JP5861474B2

JP5861474B2 - ポンプ装置

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Publication number: JP5861474B2
Application number: JP2012016904A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　聖也; 聖也佐藤; 丸山　昭彦; 昭彦丸山
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2012-01-30
Filing date: 2012-01-30
Publication date: 2016-02-16
Anticipated expiration: 2032-01-30
Also published as: CN103225593A; US9086063B2; CN103225593B; US20130195630A1; JP2013155671A

Description

本発明は、ポンプ装置に関し、特に可撓性のチューブを押圧して回転するチューブポンプを備えるポンプ装置に関する。

例えば、媒体（用紙）に液体を噴射して画像等の記録処理を施す液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置には、液体噴射ヘッドから液体を適正に噴射させる噴射特性を維持するためのヘッドメンテナンス機構が備えられている。

ヘッドメンテナンス機構では、種々の噴射特性を維持するため、例えば、液体噴射ヘッドを吸引キャップによってキャピングして、増粘した液体をノズルから吸引ポンプによって吸引することによって、噴射特性を回復させることが行われる。このとき、吸引ポンプとして、駆動源（モーター）によって回転駆動されるポンプ軸を中心に回転（公転）する回転部材が可撓性チューブを押圧しつつ回転する構成を有する所謂チューブポンプが多用されている。

そして、液体噴射装置では、例えば特許文献１に記載されているように、モーター（紙送りモーター）をチューブポンプ（インク吸引手段）の駆動源と共通使用させ、装置を小型化する技術が提案されている。すなわち、チューブポンプをモーターの一方向の回転によって動作させ、モーターの他方向の回転によって用紙を搬送させる構成とされている。

特開２００５−１４４６９０号公報

ところで、チューブポンプは、周知のように、チューブポンプのポンプ軸が、定められた一方向に回転することによって、ポンプ軸回りに公転する回転部材がチューブポンプの回転軸中心から遠ざかるように遠心して可撓性のチューブを押圧する。そして、回転部材はこの遠心した状態を維持しながら一方向に回転することによって、可撓性のチューブを押圧しつつ回転する。この回転部材の押圧回転によって可撓性のチューブ内の流体が一方向に押し出されることによって吸引動作が行われ、チューブポンプは吸引ポンプとして機能する。

従って、増粘した液体をノズルから吸引する場合、例えば正回転してチューブポンプの回転部材を定められた一方向に回転させて吸引動作を行っていたモーターが、一旦回転を停止した場合、チューブポンプは回転部材の一方向への回転が停止して吸引動作が停止される。このとき、チューブポンプにおける回転部材は、押圧された可撓性チューブの反力によって一方向と反対の逆方向に回転され、遠心状態が解除される場合がある。この結果、チューブポンプにおいて、可撓性チューブの押圧状態すなわち吸引動作が可能な吸引動作状態が維持されずに解除されてしまう。このため、再び回転部材を一方向に回転させてチューブを押圧し、増粘した液体をノズルから吸引する場合、回転部材を遠心させて吸引動作が可能な押圧状態になるまで回転部材を回転させる必要があり、この回転に起因してインクの吸引量が安定しないという課題がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主な目的は、吸引動作の停止状態において回転部材が吸引ポンプの吸引動作と逆方向に回転してしまうのを防止し、吸引動作状態が維持されるポンプ装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のポンプ装置は、固定軸と、前記固定軸に巻き付けられた巻き付き部を有し、前記固定軸に対して当該巻き付き部の巻き径が大きくなる巻き弛み方向への回転が許容される一方で、前記巻き付き部の巻き径が小さくなる巻き絞まり方向への回転が規制される回転規制部材と、前記回転規制部材の前記巻き付き部の一端が固定されるとともに、駆動源の駆動力が伝達されることにより前記固定軸を中心に回動可能な被回転駆動部材と、前記被回転駆動部材の回動に伴って駆動される回転部材が、可撓性を有するチューブを押圧しながら回転することにより吸引動作を行う吸引ポンプと、前記被回転駆動部材に前記駆動源の駆動力を伝達する駆動力伝達部材と、を備え、前記吸引ポンプは、前記駆動力伝達部材が前記駆動力を前記被回転駆動部材に伝達しない状態で前記被回転駆動部材が前記吸引動作を行う回転方向とは逆方向に回転するとき、前記回転規制部材が前記巻き付き部の前記巻き絞まり方向に回転する。

