JP4424140B2 - 加圧ポンプ装置、液体噴射装置及び加圧流体の加圧解除方法 - Google Patents
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Description
文献1に示すダイヤフラム式ポンプを用いた場合、このポンプはポンプ室が同一平面上に複数存在するので、加圧ポンプの径が大きいくなるという現状があることから、加圧ポンプひいては印刷装置が大型化する問題があった。
また、この構成によれば、モータが逆回転するとそれに基づき弁機構が動作してレバー部材が揺動し、弁機構の弁が開弁状態となる。従って、機械的な構造で弁機構の弁が開閉可能となるので、弁機構の弁開閉構造が簡単なものとなる。
さらに、この構成によれば、開弁している時、付勢部材が、レバー部材の開弁方向への揺動によってその付勢力を増大することがないように、揺動規制手段がそのレバー部材の揺動を規制する。つまり、揺動規制手段が、付勢部材の付勢力の増大を阻止する。しかも、その揺動規制手段は、閉弁するための付勢力を規制して、開弁するための揺動力よりも小さくなるようにする。従って、レバー部材を開弁方向へ揺動するときに、増大した付勢力による閉弁状態への移行を回避することができる。その結果、レバー部材の開弁方向の揺動によって、弁機構の開弁状態を確実に維持することができ、弁機構の弁開閉構造を簡単して、その圧力調整の安定性を向上することができる。
またさらに、この構成によれば、揺動規制手段が弁本体に設けられ、レバー部材に当接してその開弁方向への揺動を規制する当接部となる。従って、レバー部材が揺動する弁本体の経路上に当接部を形成する簡単な構成によって、その圧力調整の安定性を向上することができる。
制御手段による制御システムが暴走がしたりしても、加圧流体の圧力が第2閾値以上とならないことから加圧流体が過剰に圧力上昇せずに済み、加圧ポンプ装置の耐久性向上に一層寄与する。
また、この構成によれば、モータが逆回転するとそれに基づき弁機構が動作してレバー部材が揺動し、弁機構の弁が開弁状態となる。従って、機械的な構造で弁機構の弁が開閉可能となるので、弁機構の弁開閉構造が簡単なものとなる。
さらに、この構成によれば、開弁している時、付勢部材が、レバー部材の開弁方向への揺動によってその付勢力を増大することがないように、揺動規制手段がそのレバー部材の揺動を規制する。つまり、揺動規制手段が、付勢部材の付勢力の増大を阻止する。しかも、その揺動規制手段は、閉弁するための付勢力を規制して、開弁するための揺動力よりも小さくなるようにする。従って、レバー部材を開弁方向へ揺動するときに、増大した付勢力による閉弁状態への移行を回避することができる。その結果、レバー部材の開弁方向の揺動によって、弁機構の開弁状態を確実に維持することができ、弁機構の弁開閉構造を簡単して、その圧力調整の安定性を向上することができる。
またさらに、この構成によれば、揺動規制手段が弁本体に設けられ、レバー部材に当接してその開弁方向への揺動を規制する当接部となる。従って、レバー部材が揺動する弁本体の経路上に当接部を形成する簡単な構成によって、その圧力調整の安定性を向上することができる。
図1は、印刷装置1のケース内の概略構成を示す平面図である。印刷装置1は本体ケース2の内部にキャリッジ3とインクカートリッジ4とを備え、これらキャリッジ3とインクカートリッジ4とが別体となったオフキャリッジ式である。キャリッジ3は駆動プーリ5と従動プーリ6とにより張設された無端のタイミングベルト7に取り付けられ、このタイミングベルト7がキャリッジモータ8により駆動されることで、ガイド軸9に案内された状態で主走査方向(図1の左右方向)に往復移動する。なお、印刷装置1が液体噴射装置に相当し、インクカートリッジ4が液体カートリッジに相当する。
