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JP2012097632A - Tube pump and image forming device - Google Patents

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JP2012097632A
JP2012097632A JP2010245000A JP2010245000A JP2012097632A JP 2012097632 A JP2012097632 A JP 2012097632A JP 2010245000 A JP2010245000 A JP 2010245000A JP 2010245000 A JP2010245000 A JP 2010245000A JP 2012097632 A JP2012097632 A JP 2012097632A
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JP
Japan
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tube
ink
roller
pressing
pressing roller
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2010245000A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Michiharu Suzuki
道治 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tube pump in which a rotational load is not applied more than necessary on a press roller while a compact and simple structure generates minimum required pressure for pressing a tube to be secured without increasing cost, and to provide an ink-ejecting type image forming device having the tube pump.SOLUTION: The tube pump using for the ink-ejecting type image forming device which supplies or sucks ink includes: the hollow tube (102) serving as a channel of the ink and having elasticity; and the press roller 21 pressing the tube by rotating. A hollow gap 21b is formed inside a cross section of a pressing part 21c of the press roller 21 which abuts against the tube and presses the tube.

Description

本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等のインクを吐出する記録ヘッドを備えたインク吐出方式(ここで、インク吐出方式とは、インクジェット方式のものを含み、液状、泡状、コロイド状のインクを吐出して画像を記録する方式全般を指すものとする、以下同じ。)の画像形成装置に関し、詳しくは、インク吐出方式の画像形成装置に搭載されてインクの供給・排出・吸引に用いられるチューブポンプに関するものである。   The present invention relates to an ink discharge method including a recording head for discharging ink, such as a printer, a facsimile machine, a copying machine, a plotter, and a composite machine thereof (here, the ink discharge method includes an ink jet method, a liquid, The same applies to the image recording apparatus in which images are recorded by ejecting foamy and colloidal inks, and the same applies to the image forming apparatus in detail.・ It relates to tube pumps used for discharge and suction.

インク吐出方式の画像形成装置には、記録ヘッドのノズル内のインク溶媒の蒸発によりインク粘度が上昇してインクの吐出不良が発生することがあるため、記録ヘッドのメンテナンス機構が設けられている。このヘッドメンテナンス機構は、通常、記録ヘッドのノズルを覆うキャップと、該キャップに連通してキャップ内に負圧を発生させる吸引ポンプとを備え、この吸引ポンプでノズルから増粘したインクを吸引してインクの吐出不良の低減を図っている。
また、インク吐出方式の画像形成装置には、インクカートリッジから記録ヘッドへインクを供給するための供給ポンプも備えられている。
Ink ejection type image forming apparatuses are provided with a recording head maintenance mechanism because ink viscosity may increase due to evaporation of the ink solvent in the nozzles of the recording head and ink ejection failure may occur. This head maintenance mechanism usually includes a cap that covers the nozzles of the recording head, and a suction pump that communicates with the cap and generates a negative pressure in the cap. The suction pump sucks the thickened ink from the nozzles. In this way, ink discharge defects are reduced.
The ink ejection type image forming apparatus also includes a supply pump for supplying ink from the ink cartridge to the recording head.

このような吸引ポンプや供給ポンプとしては、比較的構造が簡単で小形化が図り易く、しかもインクの吸引及び供給・排出する機構部分で汚染を生じさせないことなどの理由から、従来、可撓性材料からなるチューブと、該チューブの長手方向に沿って移動しながら該チューブを順次押圧する押圧ローラとを備えたチューブポンプが用いられている(例えば、特許文献1、2)。   Such suction pumps and supply pumps are conventionally flexible because they have a relatively simple structure and are easy to miniaturize, and they do not cause contamination in the mechanism for sucking, supplying and discharging ink. A tube pump including a tube made of a material and a pressing roller that sequentially presses the tube while moving along the longitudinal direction of the tube is used (for example, Patent Documents 1 and 2).

このようなチューブポンプによりメインタンクからヘッドタンクへインクを供給する構造の場合、ポンプの停止時は、押圧ローラでチューブを押圧した状態のままにして、流路を遮断することで、ヘッドタンク内の負圧によるメインタンクからのインクの自然供給を阻止し、ヘッドタンクの圧力が変化しないようにしなければならず、このようにチューブの流路を遮断し負圧に耐えるためには、チューブの肉厚以上にチューブを押圧すると共に、チューブの押圧量を厳密に管理しなければならなかった。したがって、押圧ローラの押圧量のバラツキを考慮して、即ち、チューブポンプを構成する各種部品の寸法公差と組付け公差を見込んで、押圧量が安全側となるように、チューブ支持面と押圧ローラとの距離を必要以上に小さく設定しなければならず、チューブの押潰し量が増え、必要以上に押圧ローラの回転トルクに負荷が掛かってしまうという問題があった。   In the case of a structure in which ink is supplied from the main tank to the head tank by such a tube pump, when the pump is stopped, the tube is pressed by the pressing roller, and the flow path is shut off, so that the inside of the head tank is In order to block the flow path of the tube and withstand negative pressure in this way, it is necessary to prevent the natural supply of ink from the main tank due to the negative pressure of the main tank and to prevent the pressure of the head tank from changing. While pressing the tube over the wall thickness, the amount of pressing of the tube had to be strictly controlled. Therefore, in consideration of variations in the pressing amount of the pressing roller, that is, in consideration of dimensional tolerances and assembly tolerances of various parts constituting the tube pump, the tube support surface and the pressing roller so that the pressing amount is on the safe side. Therefore, there is a problem that the amount of crushing of the tube increases, and the rotational torque of the pressing roller is unnecessarily loaded.

このような問題を解決するため、特許文献3には、液体が流通するチューブと、チューブの外径を円弧状に規制するチューブ支持面と、回転しつつチューブの一部をチューブ支持面に押圧する押圧ローラを備え、チューブ支持面には複数の突起が形成され、ポンプ停止時に、チューブ支持面及び複数の突起の少なくとも一つと押圧ローラにチューブが押圧されることによって、チューブの流路が遮断されることを特徴としており、押圧ローラがどの位置に来た時にポンプの回転を停止してもチューブの流路を確実に遮断でき、回転トルクを犠牲にせずに、液体の自然供給を防ぐことができるチューブポンプが開示されている(特許文献3の図5等参照)。   In order to solve such a problem, Patent Document 3 describes a tube through which a liquid flows, a tube support surface that regulates the outer diameter of the tube in an arc shape, and a part of the tube being pressed against the tube support surface while rotating. The tube support surface is provided with a plurality of protrusions, and when the pump is stopped, the tube is pressed against the tube support surface and at least one of the plurality of protrusions and the pressure roller, thereby blocking the tube flow path. It is characterized by the fact that the flow path of the tube can be shut off reliably even if the rotation of the pump stops when the pressure roller comes to the position, preventing the natural supply of liquid without sacrificing the rotational torque The tube pump which can do is disclosed (refer FIG. 5 etc. of patent document 3).

また、特許文献4には、インクジェット方式の画像形成装置に搭載され、コロ軸受けとバネによって押圧コロをチューブ側へ押し付ける構造のチューブポンプが開示されている(特許文献4の図2、3等参照)。
しかし、特許文献3及び4に記載のチューブポンプは、いずれも複雑で大型な構成になってしまい、そのため、部品点数が増え、組立作業も増加して高価なものとなってしまうという問題がある。
Patent Document 4 discloses a tube pump which is mounted on an ink jet image forming apparatus and has a structure in which a pressing roller is pressed against a tube side by a roller bearing and a spring (see FIGS. 2, 3 and the like of Patent Document 4). ).
However, each of the tube pumps described in Patent Documents 3 and 4 has a complicated and large configuration, which increases the number of parts and increases the assembly work, which is expensive. .

更に、特許文献5には、排出チューブと、該排出チューブの長手方向に沿って移動しながら該排出チューブを順次押圧するローラとを備え、このローラは、弾力性を有しない非弾性層と、弾力性を有する弾性層とにより構成され、ローラによってチューブを押圧する際に、該チューブに付与される押圧力のばらつきが、前記ローラの弾性体によって吸収されるため、部品点数を増やすことなく、簡単な構成でチューブに付与される押圧力のばらつきを小さくすることができるチューブポンプが開示されている(特許文献5の図3等参照)。   Furthermore, Patent Document 5 includes a discharge tube and a roller that sequentially presses the discharge tube while moving along the longitudinal direction of the discharge tube, and the roller includes an inelastic layer that does not have elasticity, and It is composed of an elastic layer having elasticity, and when pressing the tube with a roller, the variation in pressing force applied to the tube is absorbed by the elastic body of the roller, so without increasing the number of parts, There has been disclosed a tube pump capable of reducing variations in pressing force applied to the tube with a simple configuration (see FIG. 3 of Patent Document 5).

