(57)【要約】【課題】チューブ交換が容易なチューブポンプを提供する。【解決手段】チューブポンプ１は、複数のローラ８と、同一円周上を移動する複数のローラ８の移動軌跡に沿うような内壁２２を有するハウジング部１８と、弾性変形可能なチューブ３とを備えている。複数のローラ８のそれぞれが、円周面１３の少なくとも一部から突起する凸部９を有している。ハウジング部１８の内壁２２が、凸部９に対向する位置にあって複数のローラ８の移動軌跡に沿うような凹溝部２５を有している。チューブポンプ１は、チューブ３の少なくとも一部が凹溝部２５に入れ込まれてハウジング部１８のポンプ入口ＩＮからポンプ出口ＯＵＴへかけて内壁２２に沿うように設けられたチューブ３を、複数のローラ８で順次しごきながらチューブ３内の液体を搬送する。【選択図】図１
2013151912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ軸を中心とする同一円周上に等間隔でそれぞれが設けられた複数のローラと、
前記同一円周上を移動する前記複数のローラの移動軌跡に沿うような内壁を有し、前記複数のローラが設けられたハウジング部と、
前記複数のローラと前記ハウジング部の内壁との間に設けられた弾性変形可能なチューブと
を備え、
前記複数のローラのそれぞれが、外周面の少なくとも一部から突起する凸部を有し、
前記ハウジング部の内壁が、前記凸部に対向する位置にあって前記複数のローラの移動軌跡に沿うような凹溝部を有し、
前記チューブの少なくとも一部が前記凹溝部に入れ込まれて前記ハウジング部のポンプ入口からポンプ出口へかけて前記内壁に沿うように設けられた前記チューブを、前記同一円周上を移動する前記複数のローラで順次しごきながら前記チューブ内の液体を搬送することを特徴とするチューブポンプ。
【請求項２】
請求項１記載のチューブポンプにおいて、
前記凹溝部の形状が、前記ポンプ出口に向かって徐々に大きくなることを特徴とするチューブポンプ。
【請求項３】
請求項１または２記載のチューブポンプにおいて、
前記ハウジング部の内壁の曲率が、前記ポンプ出口に向かって徐々に小さくなることを特徴とするチューブポンプ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のチューブポンプにおいて、
前記複数のローラのそれぞれが、前記同一円周上にローラ軸を有して回転自在に設けられ、
前記凸部が、前記ローラの外周面に沿って突起したリング部であることを特徴とするチューブポンプ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のチューブポンプを備え、液体としてインクを用いたインクジェット印刷装置において、
インク液滴を吐出するヘッドと、該ヘッドに供給するインクを貯留するタンクとを含んで構成されるインク流路に、前記チューブポンプが設けられることを特徴とするインクジェット印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チューブポンプおよびこれを備えたインクジェット印刷装置に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０００−１８１６５号公報（特許文献１）には、複数のロータの押圧ローラの回転位相を相互にずらし、それぞれのロータの押圧ローラによるチューブの押圧開始タイミングが異なるようにしたチューブポンプが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１８１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的なチューブポンプの課題として、供給圧力の脈動が挙げられる。この課題を解決する一手段として、特許文献１の技術を用いることが考えられる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、ロータが多く必要となるため、ポンプ自体が大型化し、また製品コストも高くなってしまう。また、ずれた状態や捩れた状態でチューブを設置してしまうと、ローラの押し付け力が不足して所定の搬送能力が得られない問題や、ローラの円周面ではなく角でチューブを押し付けることによりチューブの早期劣化に繋がる問題も生じてくる。チューブの圧縮と解放が繰り返されるチューブポンプの特性上、定期的にチューブの交換が必要となるため、これらの問題は顕在化してくる。
【０００６】
