專利名稱：管泵以及使用該管泵的噴墨記錄設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明基于日本專利申請No.2001-155458，該文獻(xiàn)的全文在這里被引用作為參考。
這種噴墨記錄設(shè)備包括用于接收由墨盒提供的墨水的噴墨記錄頭以及用于使記錄紙相對于記錄頭移動(dòng)的送紙裝置。
在記錄頭響應(yīng)于打印信號(hào)移動(dòng)的同時(shí)，墨滴被噴射到記錄紙上以形成點(diǎn)，從而進(jìn)行記錄。在該情況中，例如在滑架上安裝有能夠噴射黑色墨水、黃色墨水、青色墨水以及品紅色墨水的記錄頭，并且改變噴墨百分比，從而可以形成真彩打印。
由于這種噴墨記錄設(shè)備隨著墨滴穿過噴嘴口而將墨水噴射到記錄紙上以進(jìn)行打印，所以它存在以下問題由于通過墨水溶劑從噴嘴口蒸發(fā)而使得墨水粘度上升所以在噴嘴口中出現(xiàn)堵塞；墨水在噴嘴形成面上固化或者灰塵沉積；還有氣泡混進(jìn)記錄頭中，從而導(dǎo)致出現(xiàn)打印缺陷。
因此，除了記錄頭和送紙裝置之外，該噴墨記錄設(shè)備包括用于在非打印模式中密封記錄頭的噴嘴形成面的蓋帽裝置、用于抽吸墨水并將墨水排進(jìn)蓋帽裝置的抽吸泵；以及擦拭裝置，用來在抽吸泵抽吸和排放墨水之后清洗記錄頭的噴嘴形成面。
為了防止在噴嘴口中出現(xiàn)堵塞并且防止氣泡混進(jìn)記錄頭中，通過抽吸泵強(qiáng)制地從記錄頭中抽吸和排出墨水(噴墨能力恢復(fù)過程)，然后通過擦拭裝置擦拭記錄頭的噴嘴形成面。
用來清除記錄頭堵塞或者留在記錄頭中的氣泡的強(qiáng)制排墨過程被稱為清洗操作。在記錄設(shè)備長時(shí)間處于非工作模式中之后重新啟動(dòng)打印時(shí)或者當(dāng)用戶發(fā)現(xiàn)模糊打印等的打印質(zhì)量缺陷并且按下清洗開關(guān)時(shí)進(jìn)行該清洗操作。
為了進(jìn)行清洗操作，用蓋帽裝置密封住記錄頭并且使負(fù)壓作用在蓋帽裝置的內(nèi)側(cè)上。
用作一種用來將負(fù)壓輸送進(jìn)蓋帽裝置的裝置是一種管泵，該管泵具有相對簡單的結(jié)構(gòu)、可以小型化而且不會(huì)在用于抽吸和排出墨水的機(jī)械部分中產(chǎn)生污染。
例如該管泵具有如圖7和8中所示的結(jié)構(gòu)。圖7顯示出在沿著向前方向驅(qū)動(dòng)泵時(shí)泵的操作狀態(tài)，而圖8顯示出在沿著相反方向驅(qū)動(dòng)該泵時(shí)的松開操作狀態(tài)。
在圖7和8中所示的管泵包括泵架44，該泵架具有用于將柔性管51的外形引導(dǎo)成圓弧方式的管支撐面52、由送紙電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的泵輪42以及具有沿著通向泵輪42之端面的滾筒支撐槽42a和42b移動(dòng)的滾筒軸43A和43B的滾筒43a和43b。
泵架44形成有與管支撐面52相對的L形固定槽44a和44b，并且在固定槽44a和44b中固定有沿著泵輪42的中心方向伸出的由彈性材料制成的導(dǎo)向件53a和53b。
在這種管泵中，如果泵輪42沿著如圖7中所示的正常方向(箭頭A的方向)轉(zhuǎn)動(dòng)的話，則滾筒43a和43b沿著滾筒支撐槽42a和42b的外圓周方面移動(dòng)，并且在沿著箭頭A的方向擠壓柔性管51同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)和滾動(dòng)。因此，在柔性管51中產(chǎn)生出壓力用來將負(fù)壓輸送進(jìn)蓋帽裝置中。墨水在該負(fù)壓的作用下被迫從記錄頭中排出，另外被排進(jìn)蓋帽裝置中的墨水被抽吸并且被送到廢墨容器中。
如果泵輪42沿著如圖8中所示的相反方向(箭頭B的方向)轉(zhuǎn)動(dòng)的話，則滾筒43a和43b沿著滾筒支撐槽42a和42b的內(nèi)圓周方向移動(dòng)，并且沿著箭頭B的方向轉(zhuǎn)動(dòng)和滾動(dòng)同時(shí)使柔性管51保持在松弛操作狀態(tài)，在該狀態(tài)中滾筒43a和43b只與柔性管51接觸一點(diǎn)。因此，可以防止出現(xiàn)滾筒43a、43b粘在柔性管51等上的故障。
在該情況中，導(dǎo)向件53a和53b用來在泵輪42轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)沿著滾筒支撐槽42a和42b的輪轉(zhuǎn)動(dòng)向后方向引導(dǎo)滾筒43a和43b。
