(57)【要約】【課題】本発明は、簡単な構成で、ポンプの不使用中にチューブを圧縮しないようにした蠕動型ポンプを提供しようとするものである。【解決手段】本発明の１つの実施形態によれば、支持体によって共通軸を中心に回転可能に支持された圧迫表面と、閉塞表面を有する閉塞体であって、支持体及び閉塞体の少なくとも一方が、他方に向けて移動可能である閉塞体と、支持体及び閉塞体の少なくとも一方に連結され、圧迫表面を回転させて、支持体及び閉塞体の少なくとも一方を移動させる駆動システムと、を備えた蠕動型ポンプである。【選択図】図３
2005083378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体によって共通軸を中心に回転可能に支持された圧迫表面と、
閉塞表面を有する閉塞体であって、前記支持体及び前記閉塞体の少なくとも一方が、前記支持体及び前記閉塞体の他方に向けて移動可能である、閉塞体と、
前記圧迫表面を回転させるとともに、前記支持体及び前記閉塞体の少なくとも一方に連結されて、前記支持体及び前記閉塞体の少なくとも一方を移動させる、駆動システムと、
を備えることを特徴とする蠕動型ポンプ。
【請求項２】
前記駆動システムは、前記閉塞体に連結され、前記閉塞表面を前記圧迫表面に対して移動させることを特徴とする、請求項１に記載の蠕動型ポンプ。
【請求項３】
前記駆動システムは、出力軸を有し、移動可能に支持されているモータと、
前記出力軸及び前記圧迫表面間に連結された駆動列と、
を備えており、前記モータは、前記閉塞体に作動連結され、また、前記モータの移動が、前記閉塞体を前記圧迫表面に対して移動させることを特徴とする、請求項２に記載の蠕動型ポンプ。
【請求項４】
前記駆動列は、
第１平歯車と、
前記第１平歯車と噛み合った第２平歯車と、
を有し、前記ポンプはさらに、前記モータを前記第１平歯車に対して回動可能に支持するリンク機構とを有することを特徴とする、請求項３に記載の蠕動型ポンプ。
【請求項５】
前記モータに作動連結された第１部分、及び第２部分を有する回動アームを備えており、前記モータが第１方向に移動することにより、前記第２部分は、前記閉塞体に係合する位置へ回動することを特徴とする、請求項３に記載の蠕動型ポンプ。
【請求項６】
前記モータは、前記閉塞体に固定的に連結され、前記モータ及び前記閉塞体が、一緒に移動することを特徴とする、請求項３に記載の蠕動型ポンプ。
【請求項７】
前記駆動システムは、前記支持体に連結され、前記支持体を前記閉塞体に対して移動させることを特徴とする、請求項１に記載の蠕動型ポンプ。
【請求項８】
インクタンクと、
インクを媒体上に供給するインク供給装置と、
蠕動型ポンプとを備えており、
前記ポンプは、
前記インクタンク及び前記インク供給装置に流体連通している圧送チューブ、
前記圧送チューブの第１側部に、支持体によって共通軸を中心にして回転可能に支持された圧迫表面、
前記圧送チューブの第２側部に閉塞表面を有する閉塞体であって、前記閉塞表面及び前記支持体の少なくとも一方が、前記閉塞表面及び前記支持体の他方の方へ移動可能である、閉塞体、及び、
前記圧迫表面を回転させると共に、前記閉塞表面及び前記支持体の少なくとも一方に連結され、前記閉塞表面及び前記支持体の少なくとも一方を移動させる、駆動システムを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
トルクを発生するステップと、
前記圧迫表面を支持体に対して共通軸中心に回転させるために、前記トルクを圧迫表面に伝達するステップと、
前記支持体及び閉塞表面の少なくとも一方を互いに接近させ離れさせて、前記チューブが前記圧迫表面及び前記閉塞表面間で圧縮されるチューブ圧縮状態、及びチューブ非圧縮状態間で移動させ、前記トルクを前記支持体及び圧迫表面の少なくとも一方に伝達するステップと、
を含むことを特徴とする、流体をチューブ内で圧送する方法。
【請求項１０】
圧送チューブと、
支持体に回転可能に連結されて、前記圧送チューブの第１側部で共通軸を中心にして回転する圧迫表面と、
前記圧送チューブの前記第１側部と逆の第２側部に位置する閉塞体と、
前記移動可能な圧迫表面に連結されて、前記圧迫表面を前記圧送チューブに対して回転させるように構成された駆動システムと、
前記支持体及び前記閉塞体の少なくとも一方と、前記駆動システムとの間に連結された機械的リンク機構と、
を備えており、前記圧迫表面が前記圧送チューブに対して回転する時、前記機械的リンク機構は、前記支持体及び前記閉塞体の少なくとも一方を互いに接近及び離れる方向に移動させて、前記チューブが前記圧迫表面及び前記閉塞表面間で圧縮されるチューブ圧縮状態、及びチューブ非圧縮状態の少なくとも一方に向かわせるように構成して配置されていることを特徴とする、蠕動型ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蠕動型ポンプに関するもので、特にローラが流体の入ったチューブを閉塞体に押し付けて、流体を移動させるようになっている蠕動型ポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蠕動型ポンプが、さまざまな流体圧送用途に使用されている。蠕動型ポンプは通常、複数のローラを有するローラアセンブリを備えており、これらのローラは、流体入りチューブを押し付けながら回転して、チューブを閉塞体に押し付けてうまく徐々に圧壊または圧縮し、それによって流体をチューブに沿って、ローラアセンブリが回転する方向に移動させる。多くの蠕動型ポンプでは、ポンプの不使用中も、ローラがチューブに係合したままである。その結果、チューブに永久変形が生じて、流体の圧送が不均一になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、簡単な構成で、ポンプの不使用中にチューブを圧縮しないようにした蠕動型ポンプを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の１つの実施形態によれば、支持体によって共通軸を中心に回転可能に支持された圧迫表面と、閉塞表面を有する閉塞体であって、支持体及び閉塞体の少なくとも一方が、他方に向けて移動可能である閉塞体と、支持体及び閉塞体の少なくとも一方に連結され、圧迫表面を回転させて、支持体及び閉塞体の少なくとも一方を移動させる駆動システムと、を備えた蠕動型ポンプである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
図１は、本発明の流体送出システム２２の一例を用いた画像形成装置であるプリンタ２０を概略的に示している。流体送出システム２２に加えて、プリンタ２０は、媒体供給部２４と、キャリッジ２６と、インク供給装置であるペン２８と、インク供給部３０と、コントローラ３２とを備えている。媒体供給部２４は、紙などの媒体をキャリッジ２６及びペン２８に対して供給して位置決めするように構成された機構を有する。キャリッジ２６は、媒体供給部２４から供給された媒体に対してペン２８を移動させる機構を有する。図示の特定の実施形態では、媒体供給部２４は、媒体をキャリッジ２６及びペン２８に対して矢印３４で示された方向に移動させる一方、キャリッジ２６は、ペン２８を矢印３６で示された方向に媒体の端から端まで繰り返し移動させる。ペン２８（プリントカートリッジとしても知られる）は、流体インクを媒体上に供給するノズルを備えたプリントヘッドを含むペンを有する。サービスステーション２９は、ペン２８の保守点検を行うように構成された既知の従来型サービスステーションである。保守点検作業の例として、ワイピング、スピッティング及びキャッピングがある。インク供給部３０は、ペン２８用の１つまたは複数の彩色または無彩色インクを収容しているインクタンクを提供する。インク供給部３０及び流体送出システム２２は、プリンタ２０用のインク供給システムとして機能する。
【０００６】
