JP2004034462A - チューブポンプ、該チューブポンプを用いたインクジェット式記録装置のメンテナンス機構およびそれらを備えたインクジェット式記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動時におけるトルクを小さく抑え、かつ可撓性チューブの閉塞や開放の制御を可能としたチューブポンプを提供する。
【解決手段】可撓性チューブ１８と、可撓性チューブ１８の外形を規制するチューブ支持面を有するハウジング３０と、駆動軸２１を備え該駆動軸２１を中心に回転する中央回転体１４と、中央回転体１４の外周に接触する位置で且つチューブ支持面に対向する位置に回転可能に配置された複数の加圧コロ２０とを有するチューブポンプ１６を備えたインクジェット式記録装置において、中央回転体１４の周囲に、駆動軸２１に沿ったスラスト方向に対して傾斜する傾斜面を形成し、該傾斜面に複数の加圧コロ２０を接触配置するとともに、中央回転体１４をスラスト方向に移動させるための中央回転体移動手段としてのソレノイド３２および支持体３３を備える。
【選択図】　　　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チューブに直接圧力を加えることでチューブ内の流体を流動させるためのチューブポンプ、該チューブポンプを用いたインクジェット式記録装置のメンテナンス機構、および該メンテナンス機構を備えたインクジェット式記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、インクジェット式記録装置には、インクという液体を用いて画像を記録する関係上、記録ヘッドへのインクの充填や、ノズル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ためのメンテナンス機構が設けられている。
このメンテナンス機構では、キャッピング手段により記録ヘッドを封止（キャッピング）して負圧を作用させることで、記録ヘッドのノズルからインクを排出するとともに、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出するようになっている。なお、その後の記録ヘッドは、クリーニング部材によってクリーニングされる。
【０００３】
メンテナンス機構において負圧を発生させる手段としては、チューブに直接圧力を加えることでチューブ内の流体を流動させる、いわゆるチューブポンプが用いられることが多い。これは、構造が比較的簡単で、小型化し易く、流体（インク）の吸引および排出機構部分でインクによる汚染を生じさせない等の利点を有するためである。
【０００４】
以下に、従来のチューブポンプの一般的な構成を、図面を参照して説明する。図５（ａ）はチューブポンプの横断面図、図５（ｂ）はチューブポンプの縦断面図である。
すなわち、従来の一般的なチューブポンプは、図５（ａ）に示すように、駆動軸２１を中心として回転する中央回転体１４の周囲に、複数の加圧コロ２０を回転可能に接触配置させ、これら複数の加圧コロ２０の外周とガイド壁１９（ポンプフレーム）との間に可撓性チューブ１８を配置した構成となっている。
【０００５】
このような構成からなるチューブポンプでは、図５（ｂ）に示すように、モータ３１の回転により駆動ギア２９を介して中央回転体１４を回転させることで、周囲に配設された複数の加圧コロ２０が回転する。
このとき、可撓性チューブ１８の外形はガイド壁１９によって規制されて固定されているため、加圧コロ２０は、可撓性チューブ１８の側面を押さえつけながら回転することになる。その結果、可撓性チューブ１８の長さ方向に沿って、可撓性チューブ１８の閉塞部位が移動することになり、可撓性チューブ１８内に流体（インク）の流れが形成される。
【０００６】
ところが、一般的な構成のチューブポンプでは、可撓性チューブ１８の一部を常に押さえつけて閉塞させていることになる。そのため、記録ヘッド（図示省略）をキャッピングしたまま保管した場合、温度変化によってキャッピング手段内部の圧力が変化すると、ノズルからのインクの吐出に悪影響を及ぼすおそれがあった。
【０００７】
具体的には、記録ヘッドをキャッピングした状態で周囲の温度が上昇すると、キャッピング手段内部の圧力も上昇する。このとき、可撓性チューブ１８が閉塞されたままであるため、キャッピング手段内部の圧力上昇が解消されない。このため、ノズル内部との圧力バランスが崩れてノズル内に空気が混入し、画像記録時にノズルからインクを吐出させる際に、吐出不良を誘発する。
【０００８】
また、一般的な構成のチューブポンプでは、継続的に可撓性チューブ１８を押さえつけているため、可撓性チューブ１８に継続的に負荷がかけられることになる。そのため、可撓性チューブ１８が疲労し、チューブ外形が変形したり破損したりするおそれがあった。
【０００９】
そこで、例えば特開平６−２８６１５８号公報や特開２００１−２３４８７５号公報に開示されているように、チューブポンプに溝カム部を設けて、可撓性チューブの閉塞を解除する技術が提案されている。