但是，在這種管泵中，當(dāng)將泵操作狀態(tài)切換到松弛操作狀態(tài)時(shí)，滾筒43a和43b與泵輪42一起轉(zhuǎn)動(dòng)和滾動(dòng)，同時(shí)擠壓柔性管51，因此出現(xiàn)以下問題。也就是說，緊接著在將泵操作狀態(tài)切換到松弛操作狀態(tài)之后，滾筒43a和43b受到沿著輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向移動(dòng)的力，并且滾筒43a和43b被擠壓成從滾筒支撐槽42a和42b的槽壁與柔性管51接觸，因此被吸進(jìn)柔性管51中的墨水、空氣等流體產(chǎn)生回流，并且泵質(zhì)量的可靠性降低。
另一方面，對于該管泵用于噴墨記錄設(shè)備來說，由于從記錄頭吸入的墨水等的回流，所以在蓋帽裝置中產(chǎn)生出墨水泡，并且一些墨水泡會(huì)暴露到蓋帽裝置的外面。
如果墨水泡這樣暴露到蓋帽裝置外面，則當(dāng)接下來用蓋帽裝置密封記錄頭時(shí)，由于它們相互接觸所以這些墨水泡破裂并且該動(dòng)作會(huì)引起在記錄頭的噴嘴口中出現(xiàn)暫時(shí)的空氣壓力變化，從而會(huì)破壞在噴嘴口中形成的墨水彎月面。
因此，不能實(shí)現(xiàn)墨滴穿過噴嘴口的正常噴射操作，從而使得出現(xiàn)被稱為漏點(diǎn)的打印缺陷，從而導(dǎo)致清洗的可靠性降低；這是一個(gè)問題。
為此，根據(jù)本發(fā)明，提供一種管泵，它包括泵架，它具有用來以圓弧方式引導(dǎo)柔性管的曲線的管支撐面；泵輪，它可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在泵架中并且具有滾筒支撐槽；以及具有滾筒軸的滾筒，它可轉(zhuǎn)動(dòng)地且可滾動(dòng)地設(shè)置在泵輪上并且在滾筒支撐槽中可在泵操作位置和松弛操作位置之間相對移動(dòng)，所述滾筒被構(gòu)形成通過壓力接觸使柔性管變形，從而在管泵中產(chǎn)生壓力；所述滾筒軸通過與之接觸的槽壁來被引導(dǎo)；其中所述滾筒支撐槽的槽壁設(shè)有如下構(gòu)成的凸輪面當(dāng)所述泵輪沿著泵操作方向從松弛操作狀態(tài)開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述滾筒在滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)且滾動(dòng)的狀態(tài)中從松弛操作位置相對移動(dòng)到泵操作位置上；并且當(dāng)所述泵輪沿著松弛操作方向從泵操作狀態(tài)開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述滾筒在滾筒不轉(zhuǎn)動(dòng)且滾動(dòng)的狀態(tài)中從泵操作位置相對移動(dòng)到松弛操作位置上。
由于管泵是這樣構(gòu)成的，所以當(dāng)將松弛操作狀態(tài)切換到泵操作狀態(tài)時(shí)，滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)滾動(dòng)，并且受到來自滾筒支撐槽的槽壁的從松弛操作位置移動(dòng)到泵操作位置的力。另一方面，當(dāng)將泵操作狀態(tài)切換到松弛操作狀態(tài)時(shí)，所述滾筒保持不動(dòng)并且受到來自滾筒支撐槽的槽壁的從泵操作位置移動(dòng)到松弛操作位置的力。
因此，緊接著在將泵操作狀態(tài)切換到松弛操作狀態(tài)之后，防止了滾筒沿著輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)和滾動(dòng)同時(shí)擠壓所述柔性管，從而被吸入在柔性管中的墨水、空氣等流體不會(huì)回流并且可以提高泵質(zhì)量的可靠性。
這里，理想的是，所述凸輪面的凸輪曲線應(yīng)該是具有在由極坐標(biāo)(r，θ)表示的直線上任意點(diǎn)的曲線，其中泵輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心是原點(diǎn)，半徑r為從r＝C1×exp(α·θ得出的角度θ的函數(shù)，并且端角θβ為從θβ＝(1/α)×log(C2/C1)中得到的常數(shù)，其中在該曲線上的兩個(gè)端點(diǎn)的極坐標(biāo)(r，θ)應(yīng)該設(shè)定為預(yù)定的極坐標(biāo)(C1，0)和(C2，θβ)，并且凸輪面相對于滾筒軸的壓力角α應(yīng)該設(shè)定為在π/30＜α＜π/20范圍內(nèi)的預(yù)定角度。
由于管泵是這樣構(gòu)成的，所以如果壓力角α為α＝7π/180(7°)或α＝8π/180(8°)的話，則緊接著在將泵操作狀態(tài)切換到松弛操作狀態(tài)之后，可以防止?jié)L筒沿著輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)和滾動(dòng)同時(shí)擠壓柔性管，從而可以提高泵質(zhì)量的可靠性。