流体送出システム２２は、インクをインク供給部３０からペン２８へ移動させる。流体送出システム２２は、蠕動型ポンプ４０及び流体インク導管４２、４４を備えている。より詳細に後述するように、蠕動型ポンプ４０は、圧送チューブ４６を有する。流体導管４２は、インク供給部３０が提供するインクタンクを圧送チューブ４６に流体接続する。本開示の目的のため、「流体接続する」、「流体連通状態」または「流体接続状態」という用語は、流体収容体積を有する２つ以上の部材が、１つまたは複数の流体通路で互いに接続すなわち配管接続されて、流体がそれらの体積間を一方向または両方向に流れることができるようにしたことを意味する。弁装置を選択的に作動させることによって、そのような流体の流れを一時的に停止させることができる。流体導管４４は、圧送チューブ４６をペン２８に流体接続する。導管４２及び４４の実際の長さは、インク供給部３０及びポンプ４０の実際の近接状態、及びペン２８及びポンプ４０間の最大／最小距離によって変化するであろう。特定の用例では、導管４２及び４４は、流体カプラによって圧送チューブ４６に着脱式に接続される。代替の実施形態では、導管４２、４４の一方または両方を、圧送チューブ４６の一部として一体成形してもよい。図示の実施形態では、導管４２及び４４は、圧送チューブ４６に較べて流れ断面積が小さく、それにより、圧送チューブ４６は、圧送率を高めるのに最適な寸法にすることができる。代替の実施形態では、導管４２、４４及び圧送チューブ４６を同様な内部流れ断面積にすることができる。図示の特定の実施形態では、複数の導管４４の各々、複数の導管４２の各々、及び複数のチューブ４６の各々が、互いにほぼ同一である。代替の実施形態では、個々に異なった圧送チューブ４６、個々に異なった導管４２、または個々に異なった導管４４をポンプ４０に設けることができる。圧送チューブ４６は、圧送チューブ４６を収縮できるようにする可撓性壁部分を有するが、導管４２及び４４は、可撓性チューブで提供しても、あるいは、可撓性でないチューブで、あるいは成形または内部が成形された流体通路を有する他の構造体で提供することもできる。プリンタ２０は、６個のペン２８と、６個のインク供給部３０と、６本の圧送チューブ４６と、６本の導管４２と、６本の導管４４とを有するように図示されているが、代替のプリンタ２０は、プリンタ２０で使用される異なったインクの数に応じて、これら部品の数を増減することができる。
【０００７】
コントローラ３２は、従来より既知の方法で通信線３３を介して、媒体供給部２４、キャリッジ２６、ペン２８、インク供給部３０及び流体送出システム２２と通信し、それにより、インク供給部３０から供給されるインクを使用して、媒体２４上に画像を形成する。コントローラ３２は、既知の従来型プロセッサユニットを備えている。本開示の目的のため、「プロセッサユニット」という用語は、メモリに含まれる命令順序を実行する処理装置を含むものとする。命令順序の実行により、処理装置は、制御信号の生成などのステップを実行することができる。命令は、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、大容量記憶装置、または何らかの他の持続性記憶装置(persistent storage)からランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）にロードして、処理装置によって実行することができる。他の実施形態では、上記機能を実行するために、ソフトウェア命令の代わりに、またはそれとの組み合わせて、ハード配線回路を使用してもよい。コントローラ３２は、ハードワイヤ回路及びソフトウェアのいずれの特定の組み合わせにも、また、処理装置によって実行される命令のいずれの特定ソースにも制限されない。
【０００８】
媒体上に画像を形成するために、媒体２４及びペン２８の両方を互いに対して移動させるプリンタ２０に用いられるものとして、流体送出システム２２を示しているが、代替として、他のプリンタで、流体インクを１つまたは複数のインク供給部から１つまたは複数のインク供給プリントヘッドまたはノズルに移動させるために、流体送出システム２２を使用することができる。たとえば、代替として、媒体を矢印３４の方向に移動させる時、媒体の幅方向全体にわたって固定インク定量供給ノズルが設けられているプリンタに、流体送出システム２２を用いることもできる。このプリンタは一般的に、ページ幅配列プリンタ(page-wide-array) と呼ばれる。さらに他の実施形態では、流体インクをペンまたはプリントヘッド以外の手段で媒体に付着させるようにするか、または、インクを媒体に付着させる時に媒体自体がほぼ静止状態に保持されるような他の画像形成装置に流体送出システム２２を使用することができる。流体送出システム２２は概ね、媒体に付着させるインクまたは他の流体を使用するいずれの画像形成装置にも使用することができる。
［ポンプ４０］
図２は、ポンプ４０の実施形態をさらに詳細に概略的に示している。ポンプ４０は通常、圧迫システム(occluding system)４８、閉塞体５０、及び駆動システム５２を有する。圧迫システム４８は通常、圧送チューブ４６の第１側部で軸５８を中心にして回転するように複数の圧迫表面５６を回転可能に支持する支持体５４を備えている。図示の特定の実施形態では、圧迫システム４８は、円周方向に離間配置された３つのローラ６２を支持する少なくとも１つのローラ支持体６０を有するローラアセンブリを備え、ローラが圧迫表面５６を提供する。ローラ支持体６０は、軸５８を中心にして回転しながら、各ローラ６２をそれぞれの軸６４中心に回転可能に支持している。代替の実施形態では、ローラ支持体６０が支持する離間配置のローラ６２の数を増減することができる。さらに別の実施形態では、ローラ６２をローラ支持体６０に対して固定状態に支持することができる。回転するローラ支持体によって回転可能に支持された複数のローラを有する１つの特定のローラアセンブリの一例が、２００３年８月２５日にJeremy A. Davis、Melissa S. Gedraitis及びKevin D. Kollerによって出願された「Printer、Ink Supply System 及びPeristaltic Pump（プリンタ、インク供給システム及び蠕動型ポンプ）」と題する同時係属中の米国特許出願第１０／６４７，４９６号に提供されている。
【０００９】
閉塞体５０は通常、閉塞表面６８を有する１つまたは複数の構造体を有する。表面６８は、圧迫表面５６の少なくとも１つに対向して延在し、圧送チューブ４６が、これらの表面５６及び６８間に延在している。ポンプ４０の作動中、表面５６が軸５８を中心にして回転する時、表面５６及び６８は、圧送チューブ４６の対向側部に接触する、すなわち、係合する。閉塞表面６８及び圧迫表面５６の少なくとも一方が、圧送チューブ４６に対して、また、互いに対して移動可能であり、それにより、チューブ圧縮状態及びチューブ非圧縮状態間で移動する。チューブ圧縮状態では、圧迫表面５６及び閉塞表面６８がチューブ４６を圧縮して、表面５６が軸５８を中心にして回転することによる流体のチューブ４６内での圧送を容易にしている。チューブ非圧縮状態では、チューブ４６の永久変形を回避するように、表面５６及び６８が互いに十分に離れている。１つの実施形態では、表面６８及び５６の互いの離間距離が、各圧送チューブ４６の厚さ、すなわち直径より大きい。
【００１０】
駆動システム５２は、圧迫表面５６を軸５８中心に回転させるシステムを有する。同時に、駆動システム５２は、支持体５４及び閉塞体５０の一方または両方に連結されて、閉塞体５０と支持体５４に担持された圧迫表面５６の少なくとも一方を、上記のチューブ圧縮状態及びチューブ非圧縮状態間で移動させる。本出願の目的のため、「チューブ圧縮状態及びチューブ非圧縮状態間」という語句は、駆動システム５２が、（１）閉塞表面６８を圧迫表面５６の方へ、チューブ圧縮状態に向けて移動させるか、（２）閉塞表面６８を圧迫表面５６から離して、チューブ非圧縮状態に向けて移動させるか、（３）閉塞表面６８及び圧迫表面５６の両方を互いの方に、チューブ圧縮状態に向けて移動させるか、（４）閉塞表面６８及び圧迫表面５６の両方を互いに離してチューブ４６から離し、チューブ非圧縮状態に向けて移動させるか、（５）支持体５４及び支持体５４によって担持された圧迫表面５６を閉塞表面６８の方へ、チューブ圧縮状態に向けて移動させるか、または、（６）支持体５４、及び支持体５４によって担持された圧迫表面５６を閉塞表面６８から離して、チューブ非圧縮状態に向けて移動させることを意味する。