この構成によれば、被回転駆動部材の吸引動作と反対方向へは、巻き絞まる状態になる回転規制部材によって回転が規制されるので、吸引動作が停止された状態において、吸引ポンプは、回転部材がチューブを押圧した状態すなわち吸引動作状態が維持される。

本発明のポンプ装置において、前記回転規制部材の前記巻き付き部には、前記被回転駆動部材に固定された前記一端とは反対側の他端に、前記駆動力伝達部材が当接可能な当接部が設けられ、前記駆動力伝達部材は、前記回転規制部材の前記当接部に当接して前記回転規制部材を前記巻き付き部の巻き径が大きくなる巻き弛み方向に回転させ、前記吸引動作を行う回転方向とは逆方向に前記被回転駆動部材を回転させる。

この構成によれば、吸引ポンプにおいて回転部材がチューブを押圧した状態を解除させる場合、回転規制部材における巻き付き部の他端側を固定軸に対して巻き弛み状態で被回転駆動部材を回転させるので、低負荷で被回転駆動部材を回転させることができる。

本発明のポンプ装置において、前記吸引ポンプは、前記被回転駆動部材が、前記駆動力伝達部材から前記駆動力が伝達されて前記回転規制部材が有する前記巻き付き部の前記巻き弛み方向に回転する際に、前記吸引動作を行う。

この構成によれば、吸引ポンプは、被回転駆動部材が駆動源から伝達される駆動力によって回転させられて吸引動作を行う際に、回転規制部材を固定軸に対して巻き弛み状態で回転させるので低負荷で吸引ポンプの吸引動作を行うことができる。

本発明のポンプ装置において、前記駆動力伝達部材は、回転することで前記被回転駆動部材に前記駆動源の駆動力を伝達して前記吸引ポンプの吸引動作を行わせたのち、前記吸引動作を行う回転方向とは逆方向に回転させる前記駆動源の駆動力を前記被回転駆動部材に対して伝達するまでの間に、前記駆動源の駆動力を前記被回転駆動部材に伝達しない状態で回転する伝達不能回転範囲を有している。

この構成によれば、吸引ポンプにおいて回転部材がチューブを押圧した状態を維持したままで、駆動源の駆動力を吸引動作以外に利用することができる。従って、伝達不能回転範囲における駆動源の駆動力を他の動作に割り当てることができるとともに、再び吸引動作をさせる場合に直ちに吸引動作を行わせることができる。

本発明のポンプ装置において、前記回転規制部材は、螺旋状に少なくとも一回巻かれたコイル部を前記巻き付き部として有する。
この構成によれば、簡単な構造で回転規制部材を構成することができる。

本発明に係る一実施形態としてのポンプ装置を有するメンテナンス装置の概略構成を示す斜視図。実施形態のポンプ装置の主要部を一方向から見た斜視図。実施形態のポンプ装置における被回転駆動部材と駆動力伝達部材および回転規制部材の構成を示す分解斜視図。実施形態のポンプ装置における被回転駆動部材と駆動力伝達部材および回転規制部材の構成を示す分解斜視図。吸引ポンプへ回転を伝達する被回転駆動部材の回転挙動を示す斜視図。被回転駆動部材の回転挙動を示す図で、（ａ）は吸引動作状態を示す模式図、（ｂ）は吸引動作状態における回転規制部材の動作を示す模式図。被回転駆動部材の回転挙動を示す図で、（ａ）は吸引動作停止状態から吸引動作解除状態に移るまでの回転状態を示す模式図、（ｂ）は吸引動作解除状態に移る際の回転規制部材の動作を示す模式図。

以下、本発明を、液体としてのインクを噴射する液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンター（以下、「プリンター」と略す場合もある）において、液体噴射ヘッドをメンテナンスする際に用いられるポンプ装置に具体化した一実施形態について、図を参照して説明する。

図１に示すように、プリンターでは、媒体としての用紙Ｐに対して、液体噴射ヘッド１２を対向させ、液体噴射ヘッド１２に設けられたノズル１３からインクを噴射して用紙Ｐに画像等を印刷する。従って、ノズル１３からインクが印刷される画像に応じて正しく噴射されるように液体噴射ヘッド１２が所定のタイミングでメンテナンスされる。すなわち、プリンターには用紙Ｐの印刷領域外においてヘッドメンテナンス装置が配置され、このメンテナンス装置の配置位置まで液体噴射ヘッド１２が移動される。そして、液体噴射ヘッド１２において増粘したインクなどがノズル１３から吸い出されることによってメンテナンスが行われる。