加圧空気の空気圧によってインクパック25が押し潰される。これにより、インクパック25内のインクがインク供給チューブ17を介してサブタンク16に供給される。
0cを除いた部位に形成されている。
のポンプ室29への流入口となる吸気口38bと、ポンプ室29内の加圧空気の排出口となる排気口38cとが形成されている。吸気口38bにはポンプ室29内への空気流通のみを許容する吸気用一方向弁46が接続され、排気口38cにはポンプ室29外への空気流通のみを許容する排気用一方向弁47が接続されている。従って、ポンプ部30はこの逆止弁構造によって、ダイヤフラム37が伸縮動作するごとに加圧量が上昇する。なお、吸気用一方向弁46及び排気用一方向弁47が逆止弁に相当する。
ンプモータ28が正転すると従動部品52が大気開放弁22の反対側(即ち、図3に示す矢印D方向)に回転することとし、ポンプモータ28が逆転すると大気開放弁22側(即ち、図3に示す矢印E方向)に回転することとする。なお、摩擦クラッチ機構48は、第3歯車50、従動部品52及び第1バネ53により構成される。
剰圧力とならないようにするためである。これを以下に説明すると、レギュレータ機能を作動させるべき閾値Pc(>Pb)が、第2バネ60のバネ力(付勢力)に基づき設定されている。従って、加圧空気の圧力値Pが閾値Pc以上となると、図12に示すように弁室54b内の空気圧によってレバー先端が上方に持ち上がり、自ら開弁状態となる。
気開放弁22を開弁する動作を実行する。
ステップ101では、モータ逆転後の経過時間Taが設定時間Tmを経過した(経過時間Ta>設定時間Tmが成立した)か否かを判断する。ここで、従動部品52が正規の通りに回転すれば、図11に示すように従動部品52の押込部52bが弁開放レバー55を倒し、大気開放弁22が開弁状態になる。従って、空気供給チューブ19内の加圧空気が外部に放出され、過剰加圧状態が解消される。経過時間Ta>設定時間Tmが成立すればステップ102に移行し、経過時間Ta>設定時間Tmが不成立ならばそのまま待機する。
ステップ103では、加圧空気の圧力値Pが閾値Pb以上である(圧力値P≧閾値Pbが成立する)か否かを判断する。ここで、加圧空気の圧力値Pが閾値Pbを下回っていれば大気開放弁22による大気開放が正常に行なわれた状態となり、ステップ104に移行する。一方、加圧空気の圧力値が閾値Pb以上のままの状態が継続していれば大気開放弁22による大気開放が正常に行われなかった状態となり、ステップ107に移行する。
ステップ109では、リトライが設定回数行われたか否かを判断する。ところで、ポンプモータ28を逆転させても圧力値Pが下がらないときには、ポンプモータ28を一旦正転して再度逆転させる動作(即ち、ポンプモータ28の逆転による大気開放)がリトライされる。リトライは決められた回数(設定回数)だけ実行可能となるように予め設定され
ており、例えば設定回数が3回に設定されていれば、リトライの総回数が3回に達したか否かが判断される。
(1)同一モータ28の回転方向を切り換えることによって、加圧ポンプ20の加圧動作と加圧解除とを各々行う構成であるので、大気開放弁22の弁開閉に電磁バルブ等を用いずに済み、加圧ユニット18ひいては印刷装置1を小型化することができる。また、大気開放弁22を開弁するときには、ポンプモータ28を逆転させるという簡単な制御で済むので、大気開放弁22の開弁制御が簡単なものとなる。
的に大気開放弁22が開弁する。従って、例えば圧力センサ21が故障したり、CPU62の制御システムが故障したりしても、自動的に大気開放弁22が開弁するので、加圧空気が過剰に圧力上昇せずに済み、印刷装置1の信頼性が向上する。
(変形例1)ダイヤフラム37は蛇腹形状に限らず、例えば図15(a),(b)に示すように椀型としてもよい。