本発明の目的は、チューブ交換が容易なチューブポンプを提供することにある。また、本発明の他の目的は、脈動を抑制したチューブ交換が容易なチューブポンプを提供することにある。本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態におけるチューブポンプは、ポンプ軸を中心とする同一円周上に等間隔でそれぞれが設けられた複数のローラと、前記同一円周上を移動する前記複数のローラの移動軌跡に沿うような内壁を有し、前記複数のローラが設けられたハウジング部と、前記複数のローラと前記ハウジング部の内壁との間に設けられた弾性変形可能なチューブとを備えている。前記複数のローラのそれぞれが、外周面の少なくとも一部から突起する凸部を有している。前記ハウジング部の内壁が、前記凸部に対向する位置にあって前記複数のローラの移動軌跡に沿うような凹溝部を有している。前記チューブポンプは、前記チューブの少なくとも一部が前記凹溝部に入れ込まれて前記ハウジング部のポンプ入口からポンプ出口へかけて前記内壁に沿うように設けられた前記チューブを、前記同一円周上を移動する前記複数のローラで順次しごきながら前記チューブ内の液体を搬送する。
【０００８】
ハウジング部の内壁が窪んでいることで、チューブ交換の際に、チューブを正しい場所に設置することができる。チューブを正しく設置できない場合、ローラによって、チューブを十分に押すことができず、所定の搬送圧力が得られなかったり、ずれたチューブをローラの角で押すことにより、チューブが傷ついたりするが、これらを防ぐことができる。また、チューブが蛇行して設置された場合、ローラがチューブを押す箇所が変動してしまうが、チューブが正しく設置されていることにより、ローラがチューブを押す箇所が一定となり、チューブポンプの駆動時にローラ軸に係る力が安定する。これにより、ローラ軸の耐久性を向上することができる。
【０００９】
そして、前記凹溝部の形状が、前記ポンプ出口に向かって徐々に大きくなることが好ましい。
【００１０】
一般にチューブポンプの脈動は、ローラによるチューブ押し付け動作が断続的にチューブの押し付け力を解放するために発生する。そこで、ハウジング部の凹溝部の窪みを徐々に大きくなるように構成すれば、ローラは徐々にチューブの押し付け力を解放することになり、脈動が低減される。このように構成すれば、メンテナンスなどのチューブ交換が容易かつ、コンパクトで簡易な構成でチューブポンプの脈動を抑制することができる。ポンプ出口側の凹溝部の形状が大きくなるにあたっては、ローラの幅方向（軸方向）に凹溝部が大きく（広く）なるように構成しても良いし、ローラの回転運動の外側方向に少なくとも凹溝部の一部が大きく（深く）なるように構成しても良い。
【００１１】
そして、前記ハウジング部の内壁の曲率が、前記ポンプ出口に向かって徐々に小さくなることが好ましい。
【００１２】
前述と同様に、チューブポンプの脈動を抑制することができる。ハウジング部の液体が搬送されるポンプ入口側ではローラの回転運動に沿わせてハウジング部の内壁を配置し、ポンプ出口側ではポンプ出口に向かって内壁の曲率を小さくして、ローラとハウジング部の内壁との空間がポンプ出口に向かって徐々に広がるように構成すると良い。その際、ハウジング部の凹溝部は、前述したように、液体が搬送される入口側に対して出口側で徐々に大きく形成されるようにしても良い。
【００１３】
そして、前記複数のローラのそれぞれが、前記同一円周上にローラ軸を有して回転自在に設けられ、前記凸部が、前記ローラの外周面に沿って突起したリング部であることが好ましい。これによれば、ハウジング部の凹溝部に沿うように設けられたチューブに対して適切に押し付け動作を行うことができる。
【００１４】
そして、前記チューブポンプを備え、液体としてインクを用いたインクジェット印刷装置は、インク液滴を吐出するヘッドと、該ヘッドに供給するインクを貯留するタンクとを含んで構成されるインク流路に、前記チューブポンプが設けられていることが好ましい。これによれば、チューブポンプのチューブを容易に交換することができる。また、脈動を抑制することで、ヘッドの各ノズルのインク圧を所定の負圧状態で保持することが容易となる。
【発明の効果】
【００１５】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次のとおりである。本発明の一実施形態によれば、チューブ交換が容易なチューブポンプを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態１におけるチューブポンプの上面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線におけるチューブポンプの断面図である。
【図３】図２に示すチューブポンプの要部断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線におけるチューブポンプの側面図である。
【図５】図１に示すチューブポンプを構成するロータの斜視図である。