【００１１】
圧迫表面５６を軸５８中心に回転させるための駆動システム５２及び圧迫表面５６の連結が、カプラ線７０で概略的に表されている。この連結は、多くの構造で達成することができる。たとえば、駆動システム５２は、噛み合い歯車、チェーン及びスプロケット装置、またはベルト及びプーリ装置によって形成された駆動列によってローラ支持体６０に連結された出力軸を有する（油圧、空気圧または電動）モータを備えることができる。特定の実施形態では、モータの出力軸を直接的にローラ支持体６０に連結することができる。１つの特定の実施形態では、駆動システム５２は、圧迫表面５６を軸５８中心に両方向に選択的に回転させるように構成されている。さらに別の実施形態では、駆動システム５２は、圧迫表面５６を軸５８中心に一方向だけに回転させるように構成してもよい。
【００１２】
本開示の目的のため、「連結」という用語は、２つの部材を互いに直接的または間接的に結合することを意味する。そのような結合は、本質的に固定的でも、本質的に移動可能でもよい。たとえば、２つの部材が互いに「固定的に連結される」時、それらは互いに対して移動できない。２つの部材が互いに「移動可能に連結される」時、少なくとも一方の部材が、他方の部材に対して移動可能である。そのような結合は、互いに単一体として一体成形された２つの部材か、または、２つの部材及び任意の追加的中間部材で、あるいは、互いに取り付けられた２つの部材か、または２つの部材及び任意の追加的中間部材で達成される。そのような結合は、本質的に永久的でも、あるいは、本質的に取り外し可能、または離脱可能でもよい。「作動連結」という用語は、２つの可動部材が、互いに直接的または間接的に相互作用して、力及び動きが一方の部材から他方に伝達されるように配置されていることを意味する。
【００１３】
駆動システム５２と閉塞体５０及び閉塞表面６８との連結が、カプラ線７２で概略的に示されている。そのような連結は、駆動システム５２及び閉塞体５０間のさまざまな機械的リンク機構や駆動列などによって提供することができる。１つの実施形態では、駆動システム５２は、移動可能に支持されたモータを有し、圧迫表面５６を軸５８中心に回転させるためにモータによって与えられるトルクが、そのモータも直線移動させる。カプラ７２は、モータの移動が閉塞体５０を移動させるように、モータ及び閉塞体５０間に作動連結された１つまたは複数のリンク機構部材を有する。そのような構造の特定例を、図３〜図１２に示して説明する。
【００１４】
さらに別の代替の実施形態では、駆動システム５２は、出力軸を回転させ、それによって圧迫表面５６を軸５８中心に回転させる固定モータを備えている。出力軸は、カプラ７２にも作動連結されていて、閉塞体５０を移動させる。そのような構造の１つの例を、図１３に示して説明する。
【００１５】
さらに別の実施形態では、駆動システム５２は、固定的に支持されたモータを有する。モータは、圧迫表面５６に連結された出力軸を回転させ、それにより、圧迫表面５６を軸５８中心に回転させ、また、出力軸は、カプラ７４によって支持体５４にも連結され、それにより、支持体５４も回転させる。１つの実施形態では、出力軸は、支持体５４に連結されたラック歯車に係合しているウォーム歯車などを回転させ、それにより、支持体５４か、または支持体５４に作動連結されたリンク機構を全体的に移動させる。
【００１６】
駆動システム５２と支持体５４及び圧迫表面５６との連結が、カプラ線７４で概略的に示されている。１つの実施形態では、駆動システム５２は、移動可能に支持されたモータを有し、そのモータ自体が、１つまたは複数のリンク構造体によって支持体５４に連結されている。圧迫表面５６を軸５８中心に回転させるための、モータによる出力軸の回転が、モータも移動させ、それにより、支持体５４が移動する。そのような構造の一例を、図１４及び図１５に示して説明する。
【００１７】
ポンプ４０は、ポンプ４０の不使用中に圧縮される結果として圧送チューブ４６が永久変形を生じることを防止している。ポンプ４０では、流体をチューブ４６内で圧送するために圧迫表面５６を軸５８中心に回転させるために、また、閉塞体５０、及び支持体５４が担持している圧迫表面５６の一方または両方を移動させるために、同一の駆動システム５２が使用されるので、ポンプ４０は、よりコンパクトであると共に、より低コストで製造される。プリンタ２０及びポンプ４０を、６本の圧送チューブ４６内で流体を圧送するものとして説明してきたが、代替として、ポンプ４０を単一の圧送チューブまたは所望の任意数の圧送チューブ内で流体を圧送するために使用することもできる。
［ポンプ１４０］
図３〜図６は、ポンプ４０の第１の代替の実施形態であるポンプ１４０を概略的に示している。ポンプ１４０は通常、ベース１４２と、圧迫システム１４８と、閉塞体１５０と、駆動システム１５２と、カプラ１７２と、閉塞体バイアス機構１７４と、制限表面１７５、１７６と、連結バイアス機構１７８と、位置センサ１８０とを備えている。図面を簡単にするために、ポンプ１４０は１本のチューブ４６内で流体を圧送するように示されているが、より多数のチューブ４６に流体を圧送できるように、閉塞体１５０及び圧迫システム１４８を軸方向に長くすることによって、ポンプ１４０を変更することができる。ベース１４２は通常、フレーム、ハウジング、またはポンプ１４０のその他の構成要素を支持する固定場所として機能するように構成された他の構造体を有する。ポンプ１４０の用途及び使用法に応じて、ベース１４２は、さまざまな寸法、形状及び構造を有するであろう。
【００１８】
圧迫システム１４８は、図２に示して説明した圧迫システム４８とほぼ同一である。ポンプ１４０では、支持体１５４は、ベース１４２に対して静止状態に支持、すなわち固定されて、ローラ支持体６０を回転可能に支持している。ローラ支持体６０は、支持体１５４に回転可能に軸支されている一方、各ローラ６２は、軸６４を中心にして回転するように、支持体６０に回転可能に軸支されている。ローラ６２が、圧迫表面５６を提供する。
【００１９】
閉塞体１５０（閉塞ベッドとしても知られる）は、矢印１８１（図３に示す）で示された方向に移動可能に支持された１つまたは複数の構造体となっている。閉塞体１５０は、圧送チューブ４６に対向する閉塞表面１６８を有する。閉塞体１５０は、圧送チューブ４６の第１側部に延在する一方、圧送チューブ４６の反対側部には圧迫表面５６が延在している。閉塞体１５０及び圧迫表面５６が協働して、流体をチューブ４６内で圧送することができる。
【００２０】
駆動システム１５２は、圧迫表面５６を軸５８中心に、矢印１８２で示されたいずれかの方向に回転可能に駆動するように構成されている。駆動システム１５２は、モータ１８４と、出力軸１８６と、ウォーム１８８と、ウォーム歯車１９０と、圧迫システム入力軸１９２とを備えている。モータ１８４は通常、出力軸１８６に回転機械エネルギすなわちトルクを与えるように構成されたモータである。図示の実施形態では、モータ１８４は、電動モータを有する。代替の実施形態では、モータ１８４は、油圧モータ、空気圧モータ、電池式モータ、エンジンまたは他の形式の回転アクチュエータを有することができる。図示の特定の実施形態では、モータ１８４は、出力軸１８６を時計回り方向及び反時計回り方向の両方に回転可能に駆動するように構成され、それにより、流体を２方向に圧送するために、圧迫システム１４８をいずれかの方向に駆動することができる。別な実施形態では、モータ１８４は、出力軸１８６を一方向だけに回転させるように構成することができる。
