f(參見圖19)。進(jìn)入凹陷21f的空氣經(jīng)機殼21的第一軸孔31和驅(qū)動軸22之間間隙流入第一容納部分24。流入第一容納部分24的空氣作為空氣泡流入相對較低壓力的位置，諸如齒輪35和40的齒槽和容納室23的內(nèi)周表面之間的空間，而然后膨脹。當(dāng)齒輪35和40旋轉(zhuǎn)而齒頂?shù)竭_(dá)排出室46而然后移動離開容納室23的內(nèi)表面時，空氣泡以收縮狀態(tài)被排放到具有相對較高壓力的排出室46。因此，墨水被防止快速流入排出室46。
如果基于某種原因，第一容納部分24上的壓力(外部壓力)變得比第一密封部分50的內(nèi)部壓力更大時，帽52向內(nèi)偏離。這減小了開口53的直徑而保持開口53的內(nèi)表面與驅(qū)動軸22的外表面之間的密封封閉，如圖20(c)所示。更確切地說，僅當(dāng)容納室23處于負(fù)壓狀態(tài)中時，第一密封部分50用作允許空氣從機殼21的外部側(cè)流向容納室23的單向閥。
如圖18所示，通過按壓下部蓋55的第三擠壓部分55e和機殼21的下部表面21b之間的第四密封唇48h，夾在下部蓋55和機殼21之間的軸密封部件48保持機殼21的中空部分30和軸密封部件48之間形成的空間S1密閉。此外，軸密封部件48的第三密封唇48g被按壓在第三擠壓部分55e和圍繞機殼21的槽21c的下部表面21b之間。這以氣密的狀態(tài)密封了軸密封部件48的連接孔48f和下部蓋55的進(jìn)口槽69，而保持墨水流的通路密封。此外，軸密封部件48的第一和第二密封唇48c和48d被擠壓在第一和第二擠壓部分55c和55d和機殼21的第一和第二軸座21e和21g之間。這以密封的狀態(tài)密封了第一和第二軸孔31和32。
現(xiàn)在將參考圖21到23描述上部密封組件21U。圖21是上部密封組件21U的分解透視圖。如圖21所示，上部密封組件21U包括用作第一密封件的密封板75；用作第二密封件的襯墊77；推板78；和用作偏置裝置的限制部件80；圖22是襯墊77的透視圖；而圖23是限制部件80的透視圖。
如圖21所示，密封板75是大體橢圓金屬板。如圖18和19所示，密封板75被設(shè)置在機殼21的上部表面21a上，以便被定位在肋21d的內(nèi)側(cè)處。通過接觸容納在容納室23中的主動齒輪35和從動齒輪40的環(huán)形突起36和41，面對容納室23的密封板75的表面沿每個齒輪的軸向方向定位。因此，在密封板75和機殼21的上部表面21a之間形成有微小的間隙。
襯墊77被附于密封板75的外側(cè)。如圖21所示，襯墊77由諸如人造橡膠的柔韌材料制成，且是尺寸可覆蓋容納室23的開口的大體矩形板。如圖22所示，凹陷77c形成在襯墊77的下部表面77b中。此外，支撐部77d形成在襯墊77的相對側(cè)上。用于容納四個螺栓BT的四個螺孔H3形成在襯墊77的角中。如圖18所示，襯墊77從密封板75的上方設(shè)置。當(dāng)外部施加擠壓力時，襯墊77的下部表面77b被擠靠在機殼21的肋21d上，而被擠壓部分被彈性變形并附于肋21d。因此，容納室23的開口以密封的方式被封閉。此外，密封板75被容納在襯墊77的凹陷77c中。在這里，襯墊77的凹陷77c的底面和密封板75不被按壓。
推板78被附于襯墊77的上部表面77a。如圖21所示，推板78是包括中央開口78c的方形框架。用于容納螺栓BT的四個螺栓孔H4形成在推板78的角中。限制部件80被附于推板78的上部表面78a。
如圖21所示，限制部件80包括大體框架形主體81和從主體81的相對側(cè)向下延伸的兩個臂82。每個臂82為大體L形，其末端向內(nèi)彎曲?？仔纬稍诒?2末端中。用于容納螺栓BT的螺栓孔H5形成主體81的角中。
如圖8和圖23所示，兩個限制部分84形成在主體81中形成的開口83的相對側(cè)上。如圖8和圖23所示，通過在兩個位置將細(xì)長板狀的片彎曲成曲柄形，形成了每個限制部分84。