【図６】図１に示すチューブポンプを構成するチューブの斜視図である。
【図７】図１に示すチューブポンプを構成する筐体の上面図である。
【図８】本発明者らが検討した動作中におけるチューブポンプの上面図である。
【図９】図８に続く動作中におけるチューブポンプの上面図である。
【図１０】図９に続く動作中におけるチューブポンプの上面図である。
【図１１】図８に示すチューブポンプで搬送される液体の流体圧力を測定したグラフである。
【図１２】本発明の実施形態２におけるチューブポンプの断面図である。
【図１３】本発明の実施形態２におけるチューブポンプで搬送される液体の流体圧力を測定したグラフである。
【図１４】本発明の実施形態３におけるチューブポンプの上面図である。
【図１５】図１４のＡ−Ａ線におけるチューブポンプの断面図である。
【図１６】本発明の実施形態４におけるインクジェット印刷装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下の実施形態では、必要な場合に複数のセクションなどに分けて説明するが、原則、それらはお互いに無関係ではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細などの関係にある。このため、全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１８】
また、実施形態で示す構成要素は、本発明において必ずしも必須のものとは限らない。また、構成要素の数（個数、数値、量、範囲などを含む）については、特に明示した場合や原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。また、構成要素などの形状に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうではないと考えられる場合などを除き、実質的にその形状などに近似または類似するものなどを含むものとする。
【００１９】
［実施形態１］
本実施形態では、本発明に係るチューブポンプ１について図１〜図７を参照して説明する。図１はチューブポンプ１の上面図（平面図）である。また、図２は図１のＡ−Ａ線におけるチューブポンプ１の断面図であり、図３はその要部断面図である。また、図４は図１のＢ−Ｂ線におけるチューブポンプ１の側面図である。また、図５はチューブポンプ１を構成するロータ２の斜視図である。また、図６はチューブポンプ１を構成するチューブ３の斜視図である。図７はチューブポンプ１を構成する筐体４の上面図（平面図）である。
【００２０】
図１に示すように、ロータ２と、チューブ３と、筐体４とを備えたチューブポンプ１は、筐体４の内部でロータ２の外周部に沿うように設けられたチューブ３を、ロータ２の回転（図１では回転方向は反時計回り）によりしごきながら、チューブ３内の例えばインクなどの液体をポンプ入口ＩＮ側からポンプ出口ＯＵＴ側へ搬送するものである。なお、図１では、説明を明解にするために、チューブ３にハッチングを付している。
【００２１】
チューブポンプ１を構成するロータ２は、図５に示すように、ポンプ軸であるロータ軸５を中心として図示しない駆動源によって回転駆動するものである。このロータ２は、対向する円形状のプレート６、７と、プレート６、７間で軸支された複数（ここでは４個）の円柱形状をしたローラ８とを有して構成されている。
【００２２】
このローラ８は、チューブ３を押圧するロータ２の押圧部を構成する。各ローラ８は、ローラ軸１１を中心として回転自在（時計回りおよび反時計回りに回転可能）に設けられている。各ローラ８のローラ軸１１は、ロータ軸５を中心とする円周（半径ｒ１）上に等間隔（９０°ごと）に設けられている。すなわち、各ローラ８がポンプ軸であるロータ軸５を中心とする同一円周上に等間隔で設けられている。これによって、ロータ２の円周面となる外周部１２は、４個のローラ８によって構成される。
【００２３】
各ローラ８は、ローラ８の円周面１３（外周面）から円周方向に沿って突起する凸部９であるリング部１４を有している。リング部１４を切断した断面形状（図２参照）が、ローラ８の円周面２３から半円形状（円弧状）に突起している。これにより、ロータ２としては外周部１２に、ロータ軸５から外周部１２の方向へ突起する凸部９を有することとなる。なお、本実施形態では、リング部１４をローラ幅（ローラ軸方向の幅）の一部に設けているが、ローラ幅全てに及ぶように設けてもよい。
【００２４】
各ローラ８は、プレート６、７に固定されてもよいが、回転自在とすることで、チューブ３を押し付ける前から押し付けた後にかけて、チューブ３とローラ８とをスムーズに接触させることができ、チューブ３が劣化するのを防止することができる。リング部１４は、切断した断面形状が、ローラ８の円周面から三角形状に突起することも考えられるが、半円形状とすることで、チューブ３を押し潰すことによるダメージを低減することができる。
