チューブポンプ及びそれを備えた液体噴射記録装置
【課題】装置の低コスト化及び構成の簡素化を図った上で、防爆対策を行うことができ、また、チューブの劣化進行を抑制できるとともに、吸引圧や吐出圧のバラツキを低減できるチューブポンプ及びそれを備えた液体噴射記録装置を提供する。
【解決手段】ローラ１０３がチューブ１０２を押し潰しながら移動することで、チューブ１０２内の流体を圧送するチューブポンプＭにおいて、ローラ１０３には、チューブ１０２からローラ１０３に作用する力に応じて、チューブ１０２から接近離間する方向に向かってローラ１０３を変位可能とするオイルダンパー１２１が設けられていることを特徴とする。
【解決手段】ローラ１０３がチューブ１０２を押し潰しながら移動することで、チューブ１０２内の流体を圧送するチューブポンプＭにおいて、ローラ１０３には、チューブ１０２からローラ１０３に作用する力に応じて、チューブ１０２から接近離間する方向に向かってローラ１０３を変位可能とするオイルダンパー１２１が設けられていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チューブポンプ及びそれを備えた液体噴射記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、記録紙等の被記録媒体にインク滴等の液体を噴射して画像や文字等の記録を行う液体噴射記録装置が知られている。液体噴射記録装置は、液体を噴射する液体噴射ヘッドと、液体噴射ヘッドが搭載され記録紙等の被記録媒体に対して往復動するキャリッジと、液体噴射ヘッドに液体を供給する液体収容体とを備えている。
また、液体噴射記録装置では、液体の不吐出状態を回復させる際に、液体噴射ヘッドを封止して噴射ノズルから液体を吸引したり、液体収容体から液体噴射ヘッドに向けて液体を供給する際に、両者を接続する液体供給管内を加圧してインクを圧送（いわゆる、加圧充填）したりするために、チューブポンプが採用されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
チューブポンプは、円筒状に形成されるケースの内周面に沿って配設されるチューブと、ケース内周面に向けてチューブを押圧するローラと、ローラをケース内周面の周方向に沿って転動させる回転体とを備えている。この場合、モータによって回転体を回転させると、ローラがケース内周面に向かってチューブを押し潰しながら、ケース内周面に沿って転動する。これにより、チューブポンプ内の液体を下流側に押し出すようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２４０５７５号公報
【特許文献２】特開平８−２８４５３号公報
【特許文献３】特開平１１−１９２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したチューブポンプでは、チューブ内の目詰まり等によりチューブ内の圧力が急上昇するのを抑制するために、防爆対策を講じる必要がある。この防爆対策としては、チューブ内の圧力や流量等を検出するセンサ類を設け、これらセンサ類の検出結果に基づいてモータを制御したり、流量制御弁等を設けたりする構成が知られている。
しかしながら、このような構成では、部品増加によるコストアップや、構成の複雑化に繋がるという問題がある。しかも、液体噴射記録装置用のチューブポンプでは、高回転・高停止精度は要求されないので、装置の低コスト化を図るためにより安価なモータを採用することが望まれている。
【０００６】
また、チューブポンプの未使用時において、ローラによりチューブの一箇所を押圧し続けると、チューブの劣化進行に繋がるという問題もある。
さらに、チューブポンプにおいては、チューブやケースの製造バラツキにより、ローラによる押圧力に対するチューブ内の圧力が異なる虞があり、吸引圧や吐出圧にバラツキが生じるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであって、装置の低コスト化及び構成の簡素化を図った上で、防爆対策を行うことができ、また、チューブの劣化進行を抑制できるとともに、吸引圧や吐出圧のバラツキを低減できるチューブポンプ及びそれを備えた液体噴射記録装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明のチューブポンプは、可撓性を有するチューブと、前記チューブを外側から押圧しながら、前記チューブの軸方向に沿って移動する押圧手段と、を備え、前記押圧手段が前記チューブを押し潰しながら移動することで、前記チューブ内に収容される流体を圧送するチューブポンプにおいて、前記押圧手段には、前記チューブから前記押圧手段に作用する力に応じて、前記チューブから接近離間する方向に向かって前記押圧手段を変位可能とする押圧力調整手段が設けられていることを特徴としている。
【０００９】
この構成によれば、チューブ内の圧力が高まると、チューブに押されて押圧力調整手段が押圧手段をチューブから離間する方向に向かって変位させるので、これに倣ってチューブが復元する。よって、チューブの断面積を拡大させ、チューブ内の圧力を緩和できる。そのため、チューブ内の圧力をほぼ一定に維持できる。これにより、チューブ内の圧力や流量を検出するセンサ類を設けたり、流量制御弁等を設けたりすることなく防爆対策を行うことができる。そのため、チューブポンプのコストアップを抑制できるとともに、構成の簡素化を図ることができる。また、防爆対策のために駆動モータの回転制御を行う必要もないので、比較的安価な駆動モータを採用できる。これによっても、チューブポンプのコストアップを抑制できる。
【００１０】
さらに、チューブポンプの未使用時には、押圧手段をチューブから離間する方向に変位させておくことで、押圧手段によるチューブの押圧を解除できる。このため、チューブが押圧手段による押圧力を常に受けることを防止できるので、チューブの劣化進行を抑制でき、チューブポンプの長寿命化を図ることができる。
しかも、チューブ内の圧力を一定に維持できるということは、換言すればチューブ等の製造バラツキを吸収できるということになる。このため、チューブポンプの吸引圧や吐出圧のバラツキを低減できる。
また、押圧手段による押圧力を調整することで、チューブ径や肉厚の異なる様々なチューブに対して同一の押圧力調整手段を使用することができる。すなわち、部品の共用化が可能なるので、それぞれのチューブに適した部品を別々に製造する場合に比べて、低コスト化及び製造効率の向上を図ることができる。
【００１１】
また、前記押圧力調整手段は、オイルが封入されるシリンダと、前記シリンダ内を移動可能なピストンと、一端側が前記ピストンに連結される一方、他端側が前記シリンダから突出して前記押圧手段を支持するピストンロッドと、を有し、前記ピストンロッドは、前記チューブから接近離間する方向に向かって前記シリンダ内を進退可能に構成されていることを特徴としている。
この構成によれば、チューブから押圧手段に作用する力に応じてピストンロッドが変位するため、チューブ内の圧力をほぼ一定に維持できる。
また、シリンダ内の圧力を変更することで、押圧手段によるチューブの押圧力を変更できる。これにより、チューブ等の製造バラツキを吸収できるため、通常使用時におけるチューブポンプの吸引圧や吐出圧のバラツキを低減できる。
また、押圧手段による押圧力を変更することで、チューブ径や肉厚の異なる様々なチューブに対して同一の押圧力調整手段を使用することができる。そのため、それぞれのチューブに適した部品を別々に製造する場合に比べて、低コスト化及び製造効率の向上を図ることができる。
さらに、シリンダ内の圧力を調整して、押圧手段をチューブから離間させることで、押圧手段によるチューブの押圧が解除される。このため、チューブの劣化進行を抑制でき、チューブポンプの長寿命化を図ることができる。
【００１２】
また、前記シリンダは、軸方向に沿って前記ピストンが摺動する内筒と、前記内筒と同軸で、かつ外側に配置された外筒とを有していることを特徴としている。
この構成によれば、いわゆる複筒式のオイルダンパーを採用することで、チューブポンプのような小型の部品であっても充分なストローク量を確保できる。
【００１３】
また、記押圧力調整手段は、回転軸に取り付けられたカム部材と、一端側が前記カム部材の周面を摺動する一方、他端側が前記押圧手段を支持する摺動部材と、を有し、前記摺動部材は、前記カム部材の回転に伴って前記チューブから接近離間する方向に向かって変位可能に構成されていることを特徴としている。
この構成によれば、チューブから押圧手段に作用する力に応じて摺動部材が変位するため、チューブ内の圧力をほぼ一定に維持できる。
また、カム部材の角度を変更することで、押圧手段によるチューブの押圧力を変更できる。これにより、チューブ等の製造バラツキを吸収できるため、通常使用時におけるチューブポンプの吸引圧や吐出圧のバラツキを低減できる。
また、押圧手段による押圧力を変更することで、チューブ径や肉厚の異なる様々なチューブに対して同一の押圧力調整手段を使用することができる。そのため、それぞれのチューブに適した押圧力調整手段を別々に製造する場合に比べて、低コスト化及び製造効率の向上を図ることができる。
さらに、カム部材の角度を調整して、押圧手段をチューブから離間させることで、押圧手段によるチューブの押圧が解除される。このため、チューブの劣化進行を抑制でき、チューブポンプの長寿命化を図ることができる。
【００１４】
また、前記押圧力調整手段は、前記押圧手段を前記チューブに向けて付勢するバネ部材と、前記バネ部材のバネ長を調整することにより前記バネ部材の付勢力を調整する調整機構とを備えていることを特徴としている。
この構成によれば、チューブ内の圧力変化に応じて付勢手段が弾性変形することで、チューブ内の圧力をほぼ一定に維持できる。
また、調整機構によりバネ部材のバネ長を調整することにより、バネ部材の付勢力を調整できるので、押圧手段によるチューブの押圧力を変更できる。これにより、チューブ等の製造バラツキを吸収できるため、通常使用時におけるチューブポンプの吸引圧や吐出圧のバラツキを低減できる。
また、押圧手段による押圧力を変更することで、チューブ径や肉厚の異なる様々なチューブに対して同一の押圧力調整手段を使用することができる。そのため、それぞれのチューブに適した押圧力調整手段を別々に製造する場合に比べて、低コスト化及び製造効率の向上を図ることができる。
さらに、付勢手段の付勢力を調整して、押圧手段をチューブから離間させることで、押圧手段によるチューブの押圧が解除される。これにより、チューブの劣化進行を抑制できるため、チューブポンプの長寿命化を図ることができる。
【００１５】
また、本発明の液体噴射記録装置は、液体が収容される液体収容体と、前記液体を噴射する液体噴射ヘッドと、液体供給管を通じて前記液体収容体内の前記液体を前記液体噴射ヘッドに向けて圧送する上記本発明のチューブポンプと、を有していることを特徴としている。
この構成によれば、上記本発明のチューブポンプを備えているため、低コスト化及び装置の簡素化を図った上で、信頼性の高い液体噴射記録装置を提供できるとともに、長寿命化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るチューブポンプ及び液体噴射記録装置によれば、装置の低コスト化及び構成の簡素化を図った上で、防爆対策を行うとともに、チューブの劣化進行を抑制でき、吸引圧や吐出圧のバラツキを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】液体噴射記録装置を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態におけるチューブポンプの平面図である。