如圖23中的左限制部分84所示，每個限制部分84包括向內(nèi)延伸的第一水平部分H1；從第一水平部分沿垂直方向向下延伸的垂直部分P1；和從垂直部分向內(nèi)彎曲的第二水平部分H2。擠壓部分85被按壓并在第二水平部分H2的下部表面突起。限制部分84的垂直部分P1具有實質(zhì)與推板78的厚度相同的長度。
如圖18所示，當(dāng)限制部件80從上面被附于推板78時，下部蓋55的接合突起K接合限制部件80的臂82的末端中的孔。此外，襯墊77被設(shè)置以被裝配到機殼21的支撐板SP的內(nèi)側(cè)。在這種狀態(tài)中，臂82被裝配入襯墊77的支撐部分77d中。螺栓被容納在螺栓孔H3到H5，而螺母(未示出)被緊固到從下部蓋55的螺釘孔R2突起的螺桿BT的末端。
因此，推板78、襯墊77、密封板75和機殼21被限制部件80固定到下部蓋55。然后，如圖8和18所示，限制部件80的擠壓部分85接觸襯墊77的上部表面77a，而接觸表面被向下按壓。限制部分84的擠壓部分85被設(shè)置，以位于從主動齒輪35和從動齒輪40的軸延伸的軸線上。更確切地說，限制部分84按壓齒輪35和50的軸位置。因此，如圖19所示，密封板75僅接觸齒輪35，40的環(huán)形突起36和41，而除環(huán)形突起36和41以外的上部表面35a和40a的各部分不接觸密封板75。此外，如圖19所示，襯墊77被螺栓BT的緊固力推靠在肋21d上，以密閉方式封閉容納室23的開口，而限制向密封板75的運動。因此，即使密封板75不附于機殼21的上表面21a，襯墊77也可以從外側(cè)密封容納室23的開口。
襯墊77在密封板75的外側(cè)處被壓靠在機殼21上。這樣，施加到襯墊77的按壓力不被施加到密封板75。為此，在第二實施例中，襯墊77以相對較大的按壓力被壓靠在機殼21上。
現(xiàn)在將描述齒輪泵20的操作。當(dāng)執(zhí)行清潔時，提升機構(gòu)被驅(qū)動，而記錄頭8的噴嘴表面被帽12密封。當(dāng)驅(qū)動命令以預(yù)定定時從打印機1的控制部分(未示出)輸出時，驅(qū)動電機被驅(qū)動而主動軸22沿前進(jìn)方向旋轉(zhuǎn)。因此，如圖12所示，主動齒輪35沿r1方向旋轉(zhuǎn)，而由于與主動齒輪35的嚙合，從動齒輪40沿r2方向旋轉(zhuǎn)。
在這種狀態(tài)中，利用限制部件80的限制部分84，在齒輪35和40的上部表面35a和40a上形成的環(huán)形突起36和41被偏向容納室23的底表面。此外，在齒輪35和40的下部表面35b和40b中形成的環(huán)形突起37和42也由限制部分84偏向機殼21。因此，齒輪35和40的環(huán)形突起36，37，41和42每個均接觸密封板75和機殼21，而上部表面35a和40a和下部表面35b和40b的的其它部分被旋轉(zhuǎn)，而同時保持它們不沿密封板75和機殼21移動的非接觸狀態(tài)。因此，密封板75或機殼21與齒輪35和40之間接觸部分的直徑和接觸面積變得很小。這減小了施加到齒輪35和40的負(fù)載。
當(dāng)主動齒輪35和從動齒輪40被旋轉(zhuǎn)時，吸入室45中的墨水被包圍在主動齒輪75和從動齒輪40的齒槽和容納室23的內(nèi)表面之間確定的空間中，而順序被送到排出室46。因此，吸入室45暫時處于低壓狀態(tài)。然后，蓋12中的墨水經(jīng)管13流入吸入室45，以消除吸入室45的低壓狀態(tài)。在這種狀態(tài)中，與排出室46的壓力相比，吸入室45的壓力較低。然而，由于環(huán)形突起36，37，41和42與密封板75和機殼21的接觸，齒輪35和40的上部表面35a和40a與密封板75之間的間隙和下部表面35b和40b與機殼21之間的間隙小于或等于50μm。這樣，從排出室46經(jīng)間隙流入吸入室45的墨水量變得較小而吸取能力不會被墨水的反向流而降低。