如果α＝π/30(6°)的話，則在將泵操作狀態(tài)切換到松弛操作狀態(tài)之后，滾筒不會(huì)向位于滾筒支撐槽的中間位置處的松弛操作位置移動(dòng)，與泵輪互鎖地移動(dòng)，同時(shí)擠壓柔性管。如果α＝π/20(9°)的話，則緊接著在將松弛操作狀態(tài)切換到泵操作狀態(tài)之后，滾筒不會(huì)向泵操作位置移動(dòng)，與泵輪互鎖地移動(dòng)。
理想的是，在泵輪的軸線上設(shè)有具有用于引導(dǎo)滾筒軸的導(dǎo)向面的滾筒導(dǎo)向件。
由于管泵是這樣構(gòu)成的，所以當(dāng)滾筒軸在滾筒支撐槽中移動(dòng)時(shí)，它由滾筒導(dǎo)向件引導(dǎo)。
管支撐面可以如此設(shè)置，從而柔性管和滾筒之間的接觸區(qū)域形成在泵輪的整個(gè)周圍。
由于管泵是這樣構(gòu)成的，所以接觸區(qū)域沿著圓周方向變得較長，因此與其中柔性管和滾筒之間的接觸區(qū)域設(shè)置在泵輪的一半圓周上的管支撐面相比可以提供更高的負(fù)壓。
另外，滾筒支撐槽是一個(gè)位于與泵輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線偏心的位置處的單一滾筒支撐槽。
由于該管泵是這樣構(gòu)成的，所以對于泵輪而言可以設(shè)置單個(gè)滾筒。
還可以采取這樣一種結(jié)構(gòu)，其中滾筒支撐槽是一對相對于泵輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心周圍的點(diǎn)對稱設(shè)置的滾筒支撐槽。
由于該管泵是這樣構(gòu)成的，所以對于泵輪而言可以設(shè)置一對滾筒。
另一方面，根據(jù)本發(fā)明提供一種噴墨記錄設(shè)備，它包括用于響應(yīng)于打印數(shù)據(jù)噴射墨滴的噴墨記錄頭；以及用于封住記錄頭的噴嘴形成面并且在受到來自泵單元的負(fù)壓時(shí)從記錄頭抽吸和排出墨水的蓋帽裝置，其特征在于采用上述管泵作為所述泵單元。
由于該噴墨記錄設(shè)備是這樣構(gòu)成的，所以可以防止從記錄頭中吸入的墨水、空氣等流體回流進(jìn)蓋帽裝置。
因此，不會(huì)產(chǎn)生在現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的墨水泡，從而可以防止由于墨水泡破裂而導(dǎo)致的彎月面的破壞。
因此，可以實(shí)現(xiàn)墨滴穿過噴嘴開口進(jìn)行正常噴射操作，從而被稱為漏點(diǎn)的打印缺陷不會(huì)出現(xiàn)并且可以提高清洗的可靠性。
下面將根據(jù)在附圖中所示的實(shí)施方案對使用根據(jù)本發(fā)明的管泵的噴墨記錄設(shè)備進(jìn)行說明。

圖1的透視圖顯示出結(jié)合本發(fā)明的噴墨記錄設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)的輪廓。
在圖1中，由標(biāo)號(hào)1表示的滑架可以利用由滑架電機(jī)2驅(qū)動(dòng)的同步皮帶3由導(dǎo)向件4引導(dǎo)沿著壓紙滾筒5的軸向方向來回運(yùn)動(dòng)。
導(dǎo)向件4支撐在彼此相對的左右框架31和32上。這兩個(gè)框架31和32通過后板33和底板34連接。
噴墨記錄頭12安裝在滑架1的下表面部分上，從而它與記錄紙6相對。用于向記錄頭12提供墨水的黑色墨盒7和彩色墨盒8可拆卸地固定在滑架1的上表面部分上。
具有蓋帽部件9a的蓋帽裝置9安裝在滑架1的移動(dòng)區(qū)域中的非打印區(qū)域(原始位置)中。當(dāng)記錄頭12正好移動(dòng)到蓋帽裝置9上方時(shí)，蓋帽裝置9向上移動(dòng)從而封住記錄頭12的噴嘴形成面。作為用來向蓋帽部件9a的內(nèi)部空間施加負(fù)壓的泵單元的管泵10安裝在蓋帽裝置9下方。
蓋帽裝置9具有象蓋子一樣的功能，用來防止記錄頭12的噴嘴口在噴墨記錄設(shè)備不工作期間變干。它在向記錄頭12施加與打印無關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)以空閑噴射墨滴的沖洗操作期間還用作墨水接收器并且用作清洗裝置，用來使來自管泵10的負(fù)壓作用在記錄頭12上以抽吸墨水。
包括彈性橡膠板等的擦拭裝置111安裝在蓋帽裝置9中的打印區(qū)域側(cè)附近，從而它可以沿著水平方向前進(jìn)和后退。當(dāng)滑架1在蓋帽裝置9側(cè)來回運(yùn)動(dòng)時(shí)，擦拭裝置11可以前進(jìn)到記錄頭112的移動(dòng)通道上。
接下來，將參照圖2對用于安裝在該噴墨記錄設(shè)備中的送紙和噴射機(jī)構(gòu)以及抽吸泵(管泵)的驅(qū)動(dòng)能量傳遞裝置進(jìn)行說明。圖2的斷面圖顯示出用于安裝在結(jié)合本發(fā)明的噴墨記錄設(shè)備中的送紙和噴射機(jī)構(gòu)以及抽吸泵(管泵)的驅(qū)動(dòng)能量傳遞裝置的實(shí)施例。