【００２５】
チューブポンプ１を構成する筐体４は、図７に示すように、上面１５から窪んで形成された内部１６（凹部）を有している。この内部１６は、平面視直線状に並んだ直線部１７と、直線部１７よりも上面１５から深い平面視円形状のハウジング部１８とを有している。図１に示すように、直線部１７ではチューブ３の両端部が設けられ、ハウジング部１８ではロータ２とチューブ３の中央部が設けられる。また、ハウジング部１８では複数のローラ８を有するロータ２が回転駆動可能に設けられる。
【００２６】
ハウジング部１８は、図２に示すように、底部中央でさらに段付きに窪んで形成された段付き部２１を有している。この段付き部２１は、ロータ２（ロータ軸５）の軸受けとなる。また、段付き部２１で位置決めされるので、筐体４にロータ２を組み付け易くなる。
【００２７】
また、ハウジング部１８は、図７に示すように、ロータ２の外周部１２の回転軌跡に沿うように形成された内壁２２を有している。この内壁２２は、ハウジング部１８に設けられたロータ２とは接触せずに所定の空間が形成されて、ロータ２の回転を案内する案内面となる。チューブポンプ１では、液体が搬送される入口ＩＮ側も出口ＯＵＴ側も同じ半径ｒ２となるように内壁２２が設けられている。すなわち、内壁２２は、ポンプ軸であるロータ軸５を中心とした同一円周（半径ｒ２）上を移動する各ローラ８の移動軌跡に沿うように形成されている。
【００２８】
筐体４では、図７に示すように、ハウジング部１８の内壁２２が、凸部９（リング部１４）に対向する位置にあって各ローラ８の移動軌跡に沿うような凹溝部２５を有している。凹溝部２５は、所定の半径ｒ３となるように窪んで形成されている。すなわち、液体が搬送される入口ＩＮ側も出口ＯＵＴ側も同じ半径ｒ３の位置で同じ大きさとなるように凹溝部２５が設けられている。
【００２９】
凹溝部２５は、これに沿ってチューブ３が入れ込まれるため、円弧状の凹形状（図２参照）となっている。凹溝部２５の大きさは、チューブ３の少なくとも一部が入れ込まれる大きさであればよく、例えばチューブ３の外径以上の大きさであることが好ましい。なお、図４、図７に示すように、直線部１７の内壁２３にも凹溝部２５と同様な円弧状の凹溝部２４を設けることで、凹溝部２５に入れ込まれるチューブ３の位置決めを容易に行うことができる。なお、ロータ２の凸部２の回転軌跡に沿った凹溝部２５は直線部１７には設けられないが、直線部１７に凹溝部２５を設けてもよい。直線部１７にチューブ３を設置しやすくなる。
【００３０】
ここで、ロータ２およびチューブ３をハウジング部１８に組み付ける方法の一例を、図３を参照して説明する。図２では図示していないが、筐体４の上面１５側のハウジング部１８の内壁２２は、チューブ３を覆うために例えば平面視Ｃ字状のカバー部２６によって構成されている。図３に示すように、カバー部２６は、凹溝部２５を構成する筐体４の一部４ａによって支持されている。このため、チューブ３を凹溝部２５に入れ込むスペースが確保される。したがって、チューブポンプ１では、チューブ３を凹溝部２５に入れ込み、このチューブ３にローラ８の凸部９を当接してロータ２を組み付けた後、チューブ３の上側を覆うようにカバー部２６を組み付けることができる。なお、図２では、凹溝部２５の上下側の内壁２２面が面一となる場合を示しているが、図３に示すように、凹溝部２５の下側の内壁２２より凹溝部２５の上側に設けられるＣ字状カバー部２６の内壁面がやや飛び出すように設けられても良い。これにより、凹溝部２５からチューブ３が抜け出るのを防止することができる。
【００３１】
チューブ３は、図１、図６に示すように、インクなどの液体を通すものであり、弾性変形可能なものである。チューブ３は、複数（４個）のローラ８で構成されるロータ２の外周部１２とハウジング部１８の内壁２２との間であってロータ軸５の周りに沿って設けられている。より具体的には、チューブ３は、少なくとも一部が凹溝部２５に入れ込まれてハウジング部１８の入口ＩＮから出口ＯＵＴへかけて内壁２２に沿うように設けられている。すなわち、凹溝部２５を設けることで、位置決めしてチューブ３を設けることができ、チューブ３の交換を容易に行うことができる。
【００３２】
また、チューブ３は、凹溝部２４、２５に合わせた形状となるように形成されている。このように、凹溝部２４、２５とチューブ３との形状を合わせることで、凹溝部２４、２５にチューブ３を入れ込むのがより容易となる。すなわち、チューブ３の交換をより容易に行うことができる。
【００３３】
