JP3951094B2 - チューブポンプおよびこれを用いたインクジェット式記録装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チューブを加圧し、チューブの変形を利用して圧力を発生するチューブポンプ、およびこのチューブポンプを搭載し、チューブポンプにより発生する負圧を利用して記録ヘッドよりインクを排出するインク吐出能力の回復手段を備えたインクジェット式記録装置、またメインタンク（インクパック）からサブタンクへのインク供給手段としてこのホンプを備えたインクンクジェット式記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット式記録装置は、印刷時の騒音が比較的小さく、しかも小さなドットを高い密度で形成できるため、昨今においてはカラー印刷を中心とした多くの印刷に使用されている。このようなインクジェット式記録装置は、インクカートリッジからのインクの供給を受けるインクジェット式記録ヘッドと、記録用紙を記録ヘッドに対して相対的に移動させる紙送り手段を備え、印字信号に応じて記録ヘッドを移動させながら記録用紙にインク滴を吐出させてドットを形成することで記録が行われる。
【０００３】
インクジェット式記録装置は、このようにインクという液体を扱う関係上、記録ヘッドへのインクの充填や、インク溶媒の揮散によるノズル開口の目詰まりを防止するために、記録ヘッドからインクを強制的に吸引排出させるインク吐出能力の回復処理が実行される。このような記録ヘッドの目詰まり解消のため、または記録ヘッド内に気泡が残留している場合になされるインクの強制的な排出処理は、クリーニング操作と呼ばれ、記録装置の長時間の休止後に印刷を再開する場合や、ユーザが印字かすれ等の印字品質不良を認識し、クリーニングスイッチを操作した場合に実行される。
【０００４】
このクリーニング操作においては、記録ヘッドをキャッピング手段により封止して負圧を作用させることで、記録ヘッドのノズル開口よりインクを排出させると共に、キャッピング手段内に排出されたインクを負圧により吸引して廃インクタンクに送り出し、その後にゴムなどの弾性板からなるクリーニング部材により、記録ヘッドのノズルプレートをワイピングするシーケンスが実行される。
【０００５】
前記キャッピング手段内に負圧を与える手段としては、比較的構造が簡単で小形化が図りやすく、しかもインクの吸引および排出する機構部分で汚染を生じさせない、いわゆるチューブポンプが用いられている。このチューブポンプについて、図２０に基づいて具体的に詳述する。
このチューブポンプ７４には、可撓性チューブ７５の外形を円弧状に規制するチューブ支持面７６を有するポンプフレーム７２と、駆動手段としての例えば紙送りモータからの動力により回動するポンプホイル７０と、このポンプホイル７０の軸芯方向と外周方向との間に径方向に勾配を持って形成された一対のローラ支持溝７０ａ，７０ｂに、当該支持溝７０ａ，７０ｂの長手方向に移動可能に、かつ回転可能にそれぞれ取り付けられたローラ７１ａ，７１ｂとが具備されている。
【０００６】
また、ポンプフレーム７２に形成されたチューブ支持面７０と対向する位置に、ポンプホイール７０の軸芯方向に突出させた弾性素材による一対のガイド部材７３ａ，７３ｂを配置している。
即ち、ポンプフレーム７２にＬ字状の係止溝７２ａ，７２ｂが形成され、この各係止溝７２ａ，７２ｂにそれぞれガイド部材７３ａ，７３ｂを植設させた構成とされている。
この構成によると、前記一対のガイド部材７３ａ，７３ｂは、ポンプホイールの回動に伴い前記各ローラを支持溝の回転後退方向へ案内するように作用する。図２０に示すようにホイール４２が正転駆動（Ａ方向の回転）されると、ローラ７１ａ，７１ｂは可撓性素材によるガイド部材７３ａ，７３ｂによって押し戻される作用を受け、これによってローラ７１ａ，７１ｂはローラ支持溝７０ａ，７０ｂの外周方向に移動して、チューブ７５を順次押しつぶすようになされる。これによりポンプの駆動作用の信頼性を向上させることができる。
【０００７】
このようなチューブポンプにおいては、図２０に示すようにポンプホイル７０を正方向（矢印Ａ方向）に回転させることにより、各ローラ７１ａ，７１ｂはローラ支持溝７０ａ，７０ｂの外周方向に移動して、チューブ７５を順次押しつぶしながら回転し、これによりチューブ内に圧力を発生させてキャッピング手段に負圧を与えようになされる。そして、記録ヘッドから負圧により強制的にインクを排出させると共に、さらにキャッピング手段内に排出されたインクを吸引して、廃インクタンクに送り出すように作用する。
また、前記した場合と反対に、ポンプホイル７０を逆方向（矢印Ｂ方向）に回転させることにより、各ローラ７１ａ，７１ｂはローラ支持溝７０ａ，７０ｂの内周方向に移動し、これによりローラはチューブに少しだけ接するレリース状態を保ち、チューブのはり付きなどの故障が発生するのが防止できるように構成されている。
【０００８】
また、前記チューブポンプは、前記したような記録ヘッドよりインクを排出するインク吐出能力の回復手段に用いられるほか、インクを貯留するメインタンクから記録ヘッド側に設けられたサブタンクへインクを供給する供給手段として、用いられている。
【０００９】
すなわち、オフィス向けまたは業務用に提供されるインクジェット式記録装置においては、比較的大量の印刷に対応させるために、大容量のインクカートリッジを配備する必要が生じ、このためにインクカートリッジ（インクパック）としてのメインタンクを例えば装置本体の側部に配置された装着装置（カートリッジホルダ）に装填される。
一方、記録ヘッドが搭載されたキャリッジ上にはサブタンクが配置され、前記メインタンクからサブタンクに対してインク補給チューブを介してそれぞれインクを補給し、さらにサブタンクからそれぞれ記録ヘッドに対してインクを供給するように構成されている。
そして、この種のインクジェット式記録装置において、前記チューブポンプがメインタンクからサブタンクヘのインク供給手段として用いられている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前記したように従来のチューブポンプでは、ローラがチューブを順次押し潰しながら回転し、これによりチューブ内に圧力を発生させて負圧を与えるようになされている。
したがって、前記ローラが通過した後、押し潰されたチューブが初期の状態に復元するのは、可撓性チューブ自身の弾性力（自己復元力）によっていた。
そのため、可撓性チューブの肉厚（外径と内径との差）はある程度必要とし、可撓性チューブの肉厚が薄いと、復元力に欠け所定の吸引力を得ることができないという技術的課題があった。
【００１１】
また一方、可撓性チューブの肉厚が厚いと、可撓性チューブの内径が小さくなり、所定の吸引量を確保できないという技術的課題があった。また可撓性チューブの内径を一定の径にすれば、外径も大きくなり、ひいてはチューブポンプ全体が大型化するという技術的課題があり、それに伴いインクジェット式記録装置自体も大型化するという技術的課題があった。
更に、従来のチューブポンプでは、押し潰されたチューブは自己の弾性力（自己復元力）によって、初期状態に復元するものであるため、チューブの材質が限定されるという技術的課題があった。すなわち、アルミ製等の金属チューブ等は弾性力が乏しいため、従来のチューブポンプのチューブに用いることができなかった。
【００１２】
また、チューブ自身の弾性力（自己復元力）は押し潰し時に反力となり、押し潰し荷重の増加を招き、ひいてはポンプの効率を低下させるという課題があった。
更に、押し潰されたチューブが初期の状態に復元するのは、可撓性チューブ自身の弾性力（自己復元力）によるため、チューブのはり付きを十分に考慮する必要があった。
【００１３】
本発明は、前記したような従来の課題に着目してなされたものであり、従来のチューブポンプと基本的構成を異にし、自己復元力ないチューブも用いることができ、またより小型化で高効率のチューブポンプを提供することを目的とするものであり、更にはこれを用いたインクジェット式記録装置を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するためになされた本発明にかかるチューブポンプは、駆動軸と、前記駆動軸に固定され、一体となって回転する回転体と、揺動自在に形成されたチューブ押圧板と、前記回転体の回転運動を受けて前記チューブ押圧板を揺動させる揺動手段と、前記チューブ押圧板の下面に上壁が固定され、かつ下壁がケースあるいはチューブ固定板に固定されたチューブとから構成され、かつ前記揺動手段が、前記回転円板に一端が固定されたスプリングと、前記チューブ押圧板上を移動する球と、前記スプリングの他端に固定され、前記球を保持する球保持体とを備え、前記チューブ押圧板の揺動動作によってチューブが順次押し潰され、かつ初期状態に復元されることを特徴としている。
【００１５】
このように構成されているため、チューブはチューブ押圧手段の揺動動作によって順次押し潰され、かつ初期状態に復元される。したがって、自己復元力のないチューブ、剛性が低いチューブを用いることができ、またチューブの肉厚が薄いものを用いることができ、結果として、小型化のチューブポンプを得ることができる。
また、自己復元力のないチューブ、または剛性が低いチューブを用いた場合には、チューブの押し潰し荷重を軽減でき結果として、効率の高いポンプとすることができる。
また、前記揺動手段が、前記回転円板に一端が固定されたスプリングと、前記チューブ押圧板を移動する球と、前記スプリングの他端に固定され、前記球を保持する球保持体とを備えていることが望ましい。このように、スプリングを介してチューブ押圧板に球を押しつけているため、一定の押圧力でチューブ押圧板を揺動させることができる。
なお、固定とは、チューブをチューブ押圧手段（チューブ押圧板）、チューブ固定板等に接着剤を介して固定する場合のみならず、溶着により固定する場合も含み、更には、チューブ押圧板等とチューブの少なくとも一部が一体成形されることにより固定される場合も含むものである。
ここで、前記チューブ押圧手段が、前記回転体と相対向して配置され、かつ揺動自在に形成されたチューブ押圧板であることが望ましい。
【００１６】
また、駆動軸と、前記駆動軸に固定され、一体となって回転する回転体と、かつ前記回転体と相対向して配置され、かつ揺動自在に形成されたチューブ押圧板と、前記回転体の回転運動を受けて前記チューブ押圧板を揺動させる揺動手段と、前記チューブ押圧板の下面に上壁が固定され、かつ下壁がチューブ固定板に固定されたチューブとを備え、チューブ固定板下面にばねを介装し、前記ばね力によってチューブをチューブ押圧板に対して押圧するように構成され、かつ前記揺動手段が、前記回転円板に一端が固定されたスプリングと、前記チューブ押圧板上を移動する球と、前記スプリングの他端に固定され、前記球を保持する球保持体とを備え、前記チューブ押圧板の揺動動作によってチューブが順次押し潰され、かつ初期状態に復元されるようになしても、前記した作用効果を得ることができる。
また、このように、前記ばね力によってチューブをチューブ押圧板に対して押圧するため、回転体がばね性を有する材質でない材質によって構成されている場合にも、チューブ押圧板によってチューブは、一定の押圧力で潰される。
【００１７】
また、駆動軸と、前記駆動軸に固定され、一体となって回転する回転体と、かつ前記回転体と相対向して配置され、かつ揺動自在に形成されたチューブ押圧板と、前記回転体の回転運動を受けて前記チューブ押圧板を揺動させる揺動手段と、前記チューブ押圧板の下面に上壁が固定され、かつ下壁がチューブ固定板に固定されたチューブとを備え、チューブ固定板下面にばねを介装し、前記ばね力によってチューブをチューブ押圧板に対して押圧するように構成され、前記駆動軸の先端部に形成された鍔部と、一端が前記鍔部に係止されたばねと、前記ばねの他端が係止されるばね係止板と、前記ばね係止板とチューブ固定板との間に設けられたボールベアリングとを備え、前記ばね力によってチューブをチューブ押圧板に対して押圧するように構成してもよい。
【００１８】