以下に、溝カム部を設けた従来のチューブポンプの構成を、図面を参照して説明する。
図６（ａ）、図７（ａ）はチューブポンプの横断面図、図６（ｂ）、図７（ｂ）はチューブポンプの縦断面図である。
【００１０】
具体的には、図６（ａ）に示すように、中央回転体に代えて、溝カム部２３を有して駆動軸２１を中心に回転するホルダ２２が設けられている。溝カム部２３には、加圧コロ２０の支軸２４が嵌め込まれており、加圧コロ２０が溝カム部２３の形状に沿って移動可能になっている。
【００１１】
このような構成とすることにより、モータ３１を逆回転させると、図６（ｂ）に示すように、可撓性チューブ１８を押さえつけて閉塞させる状態から、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、加圧コロ２０を駆動軸２１側に移動させて可撓性チューブ１８を開放させることが可能となる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した溝カム部２３を備えた従来のチューブポンプでは、ポンプ駆動時のトルクが大きくなり、その結果、高価なモータ３１を使用しなければならない。したがって、チューブポンプ単体のコストが上昇する結果、このようなチューブポンプを備えたメンテナンス機構およびインクジェット式記録装置のコストも上昇するという問題があった。
【００１３】
すなわち、溝カム部２３は、ホルダ２２の回転軸である駆動軸２１からある一定の間隔を設けて形成されており、ここに加圧コロ２０の支軸が嵌め込まれている。したがって、加圧コロ２０を駆動させるために、回転半径の大きいホルダ２２のトルクが余計に発生する結果、チューブポンプ駆動時のトルクが大きくなってしまう。
【００１４】
本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、駆動時におけるトルクを小さく抑え、かつ可撓性チューブの閉塞や開放の制御を可能としたチューブポンプを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るチューブポンプ、該チューブポンプを用いたインクジェット式記録装置のメンテナンス機構およびそれらを備えたインクジェット式記録装置は、上述した目的を達成するため、以下の特徴点を備えている。
すなわち、本発明に係るチューブポンプは、可撓性チューブと、該可撓性チューブの外形を規制するためのチューブ支持面を有するポンプフレームと、駆動軸を備え該駆動軸を中心に回転する中央回転体と、該中央回転体の外周に接触する位置で且つ前記チューブ支持面に対向する位置に回転可能に配置された複数の加圧コロとを備え、前記チューブ支持面と前記加圧コロとの間に前記可撓性チューブを挟持した状態で、前記中央回転体を回転駆動させることにより、前記加圧コロを従動回転させて前記可撓性チューブの側面を押圧するチューブポンプにおいて、前記中央回転体の周囲に、前記駆動軸に沿ったスラスト方向に対し傾斜した傾斜面を形成するとともに該傾斜面に前記複数の加圧コロを接触配置し、前記中央回転体を前記スラスト方向に移動させるための中央回転体移動手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
また、前記チューブポンプにおいて、前記中央回転体を回転駆動するための駆動手段と、該駆動手段の回転動作を前記中央回転体の駆動軸に伝達するためのギア機構とを備え、前記ギア機構として、前記中央回転体の駆動軸にはす歯ギアからなる従動ギアを備え、該ギア機構を前記中央回転体移動手段として機能させることが可能である。
【００１７】
また、前記チューブポンプにおいて、前記中央回転体を回転駆動するための駆動手段と、該駆動手段の回転動作を前記中央回転体の駆動軸に伝達するためのギア機構とを備え、前記ギア機構として、前記中央回転体の駆動軸に従動ギアを備え、前記中央回転体における前記従動ギアの配設位置とは反対側に形成される押圧面を、前記従動ギア側に押圧するための中央回転体押圧手段を有し、該中央回転体押圧手段を前記中央回転体移動手段として機能させることが可能である。
【００１８】
また、本発明に係るチューブポンプを用いたインクジェット式記録装置のメンテナンス機構は、可撓性チューブと、該可撓性チューブを加圧するポンプ手段と、記録ヘッドのノズル形成面を封止して前記ポンプ手段により負圧をかけて前記記録ヘッドからインクを吸引するためのキャッピング手段とを備えたチューブポンプを用いたインクジェット式記録装置のメンテナンス機構において、前記ポンプ手段は、前記可撓性チューブの外形を規制するためのチューブ支持面を有するポンプフレームと、駆動軸を備え該駆動軸を中心に回転する中央回転体と、該中央回転体の外周に接触する位置で且つ前記チューブ支持面に対向する位置に回転可能に配置された複数の加圧コロと、前記中央回転体を前記スラスト方向に移動させるための中央回転体移動手段とを備え、前記中央回転体の周囲に、前記駆動軸に沿ったスラスト方向に対し傾斜した傾斜面を形成するとともに該傾斜面に前記複数の加圧コロを接触配置し、前記チューブ支持面と前記加圧コロとの間に前記可撓性チューブを挟持した状態で、前記中央回転体を回転駆動させることにより、前記加圧コロを従動回転させて前記可撓性チューブの側面を押圧し、前記キャッピング手段に負圧をかけることを特徴とするものである。