このようにロータ２と、チューブ３と、ハウジング部１８とを備えたチューブポンプ１は、ロータ２の回転により各ローラ８の凸部９（リング部１４）で順次チューブ３をしごきながら、チューブ３内の液体を搬送する。ここで、出口ＯＵＴ側に着目してチューブポンプ１の動作について説明する。
【００３４】
まず、出口ＯＵＴに近いローラ８は、ハウジング部１８の内壁２２（凹溝部２５）とで挟むようにしてチューブ３を押し潰しているとする。すなわち、チューブ３内を搬送される液体の流れを遮断している。また、このローラ８の上流で隣接するローラ８も同様にチューブ３を押し潰している。これらローラ８間におけるチューブ３内では、所定量の液体が一時的に貯留されることなる。
【００３５】
ロータ２の回転により、出口ＯＵＴに近いローラ８によるチューブ３の押し潰しが弱くなっていき、最後には、出口ＯＵＴ側のチューブ３は、完全にフリーな状態になる。すなわち、所定量の液体が搬送される。
【００３６】
本実施形態におけるチューブポンプ１では、内壁２２が窪んでいる、すなわち凹溝部２５が形成されていることで、チューブ交換の際に、チューブ３を正しい場所に設置することができる。チューブ３を正しく設置できない場合、ロータ２（ローラ８）によって、チューブ３を十分に押すことができず、所定の搬送圧力が得られなかったり、ずれたチューブ３をローラ８の角で押すことにより、チューブ３が傷ついたりするが、これらを防ぐことができる。
【００３７】
また、チューブ３が蛇行して設置された場合、ローラ８がチューブ３を押す箇所が変動してしまうが、チューブ３が正しく設置されていることにより、ローラ８がチューブ３を押す箇所が一定となり、チューブポンプ１の駆動時にローラ軸１１、すなわちロータ軸５に係る力が安定する。これにより、ロータ軸５、ローラ軸１１の耐久性を向上することができる。
【００３８】
［実施形態２］
前記実施形態１では、チューブ交換が容易なチューブポンプを提供した場合について説明した。本実施形態では、チューブ交換が容易なチューブポンプにおいて、脈動を抑制することのできる技術について説明する。
【００３９】
この技術の説明を明解にするために、まず、本発明者らが検討したチューブポンプ１０１の脈動について図８〜図１１を参照して説明する。このチューブポンプ１０１は、複数のローラ１０８を含んで構成されるロータ１０２と、ハウジング部１１８を有する筐体１０４と、ロータ１０２の外周部とハウジング部１１８の内壁１２２との間に設けられたチューブ１０３とを備えている。この内壁１２２には、図１で示したような凹溝部が形成されずに、チューブ１０３が設けられている。チューブポンプ１０１では、ロータ１０２の回転よってポンプ入口ＩＮからポンプ出口ＯＵＴへ液体が搬送される。なお、図８〜図１０では、説明を明解にするために、チューブ１０３にハッチングを付している。
【００４０】
図８〜図１０中の太い矢印で示す出口ＯＵＴ側のチューブ１０３に着目してチューブポンプ１０１の動作について説明する。図８に示すように、出口ＯＵＴに近いローラ１０８は、内壁１２２とで挟むようにしてチューブ１０３を押し潰している。すなわち、チューブ１０３内で搬送される液体の流れを遮断している。次いで、図９に示すように、ロータ１０２の回転により、出口ＯＵＴに近いローラ１０８によるチューブ１０３の押し潰しが弱くなっていき、最後には、図１０に示すように、出口ＯＵＴ側のチューブ１０３は、完全にフリーな状態になる。
【００４１】
図１１にチューブポンプ１０１を駆動した際、チューブポンプ１０１の出口ＯＵＴ側の流体圧力を測定したグラフを示す。図１１のグラフの縦軸はチューブポンプ１０１の出口ＯＵＴ側の流体圧力Ｐであり、横軸は時間ｔである。図１１のグラフでは、チューブポンプ１０１の駆動により、出口ＯＵＴ側の流体圧力が上昇する様子を示しているが、上昇の過程で脈動が例えば時間ｔ１〜ｔ２の期間で発生している。この期間ではチューブ１０３が潰れた状態から解放されるため、圧力が減少する。圧力上昇の過程において、チューブ１０３の潰れから解放までの状態が複数回行われるため、脈動として現れる。
【００４２】
次に、本実施形態におけるチューブ交換が容易で、かつ脈動を抑制するチューブポンプ１Ａについて図１２を参照して説明する。図１２は本実施形態におけるチューブポンプ１Ａの断面図であり、図１に示したＡ−Ａ線に対応するものである。
【００４３】
前記実施形態１におけるチューブポンプ１の凹溝部２５が入口ＩＮ、ＯＵＴが同じ形状に形成されているのに対して（図２参照）、図１２に示すように、チューブポンプ１Ａの凹溝部２５Ａが入口ＩＮ側よりＯＵＴ側で大きく形成されている点が相違している。具体的には、この凹溝部２５Ａの出口ＯＵＴ側では、出口ＯＵＴに向かって徐々に大きく（広く、深く）なるように形成されている。このため、チューブポンプ１Ａでは、入口ＩＮ側に対して出力ＯＵＴ側でチューブ３が逃げるように設けられている。
