(57)【要約】【課題】流体を逆流させることなく、始動再開するときの時間遅れが小さい駆動制御チューブポンプおよびそれを適用したインクジェットプリンタを提供することにある。【解決手段】弾性を有するチューブと、そのチューブを案内する円弧形状の案内部材と、その案内部材に前記チューブを押圧する少なくとも１個以上の押圧部材と、その押圧部材を前記案内部材に沿って回転移動する駆動手段とを具備する駆動制御チューブポンプであって、チューブポンプの流体入口側と流体出口側とを繋ぐバイパスチューブと、バイパスチューブから流体を排出する排出チューブと、チューブポンプの流体入口側にチューブ内の方向とバイパスチューブ内の方向とに流路を切替えるための流路切替手段とを有することを特徴とする駆動制御チューブポンプ。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性を有するチューブと、そのチューブを案内する円弧形状の案内部材と、その案内部材に前記チューブを押圧する少なくとも１個以上の押圧部材と、その押圧部材を前記案内部材に沿って回転移動する駆動手段とを具備する駆動制御チューブポンプであって、チューブポンプの流体入口側と流体出口側とを繋ぐバイパスチューブと、バイパスチューブから流体を排出する排出チューブと、チューブポンプの流体入口側にチューブ内の方向とバイパスチューブ内の方向とに流路を切替えるための流路切替手段とを有することを特徴とする駆動制御チューブポンプ。
【請求項２】
前記バイパスチューブは流体入口側に対して流体出口側の径を小さくすることを特徴とする請求項１記載の駆動制御チューブポンプ。
【請求項３】
前記バイパスチューブは流体入口側から流体出口側に向けて流路高さを水平もしくは高くすることを特徴とする請求項１、請求項２のいずれかに記載の駆動制御チューブポンプ。
【請求項４】
前記排出チューブの流路高さを前記バイパスチューブの流路高さより高くすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の駆動制御チューブポンプ。
【請求項５】
前記排出チューブの径を前記バイパスチューブの径に対して小さくすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の駆動制御チューブポンプ。
【請求項６】
前記排出チューブの流体出口部高さとチューブポンプの流体入口部高さとを同じにしたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の駆動制御チューブポンプ。
【請求項７】
インクを吐出する記録ヘッドの不吐出状態を回復する機構に請求項１〜６のいずれかに記載の駆動制御チューブポンプが用いられていることを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は駆動制御チューブポンプおよびそれを適用したインクジェット記録装置の技術分野に属する。特にチューブを押圧して移動することによりチューブ内の液体を押し出す押圧部材を押圧した状態で停止時に、サイフォンの原理を利用した流体移送を可能にするチューブポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置は、電気信号に応じてノズルからインクを吐出することによって被記録媒体に記録を行なう。このノズルは、ノズル内への空気の侵入や乾燥によるインクの増粘によって正常な吐出ができなくなることがある。このようなインク不吐出状態を回復させるため、吸引手段を用いてノズルの先端からインクを吸引し正常な状態に回復させる動作が行なわれる。この吸引手段としてチューブポンプが用いられる。チューブポンプは、たとえば、円弧形状の案内部材、その内周に沿って配置されたチューブ、そのチューブを案内部材に押し付けて回転移動する押圧部材（ローラ）、等から構成される。
【０００３】
液体、気体、等の流体の移送を行なうチューブポンプにおいて、チューブポンプ停止時に、回転移動してチューブ内の液体を押し出すローラはチューブを押し潰した状態で停止しているため、流体が移送されないという問題がある。この問題を解決する方法として、特許文献１には、正規方向とは逆方向に回転移動することによりローラの支持軸の位置を変化することによりチューブが押圧されない小さな回転半径とすることが記載されている。特許文献２には、正規方向とは逆方向に回転移動することによりチューブが押圧されない回転角度の範囲にすべてのローラを退避させることが記載されている。
【特許文献１】
特開平０７−２１７５４１号公報
【特許文献２】
特開平１１−１９０２８０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献１および特許文献２に記載のいずれの方法においても、ローラがチューブを押し潰した状態で停止時に流体を移送するために、押圧する状態にすべくローラを保持する機構と共に、押圧する状態を解除する機構のような複雑な機構が必要となる。また、ローラを押圧しない状態へ移行する度に、液体を移送するときの移動方向である正規方向とは逆方向に、ローラの回転移動方向を変化させるため、回転移動の開始直後の短期間においてはチューブ内に負圧が生じて液体が逆流する。さらにローラの回転移動方向を逆方向に変化させるため効率も悪い。また、チューブポンプを始動再開するときにも、押圧可能な位置にローラが達するための時間遅れが大きいため、機敏な始動再開を行なうことができない。