しかし、特許文献5に記載のチューブポンプは、弾性層によりローラの押圧力のバラツキを小さくすることはできるものの、弾性層の寸法公差も大きく、設置間隔などの精度誤差があった場合には、ローラの駆動機構に必要以上に負荷が掛かってしまうという問題があるだけでなく、ローラを2層構造とするため、コストアップに繋がることは否めない。   However, although the tube pump described in Patent Document 5 can reduce the variation in the pressing force of the roller by the elastic layer, the elastic layer has a large dimensional tolerance and there is an accuracy error such as an installation interval. Not only is there a problem that the roller driving mechanism is loaded more than necessary, but since the roller has a two-layer structure, it cannot be denied that the cost is increased.

そこで、本発明は、前記問題点を解決するべく、小型で簡単な構成によりコストアップすることなく、チューブを押圧するのに最低限必要な押圧力を確保しつつ、必要以上に押圧ローラに回転負荷が掛からないチューブポンプ、及びそのチューブポンプを備えたインク吐出方式の画像形成装置を提供することを目的とする。   Therefore, in order to solve the above-described problems, the present invention rotates the pressure roller more than necessary while ensuring the minimum pressing force required to press the tube without increasing the cost with a small and simple configuration. It is an object of the present invention to provide a tube pump that is not subjected to a load, and an ink discharge type image forming apparatus including the tube pump.

前記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、インクの流路となる弾力性を有した中空状のチューブと、このチューブを回転することで押圧する押圧ローラと、を備え、インクを供給又は吸引する、インク吐出方式の画像形成装置に用いられるチューブポンプにおいて、前記押圧ローラは、前記チューブと当接して押圧する押圧部の断面内部に中空となった空隙部が形成されていることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 includes a hollow tube having elasticity that serves as an ink flow path, and a pressing roller that presses the tube by rotating the tube. In a tube pump used in an ink ejection type image forming apparatus that supplies or sucks ink, the pressing roller has a hollow space formed inside a cross section of a pressing portion that contacts and presses the tube. It is characterized by being.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のチューブポンプにおいて、前記押圧ローラは、回転軸が偏芯した偏芯ローラであることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the tube pump according to the first aspect, the pressing roller is an eccentric roller having an eccentric rotation shaft.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のチューブポンプにおいて、前記押圧ローラは、前記空隙部の半径方向に突出する凸部を有し、この凸部が前記空隙部の縁と当接することで前記押圧部が一定距離以上撓まないよう構成されていることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the tube pump according to the first or second aspect, the pressing roller has a convex portion protruding in a radial direction of the gap portion, and the convex portion is an edge of the gap portion. The pressing portion is configured not to bend more than a certain distance by contacting with.

請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載のチューブポンプにおいて、前記空隙部には、弾性材が挿入されていることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the tube pump according to any one of the first to third aspects, an elastic material is inserted into the gap.

請求項5に記載の発明は、請求項2ないし4のいずれかに記載のチューブポンプにおいて、前記押圧ローラは、外周表面の曲率が部分的に低減されていると共に、その外側に外ローラが遊嵌され、この外ローラを介して前記チューブを押圧することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the tube pump according to any one of the second to fourth aspects, the curvature of the outer peripheral surface of the pressing roller is partially reduced, and the outer roller is free to play outside thereof. The tube is fitted, and the tube is pressed through the outer roller.

請求項6に記載の発明は、請求項1に記載のチューブポンプにおいて、前記押圧ローラは、外周表面に複数の押圧コロが取り付けられた回転軸が偏芯していないローラであり、前記押圧コロが取り付けられた部分の断面内部に中空となった空隙部が形成されていることを特徴とする。   A sixth aspect of the present invention is the tube pump according to the first aspect, wherein the pressing roller is a roller in which a rotating shaft having a plurality of pressing rollers attached to an outer peripheral surface is not eccentric, and the pressing roller A hollow portion that is hollow is formed inside the cross section of the portion to which is attached.

請求項7に記載の発明は、インクを貯留するインクカートリッジと、主走査方向に移動可能なキャリッジと、このキャリッジに搭載されて用紙にインクを吐出する記録ヘッドと、前記インクカーリッジから送られてきたインクを一時貯留して前記記録ヘッドへ送るヘッドタンクと、前記インクカートリッジと前記ヘッドタンクとに連通して前記ヘッドタンクにインクを供給又は前記ヘッドタンクからインクを吸引するポンプと、を備えたインク吐出方式の画像形成装置において、前記ポンプとして請求項1ないし6のいずれかに記載のチューブポンプを搭載していることを特徴とする。   The invention according to claim 7 is an ink cartridge that stores ink, a carriage that is movable in the main scanning direction, a recording head that is mounted on the carriage and discharges ink onto paper, and is sent from the ink cartridge. A head tank that temporarily stores the received ink and sends it to the recording head; and a pump that communicates with the ink cartridge and the head tank and supplies ink to the head tank or sucks ink from the head tank. An ink ejection type image forming apparatus is characterized in that the tube pump according to any one of claims 1 to 6 is mounted as the pump.

この発明は、前記のようであって、請求項1の発明によれば、インクの流路となる弾力性を有した中空状のチューブと、このチューブを回転することで押圧する押圧ローラと、を備え、インクを供給又は吸引する、インク吐出方式の画像形成装置に用いられるチューブポンプにおいて、前記押圧ローラは、前記チューブと当接して押圧する押圧部の断面内部に中空となった空隙部が形成されているので、押圧部が撓むまでは押圧ローラでチューブの復元力に対抗して押圧し続けることができると共に、押圧ローラの回転軸の設置位置に精度誤差があった場合であっても、押圧部の断面内部に中空となった空隙部が形成されているため、押圧部が撓むことで押圧ローラの駆動機構に不必要な回転負荷が掛からない。そのため、小型で簡単な構成によりコストアップすることなく、チューブを押圧するのに最低限必要な押圧力を確保しつつ、必要以上に回転負荷が掛からないチューブポンプを提供することができる。   The present invention is as described above, and according to the invention of claim 1, a hollow tube having elasticity that serves as an ink flow path, and a pressing roller that presses the tube by rotating the tube, In the tube pump used in an ink ejection type image forming apparatus that supplies or sucks ink, the pressing roller has a hollow space inside the cross section of the pressing portion that contacts and presses the tube. Since it is formed, it is possible to continue pressing against the restoring force of the tube with the pressing roller until the pressing portion bends, and there is an accuracy error in the installation position of the rotating shaft of the pressing roller. However, since the hollow part which became hollow inside the cross section of a press part is formed, an unnecessary rotational load is not applied to the drive mechanism of a press roller because a press part bends. Therefore, it is possible to provide a tube pump in which a rotational load is not applied more than necessary while securing a minimum pressing force required to press the tube without increasing the cost with a small and simple configuration.

請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載のチューブポンプにおいて、前記押圧ローラは、回転軸が偏芯した偏芯ローラであるので、前記作用効果を回転軸が偏芯した偏芯ローラを用いて達成することができる。   According to a second aspect of the present invention, in the tube pump according to the first aspect, the pressing roller is an eccentric roller having an eccentric rotation shaft. This can be achieved using a core roller.

請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は2に記載のチューブポンプにおいて、前記押圧ローラは、前記空隙部の半径方向に突出する凸部を有し、この凸部が前記空隙部の縁と当接することで前記押圧部が一定距離以上撓まないよう構成されているので、前記作用効果に加え、凸部の半径方向に突出高さにより押圧部の撓みを一定距離以下に規定することができ、押圧部が撓み過ぎて必要なチューブの押圧量を確保できないことを防ぐことができる。   According to a third aspect of the present invention, in the tube pump according to the first or second aspect, the pressing roller has a convex portion protruding in a radial direction of the gap portion, and the convex portion is the gap portion. Since the pressing portion is configured not to bend more than a certain distance by abutting with the edge, the deflection of the pressing portion is defined to be not more than a certain distance by the protruding height in the radial direction of the convex portion in addition to the above-described effects. It is possible to prevent the pressing portion from being bent too much to ensure the necessary amount of pressing of the tube.

請求項4に記載の発明によれば、請求項1ないし3のいずれかに記載のチューブポンプにおいて、前記空隙部には、弾性材が挿入されているので、前記作用効果に加え、弾性力を有したチューブの復元力に対抗してチューブを押圧するのに必要な最低限の押圧力を空隙部に挿入する弾性材の反発力で規定することができ、必要な押圧力の確保が容易となる。   According to a fourth aspect of the present invention, in the tube pump according to any one of the first to third aspects, since an elastic material is inserted into the gap portion, in addition to the operational effects, an elastic force is provided. The minimum pressing force required to press the tube against the restoring force of the tube it has can be defined by the repulsive force of the elastic material inserted into the gap, making it easy to secure the required pressing force Become.