【００２１】
図３に概略的に示されているように、モータ１８４は、ベース１４２に対して移動可能に支持されている。図示の特定の実施形態では、モータ１８４は、モータ１８４及びベース１４２間の複数の転がり軸受け１９４によって移動可能に支持されている。代替の実施形態では、モータ１８４は、モータ１８４の移動を容易にするさまざまな他の構造によって、移動可能に支持してもよい。たとえば、転がり軸受けの代わりに、他の軸受けを使用してもよい。一部の用例では、モータ１８４は、さねはぎ構造(tongue-and-groove arrangement)によってベース１４２に対して摺動可能に支持されるか、またはレール上に支持されることができる。モータ１８４は、軸５８にほぼ垂直な直線方向に移動可能であるように図示されているが、代替として、ポンプ１４０のその他の構成部材の構成に従って、軸５８に平行な直線方向に移動可能に支持してもよい。
【００２２】
出力軸１８６は、モータ１８４から延出して、反対端部が、ベース１４２から延出した支柱１９６で軸支されている。
【００２３】
ウォーム１８８が、出力軸１８６に固定的に連結されており、ウォーム歯車１９０(図４)に噛み合い係合している。ウォーム１８８は、モータ１８４が制限表面１７５または制限表面１７６に当接する位置にある時も、ウォーム歯車１９０に係合状態に保持されるだけの十分な軸方向長さを有する。ウォーム歯車１９０は、入力軸１９２に固定的に連結されている。入力軸１９２は、支持体１５４によって回転可能に支持され、また、圧迫システム１４８のローラ支持体６０に固定的に連結されている。ポンプ１４０の作動中、モータ１８４が出力軸１８６及びウォーム１８８を回転させ、それにより、トルクが、ウォーム歯車１９０を介して入力軸１９２に伝達される。入力軸１９２が回転する結果、ローラ支持体６０及び圧迫表面５６が軸５８を中心にして回転する。
【００２４】
カプラ１７２がモータ１８４を閉塞体１５０に作動連結して、モータ１８４の移動の結果として、力が閉塞体１５０に加えられて閉塞体１５０を移動させるようにしている。カプラ１７２は、モータ延長部分１９８と回動アーム２００、２０２とを有する。延長部分１９８は、モータ１８４から延出した１つまたは複数の構造体を、モータ１８４及びアーム２００，２０２間に有する。図示の実施形態では、延長部分１９８は、取り付け耳部分２０４及び脚部２０６を有する。取り付け耳部分２０４は、モータ１８４に固定的に連結されて、モータバイアス機構１７８に作動係合している。
【００２５】
脚部２０６は、取り付け部分２０４から、出力軸１８６にほぼ平行な方向に延出している。脚部２０６は、各アーム２００及び２０２に作動連結され、それにより、出力軸１８６に平行な軸に沿って脚部２０６が移動すると、アーム２００及び２０２がそれぞれ軸２１０及び２１２を中心にして回動する。図示の特定の実施形態では、脚部２０６にチャネル２１４及び２１６が設けられ、それらは、それぞれアーム２００及び２０２の一部分を摺動可能に受け入れている。代替の実施形態では、さまざまな他の方法で脚部２０６をアーム２００及び２０２に作動連結することができる。たとえば、それぞれ軸２１０及び２１２にほぼ平行な軸を中心にして回動するように、脚部２０６をアーム２００及び２０２に回動可能に連結してもよい。脚部２０６は、取り付け部分２０４に回動可能に連結されているように図示されているが、代替として、脚部２０６を取り付け部分２０４に固定的に連結してもよい。特別な例として、取り付け部分２０４を省いて、脚部２０６を直接的にモータ１８４から延出させてもよい。
【００２６】
アーム２００及び２０２は、軸５８の両側で、脚部２０６及び閉塞体１５０間に延在している。アーム２００及び２０２の各々は、フレーム１４２に対して回動可能に支持されている。各アーム２００、２０２は、回動アームのピボット点の両側に、脚部係合部分２１８及び閉塞体係合部分２２０を有する。各閉塞体係合部分２２０は、閉塞体１５０に形成された対応のノッチ２２２に係合するように構成された歯２２１を有する。歯２２１及びノッチ２２２の相互作用により、チューブの圧縮状態に移動する時、圧迫表面５６に対する閉塞体１５０及びそれの閉塞表面１６８の適切な移動及び位置決めが容易になる。脚部２０６の移動により、両アーム２００及び２０２が回動して、一方の閉塞体係合部分２２０が閉塞体１５０の方へ移動し、他方の閉塞体係合部分２２０が後退して閉塞体１５０から離れる。
【００２７】
閉塞体バイアス機構１７４が、ベース１４２及び閉塞体１５０間に連結されており、軸５８及び圧迫表面５６から離れてチューブ非圧縮状態に向けて閉塞体１５０を弾性的に付勢するように構成されている。図示の特定の実施形態では、バイアス機構１７４は、第１端部がベース１４２に連結され、反対の第２端部が閉塞体１５０に連結された引張りばねを有する。図示の特定の実施形態では、閉塞体１５０は、その移動を矢印１８１で示された方向に案内するトラックまたは溝内に移動可能に支持されている。代替の実施形態では、閉塞体１５０を他のガイド構造体で案内してもよい。
【００２８】
制限表面１７５及び１７６は、ベース１４２に固定的に連結されて、モータ１８４の移動を制限するように構成されている。特に、制限表面１７５は、矢印２２４で示された方向へのモータ１８４の移動を制限する。制限表面１７６は、矢印２２６で示された方向へのモータ１８４の移動を制限する。閉塞体１５０が圧迫表面５６に接近しすぎる程度までアーム２００及び２０２が回動するのを防止して、チューブ４６が過剰に圧縮されることがないように、表面１７５及び１７６が位置決めされている。モータ１８４の移動を制限するために、制限表面１７５及び１７６がモータ１８４に係合するように図示されているが、モータ１５２の移動範囲を制御するために、代替として、制限表面１７５及び１７６が駆動システム１５２の他の部分に係合してもよい。
【００２９】
モータバイアス機構１７８が、モータ１８４及び駆動システム１５２を所定のニュートラル位置の方へ付勢し、それにより、閉塞体１５０はチューブ非圧縮状態にする。図示の特定の実施形態では、バイアス機構１７８は、取り付け部分２０４及びベース１４２間に連結された圧縮ばね２２８、２２９を有する。各ばね２２８、２２９は、取り付け部分２０４に等しい力を加えて、モータ１８４を図３に示されているようなニュートラル位置に弾性的に付勢する。
【００３０】
位置センサ１８０は、軸５８及び圧迫表面５６に対する閉塞体１５０の位置を感知するように構成されたセンサを有する。図示の実施形態では、位置センサ１８０は、軸２３０に平行な方向における駆動システム１５２の位置を感知することによって、閉塞体１５０の位置を検出する。センサ１８０は、閉塞体１５０の位置に対応した脚部２０６の位置を表す信号を発生する。その信号は、（図１に示されている）コントローラ３２に送られ、コントローラは、そのような信号を用いることによってモータ１８４が出力軸１８６を駆動する速度及び方向を制御する。図示の実施形態では、センサ１８０は、光センサを有する。代替の実施形態では、センサ１８０を磁気センサなどのさまざまな変更形センサで構成することができる。
【００３１】
図３、図５及び図６は、例示的な実施形態に従ったポンプ１４０の作動を説明している。図３は、閉塞体１５０及び圧迫表面５６が、チューブ非圧縮状態にある時のポンプ１４０を示している。図３は、モータ１８４が出力軸１８６を回転していない時のポンプ１４０を示している。その結果、ばね２２８、２２９が、モータ１８４を制限表面１７５及び１７６間のニュートラル位置に移動させる。モータ１８４がニュートラル位置へ移動することにより、アーム２００及び２０２が図示の位置へ回動し、その結果、両アーム２００及び２０２の両閉塞係合部分２２０が、圧迫表面５６から離れるように回動する。バイアス機構１７４は、軸５８にほぼ垂直な方向に圧迫表面５６から離れるように閉塞体１５０を付勢する。図示の実施形態では、閉塞表面１６８は、圧迫表面５６の円周方向外側経路から、チューブ４６に永久変形を生じさせないのに十分な距離だけ離れている。図示の特定の実施形態では、閉塞表面１６８と圧迫表面５６の円周方向外側経路２３９との間の空間は、チューブ４６の厚さすなわち直径より大きい。