如圖2中所示，標(biāo)號(hào)21表示送紙滾筒，并且齒輪22安裝在送紙滾筒21的一個(gè)端部處。它由安裝在送紙電機(jī)23的軸上的小齒輪形成的空轉(zhuǎn)輪25驅(qū)動(dòng)。齒輪27安裝在送紙滾筒驅(qū)動(dòng)軸26的一個(gè)端部處，并且通過形成一部分離合機(jī)構(gòu)的移動(dòng)齒輪28與齒輪22嚙合，用來將能量傳遞給用于輸送(裝載)記錄紙的裁斷片材輸送裝置(未示出)。
移動(dòng)齒輪28通常通過彈簧(未示出)固定在遠(yuǎn)離齒輪22和27的位置處。移動(dòng)齒輪28被滑架1擠壓成移動(dòng)到與原始位置相對的端部上，并且沿著軸向方向移動(dòng)，而且設(shè)置在齒輪22和27之間用來使得齒輪22和27能夠相互嚙合。
另一方面，來自送紙電機(jī)23的能量被傳遞給小齒輪24、空轉(zhuǎn)輪29以及在排紙滾筒31上的排紙滾筒齒輪30，還有來自排紙滾筒齒輪30的能量被傳遞給排紙滾筒31上的齒輪32，然后管泵10由齒輪32驅(qū)動(dòng)。通過空轉(zhuǎn)輪34與齒輪32嚙合的齒輪35安裝在管泵10的驅(qū)動(dòng)軸33上。
清潔器凸輪38可空轉(zhuǎn)地連接在驅(qū)動(dòng)軸33上，它具有受到安放在驅(qū)動(dòng)軸33后面上的彈簧36擠壓的臂37，以用于摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)。在清潔器凸輪38(臂37)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，擦拭部件39(擦拭裝置11)可以沿著水平方向移動(dòng)。因此，當(dāng)馬達(dá)沿著一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，擦拭裝置11可以前進(jìn)到記錄頭12的移動(dòng)通道上，并且可以擦拭記錄頭12的噴嘴形成面，而在電機(jī)沿著相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，擦拭裝置11從記錄頭12的移動(dòng)通道中撤回。
在管泵10的驅(qū)動(dòng)軸33上安裝有棘輪40、中間傳動(dòng)輪41和泵輪42，從而它們沿著軸向方向相互堆疊。棘輪40在與中間傳動(dòng)輪41相對的表面上形成有突起40a，并且中間傳動(dòng)輪41在兩個(gè)表面上形成有突起41a和41b。另外，泵輪42在與中間傳動(dòng)輪41相對的表面上形成有突起42C。
因此，棘輪40轉(zhuǎn)動(dòng)并且其突起40a鄰接于中間傳動(dòng)輪41的突起41a，由此將轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞給中間傳動(dòng)輪41。另外，中間傳動(dòng)輪41的突起41b鄰接于泵輪42的突起42C，由此將轉(zhuǎn)動(dòng)力轉(zhuǎn)遞給泵輪42。因此，形成一種轉(zhuǎn)動(dòng)延遲機(jī)構(gòu)用來在送紙電機(jī)23的轉(zhuǎn)動(dòng)方向切換的情況下在棘輪41和泵輪42之間的大約兩次旋轉(zhuǎn)的最大處產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞延遲。
當(dāng)從裁斷片材輸送裝置輸送記錄紙6時(shí)，該送紙電機(jī)23需要稍微向前并反向轉(zhuǎn)動(dòng)以使紙頭定位并且消除間隙，在該情況中轉(zhuǎn)動(dòng)延遲機(jī)構(gòu)操作，從而將能量傳遞給管泵10。
接下來，將詳細(xì)參照圖3至5對根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的管泵進(jìn)行說明。圖3的平面圖顯示出結(jié)合本發(fā)明的管泵的主要部分。圖4的平面圖顯示出在結(jié)合本發(fā)明的管泵中的滾筒支撐槽(槽壁)。圖5的側(cè)視圖顯示出在結(jié)合本發(fā)明的管泵中位于泵輪和滾筒導(dǎo)向件之間的滾筒。與前面參照圖7和8所述的那些相同或類似的部件由在圖3至5中相同的參考標(biāo)號(hào)表示并且將不再進(jìn)行詳細(xì)說明。
泵架44(在圖7和8中所示)具有管支撐面52，從而柔性管51和滾筒43a之間的接觸區(qū)域基本上設(shè)在泵輪42的整個(gè)圓周上(即360度)，如在圖3中所示。
在圖3至5中所示的泵輪42在它沿著兩個(gè)不同轉(zhuǎn)動(dòng)方向之一轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)在泵操作和松弛操作之間切換。