請求項5に記載の発明によれば、請求項2ないし4のいずれかに記載のチューブポンプにおいて、前記押圧ローラは、外周表面の曲率が部分的に低減されていると共に、その外側に外ローラが遊嵌され、この外ローラを介して前記チューブを押圧するので、前記作用効果に加え、押圧部が撓み過ぎず必要最低限の押圧力を確保することができるだけでなく遊嵌された外ローラを介して押圧するためチューブを磨耗させずに押圧することができ、チューブポンプの耐久性が向上する。   According to a fifth aspect of the present invention, in the tube pump according to any one of the second to fourth aspects, the curvature of the outer peripheral surface of the pressing roller is partially reduced, and the outer roller is disposed outside the pressing roller. Since the tube is loosely fitted and the tube is pressed via the outer roller, in addition to the above-described effects, the outer portion can be loosely fitted as well as ensuring the minimum pressing force without excessively bending the pressing portion. Therefore, the tube can be pressed without being worn, and the durability of the tube pump is improved.

請求項6に記載の発明によれば、請求項1に記載のチューブポンプにおいて、前記押圧ローラは、外周表面に複数の押圧コロが取り付けられた回転軸が偏芯していないローラであり、前記押圧コロが取り付けられた部分の断面内部に中空となった空隙部が形成されているので、前記作用効果を回転軸が偏芯していないローラを用いてチューブを磨耗させることなく達成することができる。   According to invention of Claim 6, in the tube pump of Claim 1, the said pressing roller is a roller with which the rotating shaft with which the several pressing roller was attached to the outer peripheral surface is not eccentric, Since a hollow space is formed inside the cross section of the portion to which the pressing roller is attached, the above-mentioned effect can be achieved without wearing the tube using a roller whose rotating shaft is not eccentric. it can.

請求項7に記載の発明によれば、インクを貯留するインクカートリッジと、主走査方向に移動可能なキャリッジと、このキャリッジに搭載されて用紙にインクを吐出する記録ヘッドと、前記インクカーリッジから送られてきたインクを一時貯留して前記記録ヘッドへ送るヘッドタンクと、前記インクカートリッジと前記ヘッドタンクとに連通して前記ヘッドタンクにインクを供給又は前記ヘッドタンクからインクを吸引するポンプと、を備えたインク吐出方式の画像形成装置において、前記ポンプとして請求項1ないし6のいずれかに記載のチューブポンプを搭載しているので、前記作用効果をインク吐出方式の画像形成装置において発揮することができる。   According to the seventh aspect of the invention, an ink cartridge that stores ink, a carriage that is movable in the main scanning direction, a recording head that is mounted on the carriage and discharges ink onto a sheet, and the ink cartridge A head tank that temporarily stores the sent ink and sends it to the recording head; a pump that communicates with the ink cartridge and the head tank, supplies ink to the head tank, or sucks ink from the head tank; Since the tube pump according to any one of claims 1 to 6 is mounted as the pump in the ink ejection type image forming apparatus, the function and effect are exhibited in the ink ejection type image forming apparatus. Can do.

実施の形態に係る画像形成装置の正面、右側面、上面を表わす外観斜視図である。1 is an external perspective view showing a front surface, a right side surface, and an upper surface of an image forming apparatus according to an embodiment. 同上の画像形成装置の内部構成を左側面からの透視図で示す構成説明図である。FIG. 2 is a configuration explanatory diagram showing an internal configuration of the image forming apparatus according to the embodiment from a left side surface. 同上の画像形成装置の要部の構成を水平断面で示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the principal part of an image forming apparatus same as the above in the horizontal cross section. 従来例1に係るチューブポンプの概略構成を示す構成説明図である。It is a configuration explanatory view showing a schematic configuration of a tube pump according to Conventional Example 1. 従来例2に係るチューブポンプの概略構成を示す構成説明図である。It is a configuration explanatory view showing a schematic configuration of a tube pump according to Conventional Example 2. 実施の形態1に係る押圧ローラの構成を回転軸と垂直な断面で示す構成説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a pressing roller according to Embodiment 1 in a cross section perpendicular to a rotation axis. 実施の形態2に係る押圧ローラの構成を回転軸と垂直な断面で示す構成説明図である。FIG. 5 is a configuration explanatory view showing a configuration of a pressing roller according to Embodiment 2 in a cross section perpendicular to a rotation axis. 実施の形態3に係る押圧ローラを示す斜視図である。10 is a perspective view showing a pressing roller according to Embodiment 3. FIG. 実施の形態4に係る押圧ローラの構成を回転軸と垂直な断面で示す構成説明図である。FIG. 10 is a configuration explanatory view showing a configuration of a pressing roller according to Embodiment 4 in a cross section perpendicular to a rotation axis. 実施の形態5に係る押圧ローラの構成を回転軸と垂直な断面で示す構成説明図である。FIG. 10 is a configuration explanatory view showing a configuration of a pressing roller according to Embodiment 5 in a cross section perpendicular to a rotation axis. 実施の形態6に係る押圧ローラの構成を回転軸と垂直な断面で示す構成説明図である。FIG. 10 is a configuration explanatory view showing a configuration of a pressing roller according to Embodiment 6 in a cross section perpendicular to a rotation axis. 実施の形態7に係る押圧ローラの構成を回転軸と垂直な断面で示す構成説明図である。FIG. 10 is a configuration explanatory view showing a configuration of a pressing roller according to Embodiment 7 in a cross section perpendicular to a rotation axis. 実施の形態8に係る押圧ローラの押圧部が撓み始める前の状態を回転軸と垂直な断面で示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state before the press part of the press roller which concerns on Embodiment 8 begins to bend in a cross section perpendicular | vertical to a rotating shaft. 同上の押圧ローラの外周面に外ローラの内周面が接触している状態を回転軸と垂直な断面で示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which the inner peripheral surface of an outer roller is contacting the outer peripheral surface of a press roller same as the above in the cross section perpendicular | vertical to a rotating shaft. 実施の形態9に係る押圧ローラの構成を回転軸と垂直な断面で示す構成説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a configuration of a pressing roller according to Embodiment 9 in a cross section perpendicular to a rotation axis.

以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(画像形成装置の全体構成)
先ず、図1〜3を用いて、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成について説明する。図中の符号1は、本発明に係る画像形成装置の一実施の形態として例示するインクジェット方式のカラープリンタであり、このカラープリンタ1は、画像形成装置全体の筐体である概略箱状の装置本体1aと、この装置本体1aの前面の右側面側に前方に突き出すように設けられ、後述のインクカートリッジを収容するカートリッジ装填部2と、このカートリッジ装填部2の上面に設けられ、カラープリンタ1の操作や表示機能を担う操作表示部3と、装置本体1a内の上部に設けられ、用紙(材質は特に限定されず、コピー用紙、OHP用の樹脂シート、厚紙、葉書などを含む給紙可能なシート状の部材であり、インクが付着・含浸可能なものを指す、以下同じ)に画像を形成する画像形成部5と、装置本体1aの下部に設けられ、用紙を給紙する給紙部6と、画像形成部5の下方に設けられ、給紙部6から画像形成部5に用紙を搬送する用紙搬送部7と、給紙部6の上方に設けられ、用紙搬送部7から用紙を排紙してストックする排紙部8などを備えている。
(Overall configuration of image forming apparatus)
First, the overall configuration of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Reference numeral 1 in the figure denotes an ink jet type color printer exemplified as an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. The color printer 1 is a substantially box-shaped device which is a casing of the entire image forming apparatus. A main body 1a, a cartridge loading section 2 for projecting forward to the right side of the front surface of the apparatus main body 1a, a cartridge loading section 2 for containing an ink cartridge described later, and a top surface of the cartridge loading section 2 are provided. The operation display unit 3 responsible for the operation and display function, and the upper part in the apparatus main body 1a are provided. Paper (material is not particularly limited, and can be fed including copy paper, OHP resin sheet, cardboard, postcard, etc.) A sheet-like member that can be attached and impregnated with ink, the same applies hereinafter), and an image forming unit 5 that forms an image and a lower portion of the apparatus main body 1a. A paper feeding unit 6 that feeds paper and a lower side of the image forming unit 5, a paper transporting unit 7 that transports paper from the paper feeding unit 6 to the image forming unit 5, and a paper feeding unit 6 that is provided above the paper feeding unit 6 A paper discharge unit 8 that discharges paper from the unit 7 and stocks it is provided.