ここで、前記回転体が、前記駆動軸に固定され、一体となって回転する回転円板、あるいは回転する回転円錐体であることが望ましく、あるいは前記駆動軸に一端が固定され、駆動軸回りに回転する棒体であることが望ましい。
【００１９】
また、前記揺動手段が、前記回転円板とチューブ押圧板との間に介装された球であって、前記球は、チューブ押圧板の上面に形成されたＶ字状の溝に嵌り、前記Ｖ字状の溝内を移動可能になされていることが望ましい。
このように、球がチューブ押圧板の上面に形成されたＶ字状の溝に嵌り、前記Ｖ字状の溝内を移動可能になされているため、チューブ押圧板の安定した揺動動作を得ることができる。
【００２１】
更に、前記揺動手段が、前記回転円錐体の側面に、その軸線が回転円錐体の母線に平行に設けられた円錐台体であることが望ましく、また前記揺動手段が、駆動軸回りに回転する棒体の軸線を回転中心とした円柱体であることが望ましい。
【００２２】
また、前記チューブ押圧板の中央部分には、駆動軸が挿通される、前記駆動軸の径よりも大きな径を有する貫通孔が設けられると共に、その下面側の貫通孔の周囲には先端部が円弧状の周壁部が形成されていることが望ましい。
このように構成されているため、チューブを押し潰す状態にあっては、チューブ押圧板は、周壁部とケースの接点、球との接点、チューブとの接触部分で支えられ、チューブ押圧板の安定した揺動動作を得ることができる。
なお、チューブ押圧板の揺動が大きい場合には、駆動軸はチューブ押圧板の貫通孔内壁と接する場合があるが、この場合には、駆動軸とチューブ押圧板との接触により、ポンプ効率が低下するので、あまり好ましくない。
【００２３】
また、前記チューブ押圧板が円錐形状をなし、前記円錐形状の頂点を中心に揺動するように構成しても良い。
このように、チューブ押圧板を円錐形状、即ち、いわゆる皿形状に形成することにより、前記したようなチューブ押圧板の下面側の貫通孔の周囲に周壁部を形成することなく、チューブ押圧板をその頂点を中心に揺動させることができる。
【００２４】
前記した目的を達成するためになされた本発明にかかるチューブポンプは、駆動軸と、前記駆動軸の回転によって揺動可能に形成されたチューブ押圧板と、前記チューブ押圧板の下面に上壁が固定され、かつ下壁がケースあるいはチューブ固定板に固定されたチューブとから構成され、前記チューブ押圧板の揺動動作によってチューブが順次押し潰され、かつ初期状態に復元されるチューブポンプにおいて、前記駆動軸と前記チューブ押圧板はボールベアリングを介して接続されていることを特徴としている。
このように、前記駆動軸と前記チューブ押圧板はボールベアリングを介して接続し、前記駆動軸の回転によってチューブ押圧板を揺動可能に形成しているため、構成を簡単にすることができる。
【００２５】
また、前記チューブ押圧板の下面とチューブの上壁、及びケースあるいはチューブ固定板とチューブの下壁が接着剤により接着固定され、あるいは前記チューブ押圧板の下面とチューブの上壁、及びケースあるいはチューブ固定板とチューブの下壁が溶着により溶着固定されていることが望ましい。
このように構成されてたいるため、取りつけ後のチューブはチューブ押圧板の揺動動作によって順次押し潰されかつ初期状態に復元され、安定した動作を得ることができる。
特に、前記チューブ押圧板、チューブ、ケースあるいはチューブ固定板とが一体的に構成されている場合には、固定作業を省略することができるため、望ましい。
【００２６】
また、チューブとチューブ固定板とが一体的に構成され、チューブの上壁には、チューブ押圧板の下面に設けられた係止突起に係止されるフックが形成されていることが望ましい。このようにフックが形成されているため、チューブ押圧板の下面にチューブを容易に固定することができる。
また、前記チューブの下壁とチューブ固定板とが一体的に構成され、チューブの上壁とチューブ押圧板とが一体的に構成され、前記チューブの下壁とチューブの上壁を連結することにより、チューブとして形成するようにしても良い。
【００２７】
更に、前記チューブ押圧板の下面に、チューブの上壁に設けられた係止突起を固定するための連通孔が設けられ、かつケースあるいはチューブ固定板に、チューブの下壁に設けられた係止突起を固定するための、連通孔が設けられていることが望ましい。
このように構成されてたいるため、前記チューブを容易にチューブ押圧板および、ケースあるいはチューブ固定板に取り付けることができる。また、取りつけ後のチューブはチューブ押圧板の揺動動作によって順次押し潰されかつ初期状態に復元され、安定した動作を得ることができる。
【００２８】
また、前記チューブは、自己復元力の少ない材質によって形成されていても良く、また剛性の低い材質によって形成されていても良い。前記チューブは、チューブ押圧板の揺動動作によって順次押し潰されかつ初期状態に復元されるため、自己復元力の少ない材質、あるいは剛性の低い材質によって形成されていても良い。
例えば、アルミ製のチューブ、あるいはアルミ製のチューブ表面に樹脂コートされたもの、あるいはまたアルミ製のチューブに樹脂がラミネートされたもの、ビニール製のチューブ等であっても良い。
このように、自己復元力の少ない材質、あるいは剛性の低い材質のチューブを用いることで、チューブの押し潰し荷重を軽減でき結果として、効率の高いポンプとすることができる。
【００２９】
また、前記チューブ押圧板の揺動動作において、常時、少なくともチューブの一か所が押し潰されていることが望ましい。
常時、少なくともチューブの一か所が押し潰されていない場合には、逆流を防止するため、少なくとも一か所に逆止弁を設ける必要がある。
【００３０】
また、前記した目的を達成するためになされた本発明にかかるインクジェット式記録装置は、上記したチューブポンプを記録ヘッドよりインクを吸引するポンプユニットとして用いることにより、装置自体を小型化することができると共に、高効率で安定した吸引動作を行うことができる。
【００３１】
また、前記した目的を達成するためになされた本発明にかかるインクジェット式記録装置は、上記したチューブポンプを前記メインタンクよりサブタンクにインクを供給するインク供給手段として用いることにより、装置自体を小型化することができると共に、高効率で安定した供給動作を行うことができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるインク吐出能力の回復手段としてチューブポンプを用いたインクジェット式記録装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。図１は本発明が適用されたインクジェット式記録装置の全体構成を示すものである。
図１において符号１はキャリッジであり、このキャリッジ１はキャリッジモータ２により駆動されるタイミングベルト３を介し、ガイド部材４に案内されてプラテン５の軸方向に往復移動されるように構成されている。
キャリッジ１の記録用紙６に対向する側には、インクジェット式記録ヘッド７が搭載され、またその上部には前記記録ヘッドにインクを供給するブラックインクカートリッジ８、およびカラーインクカートリッジ９が着脱可能に装填されている。
【００３３】
図中符号１０は、非印字領域（ホームポジション）に配置されたキャッピング手段であって、キャリッジ１に搭載された記録ヘッドが直上に移動した時に上昇し、記録ヘッドのノズル形成面を封止できるように構成されている。そしてキャッピング手段１０の下方には、キャッピング手段１０の内部空間に負圧を与えるためのポンプユニットとしての後述するチューブポンプ１１が配置されている。
前記キャッピング手段１０は記録装置の休止期間中における記録ヘッドのノズル開口の乾燥を防止する蓋体として機能する他、記録ヘッドに印刷とは関係のない駆動信号を印加してインク滴を空吐出させるフラッシング動作時のインク受けとして機能し、さらに前記チューブポンプ１１からの負圧を記録ヘッドに作用させて、インクを吸引するクリーニング手段としての機能も兼ね備えている。
【００３４】
そして、キャッピング手段１０における印字領域側の近傍には、ゴムなどの弾性板を備えたワイピング手段１２が、水平方向に進退可能となるように配置されていて、キャリッジ１がキャッピング手段１０側に往復移動する際に、記録ヘッドの移動経路上にワイピング部材が進出できるように構成されている。
【００３５】
次に図２に基づいて、チューブポンプ１１とキャッピング手段１０との関係について説明する。図２は、図１に示す記録装置に搭載されたキャッピング手段１０と、これに接続されたチューブポンプ１１等の構成を模式的に示したものである。
キャッピング手段１０は、上面が開放された方形状のキャップケース１０ａと、このキャップケース１０ａ内に収納されたゴム素材などの可撓性物質よりなるキャップ部材１０ｂとが具備され、キャップ部材１０ｂはその上側縁がキャップケース１０ａよりも若干突出した状態に形成されている。そしてキャップ部材１０ｂの内底部には、多孔質材料により形成されたインク吸収材１０ｃが収納されており、このインク吸収材１０ｃはキャップ部材１０ｂに一体に形成された保持体１０ｄにより保持されている。
【００３６】
またキャップケース１０ａの下底部には、キャップケース１０ａおよびキャップ部材１０ｂをそれぞれ貫通するようにして、吸引口１０ｅおよび大気開放口１０ｆが形成されている。そして、キャップケース１０ａの吸引口１０ｅにはチューブＴ１を介してチューブポンプ１１が接続されており、このチューブポンプ１１の排出側端部は後述するように、廃インクタンク１３に収納されたインク吸収材に接続されている。さらに、キャップケース１０ａの大気開放口１０ｆには、チューブＴ２を介して大気開放バルブ１４が接続されている。
一方、図２における符号７は、記録ヘッドを示しており、この記録ヘッド７はキャリッジの移動に伴いキャッピング手段１０の上部に位置した時、ノズル形成面７ａが前記キャップ部材１０ｂによって封止（キャッピング）されるように構成されている。前記ノズル形成面７ａには複数のノズル開口７ｂが形成されており、各ノズル開口７ｂに対応して配置された圧電振動子７ｃの振動作用によって、ブラックインク、およびイエロー、シアン、マゼンタなどの各カラーインクが吐出されるように構成されている。
【００３７】
以上の構成において、前記記録ヘッドまたはインク供給路内の残留気泡の排出、およびノズル開口の目詰まりを解消させるためのインクの吸引作用は、図２に示すようにキャップ部材１０ｂを記録ヘッド７のノズル形成面７ａに密着させると共に、大気開放バルブ１４を閉弁した状態で行われる。
この状態でチューブポンプ１１を駆動させることで、キャップ部材１０ｂの内部空間に負圧が与えられ、記録ヘッド７のノズル開口７ｂからインクが吸引排出される。一定時間チューブポンプ１１を駆動した後、停止する。その後、キャップ部材内部の負圧がある程度減少した時点で、前記大気開放バルブ１４を開弁させると、キャップ部材内に大気が導入され内部の負圧は解除される。続いて、大気開放バルブ１４を開弁させた状態でチューブポンプ１１を再び駆動させることにより、キャップ部材内に排出されたインクはチューブＴ１を介して廃インクタンク１３に送り込む動作がなされる。
【００３８】
次に、チューブポンプ１１の構造について、図３に基づいて説明する。
このチューブポンプ１１は、駆動軸２１と、前記駆動軸２１に固定された弾性を有する回転体である回転円板２２と、前記回転円板２２と相対向して揺動自在に形成されたチューブ押圧手段としてのチューブ押圧板２３と、前記回転円板２２とチューブ押圧板２３との間に介装され、前記チューブ押圧板２３を下方向に押圧する、揺動手段としての金属球２４と、前記チューブ押圧板２３に上壁が固定され、また下壁がケースに固定されたチューブ２５から構成されている。
【００３９】
前記駆動軸２１には鍔部２１ａが設けられ、前記鍔部２１ａには、前記回転円板２２がねじ等の固定手段２８によって固定され、駆動軸２１の回転によって、前記駆動軸２１と共に回転するように構成されている。また、前記回転円板２２は金属等の弾性体からなり、前記した金属球２４を介して、チューブ押圧板２３を下方向に押圧する力を発生させる。