【図３】オイルダンパーの断面図である。
【図４】第１実施形態におけるチューブポンプの通常時における動作説明図である。
【図５】第１実施形態におけるチューブ内圧力の上昇時における動作説明図である。
【図６】チューブポンプの動作説明図である。
【図７】オイルダンパーの動作説明図である。
【図８】オイルダンパーの他の構成を示す断面図である。
【図９】オイルダンパーの動作説明図である。
【図１０】第２実施形態におけるチューブポンプの平面図である。
【図１１】チューブポンプの動作説明図である。
【図１２】第３実施形態におけるチューブポンプの平面図である。
【図１３】チューブポンプの他の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施形態）
次に、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
（液体噴射記録装置）
図１は、液体噴射記録装置を示す斜視図である。
同図に示すように、液体噴射記録装置１は、紙等の被記録媒体Ｓを搬送する一対の搬送手段２，３と、被記録媒体Ｓに液体を噴射する液体噴射ヘッド４と、液体噴射ヘッド４に液体を供給する液体供給手段５と、液体噴射ヘッド４を被記録媒体Ｓの搬送方向（主走査方向）と略直交する方向（副走査方向）に走査させる走査手段６とを備えている。以下、副走査方向をＸ方向、主走査方向をＹ方向として説明する。
【００１９】
一対の搬送手段２，３は、それぞれＸ方向に延びて設けられたグリッドローラ２０，３０と、グリッドローラ２０，３０に沿ってそれぞれに平行に延びるピンチローラ２１，３１と、詳細は図示しないがグリッドローラ２０，３０を軸回りに回転動作させるモータ等の駆動機構とを備えている。
【００２０】
液体供給手段５は、液体が収容された液体収容体５０と、液体収容体５０と液体噴射ヘッド４とを接続する液体供給管５１とを備えている。液体収容体５０は、複数備えられており、具体的には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類の液体が収容された液体タンク５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｂが並べて設けられている。液体タンク５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０ＢのそれぞれにはチューブポンプＭが設けられており、液体供給管５１を通じて液体を液体噴射ヘッド４へ押圧移動できる。液体供給管５１は、液体噴射ヘッド４（キャリッジユニット６２）の動作に対応可能な可撓性を有するフレキシブルホースからなる。
【００２１】
走査手段６は、Ｘ方向に延びて設けられた一対のガイドレール６０，６１と、一対のガイドレール６０，６１に沿って摺動可能なキャリッジユニット６２と、キャリッジユニット６２をＸ方向に移動させる駆動機構６３と、を備えている。駆動機構６３は、一対のガイドレール６０，６１の間に配設された一対のプーリ６４，６５と、一対のプーリ６４，６５間に巻回された無端ベルト６６と、一方のプーリ６４を回転駆動させる駆動モータ６７とを備えている。
【００２２】
一対のプーリ６４，６５は、一対のガイドレール６０，６１の両端部間にそれぞれ配設されており、Ｘ方向に間隔をあけて配置されている。無端ベルト６６は一対のガイドレール６０，６１間に配設されており、この無端ベルト６６にはキャリッジユニット６２が連結されている。キャリッジユニット６２の基端部６２ａには複数の液体噴射ヘッド４が搭載されており、具体的には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類の液体に個別に対応する液体噴射ヘッド４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂが副走査方向に並んで搭載されている。
【００２３】
（チューブポンプ）
図２はチューブポンプの平面図である。
同図に示すように、本実施形態のチューブポンプＭは、ハウジング１０１と、ハウジング１０１の内周面に沿って配索された可撓性を有するチューブ１０２と、チューブ１０２をハウジング１０１の内周面に向けて押圧する一対のローラ（押圧手段）１０３と、各ローラ１０３をハウジング１０１の内周面に沿って転動させる回転体１０４と、を備えている。
【００２４】
ハウジング１０１は、平面視Ｕ字状の部材であり、その内周面は軸線Ｏ１回りに所定角度範囲（例えば、１８０度程度）に亘って円弧状に形成された円弧部１１１と、円弧部１１１の周方向両端から接線方向に延在する延在部１１２とを有している。
チューブ１０２は、一端（吸引口１０２ａ）が上流側に配置された上述した液体タンク５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｂ（図１参照）の供給口（不図示）にチューブコネクタ（不図示）を介して接続されている。一方、下流側に配置された液体供給管５１（図１参照）に、チューブ１０２の他端（吐出口１０２ｂ）がチューブコネクタ（不図示）を介して接続されている。チューブ１０２は、その軸方向とハウジング１０１の内周面の周方向とを一致させた状態で、外周面の一部がハウジング１０１の内周面に接するようにハウジング１０１の全周に亘って配索されている。すなわち、チューブ１０２は、ハウジング１０１内で略Ｕ字状に保持されている。
【００２５】
回転体１０４は、ハウジング１０１の径方向内側において、ＤＣモータ等の図示しない駆動モータのモータ軸１０５に固定されている。そして、回転体１０４は、駆動モータの駆動により軸線Ｏ１回りに所定の速度で回転するように構成されている（図２中Ｇ１）。
【００２６】
図３はオイルダンパーの断面図である。
ここで、同図に示すように、回転体１０４は、チューブ１０２内の圧力変化に応じて伸縮可能な一対のオイルダンパー（押圧力調整手段）１２１を備えている。各オイルダンパー１２１は、いわゆる複筒式のオイルダンパーであり、軸線Ｏ１からハウジング１０１の内周面に向けて（径方向外側に向けて）互いに逆方向に延在している。具体的に、オイルダンパー１２１は、同軸上に配置された外筒１２２及び内筒１２３を有するシリンダ１２４と、外筒１２２及び内筒１２３の間に配置され、外筒１２２及び内筒１２３を連通させる連通孔１２５が形成されたベースバルブ１２６と、内筒１２３を軸方向で区画するピストン１２７と、ピストン１２７に連結されて、シリンダ１２４の軸方向に沿って延在するピストンロッド１２８と、を備えている。また、シリンダ１２４内には、互いに交じり合わない２種類の流体（オイル（第１流体）Ｐ及びガス（第２流体）Ｑ）が封入され、ベースバルブ１２６の連通孔１２５を通じて内筒１２３及び外筒１２２を流通可能に構成されている。なお、シリンダ１２４内に封入するものは、流体であればオイルに限られない。
【００２７】
ピストン１２７は、内筒１２３の軸方向に貫通する貫通孔１２７ａを有し、内筒１２３内を軸方向に摺動可能に構成されている。
ピストンロッド１２８は、一端側がシリンダ１２４（内筒１２３）内でピストン１２７に連結されている。一方、ピストンロッド１２８の他端側は、シリンダ１２４の外方に突出している。そして、ピストンロッド１２８の他端には、ローラ１０３が回転可能に支持されている（図２参照）。
【００２８】
各ローラ１０３は、各ピストンロッド１２８の他端、すなわち軸線Ｏ１回りで１８０度間隔に配置された部材である。各ローラ１０３の軸線Ｏ２は、軸線Ｏ１に平行に配置されている。各ローラ１０３は、その外周面がチューブ１０２におけるハウジング１０１とは反対側に接するように構成されている。すなわち、チューブ１０２は、ローラ１０３とハウジング１０１の円弧部１１１との間に挟持され、径方向Ｒから押圧されている。そして、ローラ１０３は、回転体１０４の回転により軸線Ｏ１回りに公転（図２中Ｇ１）するとともに、軸線Ｏ２回りに自転（図２中Ｇ２）するように構成されている。なお、本実施形態におけるチューブ１０２の径方向Ｒとは、チューブ１０２の軸方向と直交する方向のうち、ハウジング１０１の周壁の法線方向と一致する方向である。
【００２９】
上述のとおり、一対のローラ１０３は、軸線Ｏ１を中心として１８０度異なる位置に対向して配置されている。これにより、本実施形態のチューブポンプＭは、ローラ１０３が対向する方向にチューブ１０２を押圧することができる。そのため、一対のローラ１０３は、常に軸線Ｏ１を中心として一定の力でチューブ１０２を押圧することができる。すなわち、ローラ１０３の押圧方向は、チューブ１０２の径方向Ｒに一致している。これにより、本実施形態のチューブポンプＭは、送液時に安定した送液状態を維持することができる。なお、上述の通り本実施形態においては一対のローラ１０３を示すが、単一のローラ１０３を用いても以下に説明する形態を実施することができる。
【００３０】
（作用）
次に、上述したチューブポンプの作用について説明する。図４はチューブポンプの通常時における動作説明図であり、図５はチューブ内の圧力上昇時における動作説明図である。
まず、図４に示すように、駆動モータを駆動して回転体１０４を軸線Ｏ１回りに回転させる。すると、回転体１０４に取り付けられたローラ１０３が軸線Ｏ１回りに公転する。そして、ローラ１０３が、ハウジング１０１の円弧部１１１との間でチューブ１０２を径方向に沿って押し潰しながら、チューブ１０２上を軸方向に沿って移動する。これにより、チューブ１０２内におけるローラ１０３の公転方向奥側（進行方向側）が加圧され、チューブ１０２内の液体が下流側に向けて順次圧送される。このとき、ローラ１０３は、チューブ１０２外周面との間の摩擦力により、軸線Ｏ２回りに自転するため、チューブ１０２上をスムーズに移動する。
【００３１】
そして、チューブ１０２内を圧送された液体は、チューブ１０２の吐出口１０２ｂから液体供給管５１内に吐出され、液体供給管５１を通って液体噴射ヘッド４へ供給される。これにより、液体噴射ヘッド４への加圧充填を行うことができる。
一方、ローラ１０３が公転することで、ローラ１０３の公転方向手前側は負圧となる。これにより、チューブ１０２の吸引口１０２ａから液体収容体５０に収容された液体がチューブ１０２内に吸引される。これにより、液体収容体５０に収容された液体を、チューブポンプＭにより順次吸引できる。
【００３２】
ここで、チューブポンプＭの作動時、ローラ１０３は常に一定の押圧力でチューブ１０２を押圧している。具体的には、ローラ１０３からチューブ１０２に径方向Ｒに沿って押圧力Ｆ１が作用する。さらに、ローラ１０３は、回転体１０４の回転によりチューブ１０２上を軸方向に沿って移動するため、ローラ１０３からチューブ１０２に軸方向に沿って回転力Ｆ２が作用する。また、チューブ１０２に押圧力Ｆ１が作用することで、この押圧力Ｆ１に抗するようにチューブ１０２からローラ１０３に反発力が作用する。この反発力は、チューブ１０２内の圧力変化によって変動する。
【００３３】
ところで、上述したようにチューブ１０２内で目詰まり等を起こすと、チューブ１０２内の圧力が急上昇するという問題がある。
【００３４】
図６，図７は、チューブポンプの動作説明図であり、図６はチューブポンプの平面図、図７はオイルダンパーの断面図を示している。