カートリッジ装填部2は、縦長で幅の狭い直方体状のインクカートリッジが横並びに複数装填されている部位であり、前面部分に前カバー2aが開閉自在に取り付けられ、この前カバーを開いた状態で各インクカートリッジを前後方向に抜き差しすることで各インクカートリッジをカートリッジ装填部2に対して着脱する構成となっている。これら複数のインクカートリッジ2K,2C,2M、2Yは、有彩色の色材三原色であるシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)と、無彩色であるブラック(K)の各色のインクが色別に収容されており、画像を形成するインクのメインタンクとしての機能を有している。   The cartridge loading portion 2 is a portion in which a plurality of vertically long and narrow rectangular parallelepiped ink cartridges are loaded side by side. A front cover 2a is attached to the front portion so as to be freely opened and closed. Each ink cartridge is attached to and detached from the cartridge loading unit 2 by inserting and removing the ink cartridge in the front-rear direction. The plurality of ink cartridges 2K, 2C, 2M, and 2Y are inks of each color of cyan (C), magenta (M), yellow (Y) that are three primary colors of chromatic color, and black (K) that is an achromatic color. Are accommodated by color and have a function as a main tank of ink for forming an image.

また、操作表示部3には、各インクカートリッジ2K,2C,2M、2Yのインク残量をニアーエンド、エンドで表示する残量表示部3K,3C,3M、3Yが設けられ、その他にも、電源ボタン31、用紙送り/印刷再開ボタン32、キャンセルボタン33などが配設されている。   In addition, the operation display unit 3 is provided with remaining amount display units 3K, 3C, 3M, and 3Y that display the remaining ink levels of the ink cartridges 2K, 2C, 2M, and 2Y at the near end and the end. A button 31, a paper feed / print resume button 32, a cancel button 33, and the like are provided.

画像形成部5は、後述の記録ヘッドからインクを吐出して用紙に画像を形成するキャリッジ50を有している。このキャリッジ50は、装置本体1aの左右の両側面に掛け渡された丸棒材からなるガイドロッド51とステー52とでガイドロッド51上を摺動自在に支持されており、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して駆動され、図の主走査方向に移動してインクの色別に設けられた記録ヘッド53K,53C,53M,53Yから対応するインクを吐出することで用紙に画像を形成する機能を有している。   The image forming unit 5 includes a carriage 50 that forms an image on a sheet by ejecting ink from a recording head described later. The carriage 50 is slidably supported on the guide rod 51 by a guide rod 51 and a stay 52 made of a round bar extending over the left and right side surfaces of the apparatus main body 1a. Is driven via the timing belt, and moves in the main scanning direction in the drawing to form an image on a sheet by ejecting the corresponding ink from the recording heads 53K, 53C, 53M, 53Y provided for each ink color. have.

これらの記録ヘッド53K,53C,53M,53Yは、ドライバICが搭載され、図示しない制御部とハーネスhc(フレキシブルプリントケーブル)で接続された下部に図示しないノズルを有したいわゆるインクジェットヘッドであり、サブタンクであるヘッドタンク54K,54C,54M,54Yから供給された各色のインクに圧電素子などの図示しない圧電アクチュエータでエネルギーを付与することでノズルから下向きにインクを吐出する仕組みとなっている。   These recording heads 53K, 53C, 53M, and 53Y are so-called ink jet heads each having a driver IC and a nozzle (not shown) connected to a control unit (not shown) and a harness hc (flexible print cable). The ink is ejected downward from the nozzles by applying energy to each color ink supplied from the head tanks 54K, 54C, 54M, 54Y by a piezoelectric actuator (not shown) such as a piezoelectric element.

なお、この圧電アクチュエータの代わりに、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどの他のエネルギー発生手段を適用することも可能である。   In place of this piezoelectric actuator, a thermal actuator that uses a phase change caused by film boiling of a liquid using an electrothermal transducer such as a heating resistor, a shape memory alloy actuator that uses a metal phase change caused by a temperature change, an electrostatic force It is possible to apply other energy generating means such as an electrostatic actuator to be used.

ヘッドタンク54K,54C,54M,54Yは、供給チューブ2bで対応するインクカートリッジ2K,2C,2M、2Yと連通し、ポンプユニット2cを動力源として各色のインクがメインタンクである各インクカートリッジ2K,2C,2M、2Yから供給される仕組みとなっている。供給チューブ2bは、キャリッジ50が移動するため外れないように、固定リブ2dで装置本体1aの背面に固定され、固定リブ2eでキャリッジ50の本体に固定されている。   The head tanks 54K, 54C, 54M, and 54Y communicate with the corresponding ink cartridges 2K, 2C, 2M, and 2Y through the supply tube 2b, and the ink cartridges 2K, each of which has the ink of each color as a main tank by using the pump unit 2c as a power source. The system is supplied from 2C, 2M, 2Y. The supply tube 2b is fixed to the back surface of the apparatus main body 1a by a fixing rib 2d and is fixed to the main body of the carriage 50 by a fixing rib 2e so that the carriage 50 does not come off because the carriage 50 moves.

給紙部6は、装置本体1aの下部前面に装着された給紙トレイ60と、この給紙トレイ60に揺動可能に取り付けられ、上方に付勢されながら用紙を載置する底板61と、この底板61の後端部上方に設けられ、回転駆動することで用紙を給紙する鉛直断面が半月状の給紙コロ62と、この給紙コロ62の周面に対向配置され、コイルバネなどの付勢手段で給紙コロ62に付勢された摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド63、などを備え、底板61に載置する用紙を給紙コロ62が回転することにより分離パッド63で1枚ずつに分離しながら後述の搬送ベルト70に送り出す仕組みとなっている。   The paper feed unit 6 includes a paper feed tray 60 mounted on the lower front surface of the apparatus main body 1a, a bottom plate 61 that is swingably attached to the paper feed tray 60 and places paper while being biased upward. Provided above the rear end of the bottom plate 61, the vertical cross section for feeding paper by being driven to rotate is disposed opposite to the half-moon-shaped paper feeding roller 62 and the peripheral surface of the paper feeding roller 62, and a coil spring or the like. A separation pad 63 made of a material having a large coefficient of friction, which is urged by the urging means to the paper feed roller 62, and the like. It is a mechanism for feeding to a later-described transport belt 70 while separating the sheets one by one.

用紙搬送部7は、前述のキャリッジ50が移動可能で用紙が記録ヘッド53K,53C,53M,53Yのノズル下方に対向可能な印刷領域まで前述の給紙部6から給紙された用紙を静電吸着して搬送する搬送ベルト70を備えている。この搬送ベルト70は、駆動ローラである搬送ローラ71と搬送ベルト70に所定の張力を付与するテンションローラ72とに張架された無端状ベルトであり、図2の時計回り方向(用紙搬送方向が副走査方向)に回転駆動される。この搬送ベルト70の外周表面には、用紙を静電吸着するための帯電手段として帯電ローラ73が搬送ベルト70に接触して従動回転するように設けられており、搬送ベルト70の内側には、印刷領域に対応して搬送ベルト70がブレないように案内する印刷ガイド74が設けられている。   The paper transport unit 7 electrostatically discharges the paper fed from the paper feed unit 6 up to a print area in which the carriage 50 can move and the paper can face below the nozzles of the recording heads 53K, 53C, 53M, and 53Y. A conveyance belt 70 for adsorbing and conveying is provided. The conveyance belt 70 is an endless belt stretched between a conveyance roller 71 that is a driving roller and a tension roller 72 that applies a predetermined tension to the conveyance belt 70. The conveyance belt 70 rotates in the clockwise direction in FIG. It is rotationally driven in the sub-scanning direction). A charging roller 73 as a charging unit for electrostatically adsorbing the paper is provided on the outer peripheral surface of the conveyance belt 70 so as to be in contact with the conveyance belt 70 and driven to rotate. A printing guide 74 is provided for guiding the conveyance belt 70 so as not to shake in correspondence with the printing area.

また、前述の給紙部6から搬送ベルト70までの間には、用紙を方向転換するため、用紙を案内しながら方向転換する第1搬送ガイド75と、搬送ベルト70の外周表面に圧接されて従動回転することで用紙を搬送ベルト70との間に挟持するカウンタローラ76と、用紙を案内しながら方向転換する第2搬送ガイド77と、用紙の先端を加圧してブレないように抑える先端加圧コロ78を有する押さえ部材79などが設けられている。   Further, in order to change the direction of the sheet between the paper feeding unit 6 and the conveyance belt 70, the first conveyance guide 75 that changes the direction while guiding the sheet and the outer peripheral surface of the conveyance belt 70 are pressed against each other. A counter roller 76 that sandwiches the paper with the conveyance belt 70 by following rotation, a second conveyance guide 77 that changes direction while guiding the paper, and a tip addition that pressurizes the paper to prevent it from shaking. A pressing member 79 having a pressure roller 78 is provided.

