JP2006161648A - ポンプユニット及び回復機構 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で流体を吸引する（又は排出する）流体量を変更できるポンプユニットを提供する。
【解決手段】 カム２４０は円柱状のものであり、カム軸（回動中心軸）２４２を中心にして回動する。カム２４０の外周面には、３箇所の平坦部（第１平坦面２４４，第２平坦面２４６，第３平坦面２４８）が形成されている。第１平坦面２４４はカム軸２４２から最も近い部分に形成されており、第３平坦面２４８はカム軸２４２から最も遠い部分に形成されている。第２平坦面２４６は、第１平坦面２４４よりもカム軸２４２から遠くて第３平坦面２４８よりもカム軸２４２に近い部分に形成されている。なお、カム軸２４２はステッピングモータに接続されており、このステッピングモータの回転角度に対応した角度だけ回動する。
【選択図】図６

Description

本発明は、カムを回転させることによりシリンダ室の容積を変化させて流体を吸引又は排出するポンプユニット、及び印字ヘッドからのインク吐出状態を初期のインク吐出状態に回復させる回復機構に関する。

記録紙などの記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置が広く使用されている。この画像形成装置は、インクを吐出する複数のノズルが形成された印字ヘッド（記録ヘッド）を備えている。この印字ヘッドのノズルに紙粉などのゴミや気泡が詰まってインク吐出不良や画像の乱れといった不具合が発生することがある。このような不具合を解決するための一つの技術として、印字ヘッドからインクを吐出してこのインクと共にノズル内のゴミや気泡を排出する技術が知られている。また、印字ヘッド内を加圧してノズルからインクを流し出す技術も知られている。このように印字ヘッドからインクを吐出して（又は、流し出して）ノズル内のゴミや気泡を排出するために、画像形成装置には回復機構が組み込まれている。

回復機構には、上記したフェイス面を塞ぐキャップや、ノズルからインクを吸引するポンプユニットなどが備えられている。ポンプユニットとしては、カム（ポンプカム）を回転させてピストンを所定の往復動方向に往復動させることによりシリンダ室の容積を変化させる往復動式のポンプユニットや、カムを回転させてダイヤフラムを撓ませることによりシリンダ室の容積を変化させるダイヤフラム式のポンプユニットなどが使用されている。

上記のようなポンプユニットを回復時に使用する際には、カムを一回転させて印字ヘッドのノズルから一定量のインクを吸引している（特許文献１参照）。
特開２００２−１８０９６８号公報

しかし、回復時に多量のインクを吸引する必要が無い場合であっても、上記の従来技術では、印字ヘッドのノズルから一定量のインクを吸引するので、インクを無駄に消費してしまうことがある。また、回復の必要に応じてインク吸引量を制御しようとした場合、装置構成が複雑になり、大型化、高コストになってしまう。

本発明は、上記事情に鑑み、簡易な構成で流体を吸引する（又は排出する）流体量を変更できるポンプユニット、及びこのポンプユニットが組み込まれた回復機構を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明のポンプユニットは、カムを回転させることによりシリンダ室の容積を変化させて流体を吸引又は排出するポンプユニットにおいて、
（１）流体を吸引又は排出する流体量を前記カムの停止位置に応じて変更することを特徴とするものである。

ここで、
（２）前記カムを回転させてピストンを所定の往復動方向に往復動させることによりシリンダ室の容積を変化させて前記流体量を変更する往復動式のポンプユニットであってもよい。