また、前記チューブ押圧板２３の上面には、前記金属球２４が転動可能なＶ字形状の溝２３ａが形成されている。また、チューブ押圧板２３の中央部分には、前記駆動軸２１を挿通させる貫通孔２３ｂが設けられている。前記貫通孔２３ｂの先端部分には、径が徐々に小さくなるテーパ部２３ｃが形成され、そのテーパ部２３ｃに連続して、径が一定な孔部２３ｄが形成されている。また、前記貫通孔２３ｂの後端部の周囲には先端が円弧状になされた周壁部２３ｅが形成され、前記周壁部２３ｅがケース２６の内壁と接するように構成されている。
【００４０】
また、チューブ押圧板２３はその下面に、チューブ２５の上壁に設けられた係止突起２５ａを固定するための、連通孔２３ｆが設けられている。この連通孔２３ｆは前記チューブ２５に沿って連続的に形成されている。
一方、ケース２６には、チューブ２５の下壁に設けられた係止突起２５ｂを固定するための、連通孔２６ａが設けられている。
また、前記チューブ２５は従来のように自己復元力を有しない材質、または剛性の低い材質、言い換えれば弾性を有する材質でなくてもよく、例えば、例えば、アルミ製のチューブ、あるいはアルミ製のチューブ表面に樹脂コートされたもの、あるいはまたアルミ製のチューブに樹脂がラミネートされたもの、あるいはビニール製のものであっても良い。
また、従来のように自己復元力は必要とされないため、チューブ２５の肉厚は薄いものであってもよい。
【００４１】
次に、図３乃至図５に基づいて、このチューブポンプ１１の動作について説明する。
図３に示す状態から、駆動軸２１を矢印方向に回転させると、駆動軸２１の回転に伴って、金属球２４はチューブ押圧板２３の上面のＶ字形状の溝２３ａ内を移動する。このとき、前記金属球２４は回転円板２２によって押えられているため、前記チューブ押圧板２３を上位置から下位置に傾けながら移動する。
すなわち、金属球２４が移動し位置すると、チューブ押圧板２３は上位置から下位置に傾き（揺動し）、チューブ２５を押圧し押し潰す。前記金属球２４は、上記したように順次移動するため、チューブ押圧板２３は上位置から下位置に順次傾き（揺動し）、チューブは順次押圧、押し潰される。
【００４２】
そして、チューブ２５の上壁及び下壁はチューブ押圧板２３及びケース２６に固定されているため、金属球２４が遠ざかるにつれてチューブ押圧板２３が下位置から上位置に移動し、それにつれてチューブ２５は押し潰された状態から初期状態に復元される。
このようにチューブ押圧板２３によって、チューブ２５は初期状態に復元されるため、前記したように、チューブ２５は自己復元力がない材質であっても、あるいはまた肉厚は薄いものであって、所定の吸引動作をなすことができる。
【００４３】
その結果、図５に模式的に示すように、金属球２４がチューブ押圧板２３を順次傾動（揺動）させることにより、キャップ部材１０ｂの内部空間に負圧が与えられ、記録ヘッド７のノズル開口７ｂからインクが吸引排出される。
そして、一定時間チューブポンプ１１を駆動した後、駆動軸２１の回転を停止する。その後、キャップ部材内部の負圧がある程度減少した時点で、前記大気開放バルブ１４を開弁させると、キャップ部材内に大気が導入され内部の負圧は解除される。続いて、大気開放バルブ１４を開弁させた状態で駆動軸２１を再び回転させ、キャップ部材内に排出されたインクは廃インクタンク１３に送り込む動作がなされる。
【００４４】
次に、前記チューブポンプの変形例を図６乃至図８に示す。
図６に示した変形例は、回転円板２２に金属球２４の一部が嵌合する孔２２ａが形成されているものである。このように、金属球２４の一部が嵌合する孔２２ａが設けられているため、駆動軸２１の回転を逃すことなく金属球２４に伝達することができ、前記金属球２４によってチューブ押圧手段としてのチューブ押圧板２３を傾動させることができる。
図７に示した変形例は、回転円板２２の弾性力によって付与していた金属球２４のチューブ押圧板２３に対する押圧力を、チューブ固定板３１に付与したものである。
すなわち、図７に示すように、チューブ固定板３１とケース２６との間にばね３０を介装し、チューブ固定板３１によって前記チューブ２５をチューブ押圧板２３方向に押圧したものである。この場合、前記押圧力を受けるため回転円板２２は堅固なものが良い。
【００４５】
また、図８に示した変形例は、図７に示した構成の変形例であって、チューブ固定板３１と駆動軸２１との間にばね３２を介装したものである。
すなわち、図８に示すように、駆動軸２１の端部に鍔部２１ｂを形成し、前記鍔部２１ｂとばね係止板３３との間にばね３２を介装し、ばね係止板３３とチューブ固定板３１との間にボールベアリング３４を設けたものである。
このような構成により、ばね係止板３３とチューブ固定板３１は押し上げられ、このチューブ固定板３１によって前記チューブ２５をチューブ押圧板２３方向に押圧したものである。なお、駆動軸２１を回転させた場合、ばね係止板３３も一体となって回転する。
【００４６】
なお、上記実施形態では、揺動手段として金属球を用いた場合を示したが、これ以外に、例えば、回転円板にチューブ押圧板の方向に突出した突起を形成し、前記突起を用いても良い。また、金属球ではなく、円筒状のいわゆるコロを用いても良い。また、特に金属製に限定されるものではなく、樹脂製であっても良い。また、駆動軸と回転円板とは別体のものとして説明したが、駆動軸と回転円板とが一体構造のものであってもよい。
【００４７】
更に、図９に示した第４の変形例は、図３に示した構成の変形例であって、回転円盤２２、金属球２４を省略し簡単な構成にしたものである。
このチューブポンプは、駆動軸２１と、前記駆動軸２１の回転によって揺動可能に形成されたチューブ押圧板３５と、前記チューブ押圧板３５の下面に上壁が固定され、かつ下壁がケースに固定されたチューブ２５とから構成され、前記駆動軸と前記チューブ押圧板３５はボールベアリング３６を介して接続されている。特に、前記駆動軸２１には、駆動軸と一体となって回転する回転体に相当する傾斜部２１ｃが形成され、前記傾斜部２１ｃにボールベアリング３６が装着されている。
したがって、駆動軸２１が回転すると、チューブ押圧板３５は揺動運動をなし、チューブは順次押し潰され、かつ初期状態に復元される。
なお、一定の押圧力でチューブを押し潰ようになすため、前記チューブ押圧板３５は金属等の弾性体により形成されるのが好ましい。
【００４８】
また、図１０、１１に示した第５の変形例は、図３に示した構成の変形例であって、回転円板２２、金属球２４を変更したものである。
このチューブポンプにあっては、駆動軸２１に固定され一体となって回転する回転体である回転円板３７の下面に凹部３７ａが形成され、この凹部３７ａの底面にスプリング３７ｂの一端が固定され、そのスプリング３７ｂの他端が保持体３７ｃの上面に固定されている。また、保持体３７ｃの下面には、チューブ押圧板２３上を押圧しながら摺動する球３７ｄが保持されている。なお、前記球３７ｄは摺動方向に２個または１個配置されている。
したがって、駆動軸２１が回転すると、球３７ｄがチューブ押圧板２３上を押圧しながら摺動する。その結果、チューブ押圧板２３は揺動運動をなし、チューブ２５は順次押し潰され、かつ初期状態に復元される。
【００４９】
なお、この実施形態にあっては、回転円板３７は金属等の弾性体により形成される必要はない。即ち、前記スプリング３７ｃによって、球３７ｄが一定の押圧力でチューブ押圧板２３に作用するため、チューブ２５は一定の押圧力で押し潰される。
【００５０】
また、図１２に示した第６の変形例は、図３に示した構成の変形例であって、回転円板２２、金属球２４、チューブ押圧板２３を変更したものである。
このチューブポンプにあっては、駆動軸２１に固定され一体となって回転する回転体である回転円錐体３８の斜面に凹部３８ａが形成され、この凹部３８ａにはチューブ押圧板４０上を押圧しながら摺動する円錐台体３９が保持されている。前記チューブ押圧板４０は円錐形状をなし、駆動軸２１がこの円錐形状の頂点を貫通し、前記頂点を中心に揺動するように構成されている。なお、駆動軸２１は、チューブ押圧板４０の揺動を許容するようにチューブ押圧板４０の貫通孔４０ａに遊嵌されている。
前記円錐台体３９の軸線は、前記回転円錐体３８の母線に平行に配置され、円錐台体３９の側面がチューブ押圧板４０を押圧しながら、回転しながら移動するように構成されている。
【００５１】
また、チューブ固定板３１は、チューブ２５が配置される部分のみ形成され、その下面にはスプリング３０が配置されている。
したがって、駆動軸２１が回転すると、円錐台体３９がチューブ押圧板２３上を押圧、回転しながら移動する。その結果、チューブ押圧板４０は揺動運動をなし、チューブ２５は順次押し潰され、かつ初期状態に復元される。
【００５２】
なお、この実施形態にあっても、回転円錐体３８は金属等の弾性体により形成される必要はない。即ち、前記スプリング３０によって、チューブ２５には一定の押圧力が作用し、一定の押し潰しがなされる。
【００５３】
また、図１３に示した第７の変形例は、図３に示した構成の変形例であって、回転円板２２、金属球２４、チューブ押圧板２３を変更したものである。
このチューブポンプにあっては、駆動軸２１に固定され、一体となって駆動軸と共に回転する棒体４１が形成され、この棒体４１の先端部には、棒体４１の軸線を回転の中心とする円柱体４２が配置されている。
また、前記チューブ押圧板４０は円錐形状をなし、駆動軸２１がこの円錐形状の頂点を貫通し、前記頂点を中心に揺動するように構成されている。なお、駆動軸２１は、チューブ押圧板４０の揺動を許容するようにチューブ押圧板４０の貫通孔４０ａに遊嵌されている。
また、円柱体４２の側面がチューブ押圧板４０を押圧しながら回転、移動するように構成されている。
【００５４】
更に、チューブ固定板３１は、チューブ２５が配置される部分のみ形成され、その下面にはスプリング３０が配置されている。
したがって、駆動軸２１が回転すると、円柱体４２がチューブ押圧板４０上を押圧、回転しながら移動する。その結果、チューブ押圧板４０は揺動運動をなし、チューブ２５は順次押し潰され、かつ初期状態に復元される。なお、この実施形態にあっても、前記スプリング３０によって、チューブ２５には一定の押圧力が作用し、一定の押し潰しがなされる。
【００５５】
また、図１４に示した第８の変形例は、図３に示した構成の変形例であって、回転円板２２、金属球２４、チューブ押圧板２３、ケース２６を変更したものである。
このチューブポンプにあっては、駆動軸２１に固定され、一体となって駆動軸と共に回転する棒体５０が形成されている。この棒体５０には、棒体４１が貫通する貫通穴５１ａを有するチューブ押圧手段としてのチューブ押圧体５１が配置されている。
このチューブ押圧体５１の下部は円錐形状をなし、チューブ押圧部５１ｃを構成している。また、チューブ押圧体５１の上部には、前記貫通穴５１ａが形成された突起部５１ｂが形成されている。
【００５６】
また、棒体４１にはスプリング５２が遊嵌され、スプリング５２の一端は駆動軸２１に、他端は突起部５１ｂに係止されている。その結果、スプリング５２によって、チューブ押圧体５１は傾いた状態になされ、この状態を維持しつつ駆動軸２１によって回転させられる。
一方、ケース２６側の上面は円錐形状の凹面として形成され、その凹面にチューブ２５が配置されている。
【００５７】
なお、棒体５０に代えて、図３に示すような駆動軸２１と共に回転する回転円板２２を設けても良い。この場合、回転円板２１に貫通穴を設け、該貫通穴にチューブ押圧体５１の突起部５１ｂを遊嵌する。またチューブ押圧体５１が一定の押圧力でチューブ２５を押し潰すように、チューブ押圧体５１と回転円板２２の間にスプリングを介装すると良い。
【００５８】
したがって、駆動軸２１が回転すると、チューブ押圧体５１は揺動運動をなし、チューブ２５は順次押し潰され、かつ初期状態に復元される。なお、この実施形態にあっても、前記スプリング５２によって、チューブ２５には一定の押圧力が作用し、一定の押し潰しがなされる。
【００５９】
更に、上記実施形態において、図３、図７、図８、図１０に示すように、前記チューブ押圧板の下面に連通孔を設け、チューブの上壁に設けられた係止突起を固定し、またケースあるいはチューブ固定板に連通孔を設け、チューブの下壁に設けられた係止突起を固定したが、これ以外に接着剤、あるいは溶着等の手段によりチューブをチューブ押圧板、ケースあるいはチューブ固定板に固定しても良い。