(変形例4)ポンプモータ28の回転をカム機構33や摩擦クラッチ機構48に伝達す
る機構は歯車機構32に限らず、例えばタイミングベルトによってポンプモータ28の回転をカム機構33や摩擦クラッチ機構48に伝達してもよい。
(変形例6)ポンプモータ28の回転を従動部品52に伝達する機構は摩擦クラッチ機構48に限らず、ポンプモータ28が逆転したときに、大気開放弁22が開弁状態になる構造のものであれば特に限定されない。また、この機構にクラッチ機構を用いた場合、クラッチ機構は摩擦クラッチに限らず、噛合いクラッチ等を採用してもよい。
5は、下方に押し戻されることなく、前記所定の揺動力によって当接部101に当接し続ける。
(変形例11)加圧ポンプ20からインクカートリッジ4に供給される流体は空気に限らず、液体等を用いてもよい。
(1)請求項2〜8のいずれかにおいて、押圧部材の移動開始位置であるホーム位置に前記押圧部材がいるか否かを検出する位置検出手段(61)とを備え、前記制御手段は圧力解除実行時、前記圧力値が前記第1閾値を下回った後、前記位置検出手段からの検出値に基づく前記押圧部材の位置判断を開始し、前記押圧部材が前記ホーム位置に到達すると前記駆動モータを停止する。
Claims (7)
- ポンプ駆動源となる駆動モータと、
ポンプ室を押圧する押圧部材が往復直線運動することで、前記ポンプ室の容積が増減して該ポンプ室から加圧流体を排出するポンプ部と、
前記駆動モータの回転運動を往復直線運動に変換して、前記押圧部材を往復直線運動させる変換機構と、
前記加圧流体が流れる流体流路管の途中に設置され、前記加圧流体による加圧を解除可能な弁機構と、
前記駆動モータを少なくとも一方向に回転させることで、その回転を前記変換機構によって前記押圧部材の往復直線運動に変換して加圧動作を行い、前記駆動モータを他方向に回転させることで、前記弁機構を開弁状態にして加圧解除を行う制御手段と
を備え、
前記弁機構は、弁本体に対し揺動可能に支持されたレバー部材と、前記レバー部材と連動する弁と、前記弁により開閉される弁孔と、前記レバー部材を閉弁方向に付勢する付勢部材と、前記弁が開弁している時に前記レバー部材の開弁方向への揺動を規制する揺動規制手段とを備え、前記駆動モータが一方向に回転しているとき、前記付勢部材の付勢力により前記レバー部材が弁孔側に付勢されて前記弁が閉弁状態となり、前記駆動モータが他方向に回転すると前記弁機構が作動して前記レバー部材が揺動し、前記弁が開弁状態となるように構成され、
前記揺動規制手段は、前記弁本体に設けられ、前記弁が開弁している時に、前記レバー部材に当接して前記レバー部材の開弁方向への揺動を規制する当接部であることを特徴とする加圧ポンプ装置。 - 前記流体流路管を流れる加圧流体の圧力を検出する圧力検出手段を備え、
前記制御手段は、前記圧力検出手段の検出値に基づき圧力値を算出し、前記圧力値が過剰な圧力値である第1閾値以上になったとき、前記駆動モータを他方向に回転させて前記弁機構を開弁状態にして加圧解除を行うことを特徴とする請求項1に記載の加圧ポンプ装置。 - 前記ポンプ部は、外部から流体の吸気のみを許容する逆止弁を吸気口に配し、前記加圧流体の排気のみを許容する逆止弁を排気口に配したダイヤフラムによって構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の加圧ポンプ装置。
- 前記ポンプ部は、外部から流体の吸気のみを許容する逆止弁を吸気口に配し、前記加圧流体の排気のみを許容する逆止弁を排気口に配したシリンダによって構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の加圧ポンプ装置。