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものである。その目的は、流体を逆流させることなく、始動再開するときの時間遅れが小さい駆動制御チューブポンプおよびそれを適用したインクジェットプリンタを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成するために、請求項１の発明は、弾性を有するチューブと、そのチューブを案内する円弧形状の案内部材と、その案内部材に前記チューブを押圧する少なくとも１個以上の押圧部材と、その押圧部材を前記案内部材に沿って回転移動する駆動手段とを具備する駆動制御チューブポンプであって、チューブポンプの流体入口側と流体出口側とを繋ぐバイパスチューブと、バイパスチューブから流体を排出する排出チューブと、チューブポンプの流体入口側にチューブ内の方向とバイパスチューブ内の方向とに流路を切替えるための流路切替手段とを有することを特徴とする駆動制御チューブポンプである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載された駆動制御チューブポンプにおいて、前記バイパスチューブは流体入口側に対して流体出口側の径を小さくすることを特徴とする駆動制御チューブポンプである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１、請求項２のいずれかに記載された駆動制御チューブポンプにおいて、前記バイパスチューブは流体入口側から流体出口側に向けて流路高さを水平もしくは高くすることを特徴とする駆動制御チューブポンプである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載された駆動制御チューブポンプにおいて、前記排出チューブの流路高さを前記バイパスチューブの流路高さより高くすることを特徴とする駆動制御チューブポンプである。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載された駆動制御チューブポンプにおいて、前記排出チューブの径を前記バイパスチューブの径に対して小さくすることを特徴とする駆動制御チューブポンプである。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載された駆動制御チューブポンプにおいて、前記排出チューブの流体出口部高さと流体入口部高さとを同じにしたことを特徴とする駆動制御チューブポンプである。
【００１２】
請求項７の発明は、インクを吐出する記録ヘッドの不吐出状態を回復する機構に請求項１〜６のいずれかに記載の駆動制御チューブポンプが用いられているようにしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の実施の形態について、さらに詳しく説明する。
図１は、本発明による駆動制御チューブポンプの実施形態の一例を示した図、図２は本発明による駆動制御チューブポンプの動作を示した図である。
【００１４】
この実施形態の駆動制御チューブポンプ１０は、弾性を有するチューブ１０１、そのチューブ１０１を内周において案内する円弧形状の案内部材１０２、その案内部材１０２にチューブ１０１を押圧するためのローラ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ、そのローラ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄを回転自在に両端で支持するアーム１０４ａ，１０４ｂ、そのアーム１０４ａ，１０４ｂの中心を支持して回転するポンプ軸１０５、チューブ１０１の両端と案内部材１０２の円弧の両端とを固定する管継部材１０６ａ，１０６ｂ、その管継部材１０６ａ，１０６ｂを介してチューブ１０１の両端の各々に通じる流体入口側チューブ１０７ａ，流体出口側チューブ１０７ｂ、その流体入口側チューブ１０７ａ，流体出口側チューブ１０７ｂとを繋ぐバイパスチューブ１０８、バイパスチューブ１０８の内部に存在する液を排出する排出チューブ１０９、流体入口側チューブ１０７ａに設けられチューブ１０１内の方向とバイパスチューブ１０８内の方向とに流路を切替えるための流路切替弁（もしくはコック）１１０から構成される。
【００１５】
バイパスチューブ１０８は流体入口側チューブ１０７ａ側に対する流体出口側チューブ１０７ｂ側の径の比を１／２と小さくし、また流体入口側チューブ１０７ａ側に対して流体出口側チューブ１０７ｂ側の流路高さを水平もしくは高くする。
【００１６】
排出チューブ１０９はその流路高さをバイパスチューブ１０８の流路高さよりも高くし、その形状をバイパスチューブ１０８に対して逆Ｕ字型とする。また、その流体出口部高さを流体入口側チューブ１０７ａの流体入口部高さより低くする。
【００１７】
流路切替弁１１０の切替をローラ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄまたはポンプ軸１０５の回転数、回転時間等の設定により制御することが可能である。
【００１８】
以上、構成について説明した。次に、本実施形態の動作について説明する。図２（ａ）に示すように、初めにチューブ１０１内の空気抜きと併せて、チューブ１０１の内部に液体を満たすべく、チューブポンプ１０を運転する。その際に、液体の流路方向をチューブ１０１方向にすべく、流路切替弁１１０のバイパスチューブ１０８方向を閉にした状態で運転する。