また、前記チューブ押圧板と、チューブと、ケースあるいはチューブ固定板とが一体的に構成されていても良い。
【００６０】
なお、前記チューブ押圧板の揺動動作において、常時、少なくともチューブの一か所が押し潰されていることが望ましいが、常時、少なくともチューブの一か所が押し潰されていない場合には、逆流を防止するため、少なくとも一か所に逆止弁を設ける必要がある。
例えば、チューブポンプとキャッピング手段の間、あるいはチューブポンプと廃インクタンク間に、いわゆる逆流を防止するため逆止弁を設けると良い。
【００６１】
また、図１５乃至図１９に示したものは、チューブの変形例を示したものである。
第１のチューブの変形例である図１５に示したチューブ４３の下面にはチューブ固定板３１を挟持する脚部４３ａ、４３ａが設けられている。このチューブ４３ａにあっては、両脚部４３ａ、４３ａによって形成される凹部内面が接着剤を介してチューブ固定板３１に固定され、一方、チューブ４３ａの上面が接着剤を介してチューブ押圧板２３、４０に固定されている。
このように、チューブ４３の下面にはチューブ固定板３１を挟持する脚部４３ａ、４３ａが設けられているため、チューブ４３を強固に固定することができる。
【００６２】
第２のチューブの変形例である図１６に示したチューブ４４は、チューブ固定板３１の上部に一体成形により、一体的に構成されている。即ち、チューブ４４の内側壁４４ａはチューブ固定板３１の上部側壁と一体となり、またチューブ４４の内底壁４４ｂはチューブ固定板３１の上面と分離可能に成形されている。また、チューブ４４の上面（上壁）にはチューブ押圧板の下面に設けられた係止突起（図示せず）に係止されるフック４４ｃが形成されている。
したがって、図１６（ｂ）に示すようにフック４４ｃが引き上げられると、チューブ４４は、流路が形成されたいわゆるチューブ形状になされる。また、フック４４ｃが戻されると、チューブ４４は図１６（ａ）示すように、流路が閉塞された板形状になされる。
このように、チューブ固定板３１の成形時に、チューブ４４も一体成形することにより、安価に形成することができる。また、チューブ固定板３１とチューブとの接着作業を省略することができる。
【００６３】
第３のチューブの変形例である図１７に示したチューブ４５はＬ字形状を有し、その立設部４５ａを湾曲させて底部４５ｂに接着剤によって貼着することにより、チューブ４５が形成される。即ち、図１７（ａ）に示すようにチューブ４５の底部４５ｂはチューブ固定板３１の上面に固定されている。そして、図１７（ｂ）に示すようにチューブ４５の立設部４５ａを湾曲させ、立設部４５ａの先端部を底部４５ｂに接着剤によって貼着することにより、チューブ４５が形成される。
【００６４】
また、立設部４５ａを湾曲させた状態である図１７（ｂ）に示すように、チューブ４４の上面（上壁）にはチューブ押圧板の下面に設けられた係止突起（図示せず）に係止されるフック４５ｃが形成されている。このフック４５ｃはチューブ４５と一体に形成される。
【００６５】
また、チューブ固定板３１には、立設部４５ａの先端部が保持される保持部３１ａが設けられている。即ち、保持部３１ａとチューブ底部４５ｂとの間に立設部４５ａの先端部を挿入し、立設部４５ａの先端部を底部４５ｂに接着剤によって貼着する。なお、保持部３１ａとチューブ底部４５ｂとの間に立設部４５ａの先端部を圧入、圧着することにより、接着剤による貼着を省略しても良い。
好ましくは、前記保持部３１ａ、立設部４５ａの先端部、底部４５ｂとを接着剤によって貼着するのが良い。このように、前記保持部３１ａと立設部４５ａの先端部とを接着剤によって貼着することにより、チューブを強固にチューブ固定板３１に固定することができる。
このチューブにおいても、チューブ押圧板が揺動運動をなし、フック４５ｃが引き上げ、戻しが行われると、チューブ２５は順次押し潰され、かつ初期状態に復元される。
【００６６】
第４のチューブの変形例である図１８に示した板状のチューブ４６は、チューブ固定板３１の上面に一体成形により、一体に構成される。即ち、チューブ４６の底面側部４６ａ、４６ａはチューブ固定板３１の上面と一体となっている。なお、チューブ４６の中央部４６ｂはチューブ固定板３１の上面と分離可能に成形されている。また、チューブ４６の上面は、チューブ押圧板４０の下面に接着剤を介して固定されている。
このように構成されているため、板状のチューブ４６とチューブ固定板３１の上面との間でいわゆる流路が形成され、チューブ押圧板４０が揺動運動によって、チューブ４６は順次押し潰され、かつ初期状態に復元される。
また、チューブ固定板３１の成形時に、チューブ４６も一体成形することにより、安価に形成することができる。
【００６７】
第５のチューブの変形例である図１９に示したチューブ４７の下壁部４７ｂは、チューブ固定板３１の上面に一体成形により一体に構成されている。またチューブ４７の上壁部４７ａは、チューブ押圧板４０の下面に一体成形により一体に構成されている。
そして、図１９に示すようにチューブ４７の上壁部４７ａ及び下壁部４７ｂを接着剤を介して貼着すると共に、係止部材４８ａ、４８ｂによって上壁部４７ａ及び下壁部４７ｂを固定する。この際、上壁部４７ａ、下壁部４７ｂと係止部材４８ａ、４８ｂとを接着剤を介して貼着、固定すると良い。なお、上壁部４７ａ、下壁部４７ｂとを係止部材４８ａ、４８ｂにより圧着することにより、接着剤による接着を省略しても良い。
【００６８】
このように、上壁部４７ａ及び下壁部４７ｂを接着剤を介して貼着することによって、チューブ４７が形成される。そして、チューブ押圧板４０が揺動運動によって、チューブ４７は順次押し潰され、かつ初期状態に復元される。
また、このチューブにあっては、チューブ固定板３１、チューブ押圧板４０の成形時に、チューブの下壁部４７ｂ、上壁部４７ａも一体成形できるため、安価に形成することができる。
【００６９】
また、上記実施形態では、インク吐出能力の回復手段としてチューブポンプを用いたインクジェット式記録装置について説明したが、本発明はこのインクジェット式記録装置に限定されるものではなく、インクを貯留するメインタンク（インクパック）から記録ヘッド側に設けられたサブタンクへインクを供給する供給手段として、チューブポンプを用いたインクジェット式記録装置についても当然に適用されるものである。
また前記した場合と同様に、チューブ押圧板の揺動動作において、常時、少なくともチューブの一か所が押し潰されていることが望ましいが、常時、少なくともチューブの一か所が押し潰されていない場合には、メインタンクとポンプの間またはポンプとサブタンクの間に、あるいはメインタンクとポンプの間及びポンプとサブタンクの間に、いわゆる逆流を防止するため逆止弁を設けると良い。
【００７０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなとおり、本発明によれば、自己復元力ないチューブ、または剛性の低いチューブでも用いることができ、またより小型化にしたチューブポンプを得ることができる。
また、これを用いたインクジェット式記録装置は、より安定した吸引動作、供給動作を行うことができると共に、より小型化、高効率化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたインクジェット式記録装置の構成を示した斜視図である。
【図２】図１に示す記録装置に具備されたキャッピング手段及びチューブポンプを示した概念図である。
【図３】本発明にかかる実施形態のチューブポンプを示す断面図である。
【図４】図３に示すチューブポンプを駆動した状態を示す断面図である。
【図５】図３に示したチューブポンプの動作概念図である。
【図６】図３に示したチューブポンプの変形例を示す断面図である。
【図７】図３に示したチューブポンプの第２の変形例を示す断面図である。
【図８】図３に示したチューブポンプの第３の変形例を示す断面図である。
【図９】図３に示したチューブポンプの第４の変形例を示す断面図である。
【図１０】図３に示したチューブポンプの第５の変形例を示す断面図である。
【図１１】図１０に示した要部拡大図である。
【図１２】図３に示したチューブポンプの第６の変形例を示す断面図である。
【図１３】図３に示したチューブポンプの第７の変形例を示す断面図である。
【図１４】図３に示したチューブポンプの第８の変形例を示す断面図である。
【図１５】チューブの第１の変形例を示す断面図である。
【図１６】チューブの第２の変形例を示す断面図である。
【図１７】チューブの第３の変形例を示す断面図である。
【図１８】チューブの第４の変形例を示す断面図である。
【図１９】チューブの第５の変形例を示す断面図である。
【図２０】従来のチューブポンプを示す概略図である。
【符号の説明】
１ キャリッジ
２ キャリッジモータ
６ 記録用紙
７，８ インクカートリッジ
１０ キャッピング手段
１１ ポンプユニット（チューブポンプ）
１２ ワイピング手段
２１ 駆動軸
２２ 回転円板
２３ チューブ押圧板
２３ａ Ｖ字形状の溝
２３ｂ 貫通孔
２３ｅ 周壁部
２４ 金属球
２５ チューブ
２６ ケース
３０ ばね
３２ ばね
３３ ばね係止板
３４ ボールベアリング
３７ 回転円板
３８ 回転円錐体
３９ 円錐台体
４０ チューブ押圧板
４１ 棒体
４２ 円柱体
４３ チューブ
４４ チューブ
４５ チューブ
４６ チューブ
４７ チューブ
５０ 棒体
５１ チューブ押圧体
５１ａ 貫通穴
５１ｂ 突起部
７０ ポンプホイール
７０ａ，７０ｂ ローラ支持溝
７３ａ，７３ｂ ローラ
７２ ポンプフレーム
７２ａ，７２ｂ 係止溝
７３ａ，７３ｂ ガイド部材
７４ チューブポンプ
７５ 可撓性チューブ
７６ チューブ支持面
【発明の属する技術分野】
本発明は、チューブを加圧し、チューブの変形を利用して圧力を発生するチューブポンプ、およびこのチューブポンプを搭載し、チューブポンプにより発生する負圧を利用して記録ヘッドよりインクを排出するインク吐出能力の回復手段を備えたインクジェット式記録装置、またメインタンク（インクパック）からサブタンクへのインク供給手段としてこのホンプを備えたインクンクジェット式記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット式記録装置は、印刷時の騒音が比較的小さく、しかも小さなドットを高い密度で形成できるため、昨今においてはカラー印刷を中心とした多くの印刷に使用されている。このようなインクジェット式記録装置は、インクカートリッジからのインクの供給を受けるインクジェット式記録ヘッドと、記録用紙を記録ヘッドに対して相対的に移動させる紙送り手段を備え、印字信号に応じて記録ヘッドを移動させながら記録用紙にインク滴を吐出させてドットを形成することで記録が行われる。
【０００３】
インクジェット式記録装置は、このようにインクという液体を扱う関係上、記録ヘッドへのインクの充填や、インク溶媒の揮散によるノズル開口の目詰まりを防止するために、記録ヘッドからインクを強制的に吸引排出させるインク吐出能力の回復処理が実行される。このような記録ヘッドの目詰まり解消のため、または記録ヘッド内に気泡が残留している場合になされるインクの強制的な排出処理は、クリーニング操作と呼ばれ、記録装置の長時間の休止後に印刷を再開する場合や、ユーザが印字かすれ等の印字品質不良を認識し、クリーニングスイッチを操作した場合に実行される。
【０００４】
このクリーニング操作においては、記録ヘッドをキャッピング手段により封止して負圧を作用させることで、記録ヘッドのノズル開口よりインクを排出させると共に、キャッピング手段内に排出されたインクを負圧により吸引して廃インクタンクに送り出し、その後にゴムなどの弾性板からなるクリーニング部材により、記録ヘッドのノズルプレートをワイピングするシーケンスが実行される。
【０００５】
前記キャッピング手段内に負圧を与える手段としては、比較的構造が簡単で小形化が図りやすく、しかもインクの吸引および排出する機構部分で汚染を生じさせない、いわゆるチューブポンプが用いられている。このチューブポンプについて、図２０に基づいて具体的に詳述する。