【００４４】
図１３にチューブポンプ１Ａを駆動した際、チューブポンプ１Ａの出口ＯＵＴ側の流体圧力を測定したグラフを示す。図１３のグラフの縦軸はチューブポンプ１Ａの出口ＯＵＴ側の流体圧力Ｐであり、横軸は時間ｔである。図１３のグラフでは、チューブポンプ１Ａの駆動により、出口ＯＵＴ側の流体圧力が上昇する様子を示しているが、上昇の過程で脈動が発生していない。
【００４５】
チューブポンプ１Ａのような構成にすれば、チューブ３や液体の種類が変わっても、凹溝部２５Ａの溝幅や溝深さの変化率を変えることで、所望の脈動防止効果を得ることができる。また、凹溝部２５Ａを設けて、これにチューブ３を入れ込んだ構成とすることで、メンテナンスなどのチューブ交換が容易かつ、コンパクトで簡易な構成でポンプの脈動を抑制することができる。なお、凹溝部２５Ａの窪みは、ローラ８の幅方向に溝幅を広くした構成としても良いし、ローラ８の回転運動の外側方向に少なくとも一部が深くなるように構成しても良い。
【００４６】
なお、凹溝部２５Ａは、ロータ軸５を中心とした所定の半径ｒ２（図７参照）に位置する内壁２２に形成されているので、後述するチューブポンプ１Ｂに対して、入口ＩＮ側、出口ＯＵＴ側で長さを変えてチューブ３を設ける必要がない。
【００４７】
［実施形態３］
本実施形態では、前記実施形態２とは異なる構成で、チューブ交換が容易なチューブポンプにおいて、脈動を抑制することのできる技術について図１４および図１５を参照して説明する。図１４はチューブポンプ１Ｂの上面図（平面図）である。また、図１４は図１５のＡ−Ａ線におけるチューブポンプ１Ｂの断面図である。なお、図１４では、説明を明解にするために、チューブ３にハッチングを付している。
【００４８】
前記実施形態１におけるチューブポンプ１の内壁２２の曲率（内壁２２の壁面曲率）が入口ＩＮ、ＯＵＴにおいて同じに形成されているのに対して（図１参照）、図１４に示すように、チューブポンプ１Ｂの内壁２２Ａの曲率が入口ＩＮ側よりＯＵＴ側で小さく形成されている点が相違している。具体的には、この内壁２２ＡのＯＵＴ側の曲率が、出口ＯＵＴに向かって徐々に小さくなるように形成されている。すなわち、出力ＯＵＴ側では、内壁２２Ａの壁面がロータ２の回転方向から逃げるように形成されている。なお、チューブポンプ１Ｂの内壁２２Ａの入口ＩＮ側では、例えばチューブポンプ１Ａの内壁２２と同じ半径ｒ２であり、内壁２２Ａの出口ＯＵＴ側では、半径ｒ２よりも徐々に大きくなっている。
【００４９】
このように曲率が変わる内壁２２Ａにおいて、凹溝部２５が入口ＩＮから出口ＯＵＴにかけて同じ大きさで形成されているので、出力ＯＵＴ側では、凹溝部２５がロータ２の回転方向から逃げるように設けられる。したがって、この凹溝部２５に入り込まれるチューブ３も、入口ＩＮ側に対して出力ＯＵＴ側で逃げるように設けられる。
【００５０】
チューブポンプ１Ｂのような構成とすれば、メンテナンスなどのチューブ交換が容易かつ、コンパクトで簡易な構成で、前記実施形態２で説明したのと同様にポンプの脈動を抑制することができる。
【００５１】
［実施形態４］
本実施形態では、本発明に係るインクジェット印刷装置５１について図１６を参照して説明する。図１６はインクジェット印刷装置５１の概略構成図である。インクジェット印刷装置５１は、インク（液体）を用いて、紙などの媒体に文字、画像などを印刷する装置である。インクジェット印刷装置５１は、インクジェットヘッド５２と、キャリッジ５３と、メインタンク５４と、サブタンク５５と、減圧ポンプ５６と、送液ポンプ５７、５８とを備えている。
【００５２】
インクジェットヘッド５２は、インク液滴を媒体へ吐出するものである。インクジェットヘッド５２は、ピエゾ素子などの駆動によりインク液滴を吐出する複数のノズルと、全てのノズルに連通される共通インク流路とを有している。このインクジェットヘッド５２は、スキャン方向に移動可能に保持されたキャリッジ５３に搭載されている。そして、キャリッジ５３がスキャン方向に移動する際に、インクジェットヘッド５２からインクを吐出することで、図示しないプラテンに載置された媒体に画像等を印刷することが可能となっている。なお、サブタンク５５からインクジェットヘッド５２へのインクの供給は、インクの水頭圧により行われる。
【００５３】
メインタンク５４は、インクジェット印刷装置５１に着脱可能に設けられている。メインタンク５４は、大量のインクを貯留するカートリッジ形式のインク貯留容器である。例えば、工業用のインクジェットプリンタの場合はインクの消費量が大きいため、インク切れによる印刷の中断やインクの補充作業を低減するために、例えば、５００ｍｌ程度の容量のインクが貯留される。
【００５４】