具体的に、メンテナンス装置は、昇降機構１５によって上昇し液体噴射ヘッド１２に対してノズル１３を囲むように当接するキャップ１４と、一端がキャップ１４に接続され他端が廃液容器１８に挿入された可撓性を有するチューブ１６とを備えている。また、キャップ１４と廃液容器１８との間におけるチューブ１６の中間部に配設され、キャップ１４側から廃液容器１８側へ向かってキャップ１４内を吸引するための吸引ポンプ１７と、吸引ポンプ１７を駆動する駆動機構１９とを備えている。メンテナンス装置において、この吸引ポンプ１７と駆動機構１９とによってポンプ装置１１が構成される。なお、駆動機構１９は、駆動源としてのモーター２０によって駆動される。

吸引ポンプ１７は、所謂チューブポンプであり、ポンプ軸７８を挟んで互いに反対の位置に設けられた２つの回転部材としてのローラー７３が、ポンプケース７７の内壁７７ａに沿って配設されることによって略半円状に湾曲したチューブ１６を、押圧しつつ回転することによって吸引ポンプとして機能する。

すなわち、ポンプ軸７８には、ポンプ軸７８と一体に回転する回転板７６が固定され、この回転板７６に、回転板７６と一体に回転する２つのホイール板７５が、ポンプ軸７８を挟んで対向する位置にそれぞれ取り付けられている。ホイール板７５は、ポンプ軸７８の軸線方向において所定の間隔を空けて配設された２枚の側板を有し、それぞれの側板には、ポンプ軸７８の軸線方向において重なる屈曲長孔７４がそれぞれ設けられている。屈曲長孔７４は、ポンプ軸７８から徐々に離れるように長手方向が形成された長孔部位７４ｂと、長孔部位７４ｂと連続形成され、長孔部位７４ｂに対して屈曲するとともに、ポンプ軸７８から最も離れた短孔部位７４ａとを有して形成されている。

ローラー７３は、その両側のローラー軸７３ａが屈曲長孔７４のそれぞれに挿入されて保持されるとともに、ローラー軸７３ａは屈曲長孔７４を摺動可能とされている。そして、ホイール板７５が、チューブ１６に沿ってキャップ１４との接続側から廃液容器１８への挿入側へ移動する回転方向へ回転する際、この回転によって、ローラー７３は、ローラー軸７３ａが屈曲長孔７４を摺動して長孔部位７４ｂから短孔部位７４ａに移動する構成とされている。この結果、ローラー７３は、ポンプ軸７８から離れる方向に移動（遠心）してチューブ１６を押圧しつつＣＷ回転し、吸引ポンプとして動作する。なお、本実施形態では、以下の説明において、この方向への回転をＣＷ回転とし、その反対方向への回転をＣＣＷ回転として説明する。

一方、ローラー７３がチューブ１６に沿って廃液容器１８への挿入側からキャップ１４との接続側へ移動する回転方向、すなわちＣＣＷ回転方向へホイール板７５が回転する際、このＣＣＷ回転によって、ローラー７３は、ローラー軸７３ａが屈曲長孔７４を摺動して短孔部位７４ａから長孔部位７４ｂに移動する構成とされている。すなわち、ローラー７３は、ポンプ軸７８に近づく方向に移動してチューブ１６の押圧状態を解除し、吸引したインクが再び廃液容器１８側からキャップ１４側へ戻らない構成とされている。換言すれば、ホイール板７５がＣＣＷ回転しなければ、ローラー７３はチューブ１６を押圧した押圧状態、すなわち吸引動作状態が解除されることなく維持される。

そこで、本実施形態では、吸引ポンプ１７と駆動機構１９とによって構成されるポンプ装置１１において、吸引動作の停止時にホイール板７５つまりポンプ軸７８がＣＣＷ回転せずに停止状態を維持する駆動機構１９が構成されている。以下、この駆動機構１９について図２を参照して説明する。なお、図２において、一部の歯車については、それらに形成される歯の図示が省略されている。

図２に示すように、本実施形態の駆動機構１９は、その伝達係合部５５（図４参照）が吸引ポンプ１７のポンプ軸７８（図１参照）と連結された被回転駆動部材２５に、モーター２０の回転を伝達する。すなわち、駆動機構１９は、モーター２０の回転軸端に取り付けられたピニオン２１と、このピニオン２１に噛み合って回転される中間歯車２２と、この中間歯車２２に設けられた小径歯車（不図示）に噛み合って回転される伝達歯車２３と、この伝達歯車２３によって回転される回転伝達部材２４とを有している。この回転伝達部材２４が被回転駆動部材２５に対して回転を伝達する。