図５〜図７に示すように、チューブ１０２内の圧力が急上昇すると、この圧力変化に応じてチューブ１０２からローラ１０３に作用する反発力が大きくなる。すると、オイルダンパー１２１のピストンロッド１２８がシリンダ１２４（内筒１２３）内を縮退移動する。これにより、ローラ１０３がチューブ１０２の径方向（チューブ１０２から離間する方向）に変位する。そのため、ローラ１０３とハウジング１０１との間のスペースが拡大することで、チューブ１０２の断面積が増加してチューブ１０２内の圧力を緩和できる。よって、チューブ１０２内の圧力をほぼ一定に維持できる。
【００３５】
このように、本実施形態では、チューブ１０２からローラ１０３に作用する力に応じて、チューブ１０２から離間する方向にローラ１０３を移動可能とするオイルダンパー１２１を設ける構成とした。
この構成によれば、チューブ１０２内の圧力が高まるとチューブ１０２に押されてオイルダンパー１２１のピストンロッド１２８がチューブ１０２から離間する方向に変位するので、ローラ１０３とハウジング１０１との間のスペースが拡大し、チューブ１０２内の圧力を緩和できる。これにより、チューブ１０２内の圧力や流量を検出するセンサ類を設けたり、流量制御弁等を設けたりすることなく防爆対策を行うことができる。そのため、チューブポンプＭのコストアップを抑制できるとともに、構成の簡素化を図ることができる。また、防爆対策ために駆動モータの回転制御を行う必要もないので、比較的安価な駆動モータを採用できる。これによっても、チューブポンプＭのコストアップを抑制できる。
【００３６】
しかも、本実施形態では、オイルダンパー１２１内の圧力を変更することで、ローラ１０３による押圧力Ｆ１を変更できる。これにより、チューブ１０２やローラ１０３等の製造バラツキを吸収できるため、通常使用時におけるチューブポンプＭの吸引圧や吐出圧のバラツキを低減できる。
【００３７】
また、ローラ１０３による押圧力Ｆ１を変更することで、チューブ径や肉厚の異なる様々なチューブ１０２に対して同一のオイルダンパー１２１を使用することができる。すなわち、オイルダンパー１２１の共用化が可能なるので、それぞれのチューブ１０２に適したオイルダンパー１２１を別々に製造する場合に比べて、低コスト化及び製造効率の向上を図ることができる。
また、本実施形態では、押圧力調整手段に複筒式のオイルダンパー１２１を採用することで、チューブポンプＭのような小型の部品であっても充分なストローク量を確保できる。
【００３８】
ところで、チューブポンプＭの未使用時において、チューブポンプＭの回転が停止すると、ローラ１０３はチューブ１０２の一箇所を押圧し続けることになる。その結果、チューブ１０２の劣化が進行する虞がある。
そこで、本実施形態では、オイルダンパー１２１の圧力を調整して、ローラ１０３をチューブ１０２から離間させることで、ローラ１０３によるチューブ１０２の押圧が解除される。これにより、チューブ１０２がローラ１０３による押圧力Ｆ１を常に受けることを防止できる。そのため、チューブ１０２の劣化進行を抑制でき、チューブポンプＭの長寿命化を図ることができる。
【００３９】
そして、本実施形態の液体噴射記録装置１は、上述したチューブポンプＭを備えているため、低コスト化及び装置の簡素化を図った上で、信頼性の向上できるとともに、長寿命化を図ることができる。
【００４０】
なお、上述した第１実施形態では、押圧力調整手段に複筒式のオイルダンパー１２１を用いた場合について説明した。しかし、これに限らず、いわゆる単筒式のオイルダンパー１３０を用いても構わない。具体的には、図８に示すように、オイルダンパー１３０は、シリンダ１３１と、シリンダ１３１を軸方向に沿って第１室１３１ａ及び第２室１３１ｂに区画するとともに、シリンダ１３１内を軸方向に沿って摺動可能に構成されたフリーピストン１３２と、軸方向に沿って貫通する貫通孔１３３ａを有し、第１室１３１ａ内を軸方向に摺動可能なピストン１３３と、ピストン１３３に連結されて、シリンダ１３１の軸方向に沿って延在するピストンロッド１３４と、を備えている。なお、第１室１３１ａ内にはオイルＰが封入され、第２室１３１ｂ内にはガスＱが封入されている。
【００４１】
この構成によれば、上述した複筒式のオイルダンパー１２１と同様に、図９に示すように、チューブ１０２からローラ１０３に作用する反発力に応じて、ピストンロッド１３４がシリンダ１３１内を縮退移動する。これにより、上述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
また、上述した複筒式のオイルダンパー１２１に比べて構造の簡素化が可能になり、低コストなチューブポンプＭを提供できる。
【００４２】
なお、チューブ１０２内部の圧力上昇が解消されると、図３，図８で示したようにローラ１０３はチューブ１０２を押しつぶす形態（通常状態）に復帰する。上述した図７及び図９では、封入されているガスＱが圧縮された形態を示した。これは、チューブ１０２の反発力により、ピストンロッド１２８，１３４がチューブ１０２の径方向（チューブ１０２から離間する方向）に変位し、ピストン１２７，１３３がオイルＰを押圧したためである。
チューブ１０２内部の圧力上昇が解消され、この反発力が弱まると、圧縮されたガスＱが通常状態に戻ろうとする復帰力が働く。この復帰力により、チューブ１０２の反発力によって変位した方向とは逆方向にピストン１２７，１３３、ピストンロッド１２８，１３４及びローラ１０３が変位する。これによって、チューブ１０２内部の圧力上昇が解消されると、ローラ１０３はチューブ１０２を押しつぶす形態に復帰する。
【００４３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図１０は第２実施形態におけるチューブポンプの平面図である。本実施形態では、押圧力調整手段にカム機構を採用する点で、上述した第１実施形態と相違している。なお、以下の説明では、上述した第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
図１０に示すように、本実施形態の押圧力調整手段１５１は、モータ軸（回転軸）１０５に固定されたケーシング１６１と、ケーシング１６１内に回転可能に収容されたカム部材１５２と、カム部材１５２の回転に伴ってカム部材１５２の周面に摺接しながら、チューブ１０２の径方向に向けて移動する一対の摺動部材（第１摺動部材１５３ａ及び第２摺動部材１５３ｂ）と、ケーシング１６１及びカム部材１５２の間に配置された一対の付勢手段１５４と、を備えている。
【００４４】
ケーシング１６１は、直方体形状に形成され、その後壁部１５９（図１０中奥側の壁部）の中心部にモータ軸１０５が固定されている。そして、ケーシング１６１は、駆動モータの駆動により軸線Ｏ１回りに回転するように構成されている。また、ケーシング１６１内には、モータ軸１０５と同軸（軸線Ｏ１）で延在する回転軸１５８が設けられている。そして、回転軸１５８には、カム部材１５２が回転可能に支持されている。
カム部材１５２は、外周面が一対の湾曲面１５５により構成された楕円状の板材であり、カム部材１５２の中心（長軸と短軸との交点）に上述した回転軸１５８が取り付けられている。
【００４５】
一対の摺動部材１５３ａ，１５３ｂは、ケーシング１６１における対向する側壁部１５６において、面方向でオフセットする位置からそれぞれカラー１５７を介して挿通されている。具体的に、第１摺動部材１５３ａは、一端がケーシング１６１内でカム部材１５２の一方の湾曲面１５５における周方向一端側に接している。さらに、第１摺動部材１５３ａの他端側は、ハウジング１０１の側壁部１５６から外方に延在している。そして、第１摺動部材１５３ａの他端は、一方のローラ１０３を回転可能に支持している。また、第２摺動部材１５３ｂは、一端がケーシング１６１内でカム部材１５２の他方の湾曲面１５５における周方向一端側に接している。さらに、第２摺動部材１５３ｂの他端側は、ハウジング１０１の側壁部１５６から外方に延在している。そして、第２摺動部材１５３ｂの他端は、他方のローラ１０３を回転可能に支持している。
【００４６】
各付勢手段１５４は、コイルバネ等からなり、ケーシング１６１における対向する側壁部１６３とカム部材１５２とにそれぞれ接続されている。具体的に、一方の付勢手段１５４は、一端が一方の側壁部１６３に連結されている。さらに、一方の付勢手段１５４は、他端がカム部材１５２の一方の湾曲面１５５における周方向他端側に当接部材１６２を介して当接している。また、他方の付勢手段１５４は、一端が他方の側壁部１６３に連結されている。さらに、他方の付勢手段１５４は、他端がカム部材１５２の他方の湾曲面１５５における周方向他端側に当接部材１６２を介して当接している。すなわち、付勢手段１５４は、カム部材１５２を回転方向Ｇ１とは逆方向に付勢し得るように構成されている。また、当接部材１６２は、カム部材１５２の回転に伴ってカム部材１５２の周面を摺動可能に構成されている。
【００４７】
次に、第２実施形態のチューブポンプの作用について説明する。
駆動モータを駆動してケーシング１６１を軸線Ｏ１回りに回転させる。すると、押圧力調整手段１５１及びローラ１０３が一体となって軸線Ｏ１回りに回転する（図１０中矢印Ｇ１参照）。つまり、回転軸１５８またはモータ軸１０５と、ケーシング１６１と、は固定されており、駆動モータを駆動すれば押圧力調整手段１５１全体が回転する。なお、第１摺動部材１５３ａ及び第２摺動部材１５３ｂは、それぞれカラー１５７において摺動可能に支持されており、第１摺動部材１５３ａ及び第２摺動部材１５３ｂはケーシング１６１の回転に伴ってそれぞれ回転する。このとき、カム部材１５２には、チューブ１０２からローラ１０３に作用する反発力が、摺動部材１５３ａ，１５３ｂを介して回転方向Ｇ１と同方向に作用する。つまり、ローラ１０３がチューブ１０２の径方向（チューブ１０２から離間する方向）に変位するように反発力が働く。この反発力に従い、第１摺動部材１５３ａ及び第２摺動部材１５３ｂが、チューブ１０２から離間する方向に変位するための変位力が働く。この変位力のため、湾曲面１５５の先端にそれぞれ位置する第１摺動部材１５３ａ及び第２摺動部材１５３ｂが湾曲面１５５に倣ってカム部材１５２を回転方向Ｇ１に回転させようとする。
【００４８】
これに対し、カム部材１５２には、付勢手段１５４による付勢力が回転方向Ｇ１に抗するように作用する。つまり、カム部材１５２を回転方向Ｇ１に回転させようとする回転力と、付勢手段１５４による付勢力が釣り合っている。なおローラ１０３がチューブ１０２を押圧しながら回転することができる状態において、カム部材１５２を回転方向Ｇ１に回転させようとする回転力は、予め計測するなどして知られている。付勢手段１５４による付勢力は、この回転力と同一値として設計されている。
そのため、ローラ１０３は常に一定の押圧力でチューブ１０２を押圧しながら回転することができる。
【００４９】
図１１は、チューブポンプの動作説明図である。
ここで、チューブ１０２内の圧力が急上昇すると、この圧力変化に応じてチューブ１０２からローラ１０３に作用する反発力が大きくなり、カム部材１５２を回転方向Ｇ１に回転する力が大きくなる。すると、図１１に示すように、カム部材１５２を介して付勢手段１５４が圧縮され、カム部材１５２が軸線Ｏ１回りに回転する。これにより、摺動部材１５３ａ，１５３ｂは、カム部材１５２の各湾曲面１５５上を摺動しながらケーシング１６１内に縮退する。したがって、ローラ１０３がチューブ１０２の径方向（チューブ１０２から離間する方向）に移動する。そのため、ローラ１０３とハウジング１０１との間のスペースを拡大して、チューブ１０２内の圧力を緩和できる。よって、チューブ１０２内の圧力をほぼ一定に維持できる。すなわち、コイルバネのバネ定数は、チューブ１０２内の圧力が所望の値以内の場合は、圧縮変形せず、チューブ１０２内の圧力が所望の値を超えると、これに従って除々に圧縮変形する程度の強度に設定されている。