排紙部8は、装置本体1aに着脱自在に装着され、前述の記録ヘッド53K,53C,53M,53Yで画像が印刷された用紙をストックする排紙トレイ80と、前述の搬送ベルト70の搬送方向の末端付近に設けられ、搬送ベルト70から用紙を分離する分離爪81と、この分離爪81付近に設けられ、回転駆動して用紙を排紙する排紙ローラ82と、この排紙ローラ82に対向配置され従動回転する排紙コロ83など、を備え、搬送ベルト70に吸着搬送されてきた用紙を分離爪81で分離して排紙ローラ82と排紙コロ83との間に挟持し、排紙ローラ82を回転駆動させることで用紙を排紙トレイ80に排紙する仕組みとなっている。   The paper discharge unit 8 is detachably attached to the apparatus main body 1a, and is transported by a paper discharge tray 80 for stocking sheets on which images are printed by the recording heads 53K, 53C, 53M, and 53Y. A separation claw 81 provided near the end of the direction for separating the paper from the conveying belt 70, a paper discharge roller 82 provided near the separation claw 81 for rotating and discharging the paper, and the paper discharge roller 82 A paper discharge roller 83 that is disposed opposite to and is driven to rotate, and the paper that has been sucked and conveyed by the conveyance belt 70 is separated by a separation claw 81 and sandwiched between a paper discharge roller 82 and a paper discharge roller 83, The paper discharge roller 82 is rotationally driven to discharge the paper to the paper discharge tray 80.

更に、このカラープリンタ1の装置本体1aの背面部には、両面ユニット90が着脱自在に装着されており、この両面ユニット90は、搬送ベルト70(搬送ローラ71)の逆回転により用紙を取り込んだ後、反転させて前述のカウンタローラ76と搬送ベルト70との間に再度給紙することで両面印刷の際に用紙を反転させる機能を有している。この両面ユニット90の上面は、手差しトレイ91となっており、この手差しトレイ91は、両面ユニット90と同様にカウンタローラ76と搬送ベルト70との間に手差し用紙を給紙する機能を有している。   Further, a duplex unit 90 is detachably attached to the back surface of the apparatus main body 1a of the color printer 1, and the duplex unit 90 takes in paper by reverse rotation of the transport belt 70 (transport roller 71). After that, the sheet is reversed and fed again between the counter roller 76 and the conveying belt 70 to have the function of reversing the sheet in double-sided printing. The upper surface of the duplex unit 90 is a manual feed tray 91, and the manual feed tray 91 has a function of feeding manual paper between the counter roller 76 and the conveyance belt 70 as in the duplex unit 90. Yes.

(維持回復装置)
次に、このカラープリンタ1の記録ヘッドの維持回復装置について主に図3を参照して説明する。
図3に示すように、装置本体1a内の主走査方向の一方(図示形態では右側面側)の非印刷領域には、記録ヘッド53K,53C,53M,53Yのノズルの状態を維持・回復する維持回復装置10が配設されている。この維持回復装置10は、記録ヘッド53K,53C,53M,53Yの各ノズルをキャピングするキャップ部材としての複数のキャップ11と、ノズル面に当接してワイピングするブレード部材としてのワイパーブレード12と、増粘したインクを廃棄するため空吐出する際の廃インク受けとなる空吐出受け13と、この空吐出受け13と一体成型され、ワイパーブレード12に付着した増粘インクをクリーニングするクリーニング部材としてのワイパークリーナ(図示せず)と、このワイパークリーナにクリーニング時にワイパーブレード12を押し付けるクリーナコロ14などを備え、定期的に記録ヘッド53K,53C,53M,53Yのクリーニングを実行して、記録ヘッド53K,53C,53M,53Yのノズル内のインク溶媒の蒸発によりインク粘度が上昇してインクの吐出不良が発生することを防止する機能を有している。
(Maintenance and recovery device)
Next, a recording head maintenance / recovery device of the color printer 1 will be described mainly with reference to FIG.
As shown in FIG. 3, the state of the nozzles of the recording heads 53K, 53C, 53M, and 53Y is maintained / recovered in one non-printing area in the main scanning direction (right side in the illustrated embodiment) in the apparatus main body 1a. A maintenance / recovery device 10 is provided. The maintenance / recovery device 10 includes a plurality of caps 11 as cap members for capping the nozzles of the recording heads 53K, 53C, 53M, and 53Y, a wiper blade 12 as a blade member for wiping in contact with the nozzle surface, An empty discharge receiver 13 serving as a waste ink receiver for empty discharge for discarding viscous ink, and a wiper as a cleaning member that is integrally formed with the empty discharge receiver 13 and that cleans the thickened ink attached to the wiper blade 12. A cleaner (not shown) and a cleaner roller 14 for pressing the wiper blade 12 at the time of cleaning are provided on the wiper cleaner, and the recording heads 53K, 53C, 53M, 53Y are periodically cleaned to obtain the recording heads 53K, 53C, Ink melt in 53M and 53Y nozzles Ink viscosity rises and an ink ejection failure has the function of preventing the occurrence by evaporation.

また、装置本体1a内の主走査方向の他方(図示形態では左側面側)の非印刷領域には、印刷中に空吐出を行うときに廃インクを受ける空吐出受け15が配設されており、この空吐出受け15には、記録ヘッド53K,53C,53M,53Yのノズル列に沿った複数の開口16が穿設されている。   In addition, an empty discharge receiver 15 that receives waste ink when empty discharge is performed during printing is disposed in the non-printing area on the other side in the main scanning direction (on the left side in the illustrated embodiment) in the apparatus main body 1a. The idle discharge receiver 15 is provided with a plurality of openings 16 along the nozzle rows of the recording heads 53K, 53C, 53M, and 53Y.

(画像形成動作及び維持回復動作)
次に、カラープリンタ1の画像形成動作及び維持回復動作について図2,3を用いて説明する。
カラープリンタ1は、先ず、給紙トレイ60に載置された用紙を給紙コロ62と分離パッド63で1枚ずつに分離しながら送り出す。給紙トレイ60から送り出された用紙は、第1搬送ガイド75に沿って案内されて、搬送ベルト70とカウンタローラ76との間に挟持されて搬送ローラ71の回動に伴って回転し、更に、第2搬送ガイド77で案内されて先端加圧コロ78と搬送ベルト70の間に挟持され、更なる搬送ローラ71の回動に伴って給紙トレイ60から送り出された用紙の搬送方向が略180°方向転換され、用紙が印刷領域に到達する。
(Image formation operation and maintenance / recovery operation)
Next, the image forming operation and the maintenance / recovery operation of the color printer 1 will be described with reference to FIGS.
First, the color printer 1 sends out the sheets placed on the sheet feeding tray 60 while separating them one by one by the sheet feeding roller 62 and the separation pad 63. The sheet fed from the sheet feed tray 60 is guided along the first conveyance guide 75, is sandwiched between the conveyance belt 70 and the counter roller 76, and rotates with the rotation of the conveyance roller 71. Further, The conveyance direction of the paper guided by the second conveyance guide 77 and sandwiched between the tip pressure roller 78 and the conveyance belt 70 and sent out from the paper feed tray 60 as the conveyance roller 71 further rotates is substantially the same. The paper is turned 180 ° and the paper reaches the printing area.

このとき、図示しない制御部のACバイアス供給部から帯電ローラ73に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返される交番電圧が印加され、搬送ベルト70が回転方向である副走査方向にプラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電された交番パターンに帯電される。このように交番パターンに帯電された搬送ベルト70上に用紙が給紙されると、用紙が搬送ベルト70に静電的に吸着される。   At this time, an alternating voltage in which a positive output and a negative output are alternately repeated is applied to the charging roller 73 from an AC bias supply unit of a control unit (not shown), and the conveyance belt 70 is positively increased in the sub-scanning direction, which is the rotation direction. The negative is charged into an alternating pattern that is alternately charged in a band shape with a predetermined width. When the sheet is fed onto the conveyance belt 70 charged in the alternating pattern in this way, the sheet is electrostatically attracted to the conveyance belt 70.

印刷領域では、キャリッジ50に取り付けられたリニアエンコーダによる主走査位置情報に基づいてキャリッジ50が制御部により主走査方向に走査され、画像信号に応じて搬送ベルト70に吸着されて停止している用紙にインクを吐出して1行分の印刷(記録)が行われる。そして、印刷終了後に1行分に応じた所定量だけ搬送ベルト70を回転させ、用紙を送り、次の行の記録が行われる。制御部で印刷終了の信号又は用紙の後端が印刷領域に到達した信号を受けることにより、印刷動作を終了して、用紙を排紙トレイ80に排紙する。   In the printing area, the carriage 50 is scanned in the main scanning direction by the control unit based on the main scanning position information by the linear encoder attached to the carriage 50, and the sheet is sucked and stopped by the conveyance belt 70 according to the image signal. The ink is ejected to print (record) one line. Then, after the printing is completed, the conveyor belt 70 is rotated by a predetermined amount corresponding to one line, the paper is fed, and the next line is recorded. When the control unit receives a signal indicating completion of printing or a signal indicating that the trailing edge of the sheet has reached the printing area, the printing operation is terminated and the sheet is discharged onto the discharge tray 80.