【００１９】
また、前記チューブポンプを用いたインクジェット式記録装置のメンテナンス機構において、前記ポンプ手段は、前記中央回転体を回転駆動するための駆動手段と、該駆動手段の回転動作を前記中央回転体の駆動軸に伝達するためのギア機構とを備え、該ギア機構として、前記中央回転体の駆動軸にはす歯ギアからなる駆動ギアを備え、前記ギア機構を前記中央回転体移動手段として機能させることが可能である。
【００２０】
また、チューブポンプを用いたインクジェット式記録装置のメンテナンス機構において、前記中央回転体を回転駆動するための駆動手段と、該駆動手段の回転動作を前記中央回転体の駆動軸に伝達するためのギア機構とを備え、前記ギア機構として、前記中央回転体の駆動軸に従動ギアを備え、前記中央回転体において前記従動ギアの配設位置とは反対側に押圧面を形成し、前記押圧面を前記従動ギア側に押圧するための中央回転体押圧手段を備え、前記中央回転体押圧手段を前記中央回転体移動手段として機能させることが可能である。
【００２１】
また、本発明に係るインクジェット式記録装置は、上述したチューブポンプを備えたことを特徴とするものである。
また、本発明に係るインクジェット式記録装置は、上述したチューブポンプを用いたインクジェット式記録装置のメンテナンス機構を備えたことを特徴とするものである。
【００２２】
また、前記インクジェット式記録装置において、前記メンテナンス機構の動作を制御するための制御手段を備え、該制御手段は、前記キャッピング手段に負圧をかける場合に、前記ポンプ手段の中央回転体を上昇させた加圧状態を維持し、前記キャッピング手段に負圧をかけない場合に、前記ポンプ手段の中央回転体を降下させた定常状態を維持するように、前記駆動手段および前記中央回転体移動手段の少くとも一方の動作を制御することが可能である。
【００２３】
また、前記インクジェット式記録装置において、前記記録ヘッドのノズルからのインク滴の吐出に応じて、記録媒体を搬送するための媒体搬送手段を備え、該媒体搬送手段を駆動するための駆動手段、および前記ポンプ手段を駆動するための駆動手段として、同一の駆動モータを用いることが可能である。
【００２４】
また、前記インクジェット式記録装置において、前記駆動モータから前記媒体搬送手段および前記ポンプ手段に対して駆動力を伝達するための駆動力伝達手段を備え、該駆動力伝達手段は、前記ポンプ手段により前記キャッピング手段に負圧をかける場合に、前記媒体搬送手段を記録媒体の搬送方向とは逆方向に駆動するように駆動力を伝達し、前記ポンプ手段により前記キャッピング手段に負圧をかけない場合に、前記媒体搬送手段を記録媒体の搬送方向と同一方向に駆動するように駆動力を伝達することが可能である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るチューブポンプ、該チューブポンプを用いたインクジェット式記録装置のメンテナンス機構およびそれらを備えたインクジェット式記録装置の実施形態を説明する。
＜第１の実施形態＞
図１〜図３は本発明を実施する形態の一例であって、図１の（ａ）は本発明の第１の実施形態に係るインクジェット式記録装置の構成を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ部の詳細を示す部分拡大図、図２は前記インクジェット式記録装置のキャッピング手段の構成を示す縦断面図、図３（ａ）、（ｂ）は前記インクジェット式記録装置に搭載されたチューブポンプの構成を示す部分断面図であって、（ａ）は前記チューブポンプの可撓性チューブの開放状態を示し、（ｂ）は前記可撓性チューブの閉塞状態を示すものである。
【００２６】
本発明の第１の実施形態に係るインクジェット式記録装置１は、図１（ａ）に示すように、キャリッジ２の用紙３に対向する側にインクカートリッジ（図示せず）からインクの供給を受ける記録ヘッド４が搭載されている。さらに、記録ヘッド４に対して、用紙３をＤ１方向に相対的に移動させるための記録媒体搬送手段（図示せず）を備えている。
【００２７】
前記キャリッジ２は、キャリッジモータ５により駆動される駆動ベルト６を介してガイドシャフト７に案内され、幅方向Ｄ２に移動するように構成されている。印刷時には、記録媒体搬送手段によって、用紙３をＤ１方向に断続的に移動させるとともに、記録ヘッド４を備えたキャリッジ２をガイドシャフト７に沿って用紙３の幅方向Ｄ２に移動させながら、用紙３に対してインク滴を吐出させることにより記録が行われる。
【００２８】
