(57)【要約】【課題】部品点数が少なく製造コストが上昇せず、且つ小型化が可能なチューブポンプ及び液体噴射装置を提供すること。【解決手段】液体を吸引するチューブ部１１０と、チューブ部を配置するフレーム部１２０と、チューブ部に対して押し潰すように当接すると共に、チューブ部に沿って移動することで、チューブ部に液体吸引用の負圧を発生させる当接部１３０と、当接部を移動させる駆動源であるモータ部１５０と、を有し、チューブ部には、チューブ部の肉厚の変化によりモータ部にもたらす負荷変動を軽減する負荷変動吸収部１１０ａが形成されているチューブポンプ１００。【選択図】図４
2007205178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吸引するチューブ部と、
前記チューブ部を配置するフレーム部と、
前記チューブ部に対して押し潰すように当接すると共に、前記チューブ部に沿って移動することで、前記チューブ部に液体吸引用の負圧を発生させる当接部と、
前記当接部を移動させる駆動源であるモータ部と、を有し、
前記チューブ部には、前記チューブ部の肉厚の変化により前記モータ部にもたらす負荷変動を軽減する負荷変動吸収部が形成されていることを特徴とするチューブポンプ。
【請求項２】
前記負荷変動吸収部が、前記チューブ部の外周部又は内周部に形成されたクッション部であって、
前記クッション部は、前記チューブ部より柔軟に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のチューブポンプ。
【請求項３】
前記クッション部は、前記チューブ部より硬度が低く構成されていることを特徴とする請求項２に記載のチューブポンプ。
【請求項４】
前記チューブ部には、前記当接部と接触する接触部が形成され、
前記負荷変動吸収部が前記接触部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のチューブポンプ。
【請求項５】
前記接触部の硬度が他の前記チューブ部の硬度より低く形成されていることを特徴とする請求項４に記載のチューブポンプ。
【請求項６】
前記接触部の肉厚が他の前記チューブ部の肉厚より厚く形成されていることを特徴とする請求項４に記載のチューブポンプ。
【請求項７】
液体を吸引するチューブ部と、
前記チューブ部を配置するフレーム部と、
前記チューブ部に対して押し潰すように当接すると共に、前記チューブ部に沿って移動することで、前記チューブ部に液体吸引用の負圧を発生させる当接部と、
前記当接部を移動させる駆動源であるモータ部と、を有し、
前記チューブ部には、前記チューブ部の肉厚の変化により前記モータ部にもたらす負荷変動を軽減する負荷変動吸収部が形成されていることを特徴とするチューブポンプを有する液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吸引等するためのチューブポンプ及び液体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、インクジェット式記録装置は、記録用紙等にインクを吐出するためのインクジェット式記録ヘッドを有している。このインクジェット式記録ヘッドは、ノズルを介してインクを記録用紙等に吐出するため、ノズル近傍においてインクが増粘したり、ノズル内に気泡が混入したりして、インクの吐出が良好に行えなくなるおそれがあった。
このため、インクジェット式記録装置には、これらの現象を回避するためヘッドクリーニング装置が備えられている。
【０００３】
ヘッドクリーニング装置は、ノズルを覆うように配置されるキャッピング部と、このキャッピング部内を負圧にするためのポンプを有し、ノズル近傍等のインクをポンプで吸引することで、クリーニングする構成となっている。
ポンプとしては、比較的構造が簡単で、且つ小型化が図り易いチューブポンプが用いられている（例えば、特許文献１）。
特許文献１のチューブポンプ２５は、図４に示すように、コイルバネ２５等を有する押圧装置４１を有し、押圧装置４１のコイルバネ２５等が、ローラ４４を収容ケース３１の内壁面３１ａに向かって可撓性チューブ２４を押し潰すように押圧する構成となっている。そして、このように押し潰すことで、チューブポンプ２５は、可撓性チューブを減圧（負圧状態）してインクを吸引する構成となっている。
このように、押圧装置４１のコイルバネ２５等を用いてローラ４４をチューブ２４に対して押圧させるのは、チューブ２４の肉厚のバラツキによりローラ４４を介して、チューブポンプ２５の駆動モータにもたらされる大きな負荷変動をコイルバネ２５等で吸収するためである。