此外，當(dāng)主動齒輪和從動齒輪40的高速旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致第一容納部分24的壓力小于某一預(yù)定值時，由于第一密封部分50的內(nèi)部壓力和外部壓力之間的壓差，第一密封部分50的帽52偏向第一容納部分24，如圖20(b)所示。因此，開口53被加大，而經(jīng)過流阻器62的空氣經(jīng)空氣孔60、空氣槽59和第一軸孔31流入第一容納部分24。即使在容納室23中產(chǎn)生負(fù)壓，只要該壓力大于或等于某一預(yù)定值，如圖20(a)所示，帽52不被偏向容納室23。
流入容納室23的空氣以起泡的狀態(tài)被抽入具有相對較低壓力的吸入室45，而進(jìn)入主動齒輪35和從動齒輪40的齒槽中。然后，空氣泡在由齒槽和容納室23的內(nèi)表面確定的空間中膨脹，而當(dāng)向排出室46排放時收縮。這減緩了在排出室46附近易于出現(xiàn)的墨水的急流。通過防止墨水快速流動，從而防止了由于這種流動導(dǎo)致產(chǎn)生的噪聲。
利用主動齒輪35和從動齒輪40，從帽12流向吸入室45并被送到排出室46的墨水，經(jīng)排放端口29、空間S1、連通孔48e和排放孔72，被引導(dǎo)到與排放部分73連接的管15。流入管15的墨水被排放進(jìn)廢液箱16內(nèi)。結(jié)果，帽12內(nèi)部的墨水和空氣被抽出，帽12進(jìn)入負(fù)壓狀態(tài)，而墨水和空氣泡流從記錄頭8的噴嘴排放出來。
第二實施例具有下述優(yōu)點。
(1)第二實施例采用密封板75，用于密封齒輪泵20的容納室23和防止流體從排出位置到吸入位置的反向流動；和襯墊77，用于以密封狀態(tài)封閉容納室23。密封板75接觸主動齒輪35和從動齒輪40的環(huán)形突起36和41。由于密封板與齒輪35和40的上部表面35a和40a之間的間隙變得很小，防止了從排出位置到容納室23的吸入位置的反向液體流動，而穩(wěn)定了泵的吸入操作和排放操作。此外，襯墊77由諸如人造橡膠的柔韌材料制成，并被壓靠在肋21d上，肋21d從機殼21的上部表面21a上的限制表面76向外突起。因此，即使在密封板75和機殼21之間形成間隙，容納室23也會保持在密封狀態(tài)。此外，齒輪泵20未被擴大。
僅通過由限制部件80的限制部分84產(chǎn)生的按壓力，密封板75就被壓靠在齒輪35和40上。這穩(wěn)定了齒輪35和40的按壓力。此外，齒輪35和40未被過分按壓。這減小于施加到齒輪35和40的負(fù)載。相應(yīng)地，密封板75在以合適的按壓力接觸齒輪35和40的同時防止了容納室23中的反向流。
襯墊77被壓靠在密封板75的外側(cè)上設(shè)置的肋21d上，以用作密封。這樣，通過緊固螺栓BT施加到襯墊77的按壓力不被施加到密封板75。因此，即使以較大的按壓力將襯墊77壓靠在肋21d上，而考慮到由于長時間使用引起襯墊77的退化，也不會向增加施加到齒輪35和40的負(fù)載。因此，襯墊77可以相對較大力被壓靠在機殼21上。因此，即使齒輪泵20被使用很長時間，也可以一直保持容納室23的密封。
(2)第二實施例采用接觸密封板75和機殼21和被設(shè)置在主動齒輪35和從動齒輪40的上部表面35a和40a和下部表面35b和40b的環(huán)形突起36，37，41和42。除齒輪35和40的上部表面35a和40a上的環(huán)形突起36和41外的部分與密封板75處于非接觸關(guān)系。此外，除齒輪35和40的下部表面35b和40a上的環(huán)形突起37和42外的部分與機殼21處于非接觸關(guān)系。相應(yīng)地，主動齒輪35和從動齒輪40之間的接觸部分的直徑較小。這減小了摩擦負(fù)載。此外，由于密封板75和機殼21沿其移動的面積很小，在齒輪35和40旋轉(zhuǎn)期間的粘性負(fù)載被減小，而同時防止容納室23中的反向流。