【００３２】
図５は、閉塞体１５０及び圧迫表面５６がチューブ圧縮状態にある時のポンプ１４０を示している。特に、図５は、モータ１８４が出力軸１８６を矢印２３１で示される方向に回転して駆動している時を示している。その結果、ウォーム１８８がウォーム歯車１９０を駆動して、入力軸１９２及び圧迫システム１４８を軸５８中心に矢印２３２の方向に回転させている。ウォーム１８８がウォーム歯車１９０と噛み合っていることにより、力がモータ１８４にも加えられて、モータ１８４を矢印２３３で示された方向に移動させる。図５に示されているように、モータ１８４は通常、制限表面１７６に当接するまで、矢印２３３で示された方向に移動する。モータ１８４が矢印２３３で示された方向に移動する時、取り付け部分２０４が一方のばね２２９を圧縮し、同時に脚部２０６がアーム２００を軸２１０中心に、矢印２３４で示された方向に回動させると共に、アーム２０２を軸２１２中心に、矢印２３５で示された方向に回動させる。その結果、アーム２０２の閉塞体係合部分２２０が、閉塞体１５０に係合してそれに力を加え、それにより、閉塞体１５０をバイアス機構１７４に逆らって、矢印２３６で示された方向に圧迫表面５６に向けて移動させる。閉塞体１５０の表面が圧迫表面５６に十分に接近する位置へ移動し、それにより、圧迫表面５６が軸５８を中心にして回転して駆動すると、チューブ４６が圧迫表面５６によって徐々に連続的に圧縮される。その結果、流体がチューブ４６内で矢印２３８で示された方向に圧送される。
【００３３】
図６は、流体をチューブ４６内で図５に示された方向と逆の方向に圧送中のポンプ１４０を示している。特に、図６は、モータ１８４が出力軸１８６を矢印２４２で示された方向に回転して駆動する時にチューブ圧縮状態にある閉塞体１５０及び圧迫表面５６を示している。ウォーム１８８がウォーム歯車１９０と噛み合っていることにより、力がモータ１８４に加えられて、モータ１８４を矢印２４４で示された方向に移動させる。モータ１８４は、制限表面１７５に当接するまで、矢印２４４で示された方向に移動する。モータの移動中、取り付け部分２０４がばね２２８を圧縮し、同時に脚部２０６を移動させて、アーム２００を軸２１０中心に、矢印２４６で示された方向に回動させると共に、アーム２０２を軸２１２中心に、矢印２４３で示された方向に回動させる。その結果、アーム２００の閉塞体係合部分２２０が閉塞体１５０に係合し、それにより、閉塞体１５０に力を加えて、閉塞体１５０をバイアス機構１７４に逆らって、矢印２５０で示された方向に圧迫表面５６に向けて移動させる。閉塞体１５０が圧迫表面５６の円周方向外側経路に十分に接近する位置へ移動し、それにより、圧迫表面５６が軸５８を中心にして矢印２５２で示された方向に回転する結果、流体がチューブ２４６内で矢印２５４で示された方向に圧送される。
【００３４】
概ね、ポンプ１４０は、流体をチューブ２４６内でいずれかの方向に圧送するように構成されている。流体が圧送されている方向に関係なく、駆動システム１５２は、圧迫表面５６を軸５８中心に回転させると同時に、閉塞表面１６８及び閉塞体１５０をチューブ圧縮状態及びチューブ非圧縮状態間で移動させる。これは、アクチュエータを追加することなく達成され、コスト及びポンプ１４０の複雑さが軽減される。また、チューブ圧縮状態及びチューブ非圧縮状態間での閉塞表面１６８の移動は、圧迫システム１４８及び駆動システム１５２の回転に応答して自動的に行われる。
【００３５】
圧迫システム１４８が駆動システム１５２によってもはや駆動されなくなると、閉塞体１５０が圧迫表面５６から自動的に後退して、チューブ４６内の永久変形の発生を回避する。特に、モータ１８４が出力軸１８６及びウォーム１８８の駆動を停止すると、ばね２２８及び２２９がモータ１８４を図３に示されたニュートラル位置に付勢する。その結果、脚部２０６が移動して、やはりアーム２００及び２０２を図３に示されたニュートラル位置に回動させ、バイアス機構１７４が、圧迫表面５６から離れるように閉塞体１５０を持ち上げる。
【００３６】
ポンプ１４０は、さまざまなオプションの構成要素を有するように示されているが、そのような構成要素は、代替の実施形態から省いてもよい。たとえば、ポンプ１４０は、モータバイアス機構１７８及び制限表面１７５、１７６を有するように示されているが、制限表面１７５及び１７６を省いて、バイアス機構１７８がモータ１８４の移動の制限も行うように構成してもよい。ポンプ１４０は、センサ１８０を有するように示されているが、特定の用途では、センサ１８０を省いてもよい。
［ポンプ３４０］
図７〜図９は、図２に示して説明したポンプ４０の第２の代替の実施形態であるポンプ３４０を示している。ポンプ３４０は、それぞれ駆動システム１５２、カプラ１７２及びモータバイアス機構１７８の代わりに、駆動システム３５２、カプラ３７２及びモータバイアス機構３７８を有することを除いて、ポンプ１４０と同様である。説明を簡単にするため、ポンプ１４０の対応構成要素と同一か、ほぼ同様なポンプ３４０のその他の構成要素には、同様な参照番号を付ける。
【００３７】
駆動システム３５２は、圧迫システム１４８を軸５８中心に回転可能に駆動するように構成されている。同時に、駆動システム３５２は、閉塞体１５０をチューブ圧縮状態及びチューブ非圧縮状態間で移動させるようにも構成されている。駆動システム３５２は通常、モータ３８４と、出力軸３８６と、ピニオンまたは平歯車３８８と、平歯車３９０と、圧迫システム入力軸３９２とを備えている。モータ３８４がベース１４２に対して回動可能に支持されている点を除いて、モータ３８４はモータ１８４とほぼ同一である。図示の特定の実施形態では、モータ３８４は、リンク機構であるリンク３９４の軸５８及び３５８を中心にして回動移動するように回動支持されている。モータ３８４は、回転機械エネルギ、すなわち、トルクを与え、それが、出力軸３８６を回転可能に駆動すると共に、歯車３８８及び３９０の噛み合い係合によって入力軸３９２を駆動する。入力軸３９２は、ローラ支持体１６０に固定的に連結されており、それにより、入力軸３９２が回転すると、ローラ支持体１６０及びローラ６２が軸５８を中心にして回転する。
【００３８】
カプラ３７２が、駆動システム３５２を閉塞体１５０に連結し、それにより、駆動システム３５２は、閉塞体１５０をチューブ圧縮状態及びチューブ非圧縮状態間で移動させる。カプラ３７２は、脚部２０６の代わりに脚部４０６を有する点を除いて、カプラ１７２と同様である。脚部２０６のように、脚部４０６は、回転可能なアーム２００及び２０２に連結されると共に、モータ３８４にも連結されている。特に、脚部４０６は、アーム２００及び２０２の一部分２１８を受け入れるチャネル４１４及び４１６を有する。脚部４０６はさらに、モータ３８４から突出した延長部分４０４を受け入れるチャネル４１８を有する。代替の実施形態では、脚部４０６は、アーム２００、２０２及びモータ３８４の延長部分４０４に他の方法で作動連結させてもよい。たとえば、代替として、脚部４０６は、軸５８にほぼ平行な軸を中心にして回動移動するように、アーム２００、２０２及び延長部分４０４に回動可能に連結してもよい。
【００３９】
脚部４０６は、ベース１４２に対して移動可能に支持されている。図示の特定の実施形態では、脚部４０６は、ベース１４２及び脚部４０６間の複数の転がり軸受け４２０によって移動可能に支持されている。代替の実施形態では、さまざまな他の軸受け構造や、さねはぎなどの既知の従来型グリッド構造によって、脚部４０６をベース１４２に対して移動可能に支持してもよい。脚部４０６は、モータ３８４の移動によって生じる力をアーム２００及び２０２に伝達してアーム２００及び２０２を回動させ、それにより、閉塞体１５０を移動させる。