また、印刷(記録)待機中は、キャリッジ50が維持回復装置10に移動して、キャップ11で記録ヘッド53K,53C,53M,53Yのノズルがキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインクが乾燥して吐出不良を起こすことを防止している。また、キャップ11で記録ヘッド53K,53C,53M,53Yをキャッピングした状態で図示しない吸引排出ポンプによってノズルから増粘したインクを吸引し、増粘したインクやインクに混入した気泡などを空吐出受け13に排出する回復動作を行う。また、印刷開始前、印刷途中などには、印刷に寄与しないインクを記録ヘッド53K,53C,53M,53Yから空吐出受け13や空吐出受け15に吐出する空吐出動作(維持動作)を行う。これらの維持回復動作によって、記録ヘッド53K,53C,53M,53Yの安定したインク吐出性能を維持している。   During printing (recording) standby, the carriage 50 moves to the maintenance / recovery device 10, and the nozzles of the recording heads 53K, 53C, 53M, and 53Y are capped by the cap 11 to keep the nozzles wet. Prevents drying out and causing poor discharge. In addition, with the cap 11 capping the recording heads 53K, 53C, 53M, and 53Y, the ink that has been thickened is sucked from a nozzle by a suction / discharge pump (not shown), and the thickened ink and bubbles mixed in the ink are received and discharged. The recovery operation of discharging to 13 is performed. In addition, before printing is started or during printing, an empty discharge operation (maintenance operation) is performed in which ink that does not contribute to printing is discharged from the recording heads 53K, 53C, 53M, and 53Y to the empty discharge receiver 13 and the empty discharge receiver 15. By these maintenance and recovery operations, the stable ink ejection performance of the recording heads 53K, 53C, 53M, and 53Y is maintained.

(チューブポンプの概要)
次に、前述のポンプユニット2c(図3参照)や維持回復装置10の吸引排出ポンプに使用されるチューブポンプの概要を、図4,5に示す従来例1,2に係るチューブポンプを例示して説明する。図4に示す従来例1に係るチューブポンプ100は、チューブポンプの基体(本体)であるポンプユニット101と、インクの流路である適度な弾力性(硬度50〜65程度が好適)を有した可撓性材料からなる中空状のチューブ102と、このチューブ102を前記ポンプユニット101の内周面となる円弧状のチューブ支持面103にチューブ102を押し付けることでインクを供給する押圧ローラ105などから構成されている。この押圧ローラ105は、樹脂から一体成型された回転軸104が偏芯した回転ローラであり、図の矢印方向のいずれかに回転することでポンプユニット101のチューブ支持面103にチューブ102を押し付けてしごくことでチューブ102内のインクを押し出して供給する仕組みとなっている。また、吸引する場合は、押圧ローラ105を逆回転させてチューブ支持面103から押圧ローラ105の外周面を離間させることでチューブ102の復元力を利用してチューブ102内に負圧を発生させ、増粘したインクなどを吸引する構成となっている。
(Outline of tube pump)
Next, an outline of a tube pump used in the above-described pump unit 2c (see FIG. 3) and the suction / discharge pump of the maintenance / recovery device 10 will be described by exemplifying the tube pumps according to Conventional Examples 1 and 2 shown in FIGS. I will explain. A tube pump 100 according to Conventional Example 1 shown in FIG. 4 has a pump unit 101 that is a base (main body) of the tube pump and moderate elasticity (hardness of about 50 to 65 is preferable) that is an ink flow path. From a hollow tube 102 made of a flexible material, and a pressure roller 105 that supplies ink by pressing the tube 102 against an arcuate tube support surface 103 that is an inner peripheral surface of the pump unit 101. It is configured. The pressing roller 105 is a rotating roller in which a rotating shaft 104 integrally molded from resin is eccentric, and the tube 102 is pressed against the tube support surface 103 of the pump unit 101 by rotating in any of the arrow directions in the figure. By squeezing, the ink in the tube 102 is pushed out and supplied. In the case of suction, the pressure roller 105 is reversely rotated to separate the outer peripheral surface of the pressure roller 105 from the tube support surface 103, thereby generating a negative pressure in the tube 102 using the restoring force of the tube 102, It is configured to suck ink having increased viscosity.

図5に示す従来例2に係るチューブポンプ100’が前述の従来例1に係るチューブポンプ100と相違する点は、従来例1に係るチューブポンプ100では偏芯した押圧ローラ105だったものが、従来例2に係るチューブポンプ100’では、複数の押圧コロ106が当該押圧ローラの外周表面に設けられた回転軸104’が偏芯しない押圧ローラ105’となっている点であり、他は同様の構成のため同一符号を付して説明を省略する。この従来例2に係るチューブポンプ100’は、インクを供給・排出する場合は、押圧ローラ105’がいずれかの方向に回転することで、押圧コロ106が押圧ローラ105’の外周表面と供回りしつつチューブ102をポンプユニット101のチューブ支持面103に押し付けてしごきながら回転することでチューブ102内の圧力を変動させてインクを供給又は排出する仕組みとなっている。   The difference between the tube pump 100 ′ according to the conventional example 2 shown in FIG. 5 and the tube pump 100 according to the conventional example 1 is that the eccentric pressure roller 105 in the tube pump 100 according to the conventional example 1, In the tube pump 100 ′ according to the second conventional example, the plurality of pressing rollers 106 is that the rotating shaft 104 ′ provided on the outer peripheral surface of the pressing roller is a pressing roller 105 ′ that is not eccentric, and the other is the same. Therefore, the same reference numerals are given and the description thereof is omitted. In the tube pump 100 ′ according to the conventional example 2, when the ink is supplied / discharged, the pressing roller 105 ′ rotates in either direction, so that the pressing roller 106 rotates around the outer peripheral surface of the pressing roller 105 ′. While the tube 102 is pressed against the tube support surface 103 of the pump unit 101 and rotated while being squeezed, the pressure in the tube 102 is changed to supply or discharge ink.

このような従来例1,2に係るチューブポンプ100,100’は、チューブ102が押し潰された後に元に戻る復元力を利用して負圧を発生させて吸引するため、ポンプを停止する時は、チューブ102の復元力で負圧が発生しないように、チューブ102の流路を遮断したまま、即ち、押圧ローラ105,105’が少なくとも一点以上でチューブ102を押圧した状態のまま維持しなければならない。このため、背景技術で述べたように、チューブ102の押圧量(押圧力)を厳密に管理しなければならず、必然的にチューブ102の押し潰し量が増え、回転トルクが犠牲になってしまうという問題が避けられなかった。   Such tube pumps 100 and 100 'according to the conventional examples 1 and 2 generate a negative pressure by using a restoring force that returns to the original state after the tube 102 is crushed, so that the pump is stopped. In order to prevent negative pressure from being generated by the restoring force of the tube 102, the flow path of the tube 102 must be blocked, that is, the pressure roller 105, 105 ′ must be kept pressing the tube 102 at at least one point. I must. For this reason, as described in the background art, the pressing amount (pressing force) of the tube 102 must be strictly managed, and the crushing amount of the tube 102 is inevitably increased, and the rotational torque is sacrificed. The problem was unavoidable.

そこで、本発明では、このチューブポンプの押圧ローラに改良を加え、必要最低限の押圧力を確保しつつ押圧ローラによってチューブを押圧する押圧力のバラツキを低減して必要以上に押圧ローラの駆動機構に負荷が掛からないようにした。   Therefore, in the present invention, an improvement is made to the pressing roller of the tube pump, and the pressing roller driving mechanism is more than necessary by reducing the variation in the pressing force that presses the tube with the pressing roller while ensuring the minimum pressing force. The load was not applied.

[実施の形態1]
次に、本発明の実施の形態に係るチューブポンプの押圧ローラの構成について図6〜図15を参照して説明する。図6に示す実施の形態1に係る押圧ローラ21は、従来例1に係る押圧ローラ105と同様に回転軸が偏芯した押圧ローラであり、従来例1に係る押圧ローラ105と相違する点は、該ローラ21の軸21aと垂直な断面(軸断面)において内部(外周表面に接しない部分)に中空となった空隙部21bが設けられている点であり、この空隙部21bは、偏芯したローラの半径方向に最も肉厚となっている部分、即ち、チューブ(図4,5の符号102参照)と当接して押圧する押圧部21cの中央部において空隙部分が最も大きくなった三日月形状となっている。
[Embodiment 1]
Next, the configuration of the pressing roller of the tube pump according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The pressing roller 21 according to the first embodiment shown in FIG. 6 is a pressing roller having a rotating shaft eccentric like the pressing roller 105 according to the conventional example 1, and is different from the pressing roller 105 according to the conventional example 1. In the cross section (axial cross section) perpendicular to the shaft 21a of the roller 21, a hollow portion 21b that is hollow is provided in the inside (portion that does not contact the outer peripheral surface). The crescent shape in which the gap portion is the largest in the central portion of the pressing portion 21c that presses in contact with the tube (see reference numeral 102 in FIGS. 4 and 5), which is the thickest in the radial direction of the roller. It has become.