すなわち、伝達歯車２３と回転伝達部材２４、および被回転駆動部材２５は、ポンプ装置１１において回転しないように固定された固定軸７０に取り付けられ、固定軸７０を中心にそれぞれＣＷ回転およびＣＣＷ回転が可能とされている。そして、被回転駆動部材２５はホイール形状を有し、そのホイール外周の一部に設けられた突起部５２に対して、同じくホイール形状を有する回転伝達部材２４のホイール外周に設けられた突起部４２が当接することによって、被回転駆動部材２５は回転伝達部材２４によって回転させられる。従って、本実施形態では、伝達歯車２３と回転伝達部材２４とが、モーター２０の駆動力を回転することで伝達する駆動力伝達部材として機能する。

なお、本実施形態のメンテナンス装置では、ポンプ装置１１の駆動機構１９における中間歯車２２の回転が、さらに中間歯車２６，２７，２８に伝達されるように構成され、中間歯車２８と一体で回転するカム２９によって、吸引動作以外の動作が行われる。具体的には、モーター２０の回転によって伝達歯車２３がＣＷ回転するとき、被回転駆動部材２５が回転伝達部材２４によってＣＷ回転させられ吸引ポンプ１７の吸引動作が行われる。そして、伝達歯車２３がＣＣＷ回転するとき、吸引動作以外の動作（例えば、昇降機構１５の駆動や、不図示のワイパーの駆動など）が行われる。

従って、本実施形態では、伝達歯車２３がＣＷ回転した後ＣＣＷ回転しても、所定の回転角度内において、被回転駆動部材２５がＣＣＷ回転せず回転停止状態が維持される構成が、伝達歯車２３、回転伝達部材２４、および被回転駆動部材２５との間に設けられている。この構成について、図３および図４を参照して説明する。なお、図４は、図３の視点とは反対側の視点から見た分解斜視図である。

図３および図４に示すように、固定軸７０は、相対的に外径が小さい細軸部７１と外径が大きい太軸部７２とが設けられた段差を有する円柱軸で形成されている。この固定軸７０の太軸部７２には、回転規制部材として機能するコイルばね６０が巻き付けられている。コイルばね６０は、円形あるいは多角形の断面を有する線材が少なくとも一回螺旋状に巻かれた巻き付き部としてのコイル部６２と、そのコイル部６２の巻き始めと巻き終わりとなる線材のそれぞれの端部において固定軸７０の径方向に向くように曲げ起こされた一端としての曲げ起し部６１と、他端としての曲げ起し部６３と、を有している。

本実施形態では、コイルばね６０におけるコイル部６２は、線材が互いに密な状態で左ねじの螺旋状に巻かれるとともに、太軸部７２の外径との間に隙間が生じないように巻き付けられている。なお、コイルばね６０は、固定軸７０（太軸部７２）に直接巻き付けられるのではなく、コイル部６２の巻き径となる内径が、太軸部７２の外径とほぼ同じ寸法で形成されたのち、太軸部７２へ挿通された状態も、巻き付けられた状態であるものとする。

固定軸７０におけるコイルばね６０が挿通された太軸部７２側の軸端部には、被回転駆動部材２５が固定軸７０を中心に回動自在に取り付けられ、この取り付けられる被回転駆動部材２５に対して、コイルばね６０における一方の曲げ起し部６１が固定される。すなわち、被回転駆動部材２５には、コイルばね６０の曲げ起し部６１が入り込んで固定される固定部として機能するスリット孔５１が、その一部に形成された略円柱形状の凹部５７が設けられている。なお、被回転駆動部材２５が固定軸７０に取り付けられた状態で、コイルばね６０のコイル部６２は凹部５７において被回転駆動部材２５とは非接触状態となっている。また、被回転駆動部材２５には、固定軸７０の太軸部７２側の軸端部が挿入されていて、被回転駆動部材２５は固定軸７０を中心として回転可能である。

固定軸７０に取り付けられた被回転駆動部材２５は、凹部５７とは反対側に、吸引ポンプ１７のポンプ軸７８の軸端部と噛み合うように係合して被回転駆動部材２５の回転をポンプ軸７８の回転へ伝達する伝達係合部５５が形成されている。