【特許文献１】特開２００４−３０８５２３号公報（図４等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１等のチューブポンプ２５では、チューブ２４の肉厚のバラツキによるモータ部に対する負荷変動は軽減できるが、このためには、コイルバネ２５等を有する押圧装置４１が必要なため、チューブポンプを小型化できないという問題があった。
また、押圧装置４１を有するため、チューブポンプの部品点数が多くなり製造コストが上昇するという問題もあった。
【０００５】
そこで、本発明は、部品点数が少なく製造コストが上昇せず、且つ小型化が可能なチューブポンプ及び液体噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題は、本発明によれば、液体を吸引するチューブ部と、前記チューブ部を配置するフレーム部と、前記チューブ部に対して押し潰すように当接すると共に、前記チューブ部に沿って移動することで、前記チューブ部に液体吸引用の負圧を発生させる当接部と、前記当接部を移動させる駆動源であるモータ部と、を有し、前記チューブ部には、前記チューブ部の肉厚の変化により前記モータ部にもたらす負荷変動を軽減する負荷変動吸収部が形成されていることを特徴とするチューブポンプにより達成される。
【０００７】
前記構成によれば、チューブ部には、チューブ部の肉厚の変化によりモータ部にもたらす負荷変動を軽減する負荷変動吸収部が形成されている。このため、チューブ部の肉厚の変化により、モータ部にもたらされる負荷変動は、負荷変動吸収部によって吸収され、軽減されることになる。
すなわち、従来と異なり、負荷変動を軽減するための装置を特別に形成する必要がないので、部品点数が少なく、製造コストが上昇せず、且つ、小型化が可能なチューブポンプとなる。
【０００８】
好ましくは、前記負荷変動吸収部が、前記チューブ部の外周部又は内周部に形成されたクッション部であって、前記クッション部は、前記チューブ部より柔軟に構成されていることを特徴とするチューブポンプである。
【０００９】
前記構成によれば、負荷変動吸収部が、チューブ部の外周部又は内周部に形成されたクッション部であって、クッション部は、チューブ部より柔軟に構成されている。このため、チューブ部の肉厚の変化により、モータ部にもたらされる負荷変動は、クッション部によって吸収され、軽減されることになる。
【００１０】
好ましくは、前記クッション部は、前記チューブ部より硬度が低く構成されていることを特徴とするチューブポンプである。
【００１１】
好ましくは、前記チューブ部には、前記当接部と接触する接触部が形成され、前記負荷変動吸収部が前記接触部に形成されていることを特徴とするチューブポンプである。
【００１２】
前記構成によれば、チューブ部には、当接部と接触する接触部が形成され、負荷変動吸収部が接触部に形成されている。このため、モータ部に負荷変動をもたらす当接部に接触する接触部に負荷変動吸収部を設けることで、モータ部に対する負荷変動を効率良く軽減させることができる。
【００１３】
好ましくは、前記接触部の硬度が他の前記チューブ部の硬度より低く形成されていることを特徴とするチューブポンプである。
【００１４】
好ましくは、前記接触部の肉厚が他の前記チューブ部の肉厚より厚く形成されていることを特徴とするチューブポンプである。
【００１５】
前記課題は、本発明によれば、液体を吸引するチューブ部と、前記チューブ部を配置するフレーム部と、前記チューブ部に対して押し潰すように当接すると共に、前記チューブ部に沿って移動することで、前記チューブ部に液体吸引用の負圧を発生させる当接部と、
前記当接部を移動させる駆動源であるモータ部と、を有し、前記チューブ部には、前記チューブ部の肉厚の変化により前記モータ部にもたらす負荷変動を軽減する負荷変動吸収部が形成されていることを特徴とするチューブポンプを有する液体噴射装置ににより達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００１７】
図１は、本発明のチューブポンプを有する液体噴射装置の実施の形態にかかるインクジェット式記録装置（以下「記録装置」という）１０を示す概略斜視図である。
図１に示すように、記録装置１０は、フレーム１１を有し、フレーム１１にはプラテン１２が配置されている。このプラテン１２上には、図示しない紙送り機構により用紙Ｐが給送される構成となっている。
また、記録装置１０は、キャリッジ１３を有し、キャリッジ１３は、ガイド部材１４を介してプラテン１２の長手方向へ移動可能に支持され、キャリッジモータ１５によりタイミングベルト１６を介して往復運動される構成となっている。