- 前記弁機構は、自身の弁室に滞留する前記加圧流体の圧力値が、第1閾値よりも大きな値に設定した第2閾値以上となると、自動的に前記弁が開弁状態となることを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか一項に記載の加圧ポンプ装置。
- 内部の空間に加圧流体が供給されることで内部の液体収容部が伸縮して液体を排出する液体カートリッジと、前記液体を噴射可能な液体噴射ヘッドと、前記液体カートリッジの
液体を前記液体噴射ヘッドに導く液体流路管と、前記液体カートリッジの前記空間に加圧流体を供給する加圧ポンプ装置と、前記加圧流体を前記液体カートリッジの前記空間に導く流体流路管とを備えた液体噴射装置において、
前記加圧ポンプ装置は、
ポンプ駆動源となる駆動モータと、
ポンプ室を押圧する押圧部材が往復直線運動することで、前記ポンプ室の容積が増減して該ポンプ室から加圧流体を排出するポンプ部と、
前記駆動モータの回転運動を往復直線運動に変換して、前記押圧部材を往復直線運動させる変換機構と、
前記加圧流体が流れる流体流路管の途中に設置され、前記加圧流体による加圧を解除可能な弁機構と、
前記駆動モータを少なくとも一方向に回転させることで、その回転を前記変換機構によって前記押圧部材の往復直線運動に変換して加圧動作を行い、前記駆動モータを他方向に回転させることで、前記弁機構を開弁状態にして加圧解除を行う制御手段と
を備え、
前記弁機構は、弁本体に対し揺動可能に支持されたレバー部材と、前記レバー部材と連動する弁と、前記弁により開閉される弁孔と、前記レバー部材を閉弁方向に付勢する付勢部材と、前記弁が開弁している時に前記レバー部材の開弁方向への揺動を規制する揺動規制手段とを備え、前記駆動モータが一方向に回転しているとき、前記付勢部材の付勢力により前記レバー部材が弁孔側に付勢されて前記弁が閉弁状態となり、前記駆動モータが他方向に回転すると前記弁機構が作動して前記レバー部材が揺動し、前記弁が開弁状態となるように構成され、
前記揺動規制手段は、前記弁本体に設けられ、前記弁が開弁している時に、前記レバー部材に当接して前記レバー部材の開弁方向への揺動を規制する当接部であることを特徴とする液体噴射装置。 - ポンプ駆動源となる駆動モータと、ポンプ室を押圧する押圧部材が往復直線運動することで、前記ポンプ室の容積が増減して該ポンプ室から加圧流体を排出するポンプ部と、前記駆動モータの回転運動を往復直線運動に変換して、前記押圧部材を往復直線運動させる変換機構と、前記加圧流体が流れる流路管の途中に設置され、前記加圧流体による加圧を解除可能な弁機構と、前記駆動モータを制御する制御手段とを備えた加圧ポンプ装置に用いられる加圧流体の圧力解除方法であって、
前記弁機構は、弁本体に対し揺動可能に支持されたレバー部材と、前記レバー部材と連動する弁と、前記弁により開閉される弁孔と、前記レバー部材を閉弁方向に付勢する付勢部材と、前記弁が開弁している時に前記レバー部材の開弁方向への揺動を規制する揺動規制手段とを備え、前記駆動モータが一方向に回転しているとき、前記付勢部材の付勢力により前記レバー部材が弁孔側に付勢されて前記弁が閉弁状態となり、前記駆動モータが他方向に回転すると前記弁機構が作動して前記レバー部材が揺動し、前記弁が開弁状態となるように構成され、
前記揺動規制手段は、前記弁本体に設けられ、前記弁が開弁している時に、前記レバー部材に当接して前記レバー部材の開弁方向への揺動を規制する当接部であり、
前記制御手段は、前記駆動モータを少なくとも一方向に回転させることで、その回転を前記変換機構によって前記押圧部材の往復直線運動に変換して加圧動作を行い、前記駆動モータを他方向に回転させることで、前記弁機構を開弁状態にして加圧解除を行うことを特徴とする加圧流体の加圧解除方法。
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