泵操作指的是這樣一種操作，其中當(dāng)泵輪42沿著一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾筒43a傾向于輪子的外圓周部分，并且擠壓位于滾筒43a和管支撐面52之間的柔性管51以便產(chǎn)生出抽吸操作。另一方面，松弛操作指的是這樣一種操作，其中當(dāng)泵輪42沿著相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾筒43a傾向于泵輪42的輪子中心部分并且不會(huì)擠壓柔性管51。
泵輪42在與輪子中心(轉(zhuǎn)動(dòng)中心)偏心的位置處形成有通向輪子的兩個(gè)端面的單個(gè)滾筒支撐槽42a。滾筒支撐槽42a的每個(gè)開口在輪子中心部分和輪子周圍部分之間形成有橫穿輪子直徑方向的傾斜度。如在圖3和4中所示一樣，滾筒支撐槽42a的槽壁42A由這樣一種凸輪面形成，其中滾筒43a轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)滾動(dòng)，并且隨著泵輪42沿著泵操作方向A從松弛操作狀態(tài)開始轉(zhuǎn)動(dòng)而從松弛操作位置a移動(dòng)到泵操作位置b，并且其中滾筒43a停止轉(zhuǎn)動(dòng)和滾動(dòng)，而且隨著泵輪42沿著松弛操作方向B從泵操作狀態(tài)開始轉(zhuǎn)動(dòng)而從泵操作位置b移動(dòng)到松弛操作位置a。
因此，在滾筒支撐槽42a中的槽壁(凸輪面)42A的凸輪曲線是一種具有在由極坐標(biāo)(r，θ)表示的直線上的任意點(diǎn)的曲線，其中泵輪42的轉(zhuǎn)動(dòng)中心是原點(diǎn)O，半徑r(mm)為由r＝C1×exp(α·θ)得出的角度θ(弧度)的函數(shù)，并且端角θβ(起始角度θ＝θ0＝0)為從θβ＝(1/α)×log(C2/C1)中得到的常數(shù)。
但是，在該凸輪曲線上的兩個(gè)端點(diǎn)a(松開操作位置)和b(泵操作位置)的極坐標(biāo)(r，θ)設(shè)定為預(yù)定的極坐標(biāo)(C1＝6.530，0)和(C2＝7.950，θβ)。槽壁42A相對于滾筒軸43A的壓力角α(弧度)設(shè)定為α＝7π/180(7°)。
壓力角α是從連接泵輪42的轉(zhuǎn)動(dòng)中心O和任意點(diǎn)a1、a2、a3、...、a19的直線A1、A2、A3、...、A19與在直線A1、A2、A3、...、A19上的點(diǎn)a1、a2、a3、...、a19處相對于凸輪曲線的切線B1、B2、B3、...、B19之間的夾角中減去角度π/2得到的。
如果將壓力角α(弧度)設(shè)定為α＝7π/180(7°)并且將凸輪曲線上的兩個(gè)端點(diǎn)a和b的極坐標(biāo)設(shè)定為(6.530，0)和(7.950，θβ)，則端角θβ變?yōu)棣圈拢溅?2，并且在滾筒支撐槽42a的凸輪曲線上的任意點(diǎn)a1、a2、a3、...、a19的極坐標(biāo)(r，θ)變?yōu)槿缭诒?中的壓力角α＝7°列下面所示一樣。在該表中，在凸輪曲線上的任意點(diǎn)a5和a12的極坐標(biāo)(r，θ)變?yōu)?6.822，π/9)和(7.364，55π/180)。
在該表中，r(半徑)以毫米為單位，并且θ、α(角度)以°(度)為單位。
表1
如圖5中所示，在泵輪42的軸向端部處，通過連接部件56整體地形成有滾筒導(dǎo)向件55。該滾筒導(dǎo)向件55形成在具有用于引導(dǎo)滾筒軸43A的導(dǎo)向面55a以及用于滾筒支撐槽42a的槽壁42A的側(cè)面部分中。
由于管泵是這樣構(gòu)成的，所以當(dāng)將松弛操作狀態(tài)切換到泵操作狀態(tài)時(shí)，滾筒43a轉(zhuǎn)動(dòng)且滾動(dòng)，并且受到來自滾筒支撐槽42a的槽壁41A(滾筒導(dǎo)向件55的導(dǎo)向面55a)的從松弛操作位置a移動(dòng)到泵操作位置b的力。
另一方面，當(dāng)將泵操作狀態(tài)切換到松弛操作狀態(tài)時(shí)，滾筒43a保持不動(dòng)并且受到來自滾筒支撐槽42a的槽壁41A的從泵操作位置b移動(dòng)到松弛操作位置a的力。
因此，在該實(shí)施方案中，緊接著在將泵操作狀態(tài)切換到松弛操作狀態(tài)之后，防止?jié)L筒43a沿著輪子轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)和滾動(dòng)同時(shí)擠壓柔性管51，從而在柔性管51中的墨水、空氣等的流體不會(huì)回流并且可以提高泵質(zhì)量的可靠性。
在該實(shí)施方案中，已經(jīng)說明了將壓力角α設(shè)定為α＝7π/180(7°)的情況，但是本發(fā)明并不限于此，并且在將壓力角α設(shè)定為α＝8π/180(8°)的情況下，可以提供與所述實(shí)施方案類似的優(yōu)點(diǎn)。