【００１８】
キャリッジ１３には、その下部に、インクジェット式記録ヘッド（以下「記録ヘッド」という）２０を搭載している。記録ヘッド２０は、用紙Ｐに対して液体である例えば、インクを吐出する構成となっている。
具体的には、記録ヘッド２０は、インクを吐出するノズルを有し、圧電振動子の伸縮等によりノズルからインク滴が吐出される構成となっている。
キャリッジ１３上には、インクを収容するインクカートリッジ１７が着脱可能に搭載され、インクカートリッジ１７から記録ヘッド２０へインクが供給される構成となっている。
すなわち、キャリッジ１３がプラテン１２に沿って移動しながら、印刷データに基づいて、圧電振動子が伸縮されることで、記録ヘッド２０から用紙Ｐにインクが吐出されて、印刷が行われる構成となっている。
【００１９】
図１のフレーム１１には、用紙Ｐが配置され、用紙Ｐに対して印字が行われる印刷領域Ｔを有している。また、フレーム１１は、その一端側に非印刷領域であるホームポジションＨを有している。
キャリッジ１３は、プラテン１２に沿って移動することで、印刷領域ＴとホームポジションＨとの間を移動可能な構成となっている。
【００２０】
ホームポジションＨには、図１に示すように、ヘッドクリーニング機構３０が配置されている。ヘッドクリーニング機構３０には、キャップホルダ３４とチューブポンプ１００を有している。キャップホルダ３４は、図示しない公知の昇降手段により上下動可能にフレーム１１に設置されている。
【００２１】
また、ヘッドクリーニング機構３０は、キャップ３２を有している。キャップ３２は、その上端縁が記録ヘッド２０のノズルプレート等に当接して、記録ヘッド２０のノズルを封止することが可能な構成となっている。
【００２２】
ところで、図１に示すように、記録装置１０には、ブレード１９が備わっている。このブレード１９は、記録ヘッド２０のノズルプレートに当接し、インクを拭き取ることでワイピング動作を行う構成となっている。
【００２３】
図２は、図１のヘッドクリーニング機構３０等を示す概略図である。
キャップ３２には、その底部に図２に示すように、シート状のスポンジ３２ａが配置されている。このスポンジ３２ａは、キャップ３２が記録ヘッド２０に当接した状態で、記録ヘッド２０のノズルと所定間隔をおいて対向し、記録ヘッド２０のノズルから吐出されるインクを吸収する構成となっている。
【００２４】
さらに、図２に示すように、キャップ３２には、その底面を貫通するように排出口３２ｂが形成されている。
チューブポンプ１００は、キャップ３２が記録ヘッド２０のノズルを封止した状態で、キャップ３２内を減圧し、負圧にし、記録ヘッド２０のノズルからインクを吸引し、フレーム１１内に設けられている廃インクタンク３３にインクを排出する構成となっている。
【００２５】
図３は、チューブポンプ１００の主な構成を示す概略図である。図３に示すように、チューブポンプ１００には、液体である例えば、インクを吸引するチューブ部である例えば、チューブ１１０を有している。
チューブ１１０は、図３に示すように、ゴムや樹脂等で一体的に形成され、単一の長尺状となっている。
また、チューブ１１０の両端側には、それぞれインクを吸引するキャップ側開口１１１と、インクを排出する廃インクタンク側開口１１２が形成されている。
また、図３に示すように、チューブポンプ１１０は、チューブ１１０を円形に配置するためのフレーム部である例えば、フレーム１２０を有している。
また、チューブ１１０の内側には、チューブ１１０に沿って回動するポンプホイル１４０が形成されている。ポンプホイル１４０は、モータ部である例えば、ステッピングモータ１５０により、図３の矢印Ｌ方向又は矢印Ｒ方向に回動するように構成されている。
【００２６】
また、チューブポンプ１００は、図３に示すように、チューブ１１０に当接するように配置される当接部である例えば、ローラ１３０を有している。ローラ１３０は、ローラ軸１３１を中心に回動可能に配置されている。
以下、ローラ１３０の移動について説明する。図３のポンプホイル１４０には、チューブ１１０を押し潰す方向にローラ１３０を配置させるための吸引部１４１ａと、チューブ１１０から離間する方向にローラ１３０を配置させるためのレリース部１４１ｂとを有している。
また、ポンプホイル１４０は、この吸引部１４１ａとレリース部１４１ｂとを連結する連結部１４１ｃを有している。
そして、これら吸引部１４１ａ、レリース部１４１ｂ及び連結部１４１ｃにより貫通孔であるローラ軸溝１４１が形成されている。
すなわち、図３のローラ１３０は、ローラ軸１３１を介してローラ軸溝１４１内を移動可能な構成となっている。
【００２７】