【００４０】
モータバイアス機構３７８が、ベース１４２及び脚部４０６間に連結されている。モータバイアス機構３７８は、脚部４０６及びモータ３８４を所定のニュートラル位置の方へ弾性的に付勢し、その位置では、アーム２００及び２０２の両係合部分２２０が圧迫表面５６及び軸５８から離れるように後退し、それにより、バイアス機構１７４が閉鎖体１５０を移動させて、チューブ非圧縮状態に保持する。図示の特定の実施形態では、モータバイアス機構３７８は、脚部４０６の両端部に圧縮ばね４２８、４２９を有する。代替の実施形態では、バイアス機構３７８は、ベース１４２及び脚部４０６間か、またはベース１４２及びモータ３８４間に連結された他の形式のばねを有することができる。図７に示されているように、モータ３８４が出力軸３８６を回転して駆動していない時、バイアス機構３７８は、脚部４０６及びモータ３８４をニュートラル位置の方へ移動させ、その結果、閉塞体１５０が圧迫表面５６から後退する。その結果、チューブ４６は、ポンプ３４０の不使用時に永久変形を生じない。
【００４１】
図９は、流体をチューブ４６内で矢印４５４で示された方向に圧送するポンプ３４０を示している。特に、図９に示されているモータ３８４は、出力軸３８６を軸３５８中心に矢印４４２で示された方向に回転するよう駆動し、歯車３８８も同一方向に回転させる。歯車３８８は、歯車３９０を回転するよう駆動し、ローラ支持体１６０及びローラ６２の圧迫表面５６を軸５８中心に矢印４４３で示された方向に回転させる。歯車３８８及び３９０の相互作用がモータ３８４に力を加えて、モータ３８４を軸５８中心に矢印４４５で示された方向に回転させる。その結果、延長部分４０４が脚部４０６に係合して、脚部４０６を矢印４５７で示された方向に移動させ、それにより、アーム２００を軸２１０中心に矢印４４６で示された方向に回動させ、アーム２０２を軸２１２中心に矢印４４８で示された方向に回動させる。そのような移動中、脚部４０６は、制限表面１７５に当接するまで、バイアス機構３７８のばね４２８を圧縮する。アーム２００が軸２１０を中心にして回動することにより、アーム２００の係合部分２２０が閉塞体１５０に係合する位置に移動し、それにより、閉塞体１５０をバイアス機構１７９のバイアスに逆らって圧迫表面５６の方へ移動させて、チューブ圧縮状態に入れる。図示していないが、圧迫表面５６をモータ３８４で軸５８中心に逆方向に回転させることにより、モータ３８４が軸５８中心に矢印４４３で示された方向に回動する。その結果、アーム２００の係合部分２２０が、閉塞体１５０から後退する一方、アーム２０２の係合部分２２０が閉塞体１５０に係合する位置に移動し、それにより、閉塞体１５０を圧迫表面５６の方へ移動させて、チューブ圧縮状態に入れる。その結果、圧迫表面５６がチューブ４６を閉塞体１５０に徐々に押し付けて、流体をチューブ４６内で矢印４５４で示された方向と逆の方向に圧送する。
【００４２】
モータ３８４が歯車３８８の回転を停止すると、閉塞体１５０は、ニュートラル位置かつ非圧送状態に自動的に戻される。特に、モータ３８４が歯車３８８の回転を停止すると、ばね４２８及び４２９は、脚部４０６を図７に示されたニュートラル位置に付勢する。その結果、アーム２００及び２０２も、軸２１０及び２１２を中心にして図７に示されたニュートラル位置に回動する。これにより、バイアス機構１７９が、閉塞体１５０及びそれの閉塞表面１６８を圧迫表面５６から離れるように移動させて、チューブ４６の圧縮を軽減するか、またはなくし、それにより、チューブ４６内の永久変形の発生を回避することができる。
［ポンプ５４０］
図１０〜図１２は、図２に示されたポンプ４０の第３の代替の実施形態であるポンプ５４０を示している。ポンプ５４０は、閉塞体１５０の代わりに閉塞体５５０、５５１を有し、カプラ１７２の代わりにカプラ５７２を有する点を除いて、ポンプ１４０と同様である。ポンプ５４０のその他の構成要素は、ポンプ１４０の要素に対応し、同様の番号を付けて示す。閉塞体５５０及び５５１は、圧迫表面５６と反対側でチューブ４６に面する閉塞表面５６８を有する構造体を備えている。図示の特定の実施形態では、閉塞表面５６８が互いに向き合っている。代替の実施形態では、閉塞表面５６８が、相対的にわずかにずれている。モータ１８４が圧迫表面５６を軸５８中心に回転可能に駆動する方向、及び流体をチューブ４６内で圧送する方向に応じてチューブ４６を圧縮するために、閉塞体５５０及び５５１が交互に圧迫表面５６と協働するように構成されている。
【００４３】
カプラ５７２が、閉塞体５５０及び５５１をモータ１８４に連結し、それにより、閉塞体５５０、５５１及びモータ１８４が、共通軸に沿ってほぼ一緒に移動する。図示の特定の実施形態では、カプラ５７２は脚部６０６を有し、脚部は、両閉塞体５５０、５５１に固定的に連結されていると共に、モータ取り付け部分２０４に固定的に連結されている。代替の実施形態では、脚部６０６は、取り付け部分２０４またはモータ１８４に単一体の一部として一体的に成形されている。
【００４４】
図１２は、流体をチューブ４６内で矢印６５４の方向に圧送するポンプ５４０を示している。特に図１２は、モータ１８４が、出力軸１８６を矢印６４２で示された方向に回転するよう駆動し、また、圧迫表面５６を軸５８中心に、矢印６３２で示された方向に回転するよう駆動する時を示している。ウォーム１８８及びウォーム歯車１９０間の相互作用がモータ１８４に力を加えて、モータ１８４を矢印５３３で示された方向に移動させる。その結果、モータ１８４は、制限表面１７６に係合するまで、矢印５３３で示された方向に移動する。モータ１８４が移動する結果、脚部６０６も矢印５３５で示された方向に移動する。それにより、閉塞体５５０の閉塞表面５６８が、圧迫表面５６及び軸５８の方へ移動する。また、閉塞体５５１の閉塞表面５６８が、圧迫表面５６及び軸５８から離れるように移動する。
【００４５】
流体を逆方向に圧送するには、モータ１８４が、出力軸１８６を矢印６４２で示された方向と逆の方向に回転するよう駆動する。その結果、閉塞体５５０が、圧迫表面５６及び軸５８から離れるように移動する一方、閉塞体５５１の閉塞表面５６８が、圧迫表面５６及び軸５８の方に移動して、ポンプ圧縮状態に入る。
【００４６】
モータ１８４が出力軸１８６の回転駆動を停止して、軸５８を中心にした圧迫表面５６の回転が停止すると、バイアス機構１７８のばね２２８、２２９が取り付け部分２０４に係合して、図１０に示された制限表面１７５及び１７６間のニュートラル位置へモータ１８４を移動させる。その結果、閉塞体５５０及び５５１の両方が、チューブ非圧縮状態になり、これにより、ポンプ５４０が流体を圧送していないでチューブ４６の永久変形の発生を防止するか、または最小限に抑える。
［ポンプ７４０］
図１３は、ポンプ４０の第４の代替の実施形態であるポンプ７４０を示している。ポンプ７４０は、駆動システム１５２の代わりに駆動システム７５２を有し、カプラ１７２の代わりにカプラ７７２を有する点を除いて、ポンプ１４０と同様である。駆動システム７５２は、モータ１８４がベース１４２に対して静止状態に支持されている点を除いて、駆動システム１５２と同様である。モータ１８４は、出力軸１８６を回転可能に駆動して、ウォーム１８８を回転させ、このウォームは、ウォーム歯車１９０と噛み合い係合している。ウォーム歯車１９０の回転によって入力軸１９２が回転し、それにより、ローラ支持体１６０、及びローラ６２によって提供される圧迫表面５６が、軸５８を中心にして回転するよう駆動される。同時に、モータ１８４による出力軸１８６の回転により、閉塞体１５０もチューブ圧縮状態及びチューブ非圧縮状態間で移動する。
【００４７】