【００５０】
このように、本実施形態においても、上述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
また、本実施形態では、押圧力調整手段１５１において、カム部材１５２の回転許容角度を変更することで、ローラ１０３とハウジング１０１の内周面との距離を変更できる。これにより、ローラ１０３による押圧力Ｆ１を変更できる。
【００５１】
さらに、本実施形態では、カム部材１５２の回転許容角度を調整して、ローラ１０３をチューブ１０２から離間させることで、ローラ１０３によるチューブ１０２の押圧が解除される。この場合、カム部材１５２の回転方向前方にストッパ１７０を設け（図１０参照）、段階的にカム部材１５２の回転許容角度を設定することも可能である。
これにより、チューブ１０２がローラ１０３による押圧力Ｆ１を常に受けることを防止できるため、チューブ１０２の劣化進行を抑制できる。よって、チューブポンプＭの長寿命化を図ることができる。
【００５２】
なお、チューブ１０２内部の圧力上昇が解消されると、図１０で示したようにローラ１０３はチューブ１０２を押しつぶす形態（通常状態）に復帰する。上述した図１１では、カム部材１５２の回転力と付勢手段１５４の付勢力の均衡が崩れ、カム部材１５２が回転した形態を示した。これは、チューブ１０２の反発力により、第１摺動部材１５３ａ及び第２摺動部材１５３ｂがチューブ１０２の径方向（チューブ１０２から離間する方向）に変位し、カム部材１５２を回転方向Ｇ１に回転する力が大きくなったためである。
チューブ１０２内部の圧力上昇が解消され、この反発力が弱まると、付勢手段１５４の付勢力が、カム部材１５２を図１０に示す通常状態に戻そうとする復帰力として働く。この復帰力により、チューブ１０２の反発力によって変位した方向とは逆方向に第１摺動部材１５３ａ、第２摺動部材１５３ｂ及びローラ１０３が変位する。このように、チューブ１０２内部の圧力上昇が解消されると、ローラ１０３はチューブ１０２を押しつぶす形態に復帰する。カム部材１５２の回転力と、付勢手段１５４の付勢力と、の均衡が保たれているため、第１摺動部材１５３ａ及び第２摺動部材１５３ｂは図１０に示す位置で静止し、押圧力調整手段１５１はモータの回転によってチューブ１０２を押しつぶしながら回転する。
【００５３】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態では、押圧力調整手段をコイルバネ等の付勢手段により構成する点で上述した実施形態と相違している。図１２は、第３実施形態におけるチューブポンプの平面図である。
同図に示すように、本実施形態の押圧力調整手段２０１は、モータ軸１０５からハウジング１０１の内周面に向けて互いに逆方向に延在する一対のバネ部材２０２と、各バネ部材２０２の先端にそれぞれ連結され、ローラ１０３を回転可能に支持する軸受部材２０３と、各バネ部材２０２の付勢力を調整する調整機構２０４と、を備えている。
【００５４】
各バネ部材２０２は、基端側がモータ軸１０５に取り付けられた支持部材２１０に連結されている。一方、各バネ部材２０２の先端側は、軸受部材２０３にそれぞれ連結されている。これにより、ローラ１０３は、バネ部材２０２が弾性変形することで、チューブ１０２内の圧力変化に応じてチューブ１０２から接近離間する方向に移動可能に構成されている。
【００５５】
調整機構２０４は、各軸受部材２０３にそれぞれ連結された一対のアーム２１２を備えている。各アーム２１２は、クランク状に折り曲げられて構成され、一端側が各軸受部材２０３にそれぞれ連結されている。一方、各アーム２１２の他端側同士は、対向するように配置されている。また、アーム２１２の他端側にはアーム２１２の厚さ方向に貫通する貫通孔（不図示）が形成されている。そして、各アーム２１２は、他端側同士がボルト２１３及びナット２１４により締結されている。具体的に、アーム２１２の各貫通孔には、一方のアーム２１２側から他方のアーム２１２側に向けてボルト２１３が挿通され、他方のアーム２１２側からナット２１４が羅入されている。
【００５６】
この構成によれば、チューブ１０２内の圧力変化に応じてバネ部材２０２が弾性変形することで、アーム２１２が接近離間する方向に向かって移動することになる。これにより、ローラ１０３がチューブ１０２から離間する方向に移動する。そのため、ローラ１０３とハウジング１０１との間のスペースが拡大し、チューブ１０２内の圧力を緩和できる。
【００５７】
なお、チューブ１０２内部の圧力上昇が解消されると、図１２で示したようにローラ１０３はチューブ１０２を押しつぶす形態に復帰する。上述した形態では、バネ部材２０２の付勢力は、ローラ１０３がチューブ１０２を押圧しながら回転する値に設定されている。チューブ１０２内部の圧力が上昇すると、チューブ１０２の反発力により、バネ部材２０２はモータ軸１０５に向けて（ハウジング１０１の径方向内側に向けて）縮む。
チューブ１０２内部の圧力上昇が解消され、この反発力が弱まると、バネ部材２０２の付勢力が、ローラ１０３を図１２に示す通常状態に戻そうとする復帰力として働く。この復帰力により、チューブ１０２の反発力によって変位した方向とは逆方向（ハウジング１０１の径方向外側）にローラ１０３が変位する。これによって、チューブ１０２内部の圧力上昇が解消されると、ローラ１０３はチューブ１０２を押しつぶす形態に復帰する。
【００５８】
また、本実施形態では、ボルト２１３及びナット２１４間の距離に応じて、アーム２１２同士が接近離間する方向に移動し、バネ部材２０２が伸縮するようになっている。このため、ハウジング１０１とローラ１０３との間隔を調整することができる。この間隔を調整することは、ローラ１０３によるチューブ１０２の押圧力Ｆ１を調整することになる。
さらに、ハウジング１０１とローラ１０３との間隔の調整によりローラ１０３によるチューブ１０２の押圧力Ｆ１を調整することで、バネ部材２０２自体を変更することなく、ローラ１０３からチューブ１０２に作用する押圧力Ｆ１を変更することができる。
【００５９】
しかも、ボルト２１３及びナット２１４間の距離を調整して、ローラ１０３をチューブ１０２から離間させることで、ローラ１０３によるチューブ１０２の押圧が解除される。これにより、チューブ１０２がローラ１０３による押圧力Ｆ１を常に受けることを防止できる。そのため、チューブ１０２の劣化進行を抑制でき、チューブポンプＭの長寿命化を図ることができる。
【００６０】
なお、上述した第３実施形態では、調整機構２０４によりバネ部材２０２を圧縮し、チューブ１０２からローラ１０３を離間させる構成について説明した。しかし、これに限らず、図１３に示すように、押圧解除部材２２０を別体で設けるような構成にしても構わない。
具体的に、押圧解除部材２２０は、Ｃ字状の部材であり、アーム部２２１の両端に、アーム部２２１の延在方向に直交する規制部２２２が形成されている。そして、バネ部材２０２を圧縮した状態で各規制部２２２により軸受部材２０３同士を挟持することで、ローラ１０３をチューブ１０２から離間させた状態で保持できる。
【００６１】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上述した実施形態では、チューブ１０２をハウジング１０１に沿わせて円弧状に配索する構成について説明したが、ローラ１０３がハウジング１０１との間でチューブを押し潰しながら移動する構成であれば、適宜設計変更が可能である。例えば、チューブ１０２を直線状に配索しても構わない。
【００６２】
さらに、上述した実施形態では、チューブポンプＭを用いて加圧充填する構成について説明したが、これに限られない。すなわち、液体噴射ヘッド４における噴射面に対向する位置に吸引キャップを設け、この吸引キャップ内を吸引する際にチューブポンプＭを用いても構わない。
また、押圧力調整手段は、チューブ１０２からローラ１０３に作用する力に応じて、チューブ１０２から接近離間する構成であれば、適宜設計変更が可能である。例えば、ローラ１０３を可倒可能なアームの先端で支持し、弾性部材を介してローラ１０３をチューブ１０２側に向かって付勢するように構成してもよい。この場合であっても、チューブ１０２内の圧力に応じてローラ１０３が変位するので、上述した実施形態と同様の効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１…液体噴射記録装置 ４…液体噴射ヘッド ５０…液体収容体 ５１…液体供給管 １０２…チューブ １０３…ローラ（押圧手段） １０５…モータ軸（回転軸） １２１…オイルダンパー（押圧力調整手段） １２４，１３１…シリンダ １５１，２０１…押圧力調整手段 １２７，１３３…ピストン １２８，１３４…ピストンロッド １５２…カム部材 １５３…摺動部材 ２０２…バネ部材 ２０４…調整機構 Ｍ…チューブポンプ Ｐ…オイル（第１流体） Ｑ…ガス（第２流体）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チューブポンプ及びそれを備えた液体噴射記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、記録紙等の被記録媒体にインク滴等の液体を噴射して画像や文字等の記録を行う液体噴射記録装置が知られている。液体噴射記録装置は、液体を噴射する液体噴射ヘッドと、液体噴射ヘッドが搭載され記録紙等の被記録媒体に対して往復動するキャリッジと、液体噴射ヘッドに液体を供給する液体収容体とを備えている。
また、液体噴射記録装置では、液体の不吐出状態を回復させる際に、液体噴射ヘッドを封止して噴射ノズルから液体を吸引したり、液体収容体から液体噴射ヘッドに向けて液体を供給する際に、両者を接続する液体供給管内を加圧してインクを圧送（いわゆる、加圧充填）したりするために、チューブポンプが採用されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
チューブポンプは、円筒状に形成されるケースの内周面に沿って配設されるチューブと、ケース内周面に向けてチューブを押圧するローラと、ローラをケース内周面の周方向に沿って転動させる回転体とを備えている。この場合、モータによって回転体を回転させると、ローラがケース内周面に向かってチューブを押し潰しながら、ケース内周面に沿って転動する。これにより、チューブポンプ内の液体を下流側に押し出すようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２４０５７５号公報
【特許文献２】特開平８−２８４５３号公報
【特許文献３】特開平１１−１９２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したチューブポンプでは、チューブ内の目詰まり等によりチューブ内の圧力が急上昇するのを抑制するために、防爆対策を講じる必要がある。この防爆対策としては、チューブ内の圧力や流量等を検出するセンサ類を設け、これらセンサ類の検出結果に基づいてモータを制御したり、流量制御弁等を設けたりする構成が知られている。
しかしながら、このような構成では、部品増加によるコストアップや、構成の複雑化に繋がるという問題がある。しかも、液体噴射記録装置用のチューブポンプでは、高回転・高停止精度は要求されないので、装置の低コスト化を図るためにより安価なモータを採用することが望まれている。