在該情況中，如果和在該實(shí)施方案中一樣將凸輪曲線上的兩個(gè)端點(diǎn)a和b的極坐標(biāo)(r，θ)設(shè)定為(6.530，0)和(7.950，θβ)的話，則端角θβ變?yōu)棣圈拢?π/9。因此，在滾筒支撐槽42a的凸輪曲線上的任意點(diǎn)a1、a2、a3、...、a17的極坐標(biāo)(r，θ)變?yōu)槿缭诒?中的壓力角α＝8°列下面所示一樣。例如在該表中，在凸輪曲線上的任意點(diǎn)a3和a15的極坐標(biāo)(r，θ)變?yōu)?6.693，π/18)和(7.757，7π/180)。
但是，如果將壓力角設(shè)定為α＝π/30(6°)或α＝π/20(9°)(表1列出了在滾筒支撐槽42a的凸輪曲線上的任意點(diǎn)a1、a2、a3、...、a23和a1、a2、a3、...、a15的極坐標(biāo))，則不能提供如在該實(shí)施方案中所示的優(yōu)點(diǎn)。
也就是說，如果將壓力角α設(shè)定為α＝π/30，則當(dāng)將泵操作狀態(tài)切換到松弛操作狀態(tài)時(shí)，滾筒43a不會(huì)向松弛操作位置移動(dòng)，與泵輪42互鎖地移動(dòng)，同時(shí)在滾筒支撐槽42a中的中間位置處擠壓柔性管51。另一方面，如果將壓力角α設(shè)定為α＝π/20(9°)，則當(dāng)將松弛操作狀態(tài)切換到泵操作狀態(tài)時(shí)，滾筒43a不會(huì)向泵操作位置移動(dòng)，與泵輪42互鎖地移動(dòng)。
因此，理想的是，應(yīng)該將滾筒支撐槽42a中的槽壁(凸輪面)42A的壓力角α設(shè)定為在π/30＜α(弧度)＜π/20范圍內(nèi)的預(yù)定角度。
另外，在該實(shí)施方案中，滾筒43a和柔性管51之間的接觸區(qū)域設(shè)置成為基本上包圍泵支架42的整個(gè)圓周(幾乎360度)的接觸區(qū)域，從而該接觸區(qū)域沿著圓周方向變得較長并且與現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施例(如圖7和8中所示，其中接觸區(qū)域?yàn)檩喿訄A周的一半)相比可以提供更高的負(fù)壓。
在該實(shí)施方案中，滾筒43a和柔性管51之間的接觸區(qū)域被設(shè)置成為幾乎包圍滾筒43的整個(gè)圓周的接觸區(qū)域，從而在輪子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)刻，滾筒軸43A可以沿著與泵輪42轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向引導(dǎo)，因此前面所需要的導(dǎo)向件(在圖7和8中顯示出)變得不必要了。
還有，在該實(shí)施方案中，滾筒43a的數(shù)目是一個(gè)，從而可以減小零件的數(shù)目和裝配步驟數(shù)量。
另一方面，對于在該實(shí)施方案將該管泵10用于噴墨記錄設(shè)備中來說，可以防止從記錄頭12吸入的墨水、空氣等流體回流進(jìn)蓋帽裝置9中。
因此，不會(huì)產(chǎn)生如在現(xiàn)有技術(shù)中所產(chǎn)生的墨水泡。從而可以防止由于墨水泡破裂而導(dǎo)致的彎月面的破壞。
因此可以實(shí)現(xiàn)墨滴穿過噴嘴口的正常噴射操作，從而不會(huì)出現(xiàn)被稱為漏點(diǎn)的打印缺陷，并且可以提高清潔的可靠性。
接下來，將參照圖6對本發(fā)明的第二實(shí)施方案進(jìn)行說明。圖6的平面圖顯示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方案的管泵的主要部分。與前面參照圖3至5中所述的那些相同的部件在圖6中由相同的參考標(biāo)號(hào)表示并且將不再進(jìn)行詳細(xì)說明。
在圖42中所示的泵輪42形成有一對相對于輪子中心(轉(zhuǎn)動(dòng)中心)周圍的點(diǎn)對稱設(shè)置并且通向輪子的兩個(gè)端面的滾筒支撐槽42a和42b。一個(gè)滾筒支撐槽42a與前面在第一實(shí)施方案中所述的相同，因此將對另一個(gè)滾筒支撐槽42b進(jìn)行說明。至于滾筒支撐槽42a，滾筒支撐槽42b的每個(gè)開口形成有在輪子中心部分和輪子周圍部分之間橫穿輪子直徑方向的傾斜度。
滾筒支撐槽42b的槽壁42B由這樣的凸輪面形成，其中滾筒42b轉(zhuǎn)動(dòng)且滾動(dòng)，并且隨著泵輪42沿著泵操作方向從松弛操作狀態(tài)開始轉(zhuǎn)動(dòng)而從松弛操作位置a移動(dòng)到泵操作位置b，并且其中滾筒43a和43b停止轉(zhuǎn)動(dòng)和滾動(dòng)，并且隨著泵輪42沿著松弛操作方向從泵操作狀態(tài)開始轉(zhuǎn)動(dòng)而從泵操作位置b移動(dòng)到松弛操作位置a。