このように、実施の形態1に係る押圧ローラ21を有するチューブポンプによれば、中空となった空隙部21bが設けられているので、押圧部21cが撓むまでの押圧力により、チューブを押圧する必要最低限の押圧力を確保しつつ、押圧ローラ21とポンプユニットのチューブ支持面との距離などの押圧ローラ21の設置位置に精度誤差があった場合であっても、空隙部21bがあるため押圧部21cが内部に撓んで応力を逃がすことができ、必要以上にチューブポンプの駆動機構に負荷を掛けることがない。また、空隙部を設けるという簡略且つ安価な構成で実現しているのでコストアップとならない。   As described above, according to the tube pump having the pressing roller 21 according to the first embodiment, since the hollow space 21b is provided, the tube is pressed by the pressing force until the pressing portion 21c is bent. Even if there is an accuracy error in the installation position of the pressure roller 21 such as the distance between the pressure roller 21 and the tube support surface of the pump unit while ensuring the minimum necessary pressing force, there is a gap 21b. For this reason, the pressing portion 21c can be deflected inward to release the stress, and a load is not applied to the drive mechanism of the tube pump more than necessary. Moreover, since it implement | achieves by the simple and cheap structure of providing a space | gap part, it does not raise a cost.

[実施の形態2〜5]
ここで、前述の空隙部21bは、図7に示す実施の形態2に係る押圧ローラ22のように、扇状の空隙部22bであっても構わない。また、押圧力が強すぎる場合は、図8に示す実施の形態3に係る押圧ローラ23ように、押圧部23cの軸方向の厚さYを加工して(削って)テーパー面を設けてもよいし、最初から押圧部23cの半径方向の厚さXを薄く成型してもよい。押圧力が弱すぎる場合、即ち、押圧部が撓みすぎる場合は、図9,10に示す実施の形態4,5に係る押圧ローラ24、25のように、押圧部24c,25cの裏面(内面)から空隙部24b,25bに向けて突出する凸部24d,25dを設けて、この凸部24d,25dが空隙部24b,25bの内側の縁と当接することで押圧部24c,25cが一定距離以上撓まないようにしてもよい。要するに、押圧ローラの断面内部に空隙部として空間が形成されており、押圧部の半径方向Xや軸方向の厚さYを調整するなどしてチューブを押圧することができる所望の押圧力を確保することができれば、特に空隙部の形状や押圧部の形状等は図示形態に限定されるものではない。なお、前記凸部は、空隙部の内側の縁から外側の縁に向けて突出するように設けても同様の作用効果を奏することは云うまでもない。
[Embodiments 2 to 5]
Here, the gap 21b described above may be a fan-shaped gap 22b as in the pressing roller 22 according to Embodiment 2 shown in FIG. Further, when the pressing force is too strong, the axial thickness Y of the pressing portion 23c is processed (cut) to provide a tapered surface as in the pressing roller 23 according to the third embodiment shown in FIG. Alternatively, the thickness X in the radial direction of the pressing portion 23c may be thinly formed from the beginning. When the pressing force is too weak, that is, when the pressing portion is bent too much, as in the pressing rollers 24 and 25 according to the fourth and fifth embodiments shown in FIGS. Protrusions 24d and 25d projecting from the gaps 24b and 25b are provided, and the projections 24d and 25d abut against the inner edges of the gaps 24b and 25b, so that the pressing parts 24c and 25c are more than a certain distance. You may make it not bend. In short, a space is formed as a gap inside the cross section of the pressing roller, and a desired pressing force that can press the tube is secured by adjusting the radial direction X or the axial thickness Y of the pressing portion. In particular, the shape of the gap, the shape of the pressing portion, and the like are not limited to the illustrated form. Needless to say, even if the convex portion is provided so as to protrude from the inner edge of the gap toward the outer edge, the same effect can be obtained.

[実施の形態6,7]
図11,12に示す実施の形態6,7に係る押圧ローラ26,27は、実施の形態1に係る押圧ローラ21の空隙部21bにバネSやエラストマーEなどの弾性材を挿入したものである。図11に示す実施の形態6に係る押圧ローラ26は、空隙部26bの一部に弾性材であるバネSが挿入されており、図12に示す実施の形態7に係る押圧ローラ27は、空隙部27bの全部に弾性材であるエラストマーEが挿入されている。これらの実施の形態は、弾性材を挿入しているため少々コストアップとなるが、押圧部26c,27cが撓みすぎて必要な押圧力を確保できないことを防止すると共に、押圧ローラ26,27でチューブを押圧する際の押圧力は、挿入した弾性体の反発力以上に規定(設定)できるため、必要最低限となる所望の押圧力の確保が容易というメリットがある。
[Embodiments 6 and 7]
11 and 12, the pressing rollers 26 and 27 according to the sixth and seventh embodiments are obtained by inserting an elastic material such as a spring S or an elastomer E into the gap 21b of the pressing roller 21 according to the first embodiment. . In the pressing roller 26 according to the sixth embodiment shown in FIG. 11, a spring S, which is an elastic material, is inserted into a part of the gap 26b, and the pressing roller 27 according to the seventh embodiment shown in FIG. The elastomer E, which is an elastic material, is inserted into the entire portion 27b. In these embodiments, since the elastic material is inserted, the cost is slightly increased. However, it is possible to prevent the pressing portions 26c and 27c from being bent too much to secure a necessary pressing force, and the pressing rollers 26 and 27 can prevent the pressing force. Since the pressing force at the time of pressing the tube can be defined (set) more than the repulsive force of the inserted elastic body, there is an advantage that it is easy to ensure a desired pressing force that is the minimum necessary.

[実施の形態8]
図13,14に示す実施の形態8に係る押圧ローラ28は、実施の形態1に係る押圧ローラ21の外周面を、削り取るか又は成型時の型枠などにより、部分的に外周面の円弧の曲率を小さくした変形周面部28dを設けると共に、この押圧ローラ28の外側に外ローラ28eを遊嵌して、外ローラ28eを介して押圧ローラ28でチューブ(図4,5の符号102参照)を押圧する構成となっている。このため、チューブを押圧ローラ28で押圧する際に押圧部28cが撓んでも、図14に示すように、押圧ローラ28の外形である外周面が外ローラ28eの内周面と略同形状となり、押圧ローラ28の押圧部28cと外ローラ28eとが一体となってチューブを押圧するため、押圧部28cが必要以上に撓むことがない。
[Embodiment 8]
The pressing roller 28 according to the eighth embodiment shown in FIGS. 13 and 14 is formed by cutting off the outer peripheral surface of the pressing roller 21 according to the first embodiment or by partially forming a circular arc on the outer peripheral surface by a mold or the like at the time of molding. A deformed peripheral surface portion 28d having a reduced curvature is provided, and an outer roller 28e is loosely fitted on the outside of the pressing roller 28, and the tube (see reference numeral 102 in FIGS. 4 and 5) is pressed by the pressing roller 28 through the outer roller 28e. It is the structure to press. For this reason, even if the pressing portion 28c bends when the tube is pressed by the pressing roller 28, the outer peripheral surface which is the outer shape of the pressing roller 28 becomes substantially the same shape as the inner peripheral surface of the outer roller 28e as shown in FIG. Since the pressing portion 28c of the pressing roller 28 and the outer roller 28e integrally press the tube, the pressing portion 28c does not bend more than necessary.

このように、実施の形態8に係る押圧ローラ28及び外ローラ28eを有するチューブポンプによれば、押圧ローラ28の押圧部28cと外ローラ28eとが一体となってチューブを押圧するため、押圧部が撓み過ぎず必要最低限の押圧力を確保することができる。それに加え、遊嵌された外ローラ28eを介して押圧するため外ローラ28eの外周面はチューブに対して摺動しないので、チューブを磨耗させずに押圧することができ、チューブポンプの耐久性が向上する。   Thus, according to the tube pump having the pressing roller 28 and the outer roller 28e according to the eighth embodiment, the pressing portion 28c of the pressing roller 28 and the outer roller 28e integrally press the tube. Therefore, the necessary minimum pressing force can be ensured without bending too much. In addition, since the outer peripheral surface of the outer roller 28e does not slide with respect to the tube because it is pressed through the loosely fitted outer roller 28e, the tube pump can be pressed without being worn, and the durability of the tube pump is improved. improves.