【０００６】
また、チューブポンプの未使用時において、ローラによりチューブの一箇所を押圧し続けると、チューブの劣化進行に繋がるという問題もある。
さらに、チューブポンプにおいては、チューブやケースの製造バラツキにより、ローラによる押圧力に対するチューブ内の圧力が異なる虞があり、吸引圧や吐出圧にバラツキが生じるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであって、装置の低コスト化及び構成の簡素化を図った上で、防爆対策を行うことができ、また、チューブの劣化進行を抑制できるとともに、吸引圧や吐出圧のバラツキを低減できるチューブポンプ及びそれを備えた液体噴射記録装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明のチューブポンプは、可撓性を有するチューブと、前記チューブを外側から押圧しながら、前記チューブの軸方向に沿って移動する押圧手段と、を備え、前記押圧手段が前記チューブを押し潰しながら移動することで、前記チューブ内に収容される流体を圧送するチューブポンプにおいて、前記押圧手段には、前記チューブから前記押圧手段に作用する力に応じて、前記チューブから接近離間する方向に向かって前記押圧手段を変位可能とする押圧力調整手段が設けられていることを特徴としている。
【０００９】
この構成によれば、チューブ内の圧力が高まると、チューブに押されて押圧力調整手段が押圧手段をチューブから離間する方向に向かって変位させるので、これに倣ってチューブが復元する。よって、チューブの断面積を拡大させ、チューブ内の圧力を緩和できる。そのため、チューブ内の圧力をほぼ一定に維持できる。これにより、チューブ内の圧力や流量を検出するセンサ類を設けたり、流量制御弁等を設けたりすることなく防爆対策を行うことができる。そのため、チューブポンプのコストアップを抑制できるとともに、構成の簡素化を図ることができる。また、防爆対策のために駆動モータの回転制御を行う必要もないので、比較的安価な駆動モータを採用できる。これによっても、チューブポンプのコストアップを抑制できる。
【００１０】
さらに、チューブポンプの未使用時には、押圧手段をチューブから離間する方向に変位させておくことで、押圧手段によるチューブの押圧を解除できる。このため、チューブが押圧手段による押圧力を常に受けることを防止できるので、チューブの劣化進行を抑制でき、チューブポンプの長寿命化を図ることができる。
しかも、チューブ内の圧力を一定に維持できるということは、換言すればチューブ等の製造バラツキを吸収できるということになる。このため、チューブポンプの吸引圧や吐出圧のバラツキを低減できる。
また、押圧手段による押圧力を調整することで、チューブ径や肉厚の異なる様々なチューブに対して同一の押圧力調整手段を使用することができる。すなわち、部品の共用化が可能なるので、それぞれのチューブに適した部品を別々に製造する場合に比べて、低コスト化及び製造効率の向上を図ることができる。
【００１１】
また、前記押圧力調整手段は、オイルが封入されるシリンダと、前記シリンダ内を移動可能なピストンと、一端側が前記ピストンに連結される一方、他端側が前記シリンダから突出して前記押圧手段を支持するピストンロッドと、を有し、前記ピストンロッドは、前記チューブから接近離間する方向に向かって前記シリンダ内を進退可能に構成されていることを特徴としている。
この構成によれば、チューブから押圧手段に作用する力に応じてピストンロッドが変位するため、チューブ内の圧力をほぼ一定に維持できる。
また、シリンダ内の圧力を変更することで、押圧手段によるチューブの押圧力を変更できる。これにより、チューブ等の製造バラツキを吸収できるため、通常使用時におけるチューブポンプの吸引圧や吐出圧のバラツキを低減できる。
また、押圧手段による押圧力を変更することで、チューブ径や肉厚の異なる様々なチューブに対して同一の押圧力調整手段を使用することができる。そのため、それぞれのチューブに適した部品を別々に製造する場合に比べて、低コスト化及び製造効率の向上を図ることができる。
さらに、シリンダ内の圧力を調整して、押圧手段をチューブから離間させることで、押圧手段によるチューブの押圧が解除される。このため、チューブの劣化進行を抑制でき、チューブポンプの長寿命化を図ることができる。
【００１２】
また、前記シリンダは、軸方向に沿って前記ピストンが摺動する内筒と、前記内筒と同軸で、かつ外側に配置された外筒とを有していることを特徴としている。
この構成によれば、いわゆる複筒式のオイルダンパーを採用することで、チューブポンプのような小型の部品であっても充分なストローク量を確保できる。
【００１３】
また、記押圧力調整手段は、回転軸に取り付けられたカム部材と、一端側が前記カム部材の周面を摺動する一方、他端側が前記押圧手段を支持する摺動部材と、を有し、前記摺動部材は、前記カム部材の回転に伴って前記チューブから接近離間する方向に向かって変位可能に構成されていることを特徴としている。
この構成によれば、チューブから押圧手段に作用する力に応じて摺動部材が変位するため、チューブ内の圧力をほぼ一定に維持できる。
また、カム部材の角度を変更することで、押圧手段によるチューブの押圧力を変更できる。これにより、チューブ等の製造バラツキを吸収できるため、通常使用時におけるチューブポンプの吸引圧や吐出圧のバラツキを低減できる。
また、押圧手段による押圧力を変更することで、チューブ径や肉厚の異なる様々なチューブに対して同一の押圧力調整手段を使用することができる。そのため、それぞれのチューブに適した押圧力調整手段を別々に製造する場合に比べて、低コスト化及び製造効率の向上を図ることができる。
さらに、カム部材の角度を調整して、押圧手段をチューブから離間させることで、押圧手段によるチューブの押圧が解除される。このため、チューブの劣化進行を抑制でき、チューブポンプの長寿命化を図ることができる。
【００１４】
また、前記押圧力調整手段は、前記押圧手段を前記チューブに向けて付勢するバネ部材と、前記バネ部材のバネ長を調整することにより前記バネ部材の付勢力を調整する調整機構とを備えていることを特徴としている。
この構成によれば、チューブ内の圧力変化に応じて付勢手段が弾性変形することで、チューブ内の圧力をほぼ一定に維持できる。
また、調整機構によりバネ部材のバネ長を調整することにより、バネ部材の付勢力を調整できるので、押圧手段によるチューブの押圧力を変更できる。これにより、チューブ等の製造バラツキを吸収できるため、通常使用時におけるチューブポンプの吸引圧や吐出圧のバラツキを低減できる。
また、押圧手段による押圧力を変更することで、チューブ径や肉厚の異なる様々なチューブに対して同一の押圧力調整手段を使用することができる。そのため、それぞれのチューブに適した押圧力調整手段を別々に製造する場合に比べて、低コスト化及び製造効率の向上を図ることができる。
さらに、付勢手段の付勢力を調整して、押圧手段をチューブから離間させることで、押圧手段によるチューブの押圧が解除される。これにより、チューブの劣化進行を抑制できるため、チューブポンプの長寿命化を図ることができる。
【００１５】
また、本発明の液体噴射記録装置は、液体が収容される液体収容体と、前記液体を噴射する液体噴射ヘッドと、液体供給管を通じて前記液体収容体内の前記液体を前記液体噴射ヘッドに向けて圧送する上記本発明のチューブポンプと、を有していることを特徴としている。
この構成によれば、上記本発明のチューブポンプを備えているため、低コスト化及び装置の簡素化を図った上で、信頼性の高い液体噴射記録装置を提供できるとともに、長寿命化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るチューブポンプ及び液体噴射記録装置によれば、装置の低コスト化及び構成の簡素化を図った上で、防爆対策を行うとともに、チューブの劣化進行を抑制でき、吸引圧や吐出圧のバラツキを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】液体噴射記録装置を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態におけるチューブポンプの平面図である。
【図３】オイルダンパーの断面図である。
【図４】第１実施形態におけるチューブポンプの通常時における動作説明図である。
【図５】第１実施形態におけるチューブ内圧力の上昇時における動作説明図である。
【図６】チューブポンプの動作説明図である。
【図７】オイルダンパーの動作説明図である。
【図８】オイルダンパーの他の構成を示す断面図である。
【図９】オイルダンパーの動作説明図である。
【図１０】第２実施形態におけるチューブポンプの平面図である。
【図１１】チューブポンプの動作説明図である。
【図１２】第３実施形態におけるチューブポンプの平面図である。
【図１３】チューブポンプの他の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施形態）
次に、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
（液体噴射記録装置）
図１は、液体噴射記録装置を示す斜視図である。
同図に示すように、液体噴射記録装置１は、紙等の被記録媒体Ｓを搬送する一対の搬送手段２，３と、被記録媒体Ｓに液体を噴射する液体噴射ヘッド４と、液体噴射ヘッド４に液体を供給する液体供給手段５と、液体噴射ヘッド４を被記録媒体Ｓの搬送方向（主走査方向）と略直交する方向（副走査方向）に走査させる走査手段６とを備えている。以下、副走査方向をＸ方向、主走査方向をＹ方向として説明する。
【００１９】
一対の搬送手段２，３は、それぞれＸ方向に延びて設けられたグリッドローラ２０，３０と、グリッドローラ２０，３０に沿ってそれぞれに平行に延びるピンチローラ２１，３１と、詳細は図示しないがグリッドローラ２０，３０を軸回りに回転動作させるモータ等の駆動機構とを備えている。
【００２０】
液体供給手段５は、液体が収容された液体収容体５０と、液体収容体５０と液体噴射ヘッド４とを接続する液体供給管５１とを備えている。液体収容体５０は、複数備えられており、具体的には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類の液体が収容された液体タンク５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｂが並べて設けられている。液体タンク５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０ＢのそれぞれにはチューブポンプＭが設けられており、液体供給管５１を通じて液体を液体噴射ヘッド４へ押圧移動できる。液体供給管５１は、液体噴射ヘッド４（キャリッジユニット６２）の動作に対応可能な可撓性を有するフレキシブルホースからなる。
【００２１】
走査手段６は、Ｘ方向に延びて設けられた一対のガイドレール６０，６１と、一対のガイドレール６０，６１に沿って摺動可能なキャリッジユニット６２と、キャリッジユニット６２をＸ方向に移動させる駆動機構６３と、を備えている。駆動機構６３は、一対のガイドレール６０，６１の間に配設された一対のプーリ６４，６５と、一対のプーリ６４，６５間に巻回された無端ベルト６６と、一方のプーリ６４を回転駆動させる駆動モータ６７とを備えている。