サブタンク５５は、キャリッジ５３に固定して設けられている。サブタンク５５は、メインタンク５４から供給されるインクを一時的に貯留するとともに、各ノズルのインクが所定のメニスカスを形成するように、内部を減圧して、各ノズルのインク圧を所定の負圧状態に保持するものである。
【００５５】
減圧ポンプ５６は、吸気口から空気を吸引し排気口から空気を排出する定圧ポンプであり、吸気口がサブタンク５５に連結されている。このため、減圧ポンプ５６を駆動することで、サブタンク５５内の上部空間を、所定の負圧状態に維持することができる。
【００５６】
送液ポンプ５７は、前記実施形態で説明したチューブポンプである。この送液ポンプ５７は、駆動することにより、インク流路６１（細長い管状部材で例えばチューブ）内のインクを、メインタンク５４からサブタンク５５に向けて送液する。一方、送液ポンプ５７は、停止することにより、インク流路６１内においてインクが送液ポンプ５７を通過するのを阻止する。このため、送液ポンプ５７は、送液手段であるととともに、通過阻止手段、逆流防止手段などとしても機能する。
【００５７】
送液ポンプ５８は、前記実施形態で説明したチューブポンプである。駆動することにより、インク流路６２（例えばチューブ）内のインクを、サブタンク５４からインク流路６３（例えばチューブ）に向けて送液する。一方、送液ポンプ５８は、停止することにより、インク流路６２内においてインクが送液ポンプ５８を通過するのを阻止する。このため、送液ポンプ５８は、送液手段であるととともに、通過阻止手段、逆流防止手段などとしても機能する。
【００５８】
このインクジェット印刷装置５１によれば、メインタンク５４に貯留されたインクは、インク流路６１を通ってサブタンク５５に供給され、サブタンク５５に一時的に貯留されたインクは、インク流路６３を通ってインクジェットヘッド６２に供給される。そして、送液ポンプ５８によりインク流路６２内のインクをサブタンク５５側からインク流路６１側に送り出すと、サブタンク５５に貯留されたインクは、インク流路６２に吸引されて、インク流路６２を通ってインク流路６１に戻され、再度サブタンク５５に供給される。
【００５９】
このように、サブタンク５５に貯留されたインクを、インク流路６２およびインク流路６１を通るインク流路において循環させることができるため、サブタンク５５内のインクを完全に排出することなく、サブタンク５５に貯留されたインクの残量変化を小さく抑制して、サブタンク５５内でのインク微粒子の沈殿を抑制することができる。
【００６０】
そして、このようなインクジェット印刷装置５１の送液ポンプ５７、５８として、前記実施形態のチューブポンプを用いることで、使用などによる不具合が生じたチューブを容易に交換することができる。また、前記実施形態のチューブポンプのように、脈動を抑制することで、インクジェットヘッド６２の各ノズルのインク圧を所定の負圧状態で保持することが容易となる。
【００６１】
以上説明したとおり、開示のチューブポンプによれば、チューブ交換が容易となる。また、特に、前記実施形態によれば、以下の特徴的な作用効果が奏される。
【００６２】
図１に示すように、チューブポンプ１は、ポンプ軸であるロータ軸５を中心とする同一円周上に等間隔でそれぞれが設けられた複数のローラ８と、同一円周上を移動する複数のローラ８の移動軌跡に沿うような内壁２２を有し、複数のローラ８が設けられたハウジング部１８と、複数のローラ８とハウジング部１８の内壁２２との間に設けられた弾性変形可能なチューブ３とを備えている。複数のローラ８のそれぞれが、外周面の少なくとも一部から突起する凸部９を有している。ハウジング部１８の内壁２２が、凸部９に対向する位置にあって複数のローラ８の移動軌跡に沿うような凹溝部２５を有している。チューブポンプ１は、チューブ３の少なくとも一部が凹溝部２５に入れ込まれてハウジング部１８のポンプ入口ＩＮからポンプ出口ＯＵＴへかけて内壁２２に沿うように設けられたチューブ３を、同一円周上を移動する複数のローラ８で順次しごきながらチューブ３内の液体を搬送する。
【００６３】
ハウジング部１８の内壁２２が窪んでいることで、チューブ交換の際に、チューブ３を正しい場所に設置することができる。チューブ３を正しく設置できない場合、ローラ８によって、チューブ３を十分に押すことができず、所定の搬送圧力が得られなかったり、ずれたチューブ３をローラ８の角で押すことにより、チューブ３が傷ついたりするが、これらを防ぐことができる。また、チューブ３が蛇行して設置された場合、ローラ８がチューブ３を押す箇所が変動してしまうが、チューブ３が正しく設置されていることにより、ローラ８がチューブ３を押す箇所が一定となり、チューブポンプ１の駆動時にローラ軸１１、すなわちロータ軸５に係る力が安定する。これにより、ロータ軸５、ローラ軸１１の耐久性を向上することができる。