前記記録ヘッド４は、圧力発生室（図示せず）で加圧したインクを、ノズルからインク滴として用紙３に吐出させて印刷を行う関係上、ノズルからの溶媒の蒸発に起因するインク粘度の上昇や、インクの固化により、あるいは塵埃の付着により、さらには気泡の混入などにより、印刷不良を起こすという問題を有している。このため、本実施形態に係るインクジェット式記録装置１は、非印刷時（休止時）に、記録ヘッド４のノズルを封止するためのキャッピング手段を備えている。
【００２９】
印刷休止時には、前記キャリッジ２がメンテナンス領域８に移動する。メンテナンス領域８においては、印刷休止時に移動してきたキャリッジ２の下部に位置するように、メンテナンスユニット９を配設している。
【００３０】
前記メンテナンスユニット９には、図１（ｂ）に示すように、記録ヘッド４が直上に移動した際に、記録ヘッド４のノズルを封止できるように構成されたキャップ１０と、ゴムなどの弾性板からなるワイパーブレード１１とが配設されている。ワイパーブレード１１は、キャリッジ２が往復移動する際に、記録ヘッド４のノズル形成面を払拭するワイピング動作がなされるように構成されている。なお、キャップ１０の下方には、吸引ポンプ（図示せず）が配置されている。
【００３１】
次に、キャップ１０および吸引ポンプ等からなるキャッピング手段の構成を図面を参照して説明する。
図２に示すように、記録ヘッド４の下部に形成されるノズル１２を備えたノズル形成面１３は、キャリッジ２がキャッピング手段の上部に移動した際に、キャップ部材２６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。
ノズル形成面１３には複数のノズル１２が形成されており、各ノズル１２に対応して配置された圧電振動子（図示せず）等の作用によって、ブラック、イエロー、シアン、およびマゼンタ等の各カラーインクが吐出されるように構成されている。
【００３２】
前記ノズル形成面１３の下部に位置するキャップ２５は、ノズル形成面１３に当接する可撓性物質により成形されたキャップ部材２６と、キャップ部材２６を外側面において保持するキャップケース２７とを備えている。また、キャップケース２７の下底部には、キャップケース２７およびキャップ部材２６を貫通するようにして、吸引口２８が形成されている。さらに、キャップケース２７の吸引口２８には、シリコンチューブ１５を介して負圧発生手段であるチューブポンプ１６が接続されており、このチューブポンプ１６の排出側は廃インクタンク１７に接続されている。
【００３３】
このキャッピング手段において、記録ヘッド４からのインクの吸引作用は、図２に示すように、キャップ部材２６をノズル形成面１３に密着させた状態で行われる。すなわち、この状態でチューブポンプ１６を作動させることにより、キャップ部材２６の内部空間に負圧が与えられ、ノズル１２からインクが排出され、一定時間動作後、チューブポンプ１６を停止する。
【００３４】
キャッピング手段は、既に説明したように、インクジェット式記録装置１の休止期間中における記録ヘッド４のノズル１２の乾燥を防止する蓋体として機能する。さらに、キャッピング手段は、記録ヘッド４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するとともに、チューブポンプ１６からの負圧を記録ヘッド４に作用させて、インクを吸引するクリーニング機能も兼ね備えている。
【００３５】
次に、チューブポンプ１６の構造を説明する。
図３に、吸引機構であるチューブポンプ１６の内部構成を示す。
前記チューブポンプ１６は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、中央回転体１４の駆動軸２１を中心に駆動ギア２９、ハウジング３０、加圧コロ２０、可撓性チューブ１８を備えて構成されている。
【００３６】
前記駆動ギア２９は、駆動軸２１の上部分に組み付けられた平歯車により構成されており、その上部でモータ３１と接続している。また、駆動ギア２９の下部には、ハウジング３０が設けられており、ハウジング３０内には、可撓性チューブ１８、駆動軸２１、加圧コロ２０が内包されている。
【００３７】
前記駆動軸２１（中央回転体１４）はハウジング３０の内部で円錐状となっており、２０゜〜３０゜の傾斜面を有している。そして、この傾斜面上で加圧コロ２０を支持しており、加圧コロ２０とハウジング３０の間に、可撓性チューブ１８がはさまれる形で位置している。
【００３８】
また、前記駆動軸２１（中央回転体１４）は、スラスト方向に移動可能となっており、その下面において、ソレノイド３２に連結された支持体３３と接している。そして、ソレノイド３２をＯＮ／ＯＦＦすることにより、支持体３３を介して駆動軸２１（中央回転体１４）を上下移動させることができる。このソレノイド３２と支持体３３により、中央回転体移動手段が構成される。
【００３９】