因此，和在滾筒支撐槽42a中的槽壁42A的凸輪曲線一樣，在滾筒支撐槽42b中的槽壁(凸輪面)42B的凸輪曲線也是具有在由極坐標(biāo)(r，θ)表示的直線上的任意點(diǎn)的曲線，其中泵輪42的轉(zhuǎn)動(dòng)中心為原點(diǎn)O，半徑r(mm)為從r＝C1×exp(α·θ)得出的角度θ(弧度)的函數(shù)，并且端角θβ(起始角度θ＝θ0＝0)為從θβ＝(1/α)×log(C2/C1)中得到的常數(shù)。
但是，在該凸輪曲線上的兩個(gè)端點(diǎn)a(松弛操作位置)和b(泵操作位置)的極坐標(biāo)(r，θ)被設(shè)定為預(yù)定的極坐標(biāo)(C1＝6.530，0)和(C2＝7.950，θβ)。槽壁42B相對于滾筒軸43B的壓力角α(弧度)被設(shè)定為在π/30＜α(弧度)＜π/20的范圍內(nèi)的預(yù)定角度。
由于該管泵是這樣構(gòu)成的，所以當(dāng)將松弛操作狀態(tài)切換到泵操作狀態(tài)時(shí)，滾筒43a和43b轉(zhuǎn)動(dòng)和滾動(dòng)，并且受到來自滾筒支撐槽42a和42b的槽壁42A和42B的從松弛操作位置a移動(dòng)到泵操作位置b的力。
另一方面，當(dāng)將泵操作狀態(tài)切換到松弛操作狀態(tài)時(shí)，滾筒43a43b保持不動(dòng)并且受到來自滾筒支撐槽42a和42b的槽壁42A和42B的從泵操作位置b移動(dòng)到松弛操作位置a的力。
因此在該實(shí)施方案中，緊接著在將泵操作狀態(tài)切換到松弛操作狀態(tài)之后，防止?jié)L筒43a和43b沿著輪子轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)和滾動(dòng)同時(shí)擠壓柔性51，從而在柔性管51中的墨水、空氣等流體不會(huì)回流并且如在第一實(shí)施方案中一樣可以提高泵質(zhì)量的可靠性。
在該第二實(shí)施方案中，滾筒43a和43b以及柔性管51之間的接觸區(qū)域設(shè)置在幾乎泵輪42周圍的全部區(qū)域中。因此，與第一實(shí)施方案相比，可以提供高負(fù)壓并且與現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施例相比導(dǎo)向件(在圖7和8中所示的)變得不必要了。
另一方面，對于在該實(shí)施方案將該管泵10用于噴墨記錄設(shè)備中來說，可以防止從記錄頭12吸入的墨水、空氣等流體回流進(jìn)蓋帽裝置9中，從而可以防止出現(xiàn)被稱為漏點(diǎn)的打印缺陷并且如在第一實(shí)施方案中一樣可以提高清潔的可靠性。
在所述的這些實(shí)施方案中，管支撐面52為這樣的管支撐面，即柔性管51和該滾筒之間的接觸區(qū)域幾乎包圍著泵輪42的整個(gè)圓周面，但是本發(fā)明并不限于此。本發(fā)明還可以應(yīng)用在這些情況中，其中管支撐面52為這樣的管支撐面，即接觸區(qū)域設(shè)在泵輪的一半圓周面上。
在該實(shí)施方案中，已經(jīng)對送紙電機(jī)用作管泵10的驅(qū)動(dòng)源并且也用作送紙和排出機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)源的情況進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并不限于此，對于管泵10以及送紙和排紙機(jī)構(gòu)而言當(dāng)然可以設(shè)有單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)源。
如在上述說明書中可以看出，根據(jù)本發(fā)明的管泵，可以提高泵質(zhì)量的可靠性并且可以簡化整個(gè)結(jié)構(gòu)，而且還可以降低成本。
對于將根據(jù)本發(fā)明的管泵用作噴墨記錄設(shè)備的泵單元來說，可以提高清潔的可靠性。
權(quán)利要求
1.一種管泵，它包括泵架，它具有用來以圓弧方式引導(dǎo)柔性管的曲線的管支撐面；泵輪，它可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在泵架中并且具有滾筒支撐槽；具有滾筒軸的滾筒，它可轉(zhuǎn)動(dòng)地且可滾動(dòng)地設(shè)置在泵輪上并且在滾筒支撐槽中可在泵操作位置和松弛操作位置之間相對移動(dòng)，所述滾筒被構(gòu)形成通過壓力接觸使柔性管變形，從而在管泵中產(chǎn)生壓力；并且所述滾筒軸通過與之接觸的槽壁來被引導(dǎo)；其中所述滾筒支撐槽的槽壁設(shè)有如下構(gòu)成的凸輪面當(dāng)所述泵輪沿著泵操作方向從松弛操作狀態(tài)開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述滾筒在滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)且滾動(dòng)的狀態(tài)中從松弛操作位置相對移動(dòng)到泵操作位置上；并且當(dāng)所述泵輪沿著松弛操作方向從泵操作狀態(tài)開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述滾筒在滾筒不轉(zhuǎn)動(dòng)且滾動(dòng)的狀態(tài)中從泵操作位置相對移動(dòng)到松弛操作位置上。