一方、固定軸７０における細軸部７１側には、太軸部７２側に取り付けられた被回転駆動部材２５と対向するように、回転伝達部材２４が、その軸孔４７に細軸部７１が軸通しされ、固定軸７０を中心に回動自在に取り付けられる。取り付けられる回転伝達部材２４は、被回転駆動部材２５と対向する側において、固定軸７０を中心に回転したとき被回転駆動部材２５の突起部５２と回転方向において当接する突起部４２が、その外周部分に設けられている。また、回転伝達部材２４には、被回転駆動部材２５と対向する側において凹部４６が形成され、この凹部４６には、回転したときコイルばね６０における他方の曲げ起し部６３と当接する凸部４３が軸孔４７の中心方向に向かって突出形成されている。一方、回転伝達部材２４は被回転駆動部材２５と対向する側と反対側の面に固定軸７０の軸線方向に突出する突起部４１が、その外周部分に形成されている。

さらに、固定軸７０における細軸部７１側には、先に取り付けられた回転伝達部材２４と対向するように、伝達歯車２３が、その軸孔３７に細軸部７１が軸通しされ、固定軸７０を中心に回動自在に取り付けられる。取り付けられる伝達歯車２３には、回転伝達部材２４と対向する側に凹部３４が形成され、この凹部３４には、回転したとき回転伝達部材２４の突起部４１と当接する凸部３１が軸孔３７の中心方向に向かって突出形成されている。従って、伝達歯車２３の回転は、凸部３１と突起部４１との当接によって回転伝達部材２４に伝達される構成とされている。

本実施形態では、伝達歯車２３の回転が伝達されて回転する回転伝達部材２４が、ＣＷ回転する場合は、被回転駆動部材２５はコイルばね６０が一緒に回転してＣＷ回転する。また、回転伝達部材２４がＣＣＷ回転する場合は、被回転駆動部材２５はコイルばね６０とともにＣＣＷ回転する。一方、回転伝達部材２４がＣＣＷ回転しても伝達歯車２３の回転を被回転駆動部材２５に伝達しない状態において被回転駆動部材２５だけがＣＣＷ回転しようとすると、コイルばね６０が回転を拘束して、ＣＣＷ回転しない。このように、本実施形態では、コイルばね６０が変則的な一方向クラッチとして作用する。

次に、このコイルばね６０の作用を含め、本実施形態における作用について図５、図６（ａ）（ｂ）、図７（ａ）（ｂ）を参照して説明する。なお、図５では、説明の都合上、回転伝達部材２４および被回転駆動部材２５を、固定軸７０から取り外した状態で図示している。

まず、被回転駆動部材２５がＣＷ回転する場合について説明する。
図５に示すように、突起部５２が回転伝達部材２４の突起部４２に押されて回転力が伝達されると、回転伝達部材２４と一緒にＣＷ回転しようとする。このとき、被回転駆動部材２５に固定されたコイルばね６０の曲げ起し部６１は、固定軸７０（太軸部７２）においてコイル部６２の巻き径が大きくなる巻き弛み方向へ回転するので、コイルばね６０はＣＷ回転が許容される。従って被回転駆動部材２５は回転伝達部材２４と一緒にＣＷ回転する。この結果、ポンプ軸７８がＣＷ回転してローラー７３がチューブ１６をポンプケース７７との間で押圧しつつ回転する。なお、本実施形態では、吸引ポンプ１７は、ポンプ軸７８の軸線方向に沿って２本のチューブ１６が配設され、それらを押圧しつつ回転する構成とされている。

ここでの被回転駆動部材２５の回転挙動について図６（ａ）（ｂ）を参照して説明する。
図６（ａ）に示すように、モーター２０の回転に伴って伝達歯車２３がＣＷ回転すると、凸部３１が突起部４１に当接したのち、この当接状態を維持しながら突起部４１を押すことによって回転伝達部材２４をＣＷ回転させる。このＣＷ回転によって、回転伝達部材２４の突起部４２が被回転駆動部材２５の突起部５２に当接して被回転駆動部材２５をＣＷ回転させようとする。このとき、凸部４３はコイル部６２の曲げ起し部６３には当接しない位置関係となる。一方、図６（ｂ）に示すように、被回転駆動部材２５のスリット孔５１に固定されたコイルばね６０の曲げ起し部６１は、被回転駆動部材２５の回転とともにＣＷ回転されるので、コイル部６２の内径が大きくなって太軸部７２（固定軸７０）との間で滑りつつＣＷ回転を開始する。