[実施の形態9]
図15に示す実施の形態9に係る押圧ローラ29は、前述の従来例2に係るチューブポンプ100’の押圧コロ106と同様に、外周表面にこの外周表面と一緒に回転移動する複数の回転自在な押圧コロ29dが取り付けられた回転軸29aが軸断面の図心と一致した偏芯していないローラであり、押圧コロ29dが取り付けられた押圧部29cの断面内部に空隙部29bが形成されている。このため、実施の形態9に係る押圧ローラ29を有するチューブポンプによれば、回転自在な押圧コロ29dでチューブを押圧するためチューブを磨耗させずにチューブをしごくことができ、且つ、チューブを押圧する所望の押圧力を確保しつつ、空隙部29bを設けることにより押圧部29cを撓ませることが可能なため、回転軸29aとポンプユニット101のチューブ支持面103との設置間隔に精度誤差があった場合でも押圧ローラ29の駆動機構に必要以上の負荷を掛けることがない。
[Embodiment 9]
The pressing roller 29 according to the ninth embodiment shown in FIG. 15 has a plurality of rotatable freely rotating on the outer peripheral surface together with the outer peripheral surface in the same manner as the pressing roller 106 of the tube pump 100 ′ according to the second conventional example. The rotating shaft 29a to which the pressing roller 29d is attached is a non-eccentric roller that coincides with the centroid of the axial section, and a gap portion 29b is formed inside the cross section of the pressing portion 29c to which the pressing roller 29d is attached. Yes. For this reason, according to the tube pump having the pressing roller 29 according to the ninth embodiment, the tube can be squeezed without being worn because the tube is pressed by the rotatable pressing roller 29d, and the tube is pressed. Since the pressing portion 29c can be bent by providing the gap portion 29b while ensuring the desired pressing force, there is an accuracy error in the installation interval between the rotating shaft 29a and the tube support surface 103 of the pump unit 101. Even if it is, a load more than necessary is not applied to the drive mechanism of the pressing roller 29.

以上のように、この発明の実施の形態に係る画像形成装置として、インクジェット方式のカラープリンタを例に挙げて説明したが、必ずしもこのようなものに限られず、複写機、ファクシミリ、プロッタ、これらの複合機等の一般的なインク吐出方式の画像形成装置であって、メインタンクからサブタンクへチューブポンプでインクを供給又は吸引する画像形成装置には、本発明を適用することができる。   As described above, the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention has been described by taking an inkjet color printer as an example. However, the image forming apparatus is not necessarily limited to such an image forming apparatus. The present invention can be applied to a general ink discharge type image forming apparatus such as a multi-function machine, which supplies or sucks ink from a main tank to a sub tank by a tube pump.

そして、実施の形態に係る画像形成装置の説明における装置本体1a、カートリッジ装填部2、操作表示部3、画像形成部5、給紙部6、用紙搬送部7、排紙部8などは、あくまでも一例を示したものであって、他の公知の装置・手段などの構成を採用することができる。その場合でも、前記課題に対して同様の作用効果を奏することは明らかである。また、図面で示した各構成部材の形状や構造等も、あくまでも好ましい一例を示すものであり、特許請求の範囲内で適宜設計変更が可能であることは云うまでもない。   The apparatus main body 1a, the cartridge loading unit 2, the operation display unit 3, the image forming unit 5, the paper feed unit 6, the paper transport unit 7, the paper discharge unit 8 and the like in the description of the image forming apparatus according to the embodiment are only described. An example is shown and the structure of another well-known apparatus, a means, etc. is employable. Even in such a case, it is clear that the same effect can be achieved with respect to the problem. Further, the shapes, structures, and the like of the respective constituent members shown in the drawings are merely preferable examples, and it goes without saying that the design can be appropriately changed within the scope of the claims.

1 カラープリンタ(画像形成装置)
1a 装置本体
100,100’ チューブポンプ
102 チューブ
103 チューブ支持面
105,105’ 押圧ローラ(従来例1,2)
21,22,23,24,25,26,27,28,29 押圧ローラ(実施例1〜9)
21b,22b,23b,24b,25b,26b,27b,28b,29b 空隙部
21c,22c,23c,24c,25c,26c,27c,28c,29c 押圧部
24d,25d 凸部
28d 変形周面部
28e 外ローラ
29d 押圧コロ
S バネ(弾性材)
E エラストマー(弾性材)
1 Color printer (image forming device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a Apparatus main body 100,100 'Tube pump 102 Tube 103 Tube support surface 105,105' Pressure roller (conventional example 1,2)
21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 Pressure roller (Examples 1 to 9)
21b, 22b, 23b, 24b, 25b, 26b, 27b, 28b, 29b Gap part 21c, 22c, 23c, 24c, 25c, 26c, 27c, 28c, 29c Pressing part 24d, 25d Protruding part 28d Deformation peripheral surface part 28e Outer roller 29d Pressing roller S Spring (elastic material)
E Elastomer (elastic material)

特開平2−238188号公報JP-A-2-238188 特開2007−138793号公報JP 2007-138793 A 特開2010−138742号公報JP 2010-138742 A 特開平11−192733号公報JP 11-192733 A 特開2007−138814号公報JP 2007-138814 A

Claims (7)

インクの流路となる弾力性を有した中空状のチューブと、このチューブを回転することで押圧する押圧ローラと、を備え、インクを供給又は吸引する、インク吐出方式の画像形成装置に用いられるチューブポンプにおいて、
前記押圧ローラは、前記チューブと当接して押圧する押圧部の断面内部に中空となった空隙部が形成されていることを特徴とするチューブポンプ。
An ink discharge type image forming apparatus that includes an elastic hollow tube serving as an ink flow path and a pressing roller that presses the tube by rotating the tube and supplies or sucks ink. In tube pump,
The tube pump according to claim 1, wherein the pressing roller has a hollow space formed inside a cross section of a pressing portion that contacts and presses the tube.
前記押圧ローラは、回転軸が偏芯した偏芯ローラであることを特徴とする請求項1に記載のチューブポンプ。   The tube pump according to claim 1, wherein the pressing roller is an eccentric roller having an eccentric rotation shaft. 前記押圧ローラは、前記空隙部の半径方向に突出する凸部を有し、この凸部が前記空隙部の縁と当接することで前記押圧部が一定距離以上撓まないよう構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のチューブポンプ。   The pressing roller has a convex portion protruding in the radial direction of the gap portion, and the convex portion is configured to abut against an edge of the gap portion so that the pressing portion does not bend more than a certain distance. The tube pump according to claim 1 or 2, characterized in that. 前記空隙部には、弾性材が挿入されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のチューブポンプ。   The tube pump according to any one of claims 1 to 3, wherein an elastic material is inserted into the gap. 前記押圧ローラは、外周表面の曲率が部分的に低減されていると共に、その外側に外ローラが遊嵌され、この外ローラを介して前記チューブを押圧することを特徴とする請求項2ないし4のいずれかに記載のチューブポンプ。   5. The pressing roller, wherein the curvature of the outer peripheral surface is partially reduced, and an outer roller is loosely fitted to the outside of the pressing roller to press the tube through the outer roller. A tube pump according to any one of the above. 前記押圧ローラは、外周表面に複数の押圧コロが取り付けられた回転軸が偏芯していないローラであり、前記押圧コロが取り付けられた部分の断面内部に中空となった空隙部が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。   The pressing roller is a roller in which a rotating shaft having a plurality of pressing rollers attached to an outer peripheral surface is not eccentric, and a hollow space is formed inside a cross section of a portion to which the pressing rollers are attached. The tube pump according to claim 1, wherein: インクを貯留するインクカートリッジと、主走査方向に移動可能なキャリッジと、このキャリッジに搭載されて用紙にインクを吐出する記録ヘッドと、前記インクカーリッジから送られてきたインクを一時貯留して前記記録ヘッドへ送るヘッドタンクと、前記インクカートリッジと前記ヘッドタンクとに連通して前記ヘッドタンクにインクを供給又は前記ヘッドタンクからインクを吸引するポンプと、を備えたインク吐出方式の画像形成装置において、
前記ポンプとして請求項1ないし6のいずれかに記載のチューブポンプを搭載していることを特徴とするインク吐出方式の画像形成装置。
An ink cartridge that stores ink; a carriage that is movable in the main scanning direction; a recording head that is mounted on the carriage and that discharges ink onto paper; and the ink sent from the ink cartridge is temporarily stored to store the ink In an ink ejection type image forming apparatus, comprising: a head tank that sends to a recording head; and a pump that communicates with the ink cartridge and the head tank to supply ink to the head tank or suck ink from the head tank. ,
An ink discharge type image forming apparatus, wherein the tube pump according to any one of claims 1 to 6 is mounted as the pump.
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