前記可撓性チューブ１８は、例えば弾性を有するエラストマーにより形成され、可撓性チューブ１８を圧縮し閉塞する際にも比較的容易に変形するように配慮されている。可撓性チューブ１８の外径はφ４〜φ６、内径はφ２〜φ４となっている。また、加圧コロ２０は、例えばＰＯＭ（ポリアセタール）により形成され、回転時の摺動負荷の軽減と長寿命化を図っている。
【００４０】
次に、チューブポンプ１６の動作を説明する。
チューブポンプ１６によりインクの吸引を行うには、図３（ｂ）に示すように、ソレノイド３２を通電状態（ＯＮ）として、支持体３３を介して駆動軸２１（中央回転体１４）を上方向に持ち上げる。これにより、加圧コロ２０が可撓性チューブ１８をハウジング３０に押圧して、可撓性チュ−ブ１８を閉塞する。この状態で駆動軸２１を回転させることにより加圧コロ２０も回転し、可撓性チューブ１８内の気体が移動してインクの吸引が行われる。
【００４１】
インク吸引動作が不要な時には、ソレノイド３２を非通電状態（ＯＦＦ）とすることにより、支持体３３を介して駆動軸２１（中央回転体１４）を引き下げ、可撓性チューブ１８の閉塞状態を解除する。すると、キャッピング手段までの経路が開放されて、キャップ２５内の気体をポンプ側に送り出すことができる。したがって、例えば記録ヘッド４をキャッピングしたまま保管し、温度変化等によってキャップ内圧力の上昇が起こった場合に、ノズル内部との圧力バランスが崩れ、ノズル内部へ空気が混入して吐出不良を誘発するという問題を解消することができる。
【００４２】
前記チューブポンプ１６では、駆動軸２１における負荷トルクが約２５０ｇｆ・ｃｍとなっており、従来の溝カム方式に比べて軸トルクを約半分とすることができる。
【００４３】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態に係るインクジェット式記録装置について図面を参照して詳細に説明する。
図４（ａ）、（ｂ）は本発明の第２の実施形態に係るインクジェット式記録装置に搭載されたチューブポンプの構成を示す部分断面図であって、（ａ）は前記チューブポンプの可撓性チューブの開放状態を示し、（ｂ）は前記可撓性チューブの閉塞状態を示すものである。
なお、図中、第１の実施形態の図面と同一の符号を付した部分は同一物を表わすものとして説明を省略する。
【００４４】
第２の実施形態に係るインクジェット式記録装置は、第１の実施形態に係るインクジェット式記録装置とほぼ同様の構成を備えているが、チューブポンプ１１６における駆動ギア１２９の構成が異なっている。
したがって、以下の説明では、第２の実施形態に係るインクジェット式記録装置の特徴であるチューブポンプ１１６の構成のみを説明する。
【００４５】
前記チューブポンプ１１６は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、その駆動ギア１２９を駆動軸１２１の上部分に組み付けられたねじれ角２０゜のはす歯ギアにより構成し、その上部でモータ３１と接続している。
前記駆動ギア２９の下部には、ハウジング３０が設けられており、ハウジング３０内には、可撓性チューブ１８、駆動軸２１、加圧コロ２０が内包されている。
【００４６】
前記駆動軸２１（中央回転体１４）は、ハウジング３０の中部で円錐状となっており、２０゜〜３０゜の傾斜面を有している。そして、この傾斜面上で加圧コロ２０を支持しており、加圧コロ２０とハウジング３０の間に、可撓性チューブ１８がはさまれる形で位置している。
また、駆動軸２１（中央回転体１４）は、はす歯ギアからなる駆動ギア１２９の回転によりスラスト方向へ移動可能となっている。
【００４７】
前記可撓性チューブ１８は、例えば弾性を有するエラストマーにより形成され、可撓性チューブ１８を圧縮し閉塞する際にも比較的容易に変形するように配慮されている。可撓性チューブ１８の外径はφ４〜φ６、内径はφ２〜φ４となっている。また、加圧コロ２０は、例えばＰＯＭ（ポリアセタール）により形成され、回転時の摺動負荷の軽減と長寿命化を図っている。
【００４８】
次に、チューブポンプ１１６の動作を説明する。
チューブポンプ１１６によりインクの吸引を行うには、駆動軸２１をＣＣＷ方向に回転させる。はす歯ギアの回転により、駆動軸２１にはスラスト方向の駆動力が生じ、駆動軸２１（中央回転体１４）が上方向に移動する。この際、駆動軸２１（中央回転体１４）が加圧コロ２０とともに上方向に移動するため、図４（ｂ）に示すように、加圧コロ２０が可撓性チューブ１８を閉塞する。この閉塞状態で駆動軸２１を回転させることにより加圧コロ２０も回転し、可撓性チューブ１８内の気体が移動してインクの吸引が行われる。
【００４９】
インク吸引動作が不要な時には、駆動軸２１を逆回転させることにより、駆動軸２１（中央回転体１４）を引き下げ、可撓性チューブ１８の閉塞状態を解除する。すると、キャッピング手段までの経路が開放されて、キャップ２５内の気体をポンプ側に送り出すことができる。