すると、図６（ａ）に示すように、このコイル部６２の回転に伴って他方の曲げ起し部６３も曲げ起し部６１に続いてＣＷ回転する。この結果、曲げ起し部６３は、ＣＷ回転する回転伝達部材２４に設けられた凸部４３が当接してＣＷ回転させられることはない。従って、曲げ起し部６３にはコイル部６２が巻き絞まる方向への力が作用しないので、コイルばね６０は、曲げ起し部６１のＣＷ回転によってコイル部６２の内径が大きくなって太軸部７２（固定軸７０）との間で滑りつつＣＷ回転する。もとより、凸部４３と曲げ起し部６３とは、ＣＷ回転においてこのように当接することなく離れるように、それぞれ回転伝達部材２４およびコイルばね６０において形成されている。

次に、被回転駆動部材２５がＣＣＷ回転する場合について説明する。
図５に戻り、突起部５２が回転伝達部材２４の突起部４２に押される状態が停止し、被回転駆動部材２５のＣＷ回転が停止した状態では、前述するように、チューブ１６を押圧しているローラー７３がチューブ１６から受ける反力によって被回転駆動部材２５に対してＣＣＷ回転させようとする力が働くことがある。このとき、被回転駆動部材２５に固定されたコイルばね６０の曲げ起し部６１に対してもＣＣＷ回転させるように力が働くことになる。この力の働きによってコイルばね６０における曲げ起し部６１がＣＣＷ回転しようとすると、固定軸７０（太軸部７２）においてコイル部６２の巻き径が小さくなる巻き絞まり状態となるので、コイルばね６０はＣＣＷ回転しない状態に拘束される。すなわち、回転伝達部材２４が伝達歯車２３の回転を被回転駆動部材２５に伝達しない状態で、被回転駆動部材２５だけが吸引動作行う回転方向とは逆方向にＣＣＷ回転しようとすると、コイルばね６０が回転を拘束する。

さらに、本実施形態では、被回転駆動部材２５のＣＷ回転が停止された後、伝達歯車２３が所定の回転角度分ＣＣＷ回転された後に、被回転駆動部材２５がＣＣＷ回転を開始する。すなわち、ポンプ装置１１では、伝達歯車２３は、この所定の回転角度分を、モーター２０の駆動力を被回転駆動部材２５に伝達しない状態で回転する伝達不能回転範囲として有している。

ここでの被回転駆動部材２５の回転挙動について図７（ａ）（ｂ）を参照して説明する。
図７（ａ）に示すように、モーター２０の回転に伴って伝達歯車２３がＣＷ回転からＣＣＷ回転に移ると、伝達歯車２３は、凸部３１が、ＣＷ回転時に回転伝達部材２４の突起部４１に当接していた状態（図中二点鎖線）から、突起部４１に対してその反対側に当接する状態になるまで角度α分ＣＣＷ回転する。

その後、伝達歯車２３は、凸部３１を突起部４１に当接させながらＣＣＷ回転を継続し、回転伝達部材２４の凸部４３がＣＷ回転時における位置（図中二点鎖線）からコイルばね６０の曲げ起し部６３と当接する状態になるまで角度β分さらにＣＣＷ回転する。すなわち、コイルばね６０の曲げ起し部６３は回転伝達部材２４の凸部４３に対して当接可能な当接部として機能する。そして、伝達歯車２３は、ＣＷ回転の停止後、角度αと角度βとを加えた所定の角度分ＣＣＷ回転するまで、コイルばね６０の曲げ起し部６３と当接しない状態が維持される。もとより、この回転伝達部材２４が伝達歯車２３のＣＣＷ回転を被回転駆動部材２５に伝達しない伝達不能回転範囲を回転している状態において、被回転駆動部材２５が吸引動作と逆方向のＣＣＷ回転しようとしも、コイルばね６０によって回転が拘束される。

その後、回転伝達部材２４が続いてＣＣＷ回転すると、回転伝達部材２４の凸部４３が曲げ起し部６３をＣＣＷ回転させようとする。このとき、コイルばね６０において曲げ起し部６３がＣＣＷ回転されることによって、コイル部６２は、その内径が大きくなるので、太軸部７２（固定軸７０）との間で滑りつつＣＣＷ回転を開始する。

すると、図７（ｂ）に示すように、このコイル部６２の回転に伴って他方の曲げ起し部６１も曲げ起し部６３に続いてＣＣＷ回転を開始する。この結果、曲げ起し部６１は、被回転駆動部材２５のスリット孔５１に固定されているため、被回転駆動部材２５をＣＣＷ回転させる。こうして、被回転駆動部材２５はコイルばね６０の回転とともにＣＣＷ回転を開始する。