【００２２】
一対のプーリ６４，６５は、一対のガイドレール６０，６１の両端部間にそれぞれ配設されており、Ｘ方向に間隔をあけて配置されている。無端ベルト６６は一対のガイドレール６０，６１間に配設されており、この無端ベルト６６にはキャリッジユニット６２が連結されている。キャリッジユニット６２の基端部６２ａには複数の液体噴射ヘッド４が搭載されており、具体的には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類の液体に個別に対応する液体噴射ヘッド４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂが副走査方向に並んで搭載されている。
【００２３】
（チューブポンプ）
図２はチューブポンプの平面図である。
同図に示すように、本実施形態のチューブポンプＭは、ハウジング１０１と、ハウジング１０１の内周面に沿って配索された可撓性を有するチューブ１０２と、チューブ１０２をハウジング１０１の内周面に向けて押圧する一対のローラ（押圧手段）１０３と、各ローラ１０３をハウジング１０１の内周面に沿って転動させる回転体１０４と、を備えている。
【００２４】
ハウジング１０１は、平面視Ｕ字状の部材であり、その内周面は軸線Ｏ１回りに所定角度範囲（例えば、１８０度程度）に亘って円弧状に形成された円弧部１１１と、円弧部１１１の周方向両端から接線方向に延在する延在部１１２とを有している。
チューブ１０２は、一端（吸引口１０２ａ）が上流側に配置された上述した液体タンク５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｂ（図１参照）の供給口（不図示）にチューブコネクタ（不図示）を介して接続されている。一方、下流側に配置された液体供給管５１（図１参照）に、チューブ１０２の他端（吐出口１０２ｂ）がチューブコネクタ（不図示）を介して接続されている。チューブ１０２は、その軸方向とハウジング１０１の内周面の周方向とを一致させた状態で、外周面の一部がハウジング１０１の内周面に接するようにハウジング１０１の全周に亘って配索されている。すなわち、チューブ１０２は、ハウジング１０１内で略Ｕ字状に保持されている。
【００２５】
回転体１０４は、ハウジング１０１の径方向内側において、ＤＣモータ等の図示しない駆動モータのモータ軸１０５に固定されている。そして、回転体１０４は、駆動モータの駆動により軸線Ｏ１回りに所定の速度で回転するように構成されている（図２中Ｇ１）。
【００２６】
図３はオイルダンパーの断面図である。
ここで、同図に示すように、回転体１０４は、チューブ１０２内の圧力変化に応じて伸縮可能な一対のオイルダンパー（押圧力調整手段）１２１を備えている。各オイルダンパー１２１は、いわゆる複筒式のオイルダンパーであり、軸線Ｏ１からハウジング１０１の内周面に向けて（径方向外側に向けて）互いに逆方向に延在している。具体的に、オイルダンパー１２１は、同軸上に配置された外筒１２２及び内筒１２３を有するシリンダ１２４と、外筒１２２及び内筒１２３の間に配置され、外筒１２２及び内筒１２３を連通させる連通孔１２５が形成されたベースバルブ１２６と、内筒１２３を軸方向で区画するピストン１２７と、ピストン１２７に連結されて、シリンダ１２４の軸方向に沿って延在するピストンロッド１２８と、を備えている。また、シリンダ１２４内には、互いに交じり合わない２種類の流体（オイル（第１流体）Ｐ及びガス（第２流体）Ｑ）が封入され、ベースバルブ１２６の連通孔１２５を通じて内筒１２３及び外筒１２２を流通可能に構成されている。なお、シリンダ１２４内に封入するものは、流体であればオイルに限られない。
【００２７】
ピストン１２７は、内筒１２３の軸方向に貫通する貫通孔１２７ａを有し、内筒１２３内を軸方向に摺動可能に構成されている。
ピストンロッド１２８は、一端側がシリンダ１２４（内筒１２３）内でピストン１２７に連結されている。一方、ピストンロッド１２８の他端側は、シリンダ１２４の外方に突出している。そして、ピストンロッド１２８の他端には、ローラ１０３が回転可能に支持されている（図２参照）。
【００２８】
各ローラ１０３は、各ピストンロッド１２８の他端、すなわち軸線Ｏ１回りで１８０度間隔に配置された部材である。各ローラ１０３の軸線Ｏ２は、軸線Ｏ１に平行に配置されている。各ローラ１０３は、その外周面がチューブ１０２におけるハウジング１０１とは反対側に接するように構成されている。すなわち、チューブ１０２は、ローラ１０３とハウジング１０１の円弧部１１１との間に挟持され、径方向Ｒから押圧されている。そして、ローラ１０３は、回転体１０４の回転により軸線Ｏ１回りに公転（図２中Ｇ１）するとともに、軸線Ｏ２回りに自転（図２中Ｇ２）するように構成されている。なお、本実施形態におけるチューブ１０２の径方向Ｒとは、チューブ１０２の軸方向と直交する方向のうち、ハウジング１０１の周壁の法線方向と一致する方向である。
【００２９】
上述のとおり、一対のローラ１０３は、軸線Ｏ１を中心として１８０度異なる位置に対向して配置されている。これにより、本実施形態のチューブポンプＭは、ローラ１０３が対向する方向にチューブ１０２を押圧することができる。そのため、一対のローラ１０３は、常に軸線Ｏ１を中心として一定の力でチューブ１０２を押圧することができる。すなわち、ローラ１０３の押圧方向は、チューブ１０２の径方向Ｒに一致している。これにより、本実施形態のチューブポンプＭは、送液時に安定した送液状態を維持することができる。なお、上述の通り本実施形態においては一対のローラ１０３を示すが、単一のローラ１０３を用いても以下に説明する形態を実施することができる。
【００３０】
（作用）
次に、上述したチューブポンプの作用について説明する。図４はチューブポンプの通常時における動作説明図であり、図５はチューブ内の圧力上昇時における動作説明図である。
まず、図４に示すように、駆動モータを駆動して回転体１０４を軸線Ｏ１回りに回転させる。すると、回転体１０４に取り付けられたローラ１０３が軸線Ｏ１回りに公転する。そして、ローラ１０３が、ハウジング１０１の円弧部１１１との間でチューブ１０２を径方向に沿って押し潰しながら、チューブ１０２上を軸方向に沿って移動する。これにより、チューブ１０２内におけるローラ１０３の公転方向奥側（進行方向側）が加圧され、チューブ１０２内の液体が下流側に向けて順次圧送される。このとき、ローラ１０３は、チューブ１０２外周面との間の摩擦力により、軸線Ｏ２回りに自転するため、チューブ１０２上をスムーズに移動する。
【００３１】
そして、チューブ１０２内を圧送された液体は、チューブ１０２の吐出口１０２ｂから液体供給管５１内に吐出され、液体供給管５１を通って液体噴射ヘッド４へ供給される。これにより、液体噴射ヘッド４への加圧充填を行うことができる。
一方、ローラ１０３が公転することで、ローラ１０３の公転方向手前側は負圧となる。これにより、チューブ１０２の吸引口１０２ａから液体収容体５０に収容された液体がチューブ１０２内に吸引される。これにより、液体収容体５０に収容された液体を、チューブポンプＭにより順次吸引できる。
【００３２】
ここで、チューブポンプＭの作動時、ローラ１０３は常に一定の押圧力でチューブ１０２を押圧している。具体的には、ローラ１０３からチューブ１０２に径方向Ｒに沿って押圧力Ｆ１が作用する。さらに、ローラ１０３は、回転体１０４の回転によりチューブ１０２上を軸方向に沿って移動するため、ローラ１０３からチューブ１０２に軸方向に沿って回転力Ｆ２が作用する。また、チューブ１０２に押圧力Ｆ１が作用することで、この押圧力Ｆ１に抗するようにチューブ１０２からローラ１０３に反発力が作用する。この反発力は、チューブ１０２内の圧力変化によって変動する。
【００３３】
ところで、上述したようにチューブ１０２内で目詰まり等を起こすと、チューブ１０２内の圧力が急上昇するという問題がある。
【００３４】
図６，図７は、チューブポンプの動作説明図であり、図６はチューブポンプの平面図、図７はオイルダンパーの断面図を示している。
図５〜図７に示すように、チューブ１０２内の圧力が急上昇すると、この圧力変化に応じてチューブ１０２からローラ１０３に作用する反発力が大きくなる。すると、オイルダンパー１２１のピストンロッド１２８がシリンダ１２４（内筒１２３）内を縮退移動する。これにより、ローラ１０３がチューブ１０２の径方向（チューブ１０２から離間する方向）に変位する。そのため、ローラ１０３とハウジング１０１との間のスペースが拡大することで、チューブ１０２の断面積が増加してチューブ１０２内の圧力を緩和できる。よって、チューブ１０２内の圧力をほぼ一定に維持できる。
【００３５】
このように、本実施形態では、チューブ１０２からローラ１０３に作用する力に応じて、チューブ１０２から離間する方向にローラ１０３を移動可能とするオイルダンパー１２１を設ける構成とした。
この構成によれば、チューブ１０２内の圧力が高まるとチューブ１０２に押されてオイルダンパー１２１のピストンロッド１２８がチューブ１０２から離間する方向に変位するので、ローラ１０３とハウジング１０１との間のスペースが拡大し、チューブ１０２内の圧力を緩和できる。これにより、チューブ１０２内の圧力や流量を検出するセンサ類を設けたり、流量制御弁等を設けたりすることなく防爆対策を行うことができる。そのため、チューブポンプＭのコストアップを抑制できるとともに、構成の簡素化を図ることができる。また、防爆対策ために駆動モータの回転制御を行う必要もないので、比較的安価な駆動モータを採用できる。これによっても、チューブポンプＭのコストアップを抑制できる。
【００３６】
しかも、本実施形態では、オイルダンパー１２１内の圧力を変更することで、ローラ１０３による押圧力Ｆ１を変更できる。これにより、チューブ１０２やローラ１０３等の製造バラツキを吸収できるため、通常使用時におけるチューブポンプＭの吸引圧や吐出圧のバラツキを低減できる。
【００３７】
また、ローラ１０３による押圧力Ｆ１を変更することで、チューブ径や肉厚の異なる様々なチューブ１０２に対して同一のオイルダンパー１２１を使用することができる。すなわち、オイルダンパー１２１の共用化が可能なるので、それぞれのチューブ１０２に適したオイルダンパー１２１を別々に製造する場合に比べて、低コスト化及び製造効率の向上を図ることができる。
また、本実施形態では、押圧力調整手段に複筒式のオイルダンパー１２１を採用することで、チューブポンプＭのような小型の部品であっても充分なストローク量を確保できる。
【００３８】
ところで、チューブポンプＭの未使用時において、チューブポンプＭの回転が停止すると、ローラ１０３はチューブ１０２の一箇所を押圧し続けることになる。その結果、チューブ１０２の劣化が進行する虞がある。
そこで、本実施形態では、オイルダンパー１２１の圧力を調整して、ローラ１０３をチューブ１０２から離間させることで、ローラ１０３によるチューブ１０２の押圧が解除される。これにより、チューブ１０２がローラ１０３による押圧力Ｆ１を常に受けることを防止できる。そのため、チューブ１０２の劣化進行を抑制でき、チューブポンプＭの長寿命化を図ることができる。
【００３９】
そして、本実施形態の液体噴射記録装置１は、上述したチューブポンプＭを備えているため、低コスト化及び装置の簡素化を図った上で、信頼性の向上できるとともに、長寿命化を図ることができる。
【００４０】