したがって、例えば、記録ヘッド４をキャッピングしたまま保管し、温度変化等によってキャップ内圧力の上昇が起こった場合に、ノズル内部との圧力バランスが崩れ、ノズル内部へ空気が混入して吐出不良を誘発するという問題を解消することができる。
【００５０】
また、チューブポンプ１１６の駆動手段として、用紙搬送手段を駆動する搬送駆動手段を利用してもよい。このような構成とすることにより、駆動軸２１を搬送駆動手段と連結するだけでチューブポンプ１６を駆動することができ、特別な駆動源を新たに設けることなく機構を簡略化することができる。
【００５１】
ここで、可撓性チューブ１８が加圧コロ２０に圧接している場合には、用紙を搬送する方向とは逆方向に搬送手段を駆動し、可撓性チューブ１８が加圧コロ２０と離間している場合には、用紙を搬送する方向に搬送手段を駆動するような制御を行うことが好ましい。
これにより、用紙搬送時には負圧発生手段による吸引を行わないので、負荷が軽減されるとともに、用紙搬送時に不要な負荷変動要因となるポンプ駆動負荷をなくし、用紙搬送の精度を保持して高品質な印字を得ることができる。
【００５２】
＜従来のチューブポンプとの比較＞
次に、本発明に係るチューブポンプおよび従来のチューブポンプの負荷トルクを実際に測定した実験結果を説明する。
実験では、図３に示すように、中央回転体１４の直径を６ｍｍ、傾斜面の角度を３０°とし、加圧コロ２０の直径を１１ｍｍ、軸方向の長さを８ｍｍとした。このとき、中央回転体１４に負荷トルクを発生させる力点は、中央回転体１４の半径方向５ｍｍの点にあると考えられる。
【００５３】
また、図６に示す従来のチューブポンプおいて、駆動軸２１の直径を６ｍｍとし、加圧コロ２０の直径を１１ｍｍとした。このとき、可撓性チューブ１８の必要変形量を２ｍｍとすると、駆動軸２１に負荷トルクを発生させる力点は、駆動軸２１の半径方向１０．５ｍｍの点にあると考えることができる。
【００５４】
上述した構成からなる本発明に係るチューブポンプおよび従来のチューブポンプを用いて、ポンプ駆動時の負荷トルクを測定した。その結果を、下記表１に示す。
【００５５】
次に、本実験における測定方法の概略について図面を参照して説明する。
本実験装置は、図８に示すように、フレーム４１に対して、チューブポンプ１６、モータ３１等を取り付けたものである。
【００５６】
ここで、チューブポンプ１６の使用状態における負荷トルクを測定できるように、該チューブポンプ１６に実際のギア列として、ポンプギア４２、アイドラギア４３、モータギア４４を設けた。
また、モータ３１におけるモータ回転負荷となるコイル等を除き、このモータ３１にトルクゲージ４５を取り付けて、実際にチューブポンプ１６が動作するトルクを測定した。
【００５７】
【表１】

【００５８】
表１から明らかなように、本発明に係るチューブポンプでは、従来のチューブポンプと比較して、負荷トルクを大幅に軽減することが可能になる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１〜１１に記載のチューブポンプ、該チューブポンプを用いたインクジェット式記録装置のメンテナンス機構およびそれらを備えたインクジェット式記録装置によれば、簡単な構成で、駆動時におけるトルクを小さく抑え、かつ可撓性チューブの閉塞や開放の制御を可能にできるという優れた効果を奏し得る。
【００６０】
詳しくは、本発明に係るチューブポンプによれば、中央回転体をスラスト方向に移動させて、チューブの閉塞状態を解除するため、従来の溝カム方式と比較して、ポンプ駆動時のトルクを低減することができる。その結果、ポンプを駆動させるために用いるモータとして、回転駆動力の小さい小型で安価なものを用いることができるので、チューブポンプを小型化かつ低コスト化することができる。また、チューブの閉塞状態を簡素な構成で確実に解除することができるので、チューブの変形を防止することができる。
【００６１】
また、本発明に係るチューブポンプによれば、はす歯ギアあるいは中央回転体スラスト方向押圧手段により中央回転体を上下移動させるため、中央回転体をより確実にスラスト方向に移動させることができる。
【００６２】
また、本発明に係るチューブポンプを用いたインクジェット式記録装置のメンテナンス機構によれば、ポンプ手段が中央回転体をスラスト方向に移動させて、チューブの閉塞状態を解除する構成となっているため、従来の溝カム方式と比較して、ポンプ駆動時のトルクを低減することができる。その結果、ポンプを駆動させるために用いるモータとして、回転駆動力の小さい小型で安価なものを用いることができるので、ポンプ手段だけではなくメンテナンス機構そのものを小型化かつ低コスト化することができる。
【００６３】
また、チューブの閉塞状態を簡素な構成で確実に解除することができるので、チューブの変形を防止することができ、メンテナンス機構の信頼性を向上させることができる。
【００６４】