カプラ７７２が、駆動システム７５２を閉塞体１５０に作動連結している。カプラ７７２は、ウォーム８０２、スリップクラッチ８０３、ラック歯車８０４、脚部８０６及び回動アーム２００、２０２（ポンプ１４０に関して記載済み）を有する。ウォーム８０２は、スリップクラッチ８０３によって出力軸１８６に連結されて、ラック歯車８０４と噛み合い係合している。ラック歯車８０４は、脚部８０６に固定的に連結されている。脚部８０６は、ブッシュ８０９によってベース１４２に対して摺動可能に支持されている。脚部８０６は、各アーム２００、２０２に作動連結されている。図示の実施形態では、脚部８０６は、アーム２００及び２０２の一部分２１８を受け入れるチャネル８１４及び８１６を有する。脚部８０６が軸８１１に沿って移動することにより、アーム２００及び２０２がそれぞれ軸２１０及び２１２を中心にして回動する。代替の実施形態では、別の方法で脚部８０６をアーム２００及び２０２に作動連結させてもよい。たとえば、軸５８または軸２１０、２１２にほぼ平行な軸に沿って延在するピボットピンによって、脚部８０６をアーム２００及び２０２に作動連結してもよい。
【００４８】
バイアス機構７７８が、脚部８０６をニュートラル位置に弾性的に付勢し、それにより、アーム２００及び２０２が回動しないで、閉鎖体１５０がバイアス機構１７４によってチューブ非圧縮状態に向けて付勢されている。図示の特定の実施形態では、バイアス機構７７８は、ベース１４２と軸８１１に沿った脚部８０６の両側部との間に連結された圧縮ばね８２８、８２９を有する。代替の実施形態では、バイアス機構７７８は、脚部８０６をニュートラル位置の方へ弾性的に付勢する他の手段を有することができる。
【００４９】
ポンプ７４０の作動中、モータ１８４が出力軸１８６を回転するよう駆動して、圧迫表面５６を軸５８中心に回転させる。同時に、出力軸１８６の回転はウォーム８０２も回転させて、ばね８２８の一方がもはや圧縮されなくなるまで、脚部８０６を軸８１１に沿って移動させる。ばね８２８は、脚部８０６を軸８１１に沿って移動させることができる範囲を制限する制限表面として機能する。代替の実施形態では、脚部８０６の移動を制限するために脚部８０６に直接的に係合する追加または変更形制限表面を設けてもよい。
【００５０】
脚部８０６が制限位置に達して、脚部８０６が軸８１１に沿った方向にそれ以上に移動しなくなると、従来より既知の方法でスリップクラッチ８０３がウォーム８０２を出力軸１８６から離脱させ、それにより、出力軸１８６は、圧迫表面５６を軸５８中心に駆動し続けると共に、ラック歯車８０４はウォーム８０２に対して維持されて、脚部８０６を制限位置に保持する。
【００５１】
脚部８０６が制限位置にある時、一方のアーム２００、２０２の係合部分２２０が閉塞体１５０から離れるように後退するのに対して、他方のアーム２００、２０２の係合部分２２０は、閉塞体１５０に係合する位置へ回動し、それにより、閉塞体１５０を圧迫表面５６の方へ移動させて、流体がチューブ４６内で圧送されるチューブ圧縮状態に入れる。
【００５２】
流体をチューブ４６内で圧送するためにポンプ７４０を使用しておらず、そのため、モータ１８４がもはや出力軸１８６を回転させるように駆動していない時、バイアス機構７７８が脚部８０６をニュートラル位置の方へ付勢する。その結果、アーム２００、２０２が、図１３に示された位置へ回動し、その位置では、両アーム２００、２０２の係合部分２２０が、圧迫表面５６から等しく後退している。その結果、バイアス機構１７４は、閉塞体１５０を圧迫表面５６から離脱させて、チューブ非圧縮状態に入れて、それにより、チューブ４６の永久変形の発生を防止するか、または最小限に抑える。
［ポンプ９４０］
図１４及び図１５は、ポンプ４０の第５の代替の実施形態であるポンプ９４０を示している。ポンプ１４０、３４０、５４０及び７４０と異なり、ポンプ９４０は、圧迫表面５６をチューブ圧縮状態及びチューブ非圧縮状態間で移動させる。ポンプ９４０は、ベース９４２、プラットフォーム９４４、圧迫システム９４８、閉塞体９５０、駆動システム９５２、カプラ９７４及びバイアス機構９７５を備えている。ベース９４２は通常、ポンプ９４０のその他の構成要素を支持するためのハウジング、包囲体、フレームまたは場所を形成する１つまたは複数の構造体を有する。図１４には概略的に示されているが、ベース９４２は、さまざまな異なる寸法、形状及び構造を有することができる。
【００５３】
プラットフォーム９４４は通常、少なくとも圧迫システム９４８を移動可能に支持するように構成された構造体を有する。図示の特定の実施形態では、プラットフォーム９４４は、加えて駆動システム９５２も支持している。プラットフォーム９４４は、ベース９４２に移動可能に連結されて、ベース９４２に対して移動する。１つの実施形態では、プラットフォーム９４４が１対のトングを有する一方、ベース９４２は、軸９５５に沿ったプラットフォーム９４４の移動を案内する１対の溝を有する。別の実施形態では、プラットフォーム９４４の摺動を容易にするために、他のガイド装置または他の軸受けによって、プラットフォーム９４４をベース９４２に対して移動可能に支持して案内してもよい。
【００５４】
圧迫システム９４８は、支持体１５４がプラットフォーム９４４に連結されて、プラットフォーム９４４と共に移動する点を除いて、圧迫システム１４８と同様である。駆動システム９５２は、モータ１８４がプラットフォーム９４４上に転がり軸受け１９４によって制限表面１７５及び１７６間で移動可能に支持されている点を除いて、駆動システム１５２と同様である。代替の実施形態では、モータ１８４は、プラットフォーム９４４上に移動可能に支持する代わりに、ベース９４２によって移動可能に支持することができる。
【００５５】
閉塞体９５０は、チューブ４６の、圧迫表面５６と反対側に延在する閉塞表面９６８を提供する１つまたは複数の構造体を有する。閉塞表面９６８は、圧迫表面５６と向き合って、チューブ圧縮状態において圧迫表面５６と協働して、軸５８を中心にした表面５６の回転がチューブ４６を圧縮して、流体をチューブ４６内で圧送する。閉塞体９５０は、ベース９４２に単一体の一部として一体的に成形されているように概略的に図示されているが、ベース９４２に取り付けられるか、他の方法で連結された１つまたは複数の個別の構造体によって閉塞体９５０を提供してもよい。
【００５６】
カプラ９７４が、駆動システム９５２をプラットフォーム９４４に作動連結し、それにより、駆動システム９５２がプラットフォーム９４４を軸９５５に沿って移動させることができる。その結果、駆動システム９５２は、圧迫表面５６を軸５８中心に回転するように駆動するのに加えて、圧迫表面５６をチューブ圧縮状態及びチューブ非圧縮状態間で移動させる。カプラ９７４は、脚部９８２及び回動アーム９８４、９８６を有する。脚部９８２は駆動システム９５２に連結されて、モータ１８４による出力軸１８６の回転により、脚部９８２が軸９８３に沿って直線移動するようになっている。図示の特定の実施形態では、脚部９８２がモータ１８４に固定的に連結されている。代替の実施形態では、脚部９８２が、スリップクラッチによって出力軸１８６に連結されたウォームと噛み合い係合しているラック歯車を有して、図１３の脚部８０６に関して示して説明したようにして、脚部９８２が移動するようにしてもよい。脚部９８２は、チャネル９８８、９９０によってアーム９８４及び９８６に作動連結され、これらのチャネルは、それぞれアーム９８４及び９８６の一部を受け入れる。
【００５７】
アーム９８４及び９８６は、それぞれ軸９９２及び９９４を中心にして回動するように、ベース９４２に回動可能に連結されている。アーム９８４及び９８６の各々は、ベース係合部分９９６及び脚部係合部分９９８を有する。脚部係合部分９９８は、それぞれチャネル９８８及び９９０を貫通している。脚部９８２が軸９８３に沿って移動する間、ベース係合部分９９６がベース９４２に当接して回動して、脚部９８２を軸９５５に沿って持ち上げるように脚部９８２に係合する。
【００５８】