なお、上述した第１実施形態では、押圧力調整手段に複筒式のオイルダンパー１２１を用いた場合について説明した。しかし、これに限らず、いわゆる単筒式のオイルダンパー１３０を用いても構わない。具体的には、図８に示すように、オイルダンパー１３０は、シリンダ１３１と、シリンダ１３１を軸方向に沿って第１室１３１ａ及び第２室１３１ｂに区画するとともに、シリンダ１３１内を軸方向に沿って摺動可能に構成されたフリーピストン１３２と、軸方向に沿って貫通する貫通孔１３３ａを有し、第１室１３１ａ内を軸方向に摺動可能なピストン１３３と、ピストン１３３に連結されて、シリンダ１３１の軸方向に沿って延在するピストンロッド１３４と、を備えている。なお、第１室１３１ａ内にはオイルＰが封入され、第２室１３１ｂ内にはガスＱが封入されている。
【００４１】
この構成によれば、上述した複筒式のオイルダンパー１２１と同様に、図９に示すように、チューブ１０２からローラ１０３に作用する反発力に応じて、ピストンロッド１３４がシリンダ１３１内を縮退移動する。これにより、上述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
また、上述した複筒式のオイルダンパー１２１に比べて構造の簡素化が可能になり、低コストなチューブポンプＭを提供できる。
【００４２】
なお、チューブ１０２内部の圧力上昇が解消されると、図３，図８で示したようにローラ１０３はチューブ１０２を押しつぶす形態（通常状態）に復帰する。上述した図７及び図９では、封入されているガスＱが圧縮された形態を示した。これは、チューブ１０２の反発力により、ピストンロッド１２８，１３４がチューブ１０２の径方向（チューブ１０２から離間する方向）に変位し、ピストン１２７，１３３がオイルＰを押圧したためである。
チューブ１０２内部の圧力上昇が解消され、この反発力が弱まると、圧縮されたガスＱが通常状態に戻ろうとする復帰力が働く。この復帰力により、チューブ１０２の反発力によって変位した方向とは逆方向にピストン１２７，１３３、ピストンロッド１２８，１３４及びローラ１０３が変位する。これによって、チューブ１０２内部の圧力上昇が解消されると、ローラ１０３はチューブ１０２を押しつぶす形態に復帰する。
【００４３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図１０は第２実施形態におけるチューブポンプの平面図である。本実施形態では、押圧力調整手段にカム機構を採用する点で、上述した第１実施形態と相違している。なお、以下の説明では、上述した第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
図１０に示すように、本実施形態の押圧力調整手段１５１は、モータ軸（回転軸）１０５に固定されたケーシング１６１と、ケーシング１６１内に回転可能に収容されたカム部材１５２と、カム部材１５２の回転に伴ってカム部材１５２の周面に摺接しながら、チューブ１０２の径方向に向けて移動する一対の摺動部材（第１摺動部材１５３ａ及び第２摺動部材１５３ｂ）と、ケーシング１６１及びカム部材１５２の間に配置された一対の付勢手段１５４と、を備えている。
【００４４】
ケーシング１６１は、直方体形状に形成され、その後壁部１５９（図１０中奥側の壁部）の中心部にモータ軸１０５が固定されている。そして、ケーシング１６１は、駆動モータの駆動により軸線Ｏ１回りに回転するように構成されている。また、ケーシング１６１内には、モータ軸１０５と同軸（軸線Ｏ１）で延在する回転軸１５８が設けられている。そして、回転軸１５８には、カム部材１５２が回転可能に支持されている。
カム部材１５２は、外周面が一対の湾曲面１５５により構成された楕円状の板材であり、カム部材１５２の中心（長軸と短軸との交点）に上述した回転軸１５８が取り付けられている。
【００４５】
一対の摺動部材１５３ａ，１５３ｂは、ケーシング１６１における対向する側壁部１５６において、面方向でオフセットする位置からそれぞれカラー１５７を介して挿通されている。具体的に、第１摺動部材１５３ａは、一端がケーシング１６１内でカム部材１５２の一方の湾曲面１５５における周方向一端側に接している。さらに、第１摺動部材１５３ａの他端側は、ハウジング１０１の側壁部１５６から外方に延在している。そして、第１摺動部材１５３ａの他端は、一方のローラ１０３を回転可能に支持している。また、第２摺動部材１５３ｂは、一端がケーシング１６１内でカム部材１５２の他方の湾曲面１５５における周方向一端側に接している。さらに、第２摺動部材１５３ｂの他端側は、ハウジング１０１の側壁部１５６から外方に延在している。そして、第２摺動部材１５３ｂの他端は、他方のローラ１０３を回転可能に支持している。
【００４６】
各付勢手段１５４は、コイルバネ等からなり、ケーシング１６１における対向する側壁部１６３とカム部材１５２とにそれぞれ接続されている。具体的に、一方の付勢手段１５４は、一端が一方の側壁部１６３に連結されている。さらに、一方の付勢手段１５４は、他端がカム部材１５２の一方の湾曲面１５５における周方向他端側に当接部材１６２を介して当接している。また、他方の付勢手段１５４は、一端が他方の側壁部１６３に連結されている。さらに、他方の付勢手段１５４は、他端がカム部材１５２の他方の湾曲面１５５における周方向他端側に当接部材１６２を介して当接している。すなわち、付勢手段１５４は、カム部材１５２を回転方向Ｇ１とは逆方向に付勢し得るように構成されている。また、当接部材１６２は、カム部材１５２の回転に伴ってカム部材１５２の周面を摺動可能に構成されている。
【００４７】
次に、第２実施形態のチューブポンプの作用について説明する。
駆動モータを駆動してケーシング１６１を軸線Ｏ１回りに回転させる。すると、押圧力調整手段１５１及びローラ１０３が一体となって軸線Ｏ１回りに回転する（図１０中矢印Ｇ１参照）。つまり、回転軸１５８またはモータ軸１０５と、ケーシング１６１と、は固定されており、駆動モータを駆動すれば押圧力調整手段１５１全体が回転する。なお、第１摺動部材１５３ａ及び第２摺動部材１５３ｂは、それぞれカラー１５７において摺動可能に支持されており、第１摺動部材１５３ａ及び第２摺動部材１５３ｂはケーシング１６１の回転に伴ってそれぞれ回転する。このとき、カム部材１５２には、チューブ１０２からローラ１０３に作用する反発力が、摺動部材１５３ａ，１５３ｂを介して回転方向Ｇ１と同方向に作用する。つまり、ローラ１０３がチューブ１０２の径方向（チューブ１０２から離間する方向）に変位するように反発力が働く。この反発力に従い、第１摺動部材１５３ａ及び第２摺動部材１５３ｂが、チューブ１０２から離間する方向に変位するための変位力が働く。この変位力のため、湾曲面１５５の先端にそれぞれ位置する第１摺動部材１５３ａ及び第２摺動部材１５３ｂが湾曲面１５５に倣ってカム部材１５２を回転方向Ｇ１に回転させようとする。
【００４８】
これに対し、カム部材１５２には、付勢手段１５４による付勢力が回転方向Ｇ１に抗するように作用する。つまり、カム部材１５２を回転方向Ｇ１に回転させようとする回転力と、付勢手段１５４による付勢力が釣り合っている。なおローラ１０３がチューブ１０２を押圧しながら回転することができる状態において、カム部材１５２を回転方向Ｇ１に回転させようとする回転力は、予め計測するなどして知られている。付勢手段１５４による付勢力は、この回転力と同一値として設計されている。
そのため、ローラ１０３は常に一定の押圧力でチューブ１０２を押圧しながら回転することができる。
【００４９】
図１１は、チューブポンプの動作説明図である。
ここで、チューブ１０２内の圧力が急上昇すると、この圧力変化に応じてチューブ１０２からローラ１０３に作用する反発力が大きくなり、カム部材１５２を回転方向Ｇ１に回転する力が大きくなる。すると、図１１に示すように、カム部材１５２を介して付勢手段１５４が圧縮され、カム部材１５２が軸線Ｏ１回りに回転する。これにより、摺動部材１５３ａ，１５３ｂは、カム部材１５２の各湾曲面１５５上を摺動しながらケーシング１６１内に縮退する。したがって、ローラ１０３がチューブ１０２の径方向（チューブ１０２から離間する方向）に移動する。そのため、ローラ１０３とハウジング１０１との間のスペースを拡大して、チューブ１０２内の圧力を緩和できる。よって、チューブ１０２内の圧力をほぼ一定に維持できる。すなわち、コイルバネのバネ定数は、チューブ１０２内の圧力が所望の値以内の場合は、圧縮変形せず、チューブ１０２内の圧力が所望の値を超えると、これに従って除々に圧縮変形する程度の強度に設定されている。
【００５０】
このように、本実施形態においても、上述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
また、本実施形態では、押圧力調整手段１５１において、カム部材１５２の回転許容角度を変更することで、ローラ１０３とハウジング１０１の内周面との距離を変更できる。これにより、ローラ１０３による押圧力Ｆ１を変更できる。
【００５１】
さらに、本実施形態では、カム部材１５２の回転許容角度を調整して、ローラ１０３をチューブ１０２から離間させることで、ローラ１０３によるチューブ１０２の押圧が解除される。この場合、カム部材１５２の回転方向前方にストッパ１７０を設け（図１０参照）、段階的にカム部材１５２の回転許容角度を設定することも可能である。
これにより、チューブ１０２がローラ１０３による押圧力Ｆ１を常に受けることを防止できるため、チューブ１０２の劣化進行を抑制できる。よって、チューブポンプＭの長寿命化を図ることができる。
【００５２】
なお、チューブ１０２内部の圧力上昇が解消されると、図１０で示したようにローラ１０３はチューブ１０２を押しつぶす形態（通常状態）に復帰する。上述した図１１では、カム部材１５２の回転力と付勢手段１５４の付勢力の均衡が崩れ、カム部材１５２が回転した形態を示した。これは、チューブ１０２の反発力により、第１摺動部材１５３ａ及び第２摺動部材１５３ｂがチューブ１０２の径方向（チューブ１０２から離間する方向）に変位し、カム部材１５２を回転方向Ｇ１に回転する力が大きくなったためである。
チューブ１０２内部の圧力上昇が解消され、この反発力が弱まると、付勢手段１５４の付勢力が、カム部材１５２を図１０に示す通常状態に戻そうとする復帰力として働く。この復帰力により、チューブ１０２の反発力によって変位した方向とは逆方向に第１摺動部材１５３ａ、第２摺動部材１５３ｂ及びローラ１０３が変位する。このように、チューブ１０２内部の圧力上昇が解消されると、ローラ１０３はチューブ１０２を押しつぶす形態に復帰する。カム部材１５２の回転力と、付勢手段１５４の付勢力と、の均衡が保たれているため、第１摺動部材１５３ａ及び第２摺動部材１５３ｂは図１０に示す位置で静止し、押圧力調整手段１５１はモータの回転によってチューブ１０２を押しつぶしながら回転する。
【００５３】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態では、押圧力調整手段をコイルバネ等の付勢手段により構成する点で上述した実施形態と相違している。図１２は、第３実施形態におけるチューブポンプの平面図である。
同図に示すように、本実施形態の押圧力調整手段２０１は、モータ軸１０５からハウジング１０１の内周面に向けて互いに逆方向に延在する一対のバネ部材２０２と、各バネ部材２０２の先端にそれぞれ連結され、ローラ１０３を回転可能に支持する軸受部材２０３と、各バネ部材２０２の付勢力を調整する調整機構２０４と、を備えている。
【００５４】