このチューブポンプ７４には、可撓性チューブ７５の外形を円弧状に規制するチューブ支持面７６を有するポンプフレーム７２と、駆動手段としての例えば紙送りモータからの動力により回動するポンプホイル７０と、このポンプホイル７０の軸芯方向と外周方向との間に径方向に勾配を持って形成された一対のローラ支持溝７０ａ，７０ｂに、当該支持溝７０ａ，７０ｂの長手方向に移動可能に、かつ回転可能にそれぞれ取り付けられたローラ７１ａ，７１ｂとが具備されている。
【０００６】
また、ポンプフレーム７２に形成されたチューブ支持面７０と対向する位置に、ポンプホイール７０の軸芯方向に突出させた弾性素材による一対のガイド部材７３ａ，７３ｂを配置している。
即ち、ポンプフレーム７２にＬ字状の係止溝７２ａ，７２ｂが形成され、この各係止溝７２ａ，７２ｂにそれぞれガイド部材７３ａ，７３ｂを植設させた構成とされている。
この構成によると、前記一対のガイド部材７３ａ，７３ｂは、ポンプホイールの回動に伴い前記各ローラを支持溝の回転後退方向へ案内するように作用する。図２０に示すようにホイール４２が正転駆動（Ａ方向の回転）されると、ローラ７１ａ，７１ｂは可撓性素材によるガイド部材７３ａ，７３ｂによって押し戻される作用を受け、これによってローラ７１ａ，７１ｂはローラ支持溝７０ａ，７０ｂの外周方向に移動して、チューブ７５を順次押しつぶすようになされる。これによりポンプの駆動作用の信頼性を向上させることができる。
【０００７】
このようなチューブポンプにおいては、図２０に示すようにポンプホイル７０を正方向（矢印Ａ方向）に回転させることにより、各ローラ７１ａ，７１ｂはローラ支持溝７０ａ，７０ｂの外周方向に移動して、チューブ７５を順次押しつぶしながら回転し、これによりチューブ内に圧力を発生させてキャッピング手段に負圧を与えようになされる。そして、記録ヘッドから負圧により強制的にインクを排出させると共に、さらにキャッピング手段内に排出されたインクを吸引して、廃インクタンクに送り出すように作用する。
また、前記した場合と反対に、ポンプホイル７０を逆方向（矢印Ｂ方向）に回転させることにより、各ローラ７１ａ，７１ｂはローラ支持溝７０ａ，７０ｂの内周方向に移動し、これによりローラはチューブに少しだけ接するレリース状態を保ち、チューブのはり付きなどの故障が発生するのが防止できるように構成されている。
【０００８】
また、前記チューブポンプは、前記したような記録ヘッドよりインクを排出するインク吐出能力の回復手段に用いられるほか、インクを貯留するメインタンクから記録ヘッド側に設けられたサブタンクへインクを供給する供給手段として、用いられている。
【０００９】
すなわち、オフィス向けまたは業務用に提供されるインクジェット式記録装置においては、比較的大量の印刷に対応させるために、大容量のインクカートリッジを配備する必要が生じ、このためにインクカートリッジ（インクパック）としてのメインタンクを例えば装置本体の側部に配置された装着装置（カートリッジホルダ）に装填される。
一方、記録ヘッドが搭載されたキャリッジ上にはサブタンクが配置され、前記メインタンクからサブタンクに対してインク補給チューブを介してそれぞれインクを補給し、さらにサブタンクからそれぞれ記録ヘッドに対してインクを供給するように構成されている。
そして、この種のインクジェット式記録装置において、前記チューブポンプがメインタンクからサブタンクヘのインク供給手段として用いられている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前記したように従来のチューブポンプでは、ローラがチューブを順次押し潰しながら回転し、これによりチューブ内に圧力を発生させて負圧を与えるようになされている。
したがって、前記ローラが通過した後、押し潰されたチューブが初期の状態に復元するのは、可撓性チューブ自身の弾性力（自己復元力）によっていた。
そのため、可撓性チューブの肉厚（外径と内径との差）はある程度必要とし、可撓性チューブの肉厚が薄いと、復元力に欠け所定の吸引力を得ることができないという技術的課題があった。
【００１１】
また一方、可撓性チューブの肉厚が厚いと、可撓性チューブの内径が小さくなり、所定の吸引量を確保できないという技術的課題があった。また可撓性チューブの内径を一定の径にすれば、外径も大きくなり、ひいてはチューブポンプ全体が大型化するという技術的課題があり、それに伴いインクジェット式記録装置自体も大型化するという技術的課題があった。
更に、従来のチューブポンプでは、押し潰されたチューブは自己の弾性力（自己復元力）によって、初期状態に復元するものであるため、チューブの材質が限定されるという技術的課題があった。すなわち、アルミ製等の金属チューブ等は弾性力が乏しいため、従来のチューブポンプのチューブに用いることができなかった。
【００１２】
また、チューブ自身の弾性力（自己復元力）は押し潰し時に反力となり、押し潰し荷重の増加を招き、ひいてはポンプの効率を低下させるという課題があった。
更に、押し潰されたチューブが初期の状態に復元するのは、可撓性チューブ自身の弾性力（自己復元力）によるため、チューブのはり付きを十分に考慮する必要があった。
【００１３】
本発明は、前記したような従来の課題に着目してなされたものであり、従来のチューブポンプと基本的構成を異にし、自己復元力ないチューブも用いることができ、またより小型化で高効率のチューブポンプを提供することを目的とするものであり、更にはこれを用いたインクジェット式記録装置を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するためになされた本発明にかかるチューブポンプは、駆動軸と、前記駆動軸に固定され、一体となって回転する回転体と、揺動自在に形成されたチューブ押圧板と、前記回転体の回転運動を受けて前記チューブ押圧板を揺動させる揺動手段と、前記チューブ押圧板の下面に上壁が固定され、かつ下壁がケースあるいはチューブ固定板に固定されたチューブとから構成され、かつ前記揺動手段が、前記回転円板に一端が固定されたスプリングと、前記チューブ押圧板上を移動する球と、前記スプリングの他端に固定され、前記球を保持する球保持体とを備え、前記チューブ押圧板の揺動動作によってチューブが順次押し潰され、かつ初期状態に復元されることを特徴としている。
【００１５】
このように構成されているため、チューブはチューブ押圧手段の揺動動作によって順次押し潰され、かつ初期状態に復元される。したがって、自己復元力のないチューブ、剛性が低いチューブを用いることができ、またチューブの肉厚が薄いものを用いることができ、結果として、小型化のチューブポンプを得ることができる。
また、自己復元力のないチューブ、または剛性が低いチューブを用いた場合には、チューブの押し潰し荷重を軽減でき結果として、効率の高いポンプとすることができる。
また、前記揺動手段が、前記回転円板に一端が固定されたスプリングと、前記チューブ押圧板を移動する球と、前記スプリングの他端に固定され、前記球を保持する球保持体とを備えていることが望ましい。このように、スプリングを介してチューブ押圧板に球を押しつけているため、一定の押圧力でチューブ押圧板を揺動させることができる。
なお、固定とは、チューブをチューブ押圧手段（チューブ押圧板）、チューブ固定板等に接着剤を介して固定する場合のみならず、溶着により固定する場合も含み、更には、チューブ押圧板等とチューブの少なくとも一部が一体成形されることにより固定される場合も含むものである。
ここで、前記チューブ押圧手段が、前記回転体と相対向して配置され、かつ揺動自在に形成されたチューブ押圧板であることが望ましい。
【００１６】
また、駆動軸と、前記駆動軸に固定され、一体となって回転する回転体と、かつ前記回転体と相対向して配置され、かつ揺動自在に形成されたチューブ押圧板と、前記回転体の回転運動を受けて前記チューブ押圧板を揺動させる揺動手段と、前記チューブ押圧板の下面に上壁が固定され、かつ下壁がチューブ固定板に固定されたチューブとを備え、チューブ固定板下面にばねを介装し、前記ばね力によってチューブをチューブ押圧板に対して押圧するように構成され、かつ前記揺動手段が、前記回転円板に一端が固定されたスプリングと、前記チューブ押圧板上を移動する球と、前記スプリングの他端に固定され、前記球を保持する球保持体とを備え、前記チューブ押圧板の揺動動作によってチューブが順次押し潰され、かつ初期状態に復元されるようになしても、前記した作用効果を得ることができる。
また、このように、前記ばね力によってチューブをチューブ押圧板に対して押圧するため、回転体がばね性を有する材質でない材質によって構成されている場合にも、チューブ押圧板によってチューブは、一定の押圧力で潰される。
【００１７】
また、駆動軸と、前記駆動軸に固定され、一体となって回転する回転体と、かつ前記回転体と相対向して配置され、かつ揺動自在に形成されたチューブ押圧板と、前記回転体の回転運動を受けて前記チューブ押圧板を揺動させる揺動手段と、前記チューブ押圧板の下面に上壁が固定され、かつ下壁がチューブ固定板に固定されたチューブとを備え、チューブ固定板下面にばねを介装し、前記ばね力によってチューブをチューブ押圧板に対して押圧するように構成され、前記駆動軸の先端部に形成された鍔部と、一端が前記鍔部に係止されたばねと、前記ばねの他端が係止されるばね係止板と、前記ばね係止板とチューブ固定板との間に設けられたボールベアリングとを備え、前記ばね力によってチューブをチューブ押圧板に対して押圧するように構成してもよい。
【００１８】
ここで、前記回転体が、前記駆動軸に固定され、一体となって回転する回転円板、あるいは回転する回転円錐体であることが望ましく、あるいは前記駆動軸に一端が固定され、駆動軸回りに回転する棒体であることが望ましい。
【００１９】
また、前記揺動手段が、前記回転円板とチューブ押圧板との間に介装された球であって、前記球は、チューブ押圧板の上面に形成されたＶ字状の溝に嵌り、前記Ｖ字状の溝内を移動可能になされていることが望ましい。
このように、球がチューブ押圧板の上面に形成されたＶ字状の溝に嵌り、前記Ｖ字状の溝内を移動可能になされているため、チューブ押圧板の安定した揺動動作を得ることができる。
【００２１】
更に、前記揺動手段が、前記回転円錐体の側面に、その軸線が回転円錐体の母線に平行に設けられた円錐台体であることが望ましく、また前記揺動手段が、駆動軸回りに回転する棒体の軸線を回転中心とした円柱体であることが望ましい。
【００２２】
また、前記チューブ押圧板の中央部分には、駆動軸が挿通される、前記駆動軸の径よりも大きな径を有する貫通孔が設けられると共に、その下面側の貫通孔の周囲には先端部が円弧状の周壁部が形成されていることが望ましい。
このように構成されているため、チューブを押し潰す状態にあっては、チューブ押圧板は、周壁部とケースの接点、球との接点、チューブとの接触部分で支えられ、チューブ押圧板の安定した揺動動作を得ることができる。
なお、チューブ押圧板の揺動が大きい場合には、駆動軸はチューブ押圧板の貫通孔内壁と接する場合があるが、この場合には、駆動軸とチューブ押圧板との接触により、ポンプ効率が低下するので、あまり好ましくない。
【００２３】
また、前記チューブ押圧板が円錐形状をなし、前記円錐形状の頂点を中心に揺動するように構成しても良い。
このように、チューブ押圧板を円錐形状、即ち、いわゆる皿形状に形成することにより、前記したようなチューブ押圧板の下面側の貫通孔の周囲に周壁部を形成することなく、チューブ押圧板をその頂点を中心に揺動させることができる。
【００２４】
前記した目的を達成するためになされた本発明にかかるチューブポンプは、駆動軸と、前記駆動軸の回転によって揺動可能に形成されたチューブ押圧板と、前記チューブ押圧板の下面に上壁が固定され、かつ下壁がケースあるいはチューブ固定板に固定されたチューブとから構成され、前記チューブ押圧板の揺動動作によってチューブが順次押し潰され、かつ初期状態に復元されるチューブポンプにおいて、前記駆動軸と前記チューブ押圧板はボールベアリングを介して接続されていることを特徴としている。