バイアス機構９７５が、プラットフォーム９４４及び圧迫表面５６をチューブ非圧縮状態に向けて弾性的に付勢している。図示の実施形態では、バイアス機構９７５は、ベース９４２及びプラットフォーム９４４間に連結された１対の圧縮ばね１００２を有する。プラットフォーム９４４がチューブ圧縮状態に向けて移動することにより、ばね１００２が圧縮される。モータ１８４がもはや出力軸１８６を回転するように駆動しなくなると、ベース９４２によって提供される下側支持表面上にプラットフォーム９４４が載るまで、ばね１００２がプラットフォーム９４４を軸９５５に沿って下向きに付勢する。プラットフォーム９４４が図１４に示されたチューブ非圧縮位置までこのように下向き移動することにより、モータ１８４の位置変更も行われる。
【００５９】
センサ９８０が、プラットフォーム９４４に連結されており、プラットフォーム９４４及び圧迫表面５６の位置を感知するように構成されている。センサ９８０は、そのような位置を表示する信号を発生し、その信号を（図１に示された）コントローラ３２に送る。コントローラは、センサ９８０から受け取った情報を使用して、モータ１８４を制御する。図示の特定の実施形態では、センサ９８０は、軸９５５に沿ったプラットフォーム９４４及び圧迫表面５６の位置に対応する脚部９８２の位置を感知するように構成、配置された光センサを有する。
【００６０】
バイアス機構９７８が、駆動システム９５２を制限表面１７５、１７６間のニュートラル位置に弾性的に付勢する。図示の特定の実施形態では、バイアス機構９７８は、プラットフォーム９４４及びモータ１８４間に連結された圧縮ばね１００８、１０１０を有する。代替の実施形態では、モータ１８４をニュートラル位置の方へ弾性的に付勢するために、他のばねまたは手段を使用することができる。
【００６１】
図１５は、閉塞体９５０及び圧迫表面５６がチューブ圧縮状態にあり、そのため、流体をチューブ４６内で圧送しているポンプ９４０を示している。特に、図１５は、モータ１８４が、出力軸１８６を矢印１０１３で示された方向に回転可能に駆動して、ローラ支持体１６０及びローラ６２を軸５８中心に矢印１０１５で示された方向に回転させる状態を示している。ウォーム１８８及びウォーム歯車１９０間の相互作用がモータ１８４に力を加えて、モータ１８４及び脚部９８２を矢印１０１７で示された方向に移動させる。その結果、脚部９８２は、アーム９８４及び９８６（図１４に示されている)をそれぞれ軸９９２及び９９４中心に回動させる。アーム９８４は、ベース９４２に当接して回動し、それにより、脚部９８２がアーム９８４の上に浮き上がる。脚部９８２の浮き上がりは、プラットフォーム９４４も持ち上げて、支持体１５４、圧迫表面５６及び軸５８を軸９５５に沿って上向きに、チューブ圧縮状態に移動させる。
【００６２】
モータ１８４の逆回転は、出力軸１８６を図１５に示された方向と逆の方向に回転可能に駆動して、圧迫表面５６を軸５８中心に逆方向に回転させる。これによって、流体がチューブ４６内で逆方向に圧送される。モータ１８４がそのように逆回転する間、ウォーム１８８及びウォーム歯車１９０間の相互作用がモータ１８４に力を加えて、モータ１８４をばね１０１０に逆らって制限表面１７６の方に押し付ける。脚部９８２が図１５に示された方向と逆の方向に移動する結果、アーム９８６がベース９４２に当接して回動し、それにより、脚部９８２、プラットフォーム９４４及び圧迫表面５６をチューブ圧縮状態に向けて持ち上げる。
［結論］
要約すると、蠕動型ポンプ４０、１４０、３４０、５４０、７４０及び９４０の各々は、圧送チューブ４６の永久変形の発生を防止するために、ポンプの不使用時には閉鎖表面及び圧迫表面を互いに離れるように自動的に移動させることによって、より均一かつ確実な流体圧送を容易にしながら、圧送チューブ４６の寿命を伸ばす。ポンプ４０、１４０、３４０、５４０、７４０及び９４０の各々は、チューブ４６内での流体の圧送方向に関係なく、閉塞表面及び圧迫表面を互いに接近させてチューブ圧縮状態に自動的に移動させる。ポンプ４０、１４０、３４０、５４０、７４０及び９４０の各々は、単一の駆動システムを使用して、圧迫表面を軸５８中心に回転させると共に、閉塞表面及び圧迫表面の少なくとも一方をチューブ圧縮状態及びチューブ非圧縮状態間で移動させるので、ポンプの寸法及び製造コストが大幅に削減される。
【００６３】
ポンプ４０、１４０、３４０、５４０、７４０及び９４０の各々は、単一チューブ４６内で流体を圧送するように説明されているが、代替として、そのようなポンプは、閉塞システム及び圧迫システムを軸方向に長くすることによって、流体を複数のチューブ４６内で圧送するように変更することができる。ポンプ４０、１４０、３４０、５４０、７４０及び９４０の各々は、印刷システム内でのインクの圧送について図示して説明されているが、代替として、そのようなポンプの各々は、医療用などの他の用途で他の流体を圧送するのに使用することもできる。
【００６４】
例示的な実施形態を参照しながら本発明を説明してきたが、当該技術分野の専門家であれば、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、形及び詳細に変更を加えることができることを理解できるであろう。たとえば、さまざまな例示的な実施形態が、１つまたは複数の利点を与える１つまたは複数の特徴を有するものとして説明してきたが、上記の例示的な実施形態または他の代替の実施形態において、上記特徴を互いに相互交換したり、あるいは、互いに組み合わせることができると考えられる。本発明の技術は比較的複雑であるので、技術の変化のすべてを予測することはできない。例示的な実施形態を参照しながら説明し、添付の特許請求の範囲に記載されている本発明は、できる限り広い範囲であることが意図されることは明らかである。たとえば、そうでないと特記されていない限り、単一の特定要素を記載している請求項は、複数のそのような特定要素も包含している。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の蠕動型ポンプの一例を用いたプリンタを概略的に示す図である。
【図２】図１のポンプをさらに詳細に概略的に示す図である。
【図３】非圧送状態にある図２のポンプの第１の代替の実施形態を概略的に示す正面図である。
【図４】図３のポンプを概略的に示す上面図である。
【図５】流体を第１方向に圧送中である流体圧送状態にある図３のポンプを概略的に示す側面図である。
【図６】流体を逆の第２方向に圧送中である流体圧送状態にある図３のポンプを概略的に示す側面図である。
【図７】非圧送状態にある図２のポンプの第２の代替の実施形態を概略的に示す側面図である。
【図８】図７のポンプの８−８線に沿った断面図である。
【図９】流体圧送状態にある図７のポンプを概略的に示す側面図である。
【図１０】非圧送状態にある図２のポンプの第３の代替の実施形態を概略的に示す側面図である。
【図１１】図１０のポンプを概略的に示す上面図である。
【図１２】流体圧送状態にある図１０のポンプを概略的に示す側面図である。
【図１３】非圧送状態にある図２のポンプの第４の代替の実施形態を概略的に示す側面図である。
【図１４】非圧送状態にある図２のポンプの第５の代替の実施形態を概略的に示す断面図である。
【図１５】流体圧送状態にある図１４のポンプを概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
２０  画像形成装置
２８  インク供給装置
３０  インクタンク
４０、１４０、３４０、５４０、７４０、９４０  蠕動型ポンプ
４６  圧送チューブ
５０、１５０、５５０、５５１、９５０  閉塞体
５２、１５２、３５２、７５２、９５２  駆動システム（駆動列)
５４、１５４  支持体
５６  圧迫表面
６８、１６８、５６８、９６８  閉塞表面
７２、７４、１７２、３７２、５７２、７７２、９７４  機械的リンク機構
１８４、３８４  モータ
１８６  出力軸
２００、２０２  回動アーム
３８８、３９０  平歯車
３９４  リンク機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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