なお、本実施形態では、被回転駆動部材２５はＣＣＷ回転に際して、ＣＣＷ回転する回転伝達部材２４に設けられた突起部４２が被回転駆動部材２５の突起部５２に当接しない位置（例えば角度γ（γ＞０度）離れた位置）を維持してＣＣＷ回転する。従って、曲げ起し部６１に対してコイル部６２が巻き絞まる方向への力が作用しないので、コイルばね６０は、曲げ起し部６３のＣＣＷ回転によってコイル部６２の内径が大きくなって太軸部７２（固定軸７０）との間で滑りつつＣＷ回転する。従って、突起部４２は、凸部４３に対して、ＣＣＷ回転においてこのように突起部５２と当接することなく離れるように、回転伝達部材２４において形成されている。

上記説明した実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）被回転駆動部材２５の吸引動作を行う回転方向とは逆方向のＣＣＷ回転は、巻き絞まる状態になるコイルばね６０によって回転が規制されるので、吸引動作が停止された状態において、吸引ポンプ１７は、ローラー７３がチューブ１６を押圧した状態すなわち吸引動作状態が維持される。

（２）吸引ポンプ１７においてローラー７３がチューブ１６を押圧した状態を解除させる場合、コイルばね６０における曲げ起し部６３側を固定軸７０に対して巻き弛み状態となるように被回転駆動部材２５を回転させるので、低負荷で被回転駆動部材２５を回転させることができる。従って、モーター２０の駆動力（負荷）を吸引ポンプ１７の駆動動作以外の他の動作に割り当てることができる。

（３）吸引ポンプ１７は、被回転駆動部材２５がモーター２０から伝達される駆動力によってＣＷ回転させられて吸引動作を行う際に、コイルばね６０を固定軸７０に対して巻き弛み状態で回転させるので低負荷で吸引ポンプの吸引動作を行うことができる。

（４）吸引ポンプ１７においてローラー７３がチューブ１６を押圧した状態を維持したままで、モーター２０の駆動力を吸引動作以外に利用することができる。従って、被回転駆動部材２５に回転駆動が伝達されない伝達不能回転範囲、つまり伝達歯車２３の回転範囲においてモーター２０の駆動力を他の動作に割り当てることができるとともに、再び吸引動作をさせる場合に直ちに吸引動作を行わせることができる。

（５）螺旋状に少なくとも一回巻かれたコイル部６２を巻き付き部として有するコイルばね６０で回転規制部材を実現しているので、簡単な構造で回転規制部材を構成することができる。

なお、上記各実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・上記実施形態において、コイルばね６０におけるコイル部６２の線材の巻き方向は、必ずしも左ねじの方向でなくてもよい。例えば、吸引ポンプ１７の吸引動作が、ポンプ軸７８の回転方向が上記実施形態と逆の方向への回転、つまりＣＷ回転ではなくＣＣＷ回転のときに行われる構成の場合は、上記実施形態において、コイル部６２の線材の巻き方向は右ねじの方向としてもよい。

・上記実施形態において、回転規制部材は、必ずしもコイルばね６０に限らない。例えば、固定軸７０（太軸部７２）に対して半周以上巻きつけられた円筒面を巻き付き部として有し、固定軸７０の軸線と交差する方向の断面形状がＣリング形状を呈する板状部材であってもよい。

・上記実施形態において、伝達歯車２３と回転伝達部材２４とが駆動力伝達部材として機能することとしたが、必ずしもこれに限らず、伝達歯車２３と回転伝達部材２４とが一体化された部材としてもよい。なお、この場合、伝達不能回転範囲は、上記実施形態における角度α分少ない角度範囲となる。

・上記実施形態において、モーター２０の駆動力を被回転駆動部材２５に伝達しない状態で回転する伝達不能回転範囲を、必ずしも有さなくもよい。例えば、図２において、中間歯車２２の回転が伝達歯車２３に対して伝達歯車２３をＣＷ回転方向へ回転させる場合のみ回転が伝達される構成とされている場合は、伝達歯車２３あるいは回転伝達部材２４に伝達不能回転範囲を設けなくてもよい。

・上記実施形態において、回転伝達部材２４は、必ずしもコイルばね６０の曲げ起し部６３に当接してコイルばね６０をＣＣＷ方向に回転させなくてもよい。例えば、吸引ポンプ１７において、チューブ１６の押圧状態を解除する必要がない場合は、吸引動作を行う回転方向とは逆方向に被回転駆動部材２５を回転させる必要がないので、コイルばね６０をＣＣＷ方向に回転させなくてもよい。