このように、前記駆動軸と前記チューブ押圧板はボールベアリングを介して接続し、前記駆動軸の回転によってチューブ押圧板を揺動可能に形成しているため、構成を簡単にすることができる。
【００２５】
また、前記チューブ押圧板の下面とチューブの上壁、及びケースあるいはチューブ固定板とチューブの下壁が接着剤により接着固定され、あるいは前記チューブ押圧板の下面とチューブの上壁、及びケースあるいはチューブ固定板とチューブの下壁が溶着により溶着固定されていることが望ましい。
このように構成されてたいるため、取りつけ後のチューブはチューブ押圧板の揺動動作によって順次押し潰されかつ初期状態に復元され、安定した動作を得ることができる。
特に、前記チューブ押圧板、チューブ、ケースあるいはチューブ固定板とが一体的に構成されている場合には、固定作業を省略することができるため、望ましい。
【００２６】
また、チューブとチューブ固定板とが一体的に構成され、チューブの上壁には、チューブ押圧板の下面に設けられた係止突起に係止されるフックが形成されていることが望ましい。このようにフックが形成されているため、チューブ押圧板の下面にチューブを容易に固定することができる。
また、前記チューブの下壁とチューブ固定板とが一体的に構成され、チューブの上壁とチューブ押圧板とが一体的に構成され、前記チューブの下壁とチューブの上壁を連結することにより、チューブとして形成するようにしても良い。
【００２７】
更に、前記チューブ押圧板の下面に、チューブの上壁に設けられた係止突起を固定するための連通孔が設けられ、かつケースあるいはチューブ固定板に、チューブの下壁に設けられた係止突起を固定するための、連通孔が設けられていることが望ましい。
このように構成されてたいるため、前記チューブを容易にチューブ押圧板および、ケースあるいはチューブ固定板に取り付けることができる。また、取りつけ後のチューブはチューブ押圧板の揺動動作によって順次押し潰されかつ初期状態に復元され、安定した動作を得ることができる。
【００２８】
また、前記チューブは、自己復元力の少ない材質によって形成されていても良く、また剛性の低い材質によって形成されていても良い。前記チューブは、チューブ押圧板の揺動動作によって順次押し潰されかつ初期状態に復元されるため、自己復元力の少ない材質、あるいは剛性の低い材質によって形成されていても良い。
例えば、アルミ製のチューブ、あるいはアルミ製のチューブ表面に樹脂コートされたもの、あるいはまたアルミ製のチューブに樹脂がラミネートされたもの、ビニール製のチューブ等であっても良い。
このように、自己復元力の少ない材質、あるいは剛性の低い材質のチューブを用いることで、チューブの押し潰し荷重を軽減でき結果として、効率の高いポンプとすることができる。
【００２９】
また、前記チューブ押圧板の揺動動作において、常時、少なくともチューブの一か所が押し潰されていることが望ましい。
常時、少なくともチューブの一か所が押し潰されていない場合には、逆流を防止するため、少なくとも一か所に逆止弁を設ける必要がある。
【００３０】
また、前記した目的を達成するためになされた本発明にかかるインクジェット式記録装置は、上記したチューブポンプを記録ヘッドよりインクを吸引するポンプユニットとして用いることにより、装置自体を小型化することができると共に、高効率で安定した吸引動作を行うことができる。
【００３１】
また、前記した目的を達成するためになされた本発明にかかるインクジェット式記録装置は、上記したチューブポンプを前記メインタンクよりサブタンクにインクを供給するインク供給手段として用いることにより、装置自体を小型化することができると共に、高効率で安定した供給動作を行うことができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるインク吐出能力の回復手段としてチューブポンプを用いたインクジェット式記録装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。図１は本発明が適用されたインクジェット式記録装置の全体構成を示すものである。
図１において符号１はキャリッジであり、このキャリッジ１はキャリッジモータ２により駆動されるタイミングベルト３を介し、ガイド部材４に案内されてプラテン５の軸方向に往復移動されるように構成されている。
キャリッジ１の記録用紙６に対向する側には、インクジェット式記録ヘッド７が搭載され、またその上部には前記記録ヘッドにインクを供給するブラックインクカートリッジ８、およびカラーインクカートリッジ９が着脱可能に装填されている。
【００３３】
図中符号１０は、非印字領域（ホームポジション）に配置されたキャッピング手段であって、キャリッジ１に搭載された記録ヘッドが直上に移動した時に上昇し、記録ヘッドのノズル形成面を封止できるように構成されている。そしてキャッピング手段１０の下方には、キャッピング手段１０の内部空間に負圧を与えるためのポンプユニットとしての後述するチューブポンプ１１が配置されている。
前記キャッピング手段１０は記録装置の休止期間中における記録ヘッドのノズル開口の乾燥を防止する蓋体として機能する他、記録ヘッドに印刷とは関係のない駆動信号を印加してインク滴を空吐出させるフラッシング動作時のインク受けとして機能し、さらに前記チューブポンプ１１からの負圧を記録ヘッドに作用させて、インクを吸引するクリーニング手段としての機能も兼ね備えている。
【００３４】
そして、キャッピング手段１０における印字領域側の近傍には、ゴムなどの弾性板を備えたワイピング手段１２が、水平方向に進退可能となるように配置されていて、キャリッジ１がキャッピング手段１０側に往復移動する際に、記録ヘッドの移動経路上にワイピング部材が進出できるように構成されている。
【００３５】
次に図２に基づいて、チューブポンプ１１とキャッピング手段１０との関係について説明する。図２は、図１に示す記録装置に搭載されたキャッピング手段１０と、これに接続されたチューブポンプ１１等の構成を模式的に示したものである。
キャッピング手段１０は、上面が開放された方形状のキャップケース１０ａと、このキャップケース１０ａ内に収納されたゴム素材などの可撓性物質よりなるキャップ部材１０ｂとが具備され、キャップ部材１０ｂはその上側縁がキャップケース１０ａよりも若干突出した状態に形成されている。そしてキャップ部材１０ｂの内底部には、多孔質材料により形成されたインク吸収材１０ｃが収納されており、このインク吸収材１０ｃはキャップ部材１０ｂに一体に形成された保持体１０ｄにより保持されている。
【００３６】
またキャップケース１０ａの下底部には、キャップケース１０ａおよびキャップ部材１０ｂをそれぞれ貫通するようにして、吸引口１０ｅおよび大気開放口１０ｆが形成されている。そして、キャップケース１０ａの吸引口１０ｅにはチューブＴ１を介してチューブポンプ１１が接続されており、このチューブポンプ１１の排出側端部は後述するように、廃インクタンク１３に収納されたインク吸収材に接続されている。さらに、キャップケース１０ａの大気開放口１０ｆには、チューブＴ２を介して大気開放バルブ１４が接続されている。
一方、図２における符号７は、記録ヘッドを示しており、この記録ヘッド７はキャリッジの移動に伴いキャッピング手段１０の上部に位置した時、ノズル形成面７ａが前記キャップ部材１０ｂによって封止（キャッピング）されるように構成されている。前記ノズル形成面７ａには複数のノズル開口７ｂが形成されており、各ノズル開口７ｂに対応して配置された圧電振動子７ｃの振動作用によって、ブラックインク、およびイエロー、シアン、マゼンタなどの各カラーインクが吐出されるように構成されている。
【００３７】
以上の構成において、前記記録ヘッドまたはインク供給路内の残留気泡の排出、およびノズル開口の目詰まりを解消させるためのインクの吸引作用は、図２に示すようにキャップ部材１０ｂを記録ヘッド７のノズル形成面７ａに密着させると共に、大気開放バルブ１４を閉弁した状態で行われる。
この状態でチューブポンプ１１を駆動させることで、キャップ部材１０ｂの内部空間に負圧が与えられ、記録ヘッド７のノズル開口７ｂからインクが吸引排出される。一定時間チューブポンプ１１を駆動した後、停止する。その後、キャップ部材内部の負圧がある程度減少した時点で、前記大気開放バルブ１４を開弁させると、キャップ部材内に大気が導入され内部の負圧は解除される。続いて、大気開放バルブ１４を開弁させた状態でチューブポンプ１１を再び駆動させることにより、キャップ部材内に排出されたインクはチューブＴ１を介して廃インクタンク１３に送り込む動作がなされる。
【００３８】
次に、チューブポンプ１１の構造について、図３に基づいて説明する。
このチューブポンプ１１は、駆動軸２１と、前記駆動軸２１に固定された弾性を有する回転体である回転円板２２と、前記回転円板２２と相対向して揺動自在に形成されたチューブ押圧手段としてのチューブ押圧板２３と、前記回転円板２２とチューブ押圧板２３との間に介装され、前記チューブ押圧板２３を下方向に押圧する、揺動手段としての金属球２４と、前記チューブ押圧板２３に上壁が固定され、また下壁がケースに固定されたチューブ２５から構成されている。
【００３９】
前記駆動軸２１には鍔部２１ａが設けられ、前記鍔部２１ａには、前記回転円板２２がねじ等の固定手段２８によって固定され、駆動軸２１の回転によって、前記駆動軸２１と共に回転するように構成されている。また、前記回転円板２２は金属等の弾性体からなり、前記した金属球２４を介して、チューブ押圧板２３を下方向に押圧する力を発生させる。
また、前記チューブ押圧板２３の上面には、前記金属球２４が転動可能なＶ字形状の溝２３ａが形成されている。また、チューブ押圧板２３の中央部分には、前記駆動軸２１を挿通させる貫通孔２３ｂが設けられている。前記貫通孔２３ｂの先端部分には、径が徐々に小さくなるテーパ部２３ｃが形成され、そのテーパ部２３ｃに連続して、径が一定な孔部２３ｄが形成されている。また、前記貫通孔２３ｂの後端部の周囲には先端が円弧状になされた周壁部２３ｅが形成され、前記周壁部２３ｅがケース２６の内壁と接するように構成されている。
【００４０】
また、チューブ押圧板２３はその下面に、チューブ２５の上壁に設けられた係止突起２５ａを固定するための、連通孔２３ｆが設けられている。この連通孔２３ｆは前記チューブ２５に沿って連続的に形成されている。
一方、ケース２６には、チューブ２５の下壁に設けられた係止突起２５ｂを固定するための、連通孔２６ａが設けられている。
また、前記チューブ２５は従来のように自己復元力を有しない材質、または剛性の低い材質、言い換えれば弾性を有する材質でなくてもよく、例えば、例えば、アルミ製のチューブ、あるいはアルミ製のチューブ表面に樹脂コートされたもの、あるいはまたアルミ製のチューブに樹脂がラミネートされたもの、あるいはビニール製のものであっても良い。
また、従来のように自己復元力は必要とされないため、チューブ２５の肉厚は薄いものであってもよい。
【００４１】
次に、図３乃至図５に基づいて、このチューブポンプ１１の動作について説明する。
図３に示す状態から、駆動軸２１を矢印方向に回転させると、駆動軸２１の回転に伴って、金属球２４はチューブ押圧板２３の上面のＶ字形状の溝２３ａ内を移動する。このとき、前記金属球２４は回転円板２２によって押えられているため、前記チューブ押圧板２３を上位置から下位置に傾けながら移動する。
すなわち、金属球２４が移動し位置すると、チューブ押圧板２３は上位置から下位置に傾き（揺動し）、チューブ２５を押圧し押し潰す。前記金属球２４は、上記したように順次移動するため、チューブ押圧板２３は上位置から下位置に順次傾き（揺動し）、チューブは順次押圧、押し潰される。
【００４２】
そして、チューブ２５の上壁及び下壁はチューブ押圧板２３及びケース２６に固定されているため、金属球２４が遠ざかるにつれてチューブ押圧板２３が下位置から上位置に移動し、それにつれてチューブ２５は押し潰された状態から初期状態に復元される。
このようにチューブ押圧板２３によって、チューブ２５は初期状態に復元されるため、前記したように、チューブ２５は自己復元力がない材質であっても、あるいはまた肉厚は薄いものであって、所定の吸引動作をなすことができる。