(3)在第二實施例中，襯墊77為板形而尺寸可覆帽容納室23的開口。由于襯墊77具有簡單的結(jié)構(gòu)，制造步驟和裝配步驟的數(shù)目將得到減少。此外，由于襯墊77為平板形，則不容易出現(xiàn)成型誤差，從而可以提高密封效果的可靠性。
(4)在第二實施例中，限制部件80包括限制部分84。限制部分84利用密封板75將主動齒輪35和從動齒輪40的軸位置按壓到機殼21，而減小了密封板75、齒輪35和40以及機殼21的間隙。更確切地說，隨著限制部分84按壓齒輪35和40的軸位置，防止了容納室23中墨水的反向流動。由于限制部分84按壓齒輪35和40的軸位置，齒輪35和40的環(huán)形突起36和41以外的部分被防止接觸密封板75而增加齒輪35和40的摩擦負(fù)載。
(5)在第二實施例中，被壓靠在襯墊77上的肋21d形成在機殼21上。其中襯墊77被壓靠的面積變小。因此，即使以相對較小的按壓力，襯墊77也可被壓附于肋21d上。相應(yīng)地，容納室23的開口被密封地封閉。
(6)第二實施例采用流阻器容納部分61、空氣孔60和下部蓋55中的空氣槽59以形成從外部到容納室23延伸的空氣流通通路。第一密封部分50被連接到空氣流通通路以便空氣流入容納室23，第一密封部分50被裝配到機殼21的凹陷21f。第一密封部分50被形成以便除基部51以外的部分可以被偏離，而開口53形成在第一密封部分50的帽52中，以可滑動的方式支撐驅(qū)動軸22。當(dāng)?shù)谝蝗菁{部分24的壓力小于某一預(yù)定值(負(fù)壓狀態(tài))時，開口53向容納室23擴大。因此，在開口53的內(nèi)表面和驅(qū)動軸22的外部表面之間產(chǎn)生不密封的狀態(tài)。相應(yīng)地，經(jīng)空氣流動通路流入第一密封部分50的空氣流經(jīng)被擴大的開口53和驅(qū)動軸22，而流入容納室23。因此，空氣與由齒輪35和40的齒槽和容納室23的內(nèi)表面確定的空間中的墨水混合。當(dāng)墨水被排向排出室46時，這降低了該空間與排出室46之間的壓差。從而消除了由排出室46附近的壓差而導(dǎo)致的墨水快速流動，而可以防止由快速墨水流動引發(fā)的震動和噪聲。
每個實施例可以作如下修改。
第一實施例的偏置裝置不局限于實質(zhì)為U形的按壓彈簧，只要從動齒輪127被偏置而偏離排出室140，而可以簡單地是諸如壓簧或板簧的任何彈性部件。
在第一實施例中，主動齒輪126和從動齒輪127由容納室123的內(nèi)表面124S，125S定位?？蛇x地，該齒輪中只有一個可以由相應(yīng)的內(nèi)表同124S或125S定位。
在第一實施例中，用于使從動齒輪127偏離排出室140的擠壓彈簧145和146被設(shè)置在齒輪泵20中。擠壓彈簧145和146可被設(shè)置以使主動齒輪126偏離開排出室140。在這種情況中，槽形成在機殼121的軸孔128中，而擠壓彈簧被壓配合到槽。
在第二實施例中，齒輪泵20可以既用作吸力泵，也用作壓力泵。例如，由齒輪泵20排放的流體(空氣、墨水)可被送到墨盒容納的吸收材料，以利用吸收材料吸收廢墨水。在這種情況中，在被送出齒輪泵20的流體中，只有廢墨水被吸收材料吸收，而墨盒的外殼充滿空氣。更確切地說，在這種情況中，齒輪泵20用作用于將流體送到墨盒的壓力泵。因此，如果柔韌材料制成的墨水填充物(ink pack)被容納在墨水盒中，充滿外殼的空氣擠壓墨水填充物，而強制墨水從墨水填充物中出來，而到記錄頭8。在這種情況中，齒輪泵20的主動齒輪35和從動齒輪40高速地旋轉(zhuǎn)，而排出室46的壓力變得較高。由于齒輪泵20利用限制部件80按壓主動齒輪35和從動齒輪40，因此齒輪35，40不會自由移動。