2.如權(quán)利要求1所述的管泵，其特征在于，所述凸輪面的凸輪曲線應(yīng)該是具有在由極坐標(biāo)(r，θ)表示的直線上的任意點(diǎn)的曲線，其中泵輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心是原點(diǎn)，半徑r為從r＝C1×exp(α·θ)得出的角度θ的函數(shù)，并且端角θβ為從θβ＝(1/α)×log(C2/C1)中得到的常數(shù)，其中在該曲線上的兩個(gè)端點(diǎn)的極坐標(biāo)(r，θ)被設(shè)定為預(yù)定的極坐標(biāo)(C1，0)和(C2，θβ)，并且其中凸輪面相對于滾筒軸的壓力角α被設(shè)定為在π/30＜α＜π/20范圍內(nèi)的預(yù)定角度。
3.如權(quán)利要求1所述的管泵，其特征在于，在泵輪的軸線上設(shè)有具有用于引導(dǎo)滾筒軸的導(dǎo)向面的滾筒導(dǎo)向件。
4.如權(quán)利要求1所述的管泵，其特征在于，所述管支撐面是這樣一種管支撐面，使得柔性管和滾筒之間的接觸區(qū)域基本上形成在泵輪的整個(gè)圓周周圍。
5.如權(quán)利要求1所述的管泵，其特征在于，所述滾筒支撐槽是一個(gè)位于與泵輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線偏心的位置處的單一滾筒支撐槽。
6.如權(quán)利要求1所述的管泵，其特征在于，所述滾筒支撐槽是一對相對于泵輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心周圍的點(diǎn)對稱設(shè)置的滾筒支撐槽。
7.一種噴墨記錄設(shè)備，它包括用于響應(yīng)于打印數(shù)據(jù)噴射墨滴的噴墨記錄頭；用于封住記錄頭的噴嘴形成面并且在受到來自泵單元的負(fù)壓時(shí)抽吸和排出墨水的蓋帽裝置；以及根據(jù)權(quán)利要求1所述的作為泵單元的管泵。
8.一種管泵，它包括泵架，它具有用來以圓弧方式引導(dǎo)柔性管的曲線的管支撐面；泵輪，它可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在泵架中并且具有滾筒支撐槽；以及具有滾筒軸的滾筒，它可轉(zhuǎn)動(dòng)地且可滾動(dòng)地設(shè)置在泵輪上并且在滾筒支撐槽中可在泵操作位置和松弛操作位置之間相對移動(dòng)，所述滾筒被構(gòu)形成通過壓力接觸使柔性管變形，從而在管泵中產(chǎn)生壓力；并且所述滾筒軸通過與之接觸的具有凸輪面的槽壁來被引導(dǎo)；其中所述凸輪面的凸輪曲線是具有在由極坐標(biāo)(r，θ)表示的直線上的任意點(diǎn)的曲線，其中泵輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心是原點(diǎn)，半徑r為從r＝C1×exp(α·θ)得出的角度θ的函數(shù)，并且端角θβ為從θβ＝(1/α)×log(C2/C1)中得到的常數(shù)，其中在該曲線上的兩個(gè)端點(diǎn)的極坐標(biāo)(r，θ)被設(shè)定為預(yù)定的極坐標(biāo)(C1，0)和(C2，θβ)，并且其中凸輪面相對于滾筒軸的壓力角α被設(shè)定為在π/30＜α＜π/20范圍內(nèi)的預(yù)定角度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種管泵以及使用該管泵的噴墨記錄設(shè)備。通向泵輪的兩個(gè)端面的滾筒支撐槽的槽壁包括這樣的凸輪面，其中滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)和滾動(dòng)，并且隨著泵輪沿著泵操作方向從松弛操作狀態(tài)開始轉(zhuǎn)動(dòng)而從松弛操作位置a移動(dòng)到泵操作位置b，以及其中滾筒保持不動(dòng)，并且隨著泵輪沿著松弛操作方向從泵操作狀態(tài)開始轉(zhuǎn)動(dòng)而從泵操作位置b移動(dòng)到松弛操作位置b。
文檔編號(hào)B41J2/18GK1459374SQ02130398
公開日2003年12月3日 申請日期2002年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月24日
發(fā)明者太田海委, 小阿瀨崇 申請人:精工愛普生株式會(huì)社