ローラ１３０の動きを、例えば、ローラ１３０が図３のレリース部１４１ｂに配置された場合を例に以下、説明する。  
ローラ１３０がレリース部１４１ｂに配置されたときは、ローラ１３０がチューブ１１０を押し潰さない状態であるため、ローラ１３０がポンプホイル１４０と共にチューブ１１０に沿って、矢印Ｒ方向に移動しても、適度な負圧が発生せず、インクを吸引することはない。
具体的には、ローラ軸１３１は、図３に示すようにローラ軸溝１４１のレリース部１４１ｂである端部に配置されているので、ポンプホイル１４０の回転で、ローラ軸溝１４１が矢印Ｒ方向に移動しても、ローラ軸１３１は、依然としてレリース部１４１ｂの端部に押し付けられる状態となるからである。
【００２８】
しかし、ポンプホイル１４０が逆回転し、ローラ軸溝１４１が、矢印Ｌ方向に移動すると、ローラ軸１３１は、レリース部１４１ｂの端部側に押し付けられる状態から開放される。
また、ローラ１３０は、チューブ１１０に当接している。このため、ローラ軸溝１４１が、図３の矢印Ｌ方向に移動しても、ローラ１３０は、チューブ１１０との摩擦力によって移動せず、その場に止まる。
したがって、ローラ１３０は、ローラ軸溝１４１の矢印Ｌ方向の移動によって、相対的に、連結部１４１ｃ内を吸引部１４１ａ側へ移動し、吸引部１４１ａに達する。
吸引部１４１ａに達したローラ１３０のローラ軸１３１は、吸引部１４１ａの端部側に押し付けられて、ローラ軸溝１４１と共に矢印Ｌ方向に移動を開始する。
このとき、吸引部１４１ａに配置されたローラ１３０は、チューブ１１０を押し潰す状態となっているので、チューブ１１０に適度の負圧を発生させながら、インクをキャップ側開口１１１から廃インクタンク側開口１１２に導くことになる。以上のようにして、インクはキャップ３２から廃インクタンク３３に導かれる。
すなわち、ローラ１３０はチューブ１１０に対して押し潰すように当接すると共に、チューブ１１０に沿って移動することで、チューブ１１０に、インク（液体）吸引用の負圧を発生させる構成となっている。
また、ステッピングモータ１５０は、上述のようにポンプホイル１４０を介してローラ１３０を移動させているので、ステッピングモータ１５０はローラ１３０を移動させる駆動源の一例となっている。
【００２９】
インクの吸引が終了すると、ポンプホイル１４０は、逆回転、すなわち矢印Ｒ方向に回転する。すると、ローラ軸溝１４１も矢印Ｒ方向に移動する。しかし、ローラ１３０はチューブ１１０との摩擦力で、上述のようにその場に止まり、ローラ１３０はレリース部１４１ｂに配置され、チューブポンプ１００はインクの非吸引状態となる。
【００３０】
このように、チューブポンプ１００は、ローラ１３０をチューブ１１０との摩擦力を利用して吸引部１４１ａとレリース部１４１ｂとの間で移動させ、インクの吸引状態又は非吸引状態に切り替えている。
【００３１】
以上のように、チューブポンプ１００がインクを吸引する際には、チューブ１１０を押し潰すように、ローラ１１０を配置することが必要である。
一方、押し潰されるチューブ１１０はその肉厚が全体に一様ではなく、部分的に他の部分と肉厚が異なる部分も存在する。
このため、チューブポンプ１００が、ローラ１３０を上述のように吸引部１４１ａに配置させ、チューブ１１０を押し潰しながらインクの吸引を行うと、チューブ１１０の肉厚の相違に起因してポンプホイル１４０を回動させるステッピングモータ１５０に大きな負荷変動をもたらし、インクの吸引効率が低下等するという問題が生じる。
【００３２】
このため、本実施の形態では、チューブ１１０が、以下のような構成を有している。
図４は、フレーム１２０に配置された図３のチューブ１１０の断面構成等を示す概略説明図である。
図４に示すように、チューブ１１０は、外周部１１０ａ及び内周部１１０ｂを有している。そして、外周部１１０ａと内周部１１０ｂは、共にゴムや樹脂により形成されているが、外周部１１０ａの硬度が内周部１１０ｂの硬度より低くなるように形成されている。
すなわち、外周部１１０ａが内周部１１０ｂより柔軟に構成されるクッション部の一例でありと共に、チューブ１１０の肉厚の変化によりステッピングモータ１５０にもたらす負荷変動を軽減する負荷変動吸収部の一例となっている。
【００３３】
そして、このように構成することで、プーリ１３０は、図４のチューブ１１０の外周部１１０ａに当接する。このため、ステッピングモータ１５０にもたらされる負荷変動の原因となる、チューブ１１０の肉厚のバラツキ（変化）によるローラ１３０の変位は、硬度が低く、柔らかい外周部１１０ａで吸収される。したがって、ステッピングモータ１５０にもたらされる負荷変動は外周部１１０ａで軽減されることになる。