如圖24所示，在機殼21的上部表面21a上可形成臺階表面90。襯墊77被壓靠在將附于襯墊77的臺階表面90和機殼21上。此外，突起可被設(shè)置在襯墊77上，而與突起接合的接合凹陷可形成在附著襯墊77的機殼21的上部表面21a和機殼21上。
在第二實施例中，第一密封部分50包含在諸如空氣槽的空氣流動通路中，以便空氣流入容納室23。然而，當(dāng)由容納室23中的壓差導(dǎo)致的震動和噪聲不是關(guān)心的問題時，可以省略這種結(jié)構(gòu)。在這種情況中，可以進(jìn)一步減化齒輪泵20的結(jié)構(gòu)。
第二實施例的偏移裝置可改為諸如壓簧的彈性部件。在這種情況中，齒輪泵被擴大。然而，齒輪35和50的軸的按壓被進(jìn)一步保證。
在第二實施例中，齒輪35和40的環(huán)形突起36，37，41和42可被省略。此外，當(dāng)齒輪35和40在旋轉(zhuǎn)期間不可能移動和齒輪35和40的旋轉(zhuǎn)期間的負(fù)載不是特別關(guān)注的問題時，可以全部省略環(huán)形突起36，37，41和42。
在第二實施例中，在其中上部密封組件21U被附于機殼21的狀態(tài)中，間隙(游隙)可以形成在襯墊77的凹陷77c和密封板75之間。這進(jìn)一步保證了施加到襯墊77的力不被施加到密封板75。
第二實施例的齒輪泵20可被安裝在除打印機1之外的裝置中。齒輪泵20用作防止其它裝置中的吸入失效或排放失效并減小每個齒輪(電機)的負(fù)載。
在第一和第二實施例中，齒輪泵20被安裝在所謂的離開滑架型(off-carriage type)打印機1，其中墨盒10不安裝在滑架5上。該齒輪泵20也可以被安裝在將墨盒安裝在滑架上的類型的打印機中。此外，齒輪泵20可被安裝在除液體噴射裝置的設(shè)備中。
在第一和第二實施例中，用于排放墨水的打印機1被作為液體噴射裝置描述。然而，可以使用其它類型的液體噴射裝置。例如，液體噴射裝置可以是諸如傳真機或復(fù)印機的打印裝置，用于噴射制造液晶顯示器、EL顯示器或平面熒光顯示器中使用的諸如電極材料或顏色材料的液體噴射裝置，用于制造生物芯片的噴射有機生物材料的液體噴射裝置，或用作精確吸液管的樣本噴射裝置。此外，流體(液體)并不局限于墨水，而可以是其它類型的流體(液體)。
權(quán)利要求
1.一種齒輪泵，包括包括容納室和軸孔的機殼；可旋轉(zhuǎn)地由軸孔支撐的主動軸；容納在容納室中并由主動軸旋轉(zhuǎn)的主動齒輪，主動齒輪包括用于容納主動軸的軸孔和轉(zhuǎn)動時沿容納室的內(nèi)表面滑動的齒；和從動齒輪，所述從動齒輪容納在容納室中并包括在旋轉(zhuǎn)時與主動齒輪的齒嚙合并沿容納室的內(nèi)表面滑動的齒；其中當(dāng)主動軸被附于主動齒輪的軸孔時，在主動齒輪的軸孔和主動軸之間形成間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的齒輪泵，其中主動齒輪和從動齒輪的位置由容納室的內(nèi)表面確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的齒輪泵，其中在將流體包圍在由齒和容納室的內(nèi)表面確定的空間中的同時，主動齒輪和從動齒輪將流體從容納室的第一位置傳送到第二位置。
4.一種齒輪泵，包括包括容納室和支撐孔的機殼；由支撐孔可旋轉(zhuǎn)地支撐的主動軸；容納在容納室中并由主動軸旋轉(zhuǎn)的主動齒輪，主動齒輪包括用于容納主動軸的軸孔和轉(zhuǎn)動時沿容納室的內(nèi)表面滑動的齒；從動齒輪，所述從動齒輪容納在容納室中并包括在旋轉(zhuǎn)時與主動齒輪的齒嚙合并沿容納室的內(nèi)表面滑動的齒；用于密封容納室的密封板；和軸支撐，所述軸支撐形成在機殼和密封板中，用于可旋轉(zhuǎn)地支撐從動齒輪的從動軸；其中當(dāng)從動軸被附于軸支撐時，在軸支撐和從動軸之間形成間隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