【００４３】
その結果、図５に模式的に示すように、金属球２４がチューブ押圧板２３を順次傾動（揺動）させることにより、キャップ部材１０ｂの内部空間に負圧が与えられ、記録ヘッド７のノズル開口７ｂからインクが吸引排出される。
そして、一定時間チューブポンプ１１を駆動した後、駆動軸２１の回転を停止する。その後、キャップ部材内部の負圧がある程度減少した時点で、前記大気開放バルブ１４を開弁させると、キャップ部材内に大気が導入され内部の負圧は解除される。続いて、大気開放バルブ１４を開弁させた状態で駆動軸２１を再び回転させ、キャップ部材内に排出されたインクは廃インクタンク１３に送り込む動作がなされる。
【００４４】
次に、前記チューブポンプの変形例を図６乃至図８に示す。
図６に示した変形例は、回転円板２２に金属球２４の一部が嵌合する孔２２ａが形成されているものである。このように、金属球２４の一部が嵌合する孔２２ａが設けられているため、駆動軸２１の回転を逃すことなく金属球２４に伝達することができ、前記金属球２４によってチューブ押圧手段としてのチューブ押圧板２３を傾動させることができる。
図７に示した変形例は、回転円板２２の弾性力によって付与していた金属球２４のチューブ押圧板２３に対する押圧力を、チューブ固定板３１に付与したものである。
すなわち、図７に示すように、チューブ固定板３１とケース２６との間にばね３０を介装し、チューブ固定板３１によって前記チューブ２５をチューブ押圧板２３方向に押圧したものである。この場合、前記押圧力を受けるため回転円板２２は堅固なものが良い。
【００４５】
また、図８に示した変形例は、図７に示した構成の変形例であって、チューブ固定板３１と駆動軸２１との間にばね３２を介装したものである。
すなわち、図８に示すように、駆動軸２１の端部に鍔部２１ｂを形成し、前記鍔部２１ｂとばね係止板３３との間にばね３２を介装し、ばね係止板３３とチューブ固定板３１との間にボールベアリング３４を設けたものである。
このような構成により、ばね係止板３３とチューブ固定板３１は押し上げられ、このチューブ固定板３１によって前記チューブ２５をチューブ押圧板２３方向に押圧したものである。なお、駆動軸２１を回転させた場合、ばね係止板３３も一体となって回転する。
【００４６】
なお、上記実施形態では、揺動手段として金属球を用いた場合を示したが、これ以外に、例えば、回転円板にチューブ押圧板の方向に突出した突起を形成し、前記突起を用いても良い。また、金属球ではなく、円筒状のいわゆるコロを用いても良い。また、特に金属製に限定されるものではなく、樹脂製であっても良い。また、駆動軸と回転円板とは別体のものとして説明したが、駆動軸と回転円板とが一体構造のものであってもよい。
【００４７】
更に、図９に示した第４の変形例は、図３に示した構成の変形例であって、回転円盤２２、金属球２４を省略し簡単な構成にしたものである。
このチューブポンプは、駆動軸２１と、前記駆動軸２１の回転によって揺動可能に形成されたチューブ押圧板３５と、前記チューブ押圧板３５の下面に上壁が固定され、かつ下壁がケースに固定されたチューブ２５とから構成され、前記駆動軸と前記チューブ押圧板３５はボールベアリング３６を介して接続されている。特に、前記駆動軸２１には、駆動軸と一体となって回転する回転体に相当する傾斜部２１ｃが形成され、前記傾斜部２１ｃにボールベアリング３６が装着されている。
したがって、駆動軸２１が回転すると、チューブ押圧板３５は揺動運動をなし、チューブは順次押し潰され、かつ初期状態に復元される。
なお、一定の押圧力でチューブを押し潰ようになすため、前記チューブ押圧板３５は金属等の弾性体により形成されるのが好ましい。
【００４８】
また、図１０、１１に示した第５の変形例は、図３に示した構成の変形例であって、回転円板２２、金属球２４を変更したものである。
このチューブポンプにあっては、駆動軸２１に固定され一体となって回転する回転体である回転円板３７の下面に凹部３７ａが形成され、この凹部３７ａの底面にスプリング３７ｂの一端が固定され、そのスプリング３７ｂの他端が保持体３７ｃの上面に固定されている。また、保持体３７ｃの下面には、チューブ押圧板２３上を押圧しながら摺動する球３７ｄが保持されている。なお、前記球３７ｄは摺動方向に２個または１個配置されている。
したがって、駆動軸２１が回転すると、球３７ｄがチューブ押圧板２３上を押圧しながら摺動する。その結果、チューブ押圧板２３は揺動運動をなし、チューブ２５は順次押し潰され、かつ初期状態に復元される。
【００４９】
なお、この実施形態にあっては、回転円板３７は金属等の弾性体により形成される必要はない。即ち、前記スプリング３７ｃによって、球３７ｄが一定の押圧力でチューブ押圧板２３に作用するため、チューブ２５は一定の押圧力で押し潰される。
【００５０】
また、図１２に示した第６の変形例は、図３に示した構成の変形例であって、回転円板２２、金属球２４、チューブ押圧板２３を変更したものである。
このチューブポンプにあっては、駆動軸２１に固定され一体となって回転する回転体である回転円錐体３８の斜面に凹部３８ａが形成され、この凹部３８ａにはチューブ押圧板４０上を押圧しながら摺動する円錐台体３９が保持されている。前記チューブ押圧板４０は円錐形状をなし、駆動軸２１がこの円錐形状の頂点を貫通し、前記頂点を中心に揺動するように構成されている。なお、駆動軸２１は、チューブ押圧板４０の揺動を許容するようにチューブ押圧板４０の貫通孔４０ａに遊嵌されている。
前記円錐台体３９の軸線は、前記回転円錐体３８の母線に平行に配置され、円錐台体３９の側面がチューブ押圧板４０を押圧しながら、回転しながら移動するように構成されている。
【００５１】
また、チューブ固定板３１は、チューブ２５が配置される部分のみ形成され、その下面にはスプリング３０が配置されている。
したがって、駆動軸２１が回転すると、円錐台体３９がチューブ押圧板２３上を押圧、回転しながら移動する。その結果、チューブ押圧板４０は揺動運動をなし、チューブ２５は順次押し潰され、かつ初期状態に復元される。
【００５２】
なお、この実施形態にあっても、回転円錐体３８は金属等の弾性体により形成される必要はない。即ち、前記スプリング３０によって、チューブ２５には一定の押圧力が作用し、一定の押し潰しがなされる。
【００５３】
また、図１３に示した第７の変形例は、図３に示した構成の変形例であって、回転円板２２、金属球２４、チューブ押圧板２３を変更したものである。
このチューブポンプにあっては、駆動軸２１に固定され、一体となって駆動軸と共に回転する棒体４１が形成され、この棒体４１の先端部には、棒体４１の軸線を回転の中心とする円柱体４２が配置されている。
また、前記チューブ押圧板４０は円錐形状をなし、駆動軸２１がこの円錐形状の頂点を貫通し、前記頂点を中心に揺動するように構成されている。なお、駆動軸２１は、チューブ押圧板４０の揺動を許容するようにチューブ押圧板４０の貫通孔４０ａに遊嵌されている。
また、円柱体４２の側面がチューブ押圧板４０を押圧しながら回転、移動するように構成されている。
【００５４】
更に、チューブ固定板３１は、チューブ２５が配置される部分のみ形成され、その下面にはスプリング３０が配置されている。
したがって、駆動軸２１が回転すると、円柱体４２がチューブ押圧板４０上を押圧、回転しながら移動する。その結果、チューブ押圧板４０は揺動運動をなし、チューブ２５は順次押し潰され、かつ初期状態に復元される。なお、この実施形態にあっても、前記スプリング３０によって、チューブ２５には一定の押圧力が作用し、一定の押し潰しがなされる。
【００５５】
また、図１４に示した第８の変形例は、図３に示した構成の変形例であって、回転円板２２、金属球２４、チューブ押圧板２３、ケース２６を変更したものである。
このチューブポンプにあっては、駆動軸２１に固定され、一体となって駆動軸と共に回転する棒体５０が形成されている。この棒体５０には、棒体４１が貫通する貫通穴５１ａを有するチューブ押圧手段としてのチューブ押圧体５１が配置されている。
このチューブ押圧体５１の下部は円錐形状をなし、チューブ押圧部５１ｃを構成している。また、チューブ押圧体５１の上部には、前記貫通穴５１ａが形成された突起部５１ｂが形成されている。
【００５６】
また、棒体４１にはスプリング５２が遊嵌され、スプリング５２の一端は駆動軸２１に、他端は突起部５１ｂに係止されている。その結果、スプリング５２によって、チューブ押圧体５１は傾いた状態になされ、この状態を維持しつつ駆動軸２１によって回転させられる。
一方、ケース２６側の上面は円錐形状の凹面として形成され、その凹面にチューブ２５が配置されている。
【００５７】
なお、棒体５０に代えて、図３に示すような駆動軸２１と共に回転する回転円板２２を設けても良い。この場合、回転円板２１に貫通穴を設け、該貫通穴にチューブ押圧体５１の突起部５１ｂを遊嵌する。またチューブ押圧体５１が一定の押圧力でチューブ２５を押し潰すように、チューブ押圧体５１と回転円板２２の間にスプリングを介装すると良い。
【００５８】
したがって、駆動軸２１が回転すると、チューブ押圧体５１は揺動運動をなし、チューブ２５は順次押し潰され、かつ初期状態に復元される。なお、この実施形態にあっても、前記スプリング５２によって、チューブ２５には一定の押圧力が作用し、一定の押し潰しがなされる。
【００５９】
更に、上記実施形態において、図３、図７、図８、図１０に示すように、前記チューブ押圧板の下面に連通孔を設け、チューブの上壁に設けられた係止突起を固定し、またケースあるいはチューブ固定板に連通孔を設け、チューブの下壁に設けられた係止突起を固定したが、これ以外に接着剤、あるいは溶着等の手段によりチューブをチューブ押圧板、ケースあるいはチューブ固定板に固定しても良い。
また、前記チューブ押圧板と、チューブと、ケースあるいはチューブ固定板とが一体的に構成されていても良い。
【００６０】
なお、前記チューブ押圧板の揺動動作において、常時、少なくともチューブの一か所が押し潰されていることが望ましいが、常時、少なくともチューブの一か所が押し潰されていない場合には、逆流を防止するため、少なくとも一か所に逆止弁を設ける必要がある。
例えば、チューブポンプとキャッピング手段の間、あるいはチューブポンプと廃インクタンク間に、いわゆる逆流を防止するため逆止弁を設けると良い。
【００６１】
また、図１５乃至図１９に示したものは、チューブの変形例を示したものである。
第１のチューブの変形例である図１５に示したチューブ４３の下面にはチューブ固定板３１を挟持する脚部４３ａ、４３ａが設けられている。このチューブ４３ａにあっては、両脚部４３ａ、４３ａによって形成される凹部内面が接着剤を介してチューブ固定板３１に固定され、一方、チューブ４３ａの上面が接着剤を介してチューブ押圧板２３、４０に固定されている。
このように、チューブ４３の下面にはチューブ固定板３１を挟持する脚部４３ａ、４３ａが設けられているため、チューブ４３を強固に固定することができる。
【００６２】
第２のチューブの変形例である図１６に示したチューブ４４は、チューブ固定板３１の上部に一体成形により、一体的に構成されている。即ち、チューブ４４の内側壁４４ａはチューブ固定板３１の上部側壁と一体となり、またチューブ４４の内底壁４４ｂはチューブ固定板３１の上面と分離可能に成形されている。また、チューブ４４の上面（上壁）にはチューブ押圧板の下面に設けられた係止突起（図示せず）に係止されるフック４４ｃが形成されている。
したがって、図１６（ｂ）に示すようにフック４４ｃが引き上げられると、チューブ４４は、流路が形成されたいわゆるチューブ形状になされる。また、フック４４ｃが戻されると、チューブ４４は図１６（ａ）示すように、流路が閉塞された板形状になされる。
このように、チューブ固定板３１の成形時に、チューブ４４も一体成形することにより、安価に形成することができる。また、チューブ固定板３１とチューブとの接着作業を省略することができる。
【００６３】