各バネ部材２０２は、基端側がモータ軸１０５に取り付けられた支持部材２１０に連結されている。一方、各バネ部材２０２の先端側は、軸受部材２０３にそれぞれ連結されている。これにより、ローラ１０３は、バネ部材２０２が弾性変形することで、チューブ１０２内の圧力変化に応じてチューブ１０２から接近離間する方向に移動可能に構成されている。
【００５５】
調整機構２０４は、各軸受部材２０３にそれぞれ連結された一対のアーム２１２を備えている。各アーム２１２は、クランク状に折り曲げられて構成され、一端側が各軸受部材２０３にそれぞれ連結されている。一方、各アーム２１２の他端側同士は、対向するように配置されている。また、アーム２１２の他端側にはアーム２１２の厚さ方向に貫通する貫通孔（不図示）が形成されている。そして、各アーム２１２は、他端側同士がボルト２１３及びナット２１４により締結されている。具体的に、アーム２１２の各貫通孔には、一方のアーム２１２側から他方のアーム２１２側に向けてボルト２１３が挿通され、他方のアーム２１２側からナット２１４が羅入されている。
【００５６】
この構成によれば、チューブ１０２内の圧力変化に応じてバネ部材２０２が弾性変形することで、アーム２１２が接近離間する方向に向かって移動することになる。これにより、ローラ１０３がチューブ１０２から離間する方向に移動する。そのため、ローラ１０３とハウジング１０１との間のスペースが拡大し、チューブ１０２内の圧力を緩和できる。
【００５７】
なお、チューブ１０２内部の圧力上昇が解消されると、図１２で示したようにローラ１０３はチューブ１０２を押しつぶす形態に復帰する。上述した形態では、バネ部材２０２の付勢力は、ローラ１０３がチューブ１０２を押圧しながら回転する値に設定されている。チューブ１０２内部の圧力が上昇すると、チューブ１０２の反発力により、バネ部材２０２はモータ軸１０５に向けて（ハウジング１０１の径方向内側に向けて）縮む。
チューブ１０２内部の圧力上昇が解消され、この反発力が弱まると、バネ部材２０２の付勢力が、ローラ１０３を図１２に示す通常状態に戻そうとする復帰力として働く。この復帰力により、チューブ１０２の反発力によって変位した方向とは逆方向（ハウジング１０１の径方向外側）にローラ１０３が変位する。これによって、チューブ１０２内部の圧力上昇が解消されると、ローラ１０３はチューブ１０２を押しつぶす形態に復帰する。
【００５８】
また、本実施形態では、ボルト２１３及びナット２１４間の距離に応じて、アーム２１２同士が接近離間する方向に移動し、バネ部材２０２が伸縮するようになっている。このため、ハウジング１０１とローラ１０３との間隔を調整することができる。この間隔を調整することは、ローラ１０３によるチューブ１０２の押圧力Ｆ１を調整することになる。
さらに、ハウジング１０１とローラ１０３との間隔の調整によりローラ１０３によるチューブ１０２の押圧力Ｆ１を調整することで、バネ部材２０２自体を変更することなく、ローラ１０３からチューブ１０２に作用する押圧力Ｆ１を変更することができる。
【００５９】
しかも、ボルト２１３及びナット２１４間の距離を調整して、ローラ１０３をチューブ１０２から離間させることで、ローラ１０３によるチューブ１０２の押圧が解除される。これにより、チューブ１０２がローラ１０３による押圧力Ｆ１を常に受けることを防止できる。そのため、チューブ１０２の劣化進行を抑制でき、チューブポンプＭの長寿命化を図ることができる。
【００６０】
なお、上述した第３実施形態では、調整機構２０４によりバネ部材２０２を圧縮し、チューブ１０２からローラ１０３を離間させる構成について説明した。しかし、これに限らず、図１３に示すように、押圧解除部材２２０を別体で設けるような構成にしても構わない。
具体的に、押圧解除部材２２０は、Ｃ字状の部材であり、アーム部２２１の両端に、アーム部２２１の延在方向に直交する規制部２２２が形成されている。そして、バネ部材２０２を圧縮した状態で各規制部２２２により軸受部材２０３同士を挟持することで、ローラ１０３をチューブ１０２から離間させた状態で保持できる。
【００６１】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上述した実施形態では、チューブ１０２をハウジング１０１に沿わせて円弧状に配索する構成について説明したが、ローラ１０３がハウジング１０１との間でチューブを押し潰しながら移動する構成であれば、適宜設計変更が可能である。例えば、チューブ１０２を直線状に配索しても構わない。
【００６２】
さらに、上述した実施形態では、チューブポンプＭを用いて加圧充填する構成について説明したが、これに限られない。すなわち、液体噴射ヘッド４における噴射面に対向する位置に吸引キャップを設け、この吸引キャップ内を吸引する際にチューブポンプＭを用いても構わない。
また、押圧力調整手段は、チューブ１０２からローラ１０３に作用する力に応じて、チューブ１０２から接近離間する構成であれば、適宜設計変更が可能である。例えば、ローラ１０３を可倒可能なアームの先端で支持し、弾性部材を介してローラ１０３をチューブ１０２側に向かって付勢するように構成してもよい。この場合であっても、チューブ１０２内の圧力に応じてローラ１０３が変位するので、上述した実施形態と同様の効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１…液体噴射記録装置 ４…液体噴射ヘッド ５０…液体収容体 ５１…液体供給管 １０２…チューブ １０３…ローラ（押圧手段） １０５…モータ軸（回転軸） １２１…オイルダンパー（押圧力調整手段） １２４，１３１…シリンダ １５１，２０１…押圧力調整手段 １２７，１３３…ピストン １２８，１３４…ピストンロッド １５２…カム部材 １５３…摺動部材 ２０２…バネ部材 ２０４…調整機構 Ｍ…チューブポンプ Ｐ…オイル（第１流体） Ｑ…ガス（第２流体）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有するチューブと、
前記チューブを外側から押圧しながら、前記チューブの軸方向に沿って移動する押圧手段と、
前記押圧手段が前記チューブを押し潰しながら移動することで、前記チューブ内の流体を圧送するチューブポンプにおいて、
前記押圧手段には、前記チューブから前記押圧手段に作用する力に応じて、前記チューブから接近離間する方向に向かって前記押圧手段を変位可能とする押圧力調整手段が設けられていることを特徴とするチューブポンプ。
【請求項２】
前記押圧力調整手段は、混合不能な第１流体及び第２流体が封入されるシリンダと、前記シリンダ内を移動可能なピストンと、一端側が前記ピストンに連結される一方、他端側が前記シリンダから突出して前記押圧手段を支持するピストンロッドと、を有し、
前記ピストンロッドは、前記チューブから接近離間する方向に向かって前記シリンダ内を進退可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載のチューブポンプ。
【請求項３】
前記シリンダは、前記ピストンが移動する内筒と、前記内筒と同軸で、かつ外側に配置された外筒とを有していることを特徴とする請求項２記載のチューブポンプ。
【請求項４】
前記押圧力調整手段は、回転軸に取り付けられたカム部材と、一端側が前記カム部材の周面を摺動する一方、他端側が前記押圧手段を支持する摺動部材と、を有し、
前記摺動部材は、前記カム部材の回転に伴って前記チューブから接近離間する方向に向かって変位可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載のチューブポンプ。
【請求項５】
前記押圧力調整手段は、前記押圧手段を前記チューブに向けて付勢するバネ部材と、前記バネ部材のバネ長を調整することにより前記バネ部材の付勢力を調整する調整機構とを備えていることを特徴とする請求項１記載のチューブポンプ。
【請求項６】
液体が収容される液体収容体と、
前記液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
液体供給管を通じて前記液体収容体内の前記液体を前記液体噴射ヘッドに向けて圧送する請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載のチューブポンプと、を有していることを特徴とする液体噴射記録装置。
【請求項１】
可撓性を有するチューブと、
前記チューブを外側から押圧しながら、前記チューブの軸方向に沿って移動する押圧手段と、
前記押圧手段が前記チューブを押し潰しながら移動することで、前記チューブ内の流体を圧送するチューブポンプにおいて、
前記押圧手段には、前記チューブから前記押圧手段に作用する力に応じて、前記チューブから接近離間する方向に向かって前記押圧手段を変位可能とする押圧力調整手段が設けられていることを特徴とするチューブポンプ。
【請求項２】
前記押圧力調整手段は、混合不能な第１流体及び第２流体が封入されるシリンダと、前記シリンダ内を移動可能なピストンと、一端側が前記ピストンに連結される一方、他端側が前記シリンダから突出して前記押圧手段を支持するピストンロッドと、を有し、
前記ピストンロッドは、前記チューブから接近離間する方向に向かって前記シリンダ内を進退可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載のチューブポンプ。
【請求項３】
前記シリンダは、前記ピストンが移動する内筒と、前記内筒と同軸で、かつ外側に配置された外筒とを有していることを特徴とする請求項２記載のチューブポンプ。
【請求項４】
前記押圧力調整手段は、回転軸に取り付けられたカム部材と、一端側が前記カム部材の周面を摺動する一方、他端側が前記押圧手段を支持する摺動部材と、を有し、
前記摺動部材は、前記カム部材の回転に伴って前記チューブから接近離間する方向に向かって変位可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載のチューブポンプ。
【請求項５】
前記押圧力調整手段は、前記押圧手段を前記チューブに向けて付勢するバネ部材と、前記バネ部材のバネ長を調整することにより前記バネ部材の付勢力を調整する調整機構とを備えていることを特徴とする請求項１記載のチューブポンプ。
【請求項６】
液体が収容される液体収容体と、
前記液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
液体供給管を通じて前記液体収容体内の前記液体を前記液体噴射ヘッドに向けて圧送する請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載のチューブポンプと、を有していることを特徴とする液体噴射記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−５７５２５（Ｐ２０１２−５７５２５Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０１１１９（Ｐ２０１０−２０１１１９）
【出願日】平成２２年９月８日（２０１０．９．８）
【出願人】（５０１１６７７２５）エスアイアイ・プリンテック株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月８日（２０１０．９．８）
【出願人】（５０１１６７７２５）エスアイアイ・プリンテック株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
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