的齒輪泵，還包括用于將從動軸偏置到參考位置或起始位置的偏置裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的齒輪泵，其中液體從容納室的排出位置排出，而偏置裝置偏置從動齒輪的從動軸離開排出位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求4到6的任一項權(quán)利要求中所述的齒輪泵，其中容納室的內(nèi)表面確定主動齒輪和從動齒輪的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的齒輪泵，其中在將流體包圍在由齒和容納室的內(nèi)表面確定的空間中的同時，主動齒輪和從動齒輪將流體從容納室的第一位置朝向第二位置傳送。
9.一種用于排放流體的齒輪泵，所述齒輪泵包括確定包括開口的容納室的機殼，流體在吸入位置流入容納室，并在排出位置流出容納室；主動齒輪和從動齒輪，所述主動齒輪和從動齒輪設(shè)置在容納室中，用于當(dāng)被旋轉(zhuǎn)時，將流體從吸入位置傳送到排出位置。第一密封件，所述第一密封件接觸主動齒輪和從動齒輪的至少部分，封閉容納室的開口，并防止流體從排出位置流回到吸入位置；和第二密封件，所述第二密封件設(shè)置在第一密封件的外側(cè)，用于以密封狀態(tài)密封容納室。
10.根據(jù)權(quán)利要求9中所述的齒輪泵，其中第二密封件由柔韌或柔軟材料制成。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10中所述的齒輪泵，其中主動齒輪和從動齒輪每個均包括彼此平行且具有至少一個接觸第一密封件的突起和接觸機殼的突起的側(cè)表面。
12.根據(jù)權(quán)利要求9到11的任一項權(quán)利要求中所述的齒輪泵，其中第二密封件是尺寸可覆蓋容納室的開口的板狀部件。
13.根據(jù)權(quán)利要求9到12的任一項權(quán)利要求中所述的齒輪泵，還包括偏置裝置，該偏置裝置用于以第一密封件偏置主動齒輪和從動齒輪的每個的軸位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13中所述的齒輪泵，其中偏置裝置在對應(yīng)于每個軸位置的位置處按壓第二密封件而間接地朝向軸位置偏置第一密封件。
15.根據(jù)權(quán)利要求9到14的任一項權(quán)利要求中所述的齒輪泵，還包括擠壓部分，所述擠壓部分形成在機殼上、用于擠壓第二密封件。
16.根據(jù)權(quán)利要求9到15的任一項權(quán)利要求中所述的齒輪泵，其中機殼包括用于連接機殼外部和容納室的連通通路，所述齒輪泵還包括單向閥，所述單向閥設(shè)置在連通通路中，用于僅當(dāng)容納室處于負(fù)壓狀態(tài)中時，允許空氣從機殼的外部流到容納室。
17.根據(jù)權(quán)利要求9中所述的齒輪泵，其中第二密封件完全覆蓋第一密封件。
18.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1到17的任一項權(quán)利要求中所述齒輪泵的液體噴射裝置。
全文摘要
一種不要求高度精密機械加工的高性能齒輪泵。該齒輪泵包括具有容納室(123)的機殼(121)。主動齒輪(126)和從動齒輪(127)被定位與容納室的內(nèi)表面接觸。主動齒輪的軸孔(135)寬松地容納主動軸(122)，而形成在機殼和蓋子中的軸支撐(129，144)寬松地容納從動軸(130)。
文檔編號F04C15/00GK1742160SQ20048000268
公開日2006年3月1日 申請日期2004年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月4日
發(fā)明者巖崎充孝 申請人:精工愛普生株式會社