これらから、本実施の形態では、従来のようにコイルバネ２５を有する押圧装置４１のような装置を用いることなく、チューブ１１０の肉厚のバラツキによりステッピングモータ１５０にもたらされる大きな負荷変動を軽減することができるので、チューブポンプ１００を小型化することができる。
また、本実施の形態では、従来のように押圧装置４１等を用いないため、部品点数が少なく製造コストが上昇しないチューブポンプ１００となる。
【００３４】
また、本実施の形態では、チューブ１１０の外周部１１０ａが硬度が低く、柔らかいゴム等から成っている。
そして、上述の図３で示す吸引部１４１ａやレリース部１４１ｂにローラ１３０が配置された場合、ローラ１３０にチューブ１１０の柔らかい外周部１１０ａが当接し、両者に摩擦力が増加することとなる。
このため、ローラ１２０がチューブ１１０の表面を滑ることを未然に防ぐことができ、所謂、ローラ１３０の噛み込み不良が生じるリスクが軽減されることになる。
【００３５】
また、本実施の形態では、図４の外周部１１０ａが内周部１１０ｂより硬度が低く、柔らかいゴム等から成っている場合について説明したが、これに限らず、内周部１１０ｂが外周部１１０ａより硬度が低く、柔らかい材質から成っていてもよい。
【００３６】
図５及び図６は、本実施の形態の変形例を示す概略説明図である。これらの変形例の多くの構成は、上述の実施の形態と共通するため、同一構成等は同一符号等として説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
図５の変形例にかかるチューブ２１０には、図５に示すように、ローラ１３０と接触する部分に接触部２１０ａが形成されている。この接触部２１０ａは、他のチューブ２１０の硬度より低く形成されている。  
このため、ステッピングモータ１５０に負荷変動を伝えるローラ１３０に接触する部分である接触部２１０ａが柔らかく形成されているので、ステッピングモータ１５０に対する負荷変動を効率良く軽減することとができる。
すなわち、接触部２１０ａは、負荷変動吸収部の一例となっている。
【００３７】
図６の変形例にかかるチューブ３１０には、ローラ１３０との接触部の肉厚が他のチューブ３１０の肉厚より厚く形成されている。また、この肉厚部３１０ａはローラ１３０側に厚く形成されている。
さらに、プーリ１３０が接触してチューブ３１０を押し潰したときのチューブ３１０の肉厚の厚さが例えば、５ｍｍ程度となるように形成されている。
従来は、チューブが押し潰されたときの肉厚が３ｍｍ程度であったため、チューブの肉厚のバラツキを吸収できす、ステッピングモータに負荷変動をもたらしていた。
しかし、本変形例のように、５ｍｍ程度とすることで、図６に肉厚部３１０ａが、チューブ３１０の肉厚のバラツキを吸収し、負荷変動を軽減させることができた。
すなわち、図６の肉厚部３１０ａが負荷変動吸収部の一例となっている。
【００３８】
本発明は、上述の実施の形態に限定されない。また、本発明は、インクジェット式記録装置に限らず、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置等にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明のチューブポンプを有する液体噴射装置の実施の形態にかかるインクジェット式記録装置を示す概略斜視図である。
【図２】図１のヘッドクリーニング機構等を示す概略図である。
【図３】チューブポンプの主な構成を示す概略図である。
【図４】フレームに配置された図３のチューブの断面構成等を示す概略説明図である。
【図５】本実施の形態の変形例を示す概略説明図である。
【図６】本実施の形態の他の変形例を示す概略説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０・・・インクジェット式記録装置、３０・・・ヘッドクリーニング機構、１００・・・チューブポンプ、１１０、２１０、３１０・・・チューブ、１１０ａ・・・外周部、１１０ｂ・・・内周部、１１１・・・キャップ側開口、１１２・・・廃インクタンク側開口、１２０・・・フレーム、１３０・・・ローラ、１３１・・・ローラ軸、１４０・・・ポンプホイル、１４１・・・ローラ軸溝、１４１ａ・・・吸引部、１４１ｂ・・・レリース部、１４１ｃ・・・連結部、１５０・・・ステッピングモータ、２１０ａ・・・接触部、３１０ａ・・・肉厚部
【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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