また、本発明に係るチューブポンプを用いたインクジェット式記録装置のメンテナンス機構によれば、ポンプ手段のギア機構にはす歯ギアが用いられているため、はす歯ギアを回転させるだけで、従動ギアもろとも中央回転体を上下移動させることができる。その結果、ギア機構に中央回転体移動手段の機能を兼用させることができるので、ポンプ手段の構成をより簡素化することができ、メンテナンス機構のコストの増加を抑制することができる。
【００６５】
また、本発明に係るチューブポンプを用いたインクジェット式記録装置のメンテナンス機構によれば、ポンプ手段が中央回転体押圧手段により中央回転体を上下移動させるため、中央回転体をより確実にスラスト方向に移動させることができる。その結果、ポンプ手段におけるチューブの閉塞解除をより確実に実施することができるので、ポンプ手段の信頼性を向上させることができる。
【００６６】
また、本発明に係るインクジェット式記録装置によれば、ポンプ手段が中央回転体をスラスト方向に移動させて、チューブの閉塞状態を解除する構成となっているため、メンテナンス機構を小型化かつ低コスト化することができるとともに、その信頼性の向上を図ることができる。その結果、より一層高品質のインクジェット式記録装置を得ることができる。
【００６７】
また、本発明に係るインクジェット式記録装置によれば、制御手段の制御により、インクジェット式記録装置のメンテナンス動作に応じてチューブの閉塞・解除の切換えが可能となる。その結果、インクジェット式記録装置の信頼性をより一層向上させることができる。
【００６８】
また、本発明に係るインクジェット式記録装置によれば、１つの駆動モータにより、媒体搬送手段とメンテナンス機構のポンプ手段とを駆動させることになるので、インクジェット式記録装置の部材点数の増大を回避することが可能となるとともに、インクジェット式記録装置の構成を簡素化することができる。
【００６９】
また、本発明に係るインクジェット式記録装置によれば、駆動力伝達手段により、駆動モータからの駆動力を切換えて伝達することで、１つの駆動モータにより、媒体搬送手段とメンテナンス機構のポンプ手段との双方を確実に駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係るインクジェット式記録装置の構成を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ部の詳細を示す部分拡大図である。
【図２】前記インクジェット式記録装置のキャッピング手段の構成を示す縦断面図である。
【図３】（ａ）は前記インクジェット式記録装置に搭載されたチューブポンプの可撓性チューブの開放状態を示す説明図、（ｂ）は前記可撓性チューブの閉塞状態を示す説明図である。
【図４】（ａ）は本発明の第２の実施形態に係るインクジェット式記録装置に搭載されたチューブポンプの可撓性チューブの開放状態を示す説明図、（ｂ）は前記可撓性チューブの閉塞状態を示す説明図である。
【図５】（ａ）は従来の一般的なチューブポンプの構成を示す横断面図、（ｂ）は前記チューブポンプの構成を示す縦断面図である。
【図６】（ａ）は溝カム部を設けた従来のチューブポンプの構成を示す横断面図、（ｂ）は前記チューブポンプの構成を示す縦断面図である。
【図７】（ａ）は前記チューブポンプの可撓性チューブの開放状態を示す横断面図、（ｂ）は前記チューブポンプの可撓性チューブの開放状態を示すおよび縦断面図である（逆転時）。
【図８】チューブポンプの負荷トルク測定実験に用いる実験装置の模式図である。
【符号の説明】
１　インクジェット式記録装置
８　メンテナンス領域
９　メンテナンスユニット
１０　キャップ
１１　ワイパーブレード
１２　ノズル
１３　ノズル形成面
１４　中央回転体
１５　シリコンチューブ
１６、１１６　チューブポンプ
１８　可撓性チューブ
１９　ガイド壁
２０　加圧コロ
２１、１２１　駆動軸
２９、１２９　駆動ギア
３０　ハウジング
３１　モータ
３２　ソレノイド
３３　支持体

Claims (11)

1. 可撓性チューブと、該可撓性チューブの外形を規制するためのチューブ支持面を有するポンプフレームと、駆動軸を備え該駆動軸を中心に回転する中央回転体と、該中央回転体の外周に接触する位置で且つ前記チューブ支持面に対向する位置に回転可能に配置された複数の加圧コロとを備え、前記チューブ支持面と前記加圧コロとの間に前記可撓性チューブを挟持した状態で、前記中央回転体を回転駆動させることにより、前記加圧コロを従動回転させて前記可撓性チューブの側面を押圧するチューブポンプにおいて、
   前記中央回転体の周囲に、前記駆動軸に沿ったスラスト方向に対し傾斜した傾斜面を形成するとともに該傾斜面に前記複数の加圧コロを接触配置し、
   前記中央回転体を前記スラスト方向に移動させるための中央回転体移動手段を備えたことを特徴とするチューブポンプ。
2. 前記中央回転体を回転駆動するための駆動手段と、
   該駆動手段の回転動作を前記中央回転体の駆動軸に伝達するためのギア機構とを備え、
   前記ギア機構として、前記中央回転体の駆動軸にはす歯ギアからなる従動ギアを備え、