【００６４】
そして、図１２に示すように、チューブポンプ１Ａにおいて、ハウジング部１８のポンプ出口ＯＵＴ側では、凹溝部２５Ａの形状が、ポンプ出口ＯＵＴに向かって徐々に大きくなるように形成されている。
【００６５】
一般にチューブポンプの脈動は、ローラによるチューブ押し付け動作が断続的にチューブの押し付け力を解放するために発生する。そこで、ハウジング部１８の凹溝部２５Ａの窪みを徐々に大きくなるように構成すれば、ローラ８は徐々にチューブ３の押し付け力を解放することになり、脈動が低減される。チューブポンプ１Ａのように構成すれば、メンテナンスなどのチューブ交換が容易かつ、コンパクトで簡易な構成でポンプの脈動を抑制することができる。なお、ハウジング部１８の凹溝部２５Ａの窪みは、ローラ８の幅方向に大きく（広く）なるように構成しても良いし、ローラ８の回転運動の外側方向に少なくとも凹溝部２５Ａの一部が大きく（深く）なるように構成しても良い。
【００６６】
そして、図１４に示すように、チューブポンプ１Ｂにおいて、ハウジング部１８の内壁２２Ａの曲率が、ポンプ出口ＯＵＴに向かって徐々に小さくなっている。
【００６７】
チューブポンプ１Ｂのように構成すれば、前述のチューブポンプ１Ａと同様に、ポンプの脈動を抑制することができる。ハウジング部１８の液体が搬送されるポンプ入口ＩＮ側では、ローラ８の回転運動に沿わせてハウジング部１８の内壁２２Ａを配置し、ポンプ出口ＯＵＴ側ではポンプ出口ＯＵＴに向かって内壁２２Ａの曲率を小さくする。ロータ２とハウジング部１８の内壁２２Ａとの空間がポンプ出口ＯＵＴ側に向かって徐々に広がるように構成すると良い。その際、ハウジング部１８の凹溝部２５は、チューブポンプ１Ａのように、液体が搬送されるポンプ入口ＩＮ側に対してポンプ出口ＯＵＴ側で徐々に大きく形成されるようにしても良い。
【００６８】
そして、チューブポンプ１、１Ａ、１Ｂでは、図５に示すように、複数のローラ８のそれぞれが、同一円周上にローラ軸１１を有して回転自在に設けられ、凸部９が、ローラ８の外周面（円周面１３）に沿って突起したリング部１４である。これによれば、例えばハウジング部１８の凹溝部２５に沿うように設けられたチューブ３に対して適切に押し付け動作を行うことができる。
【００６９】
そして、図１６に示すように、送圧ポンプ５７、５８を備え、液体としてインクを用いたインクジェット印刷装置５１では、インク液滴を吐出するインクジェットヘッド５２と、インクジェットヘッド５２に供給するインクを貯留するメインタンク５４とを含んで構成されるインク流路６１、６２、６３に、チューブポンプ１、１Ａ、１Ｂのいずれかが設けられている。これによれば、チューブ３を容易に交換することができる。また、脈動を抑制することで、インクジェットヘッド５２の各ノズルのインク圧を所定の負圧状態で保持することが容易となる。
【００７０】
以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００７１】
前記実施形態では、チューブの一部が凹溝部に入れ込まれた場合について説明した。これに限らず、例えば凹溝部の深さをより深くして、チューブの全部が凹溝部に入れ込まれるようにしてもよい。このとき、ローラの凸部の少なくとも一部が凹溝部内に位置するようになる。
【００７２】
前記実施形態では、チューブポンプをインクジェット印刷装置に適用した場合について説明した。これに限らず、例えば血液などの輸送に用いられる医療用装置や、例えばジュースなどの輸送に用いられる食品加工用装置などにも適用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１、１Ａ、１Ｂ  チューブポンプ
２  ロータ
３  チューブ
４  筐体
５  ロータ軸（ポンプ軸）
６、７  プレート
８  ローラ
９  凸部
１１  ローラ軸
１２  外周部
１３  円周面
１４  リング部
１５  上面
１６  内部
１７  直線部
１８  ハウジング部
２１  段付き部
２２、２２Ａ、２３  内壁
２４、２５、２５Ａ  凹溝部
５１  インクジェット印刷装置
５２  インクジェットヘッド
５３  キャリッジ
５４  メインタンク
５５  サブタンク
５６  減圧ポンプ
５７、５８  送液ポンプ（チューブポンプ）
６１、６２、６３  インク流路
ＩＮ  ポンプ入口
ＯＵＴ  ポンプ出口
【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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【図１６】
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