【００１９】
ポンプ軸１０５を矢印の方向に回転させると、チューブを押圧するローラ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃの位置において、チューブ１０１の内部に存在する液体、気体、等の流体は移送される。チューブ１０１において流体入口側チューブ１０７ａは負圧となるため、流体入口側チューブ１０７ａに存在する流体はチューブ１０１に吸い込まれる。また、チューブ１０１において流体出口側チューブ１０７ｂは正圧となるため、その側のチューブ１０１の内部に存在する流体は流体出口側チューブ１０７ｂに排出される。すなわち、流体は流体出口側チューブ１０７ａから流体出口側チューブ１０７ｂに移送される。
【００２０】
チューブ１０１内に存在する空気を流体出口側チューブ１０７ｂへ移送し、チューブ１０１内、バイパスチューブ１０８内の流路をすべて液体で満たす。その際、バイパスチューブ１０８の径を流体入口側チューブ１０７ａに対して流体出口側チューブ１０７ｂの径を小さくすることで、バイパスチューブ１０８内の流体出口側における液体の流速が流体入口側に比べて速くなり、チューブ１０１の内部に存在する空気が流体出口側チューブ１０７ｂへ移送され易くなる。
【００２１】
さらにバイパスチューブ１０８の流路高さを流体入口側チューブ１０７ａから流体出口側チューブ１０７ｂに向けて高くすることで、空気が受ける浮力により、チューブ１０１の内部に存在する空気が流体出口側チューブ１０７ｂへ移送され易くなる。また、逆Ｕ字型形状の排出チューブ１０９の流路高さをバイパスチューブ１０８より高くすることで、空気が受ける浮力により、バイパスチューブ１０８の内部に存在する空気が排出チューブ１０９へ移送され易くなる。
【００２２】
チューブ１０１、バイパスチューブ１０８の内部に存在する空気を排出チューブに移送し、各チューブの内部に空気溜りが無く、流路内部を液体で満たすことが完了した後、ポンプ軸１０５の回転を停止し、チューブポンプ１０の運転を停止する。
【００２３】
この際、ローラ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄが任意の位置においてチューブ１０１を押圧した状態で停止しているため、チューブ１０１内に液体を移送することができない。そこで、図２（ｂ）に示すように、液体の流路方向をバイパスチューブ１０８方向にすべく、流路切替弁１１０のバイパスチューブ１０８方向を開にした状態にすることで、チューブポンプ１０の運転停止後に、逆Ｕ字型の排出チューブ１０９にて、水位の高い方から低い方に液体が流れるというサイフォンの原理を用いた流体の移送が可能となる。
【００２４】
再度チューブポンプで液体を移送する場合には、液体の流路方向をチューブ１０１方向にすべく、流路切替弁１１０のバイパスチューブ１０８方向を閉にした状態にすることにより、チューブポンプでの液体の移送が可能となる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のとおりであるから、本発明の請求項１における駆動制御チューブポンプによれば、チューブポンプのローラが任意の位置でチューブを押し潰した状態で停止時に流体を移送するために、チューブポンプの回転支持体について押圧する状態にすべくローラを保持する機構と共に、押圧する状態を解除する機構のような複雑な機構を必要としない。また、ローラの停止位置は任意の位置で良いため、チューブポンプの種類によらず、安価である。さらに、ローラを押圧しない状態へ移行する必要がなく、ローラを押圧しない状態へ移行する度に、液体を移送するときの移動方向である正規方向とは逆方向にローラの回転移動方向を変化させ、そのような回転移動の開始直後の短期間においてチューブ内に生じていた液体の逆流という問題もない。
また本発明の請求項２〜５における駆動制御チューブポンプによれば、空気が受ける浮力を利用してチューブ内の空気を排出することで、チューブの内部に空気溜りが無くなる。
また本発明の請求項６における駆動制御チューブポンプによれば、チューブポンプのローラが任意の位置でチューブを押し潰した状態で停止時に、サイフォンの原理を用いた流体移送が可能となる。
また本発明の請求項７における駆動制御チューブポンプによれば、不吐出状態を回復する動作においてインクを逆流させることなく、効率を良くし、時間遅れを小さくすることができる。
【００２６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による駆動制御チューブポンプの実施形態の一例を示した図である。
【図２】本発明による駆動制御チューブポンプの動作を示した図である。
【符号の説明】
１０  チューブポンプ
１０１  チューブ
１０２  案内部材
１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ，１０３ｄ  ローラ
１０４ａ，１０４ｂ  アーム
１０５  ポンプ軸
１０６ａ，１０６ｂ  管継部材
１０７ａ  流体入口側チューブ
１０７ｂ  流体出口側チューブ
１０８  バイパスチューブ
１０９  排出チューブ
１１０  流路切替弁
【図１】
2004299324.tif 000003
【図２】
2004299324.tif 000004