第３のチューブの変形例である図１７に示したチューブ４５はＬ字形状を有し、その立設部４５ａを湾曲させて底部４５ｂに接着剤によって貼着することにより、チューブ４５が形成される。即ち、図１７（ａ）に示すようにチューブ４５の底部４５ｂはチューブ固定板３１の上面に固定されている。そして、図１７（ｂ）に示すようにチューブ４５の立設部４５ａを湾曲させ、立設部４５ａの先端部を底部４５ｂに接着剤によって貼着することにより、チューブ４５が形成される。
【００６４】
また、立設部４５ａを湾曲させた状態である図１７（ｂ）に示すように、チューブ４４の上面（上壁）にはチューブ押圧板の下面に設けられた係止突起（図示せず）に係止されるフック４５ｃが形成されている。このフック４５ｃはチューブ４５と一体に形成される。
【００６５】
また、チューブ固定板３１には、立設部４５ａの先端部が保持される保持部３１ａが設けられている。即ち、保持部３１ａとチューブ底部４５ｂとの間に立設部４５ａの先端部を挿入し、立設部４５ａの先端部を底部４５ｂに接着剤によって貼着する。なお、保持部３１ａとチューブ底部４５ｂとの間に立設部４５ａの先端部を圧入、圧着することにより、接着剤による貼着を省略しても良い。
好ましくは、前記保持部３１ａ、立設部４５ａの先端部、底部４５ｂとを接着剤によって貼着するのが良い。このように、前記保持部３１ａと立設部４５ａの先端部とを接着剤によって貼着することにより、チューブを強固にチューブ固定板３１に固定することができる。
このチューブにおいても、チューブ押圧板が揺動運動をなし、フック４５ｃが引き上げ、戻しが行われると、チューブ２５は順次押し潰され、かつ初期状態に復元される。
【００６６】
第４のチューブの変形例である図１８に示した板状のチューブ４６は、チューブ固定板３１の上面に一体成形により、一体に構成される。即ち、チューブ４６の底面側部４６ａ、４６ａはチューブ固定板３１の上面と一体となっている。なお、チューブ４６の中央部４６ｂはチューブ固定板３１の上面と分離可能に成形されている。また、チューブ４６の上面は、チューブ押圧板４０の下面に接着剤を介して固定されている。
このように構成されているため、板状のチューブ４６とチューブ固定板３１の上面との間でいわゆる流路が形成され、チューブ押圧板４０が揺動運動によって、チューブ４６は順次押し潰され、かつ初期状態に復元される。
また、チューブ固定板３１の成形時に、チューブ４６も一体成形することにより、安価に形成することができる。
【００６７】
第５のチューブの変形例である図１９に示したチューブ４７の下壁部４７ｂは、チューブ固定板３１の上面に一体成形により一体に構成されている。またチューブ４７の上壁部４７ａは、チューブ押圧板４０の下面に一体成形により一体に構成されている。
そして、図１９に示すようにチューブ４７の上壁部４７ａ及び下壁部４７ｂを接着剤を介して貼着すると共に、係止部材４８ａ、４８ｂによって上壁部４７ａ及び下壁部４７ｂを固定する。この際、上壁部４７ａ、下壁部４７ｂと係止部材４８ａ、４８ｂとを接着剤を介して貼着、固定すると良い。なお、上壁部４７ａ、下壁部４７ｂとを係止部材４８ａ、４８ｂにより圧着することにより、接着剤による接着を省略しても良い。
【００６８】
このように、上壁部４７ａ及び下壁部４７ｂを接着剤を介して貼着することによって、チューブ４７が形成される。そして、チューブ押圧板４０が揺動運動によって、チューブ４７は順次押し潰され、かつ初期状態に復元される。
また、このチューブにあっては、チューブ固定板３１、チューブ押圧板４０の成形時に、チューブの下壁部４７ｂ、上壁部４７ａも一体成形できるため、安価に形成することができる。
【００６９】
また、上記実施形態では、インク吐出能力の回復手段としてチューブポンプを用いたインクジェット式記録装置について説明したが、本発明はこのインクジェット式記録装置に限定されるものではなく、インクを貯留するメインタンク（インクパック）から記録ヘッド側に設けられたサブタンクへインクを供給する供給手段として、チューブポンプを用いたインクジェット式記録装置についても当然に適用されるものである。
また前記した場合と同様に、チューブ押圧板の揺動動作において、常時、少なくともチューブの一か所が押し潰されていることが望ましいが、常時、少なくともチューブの一か所が押し潰されていない場合には、メインタンクとポンプの間またはポンプとサブタンクの間に、あるいはメインタンクとポンプの間及びポンプとサブタンクの間に、いわゆる逆流を防止するため逆止弁を設けると良い。
【００７０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなとおり、本発明によれば、自己復元力ないチューブ、または剛性の低いチューブでも用いることができ、またより小型化にしたチューブポンプを得ることができる。
また、これを用いたインクジェット式記録装置は、より安定した吸引動作、供給動作を行うことができると共に、より小型化、高効率化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたインクジェット式記録装置の構成を示した斜視図である。
【図２】図１に示す記録装置に具備されたキャッピング手段及びチューブポンプを示した概念図である。
【図３】本発明にかかる実施形態のチューブポンプを示す断面図である。
【図４】図３に示すチューブポンプを駆動した状態を示す断面図である。
【図５】図３に示したチューブポンプの動作概念図である。
【図６】図３に示したチューブポンプの変形例を示す断面図である。
【図７】図３に示したチューブポンプの第２の変形例を示す断面図である。
【図８】図３に示したチューブポンプの第３の変形例を示す断面図である。
【図９】図３に示したチューブポンプの第４の変形例を示す断面図である。
【図１０】図３に示したチューブポンプの第５の変形例を示す断面図である。
【図１１】図１０に示した要部拡大図である。
【図１２】図３に示したチューブポンプの第６の変形例を示す断面図である。
【図１３】図３に示したチューブポンプの第７の変形例を示す断面図である。
【図１４】図３に示したチューブポンプの第８の変形例を示す断面図である。
【図１５】チューブの第１の変形例を示す断面図である。
【図１６】チューブの第２の変形例を示す断面図である。
【図１７】チューブの第３の変形例を示す断面図である。
【図１８】チューブの第４の変形例を示す断面図である。
【図１９】チューブの第５の変形例を示す断面図である。
【図２０】従来のチューブポンプを示す概略図である。
【符号の説明】
１ キャリッジ
２ キャリッジモータ
６ 記録用紙
７，８ インクカートリッジ
１０ キャッピング手段
１１ ポンプユニット（チューブポンプ）
１２ ワイピング手段
２１ 駆動軸
２２ 回転円板
２３ チューブ押圧板
２３ａ Ｖ字形状の溝
２３ｂ 貫通孔
２３ｅ 周壁部
２４ 金属球
２５ チューブ
２６ ケース
３０ ばね
３２ ばね
３３ ばね係止板
３４ ボールベアリング
３７ 回転円板
３８ 回転円錐体
３９ 円錐台体
４０ チューブ押圧板
４１ 棒体
４２ 円柱体
４３ チューブ
４４ チューブ
４５ チューブ
４６ チューブ
４７ チューブ
５０ 棒体
５１ チューブ押圧体
５１ａ 貫通穴
５１ｂ 突起部
７０ ポンプホイール
７０ａ，７０ｂ ローラ支持溝
７３ａ，７３ｂ ローラ
７２ ポンプフレーム
７２ａ，７２ｂ 係止溝
７３ａ，７３ｂ ガイド部材
７４ チューブポンプ
７５ 可撓性チューブ
７６ チューブ支持面
Claims (11)
- 駆動軸と、前記駆動軸に固定され、一体となって回転する回転体と、揺動自在に形成されたチューブ押圧板と、前記回転体の回転運動を受けて前記チューブ押圧板を揺動させる揺動手段と、前記チューブ押圧板の下面に上壁が固定され、かつ下壁がケースあるいはチューブ固定板に固定されたチューブとから構成され、かつ前記揺動手段が、前記回転円板に一端が固定されたスプリングと、前記チューブ押圧板上を移動する球と、前記スプリングの他端に固定され、前記球を保持する球保持体とを備え、
前記チューブ押圧板の揺動動作によってチューブが順次押し潰され、かつ初期状態に復元されることを特徴とするチューブポンプ。 - 前記チューブ押圧板が、前記回転体と相対向して配置され、かつ揺動自在に形成されたチューブ押圧板であることを特徴とする請求項１に記載されたチューブポンプ。
- 駆動軸と、前記駆動軸に固定され、一体となって回転する回転体と、かつ前記回転体と相対向して配置され、かつ揺動自在に形成されたチューブ押圧板と、前記回転体の回転運動を受けて前記チューブ押圧板を揺動させる揺動手段と、前記チューブ押圧板の下面に上壁が固定され、かつ下壁がチューブ固定板に固定されたチューブとを備え、チューブ固定板下面にばねを介装し、前記ばね力によってチューブをチューブ押圧板に対して押圧するように構成され、かつ前記揺動手段が、前記回転円板に一端が固定されたスプリングと、前記チューブ押圧板上を移動する球と、前記スプリングの他端に固定され、前記球を保持する球保持体とを備え、
前記チューブ押圧板の揺動動作によってチューブが順次押し潰され、かつ初期状態に復元されることを特徴とするチューブポンプ。 - 駆動軸と、前記駆動軸に固定され、一体となって回転する回転体と、かつ前記回転体と相対向して配置され、かつ揺動自在に形成されたチューブ押圧板と、前記回転体の回転運動を受けて前記チューブ押圧板を揺動させる揺動手段と、前記チューブ押圧板の下面に上壁が固定され、かつ下壁がチューブ固定板に固定されたチューブとを備え、チューブ固定板下面にばねを介装し、前記ばね力によってチューブをチューブ押圧板に対して押圧するように構成され、
前記駆動軸の先端部に形成された鍔部と、一端が前記鍔部に係止されたばねと、前記ばねの他端が係止されるばね係止板と、前記ばね係止板とチューブ固定板との間に設けられたボールベアリングとを備え、前記ばね力によってチューブをチューブ押圧板に対して押圧することを特徴とするチューブポンプ。 - 前記チューブは、自己復元力の少ない材質によって形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載されたチューブポンプ。
- 前記チューブは、剛性の低い材質によって形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載されたチューブポンプ。
- 前記チューブ押圧板の揺動動作において、常時、少なくともチューブの一か所が押し潰されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載されたチューブポンプ。
- 印刷データに対応してインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドと、前記記録ヘッドのノズル形成面を封止すると共に、ポンプユニットからの負圧を受けて記録ヘッドよりインクを吸引するキャッピング手段とを備えたインクジェット式記録装置であって、
前記ポンプユニットとして、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のチューブポンプを具備したことを特徴とするインクジェット式記録装置。 - 印刷データに対応してインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドと、前記記録ヘッドから吐出されるインクを貯留するメインタンクと、前記メインタンクからインクの供給を受ける記録ヘッド側に設けられたサブタンクと、前記メインタンクよりサブタンクにインクを供給するインク供給手段を備えたインクジェット式記録装置であって、
前記インク供給手段が、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のチューブポンプを具備したことを特徴とするインクジェット式記録装置。 - 前記ポンプユニットには逆止弁が設けられていることを特徴とする請求項８に記載されたインクジェット式記録装置。
- 前記メインタンクとサブタンクとの間、あるいはインク供給手段に逆止弁が設けられていることを特徴とする請求項９に記載されたインクジェット式記録装置。
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