   前記ギア機構を前記中央回転体移動手段として機能させることを特徴とする請求項１に記載のチューブポンプ。
3. 前記中央回転体を回転駆動するための駆動手段と、
   前記駆動手段の回転動作を前記中央回転体の駆動軸に伝達するためのギア機構とを備え、
   前記中央回転体において前記従動ギアの配設位置とは反対側に押圧面を形成し、
   前記押圧面を前記従動ギア側に押圧するための中央回転体押圧手段を備え、
   前記中央回転体押圧手段を前記中央回転体移動手段として機能させることを特徴とする請求項１に記載のチューブポンプ。
4. 可撓性チューブと、該可撓性チューブを加圧するポンプ手段と、記録ヘッドのノズル形成面を封止して前記ポンプ手段により負圧をかけて前記記録ヘッドからインクを吸引するためのキャッピング手段とを備えたチューブポンプを用いたインクジェット式記録装置のメンテナンス機構において、
   前記ポンプ手段は、前記可撓性チューブの外形を規制するためのチューブ支持面を有するポンプフレームと、駆動軸を備え該駆動軸を中心に回転する中央回転体と、該中央回転体の外周に接触する位置で且つ前記チューブ支持面に対向する位置に回転可能に配置された複数の加圧コロと、前記中央回転体を前記スラスト方向に移動させるための中央回転体移動手段とを備え、
   前記中央回転体の周囲に、前記駆動軸に沿ったスラスト方向に対し傾斜した傾斜面を形成するとともに該傾斜面に前記複数の加圧コロを接触配置し、
   前記チューブ支持面と前記加圧コロとの間に前記可撓性チューブを挟持した状態で、前記中央回転体を回転駆動させることにより、前記加圧コロを従動回転させて前記可撓性チューブの側面を押圧し、前記キャッピング手段に負圧をかけることを特徴とするチューブポンプを用いたインクジェット式記録装置のメンテナンス機構。
5. 前記ポンプ手段は、前記中央回転体を回転駆動するための駆動手段と、該駆動手段の回転動作を前記中央回転体の駆動軸に伝達するためのギア機構とを備え、
   該ギア機構として、前記中央回転体の駆動軸にはす歯ギアからなる駆動ギアを備え、
   前記ギア機構を前記中央回転体移動手段として機能させることを特徴とする請求項４に記載のチューブポンプを用いたインクジェット式記録装置のメンテナンス機構。
6. 前記中央回転体を回転駆動するための駆動手段と、
   該駆動手段の回転動作を前記中央回転体の駆動軸に伝達するためのギア機構とを備え、
   前記ギア機構として、前記中央回転体の駆動軸に従動ギアを備え、前記中央回転体において前記従動ギアの配設位置とは反対側に押圧面を形成し、
   前記押圧面を前記従動ギア側に押圧するための中央回転体押圧手段を備え、
   前記中央回転体押圧手段を前記中央回転体移動手段として機能させることを特徴とする請求項４記載のチューブポンプを用いたインクジェット式記録装置のメンテナンス機構。
7. 印刷データに対応して記録媒体上にインクを吐出する記録ヘッドを有するインクジェット式記録装置において、
   請求項１〜３のうちの何れか一項に記載のチューブポンプを備えたことを特徴とするインクジェット式記録装置。
8. 印刷データに対応して記録媒体上にインク滴を吐出する記録ヘッドを有するインクジェット式記録装置において、
   請求項５〜７のうちの何れか一項に記載のチューブポンプを用いたインクジェット式記録装置のメンテナンス機構を備えたことを特徴とするインクジェット式記録装置。
9. 前記メンテナンス機構の動作を制御するための制御手段を備え、
   該制御手段は、前記キャッピング手段に負圧をかける場合に、前記ポンプ手段の中央回転体を上昇させた加圧状態を維持し、前記キャッピング手段に負圧をかけない場合に、前記ポンプ手段の中央回転体を降下させた定常状態を維持するように、前記駆動手段および前記中央回転体移動手段の少くとも一方の動作を制御することを特徴とする請求項８に記載のインクジェット式記録装置。
10. 前記記録ヘッドのノズルからのインク滴の吐出に応じて、記録媒体を搬送するための媒体搬送手段を備え、
    該媒体搬送手段を駆動するための駆動手段、および前記ポンプ手段を駆動するための駆動手段として、同一の駆動モータを用いることを特徴とする請求項８または９に記載のインクジェット式記録装置。
11. 前記駆動モータから前記媒体搬送手段および前記ポンプ手段に対して駆動力を伝達するための駆動力伝達手段を備え、
    該駆動力伝達手段は、前記ポンプ手段により前記キャッピング手段に負圧をかける場合に、前記媒体搬送手段を記録媒体の搬送方向とは逆方向に駆動するように駆動力を伝達し、前記ポンプ手段により前記キャッピング手段に負圧をかけない場合に、前記媒体搬送手段を記録媒体の搬送方向と同一方向に駆動するように駆動力を伝達することを特徴とする請求項８〜１０のうちの何れか一項に記載のインクジェット式記録装置。

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