・上記実施形態において、吸引ポンプ１７は、ポンプ軸７８の軸線方向に沿って２本のチューブ１６が配設され、それらを押圧しつつ回転する構成としたが、必ずしもこれに限らず、チューブ１６は少なくとも１本配設されていればよい。また、ポンプケース７７に沿って配設されるチューブ１６も半円形状でなくほぼ全周がローラー７３に押圧されるようにほぼ円形に配設されていてもよい。

・上記実施形態において、駆動力伝達部材として伝達歯車２３および回転伝達部材２４などの回転部材によって構成したが、必ずしもこれに限らず、回転ではなく例えばラックなどの往復移動することで被回転駆動部材を回転させるスライド部材によって、駆動力伝達部材を構成してもよい。すなわち往復移動するラックに設けられた歯を被回転駆動部材２５に設けられた歯と噛み合わせることによって被回転駆動部材２５を回転させ、モーター２０の駆動力を伝達させることが可能である。

・上記実施形態では、ポンプ装置１１を、インクを噴射するインクジェット式のプリンターに備えられるメンテナンス装置に用いられるポンプ装置において具体化したが、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置に用いられるポンプ装置において具体化してもよい。微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体噴射装置に用いられるポンプ装置に流用可能である。なお、液滴とは、前記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状体、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、例えば液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルターの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置がある。あるいは、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置、捺染装置やマイクロディスペンサー等であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置を採用してもよい。そして、これらのうちいずれか一種の液体噴射装置に用いられるポンプ装置に本発明を適用することができる。

１１…ポンプ装置、１６…チューブ、１７…吸引ポンプ、２０…駆動源としてのモーター、２３…駆動力伝達部材としての伝達歯車、２４…駆動力伝達部材としての回転伝達部材、２５…被回転駆動部材、６０…回転規制部材としてのコイルばね、６２…巻き付き部としてのコイル部、６３…当接部としての曲げ起し部、７０…固定軸、７３…回転部材としてのローラー。

Claims

固定軸と、
前記固定軸に巻き付けられた巻き付き部を有し、前記固定軸に対して当該巻き付き部の巻き径が大きくなる巻き弛み方向への回転が許容される一方で、前記巻き付き部の巻き径が小さくなる巻き絞まり方向への回転が規制される回転規制部材と、
前記回転規制部材の前記巻き付き部の一端が固定されるとともに、駆動源の駆動力が伝達されることにより前記固定軸を中心に回動可能な被回転駆動部材と、
前記被回転駆動部材の回動に伴って駆動される回転部材が、可撓性を有するチューブを押圧しながら回転することにより吸引動作を行う吸引ポンプと、
前記被回転駆動部材に前記駆動源の駆動力を伝達する駆動力伝達部材と、
を備え、
前記吸引ポンプは、前記駆動力伝達部材が前記駆動力を前記被回転駆動部材に伝達しない状態で前記被回転駆動部材が前記吸引動作を行う回転方向とは逆方向に回転するとき、前記回転規制部材が前記巻き付き部の前記巻き絞まり方向に回転することを特徴とするポンプ装置。
請求項１に記載のポンプ装置において、
前記回転規制部材の前記巻き付き部には、前記被回転駆動部材に固定された前記一端とは反対側の他端に、前記駆動力伝達部材が当接可能な当接部が設けられ、
前記駆動力伝達部材は、前記回転規制部材の前記当接部に当接して前記回転規制部材を前記巻き付き部の巻き径が大きくなる巻き弛み方向に回転させ、前記吸引動作を行う回転方向とは逆方向に前記被回転駆動部材を回転させることを特徴とするポンプ装置。
請求項１または２に記載のポンプ装置において、
前記吸引ポンプは、
前記被回転駆動部材が、前記駆動力伝達部材から前記駆動力が伝達されて前記回転規制部材が有する前記巻き付き部の前記巻き弛み方向に回転する際に、前記吸引動作を行うことを特徴とするポンプ装置。
請求項１ないし３のいずれか一項に記載のポンプ装置において、
前記駆動力伝達部材は、
回転することで前記被回転駆動部材に前記駆動源の駆動力を伝達して前記吸引ポンプの吸引動作を行わせたのち、前記吸引動作を行う回転方向とは逆方向に回転させる前記駆動源の駆動力を前記被回転駆動部材に対して伝達するまでの間に、前記駆動源の駆動力を前記被回転駆動部材に伝達しない状態で回転する伝達不能回転範囲を有していることを特徴とするポンプ装置。
請求項１ないし４のいずれか一項に記載のポンプ装置において、
前記回転規制部材は、螺旋状に少なくとも一回巻かれたコイル部を前記巻き付き部として有することを特徴とするポンプ装置。