また、
（３）前記カムを回転させてダイヤフラムを撓ませることによりシリンダ室の容積を変化させて前記流体量を変更するダイヤフラム式のポンプユニットであってもよい。

さらに、
（４）前記カムは、所定の初期位置からの回転角度に対応する停止位置をもつものであってもよい。

さらにまた、
（５）前記カムは、所定値以上の力が作用することにより回転するものであってもよい。

さらにまた、
（６）前記カムは、所定のタイミングで回転するものであってもよい。

さらにまた、
（７）前記タイミングは、所定の時間経過に基づいて決定するものであってもよい。

また、上記目的を達成するための本発明の回復機構は、インクを吐出する印字ヘッドから記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット方式画像形成装置における、前記印字ヘッドからのインク吐出状態を初期のインク吐出状態に回復する回復機構において、
（８）上記したいずれかのポンプユニットを備え、
（９）該ポンプユニットで前記印字ヘッドからインクを吸引する、又は前記印字ヘッドを加圧することを特徴とするものである。

ここで、
（１０）前回の回復からの経過時間に基づいて前記流体量を変更してもよい。

さらに、
（１１）所定の印刷デューティに基づいて前記流体量を変更してもよい。

本発明によれば、カムの停止位置に応じて流体量を変更するので、カムの停止位置を変えることにより流体量を変更できる。このため、簡易な構成で流体量を変更できることとなる。

本発明は、記録紙などの記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット方式のプリンタに実現された。

図１を参照して、本発明の回復機構が組み込まれたプリンタの一例を説明する。

図１は、本発明の回復機構が組み込まれたプリンタの一例を模式的に示す正面図である。

プリンタ１０は、このプリンタ１０に画像情報を送るホストＰＣ（パソコン）１２に接続されている。プリンタ１０には、４つ（４本）の印字ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙが記録媒体（ここではロ−ル紙）Ｐの搬送方向（矢印Ａ方向）に並んで配置されている。４つの印字ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙからはそれぞれ黒、シアン、マゼンタ、イエローの各色のインクが吐出される。これら４つの印字ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙは、所謂ラインヘッドであり、図１の紙面に直交する方向（矢印Ａ方向に直交する方向）に延びている。これら４つの印字ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙの長さは、プリンタ１０で印字できる記録媒体のうち最大の幅（図１の紙面に直交する方向の長さ）よりもやや長い。また、これら４つの印字ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙは、画像形成中は固定されて動かない。

４つの印字ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙから安定してインクを吐出できるように、プリンタ１０には、回復機構４０が組み込まれている。この回復機構４０によって、印字ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙからのインク吐出状態は初期のインク吐出状態に回復する。回復機構４０には、回復動作のときに４つの印字ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙのインク吐出口形成面２２Ｋｓ、２２Ｃｓ、２２Ｍｓ、２２Ｙｓからインクを除去するキャッピング機構５０が備えられている。キャッピング機構５０は各印字ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙに独立して設けられており、図１の例では６色分（即ち、６つのキャッピング機構５０）が示されているが、このうち２色分は印字ヘッド追加時の予備的な機構である。キャッピング機構５０は、周知のブレード、インク除去部材、ブレード保持部材、キャップ等から構成されている。

ロ−ル紙Ｐはロール紙供給ユニット２４から供給され、プリンタ１０に組み込まれた搬送機構２６によって矢印Ａ方向に搬送される。搬送機構２６は、ロ−ル紙Ｐを載置して搬送する搬送ベルト２６ａ、この搬送ベルト２６ａを回転させる搬送モータ２６ｂ、搬送ベルト２６ａに張力を与えるローラ２６ｃなどから構成されている。

ロ−ル紙Ｐに画像を形成する際には、搬送中のロ−ル紙Ｐの記録開始位置がブラックの印字ヘッド２２Ｋの下に到達した後に、記録データ（画像情報）に基づいて印字ヘッド２２Ｋからブラックインクを選択的に吐出する。同様に印字ヘッド２２Ｃ、印字ヘッド２２Ｍ、印字ヘッド２２Ｙの順に、各色のインクを吐出してカラー画像をロ−ル紙Ｐに形成する。プリンタ１０には、上記の部品・部材の他、各印字ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙに供給されるインクを貯めておくメインタンク２８Ｋ、２８Ｃ、２８Ｍ、２８Ｙや、印字ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙにインクを供給したり回復動作をしたりするための各種ポンプ（図３等参照）などが備えられている。

図２を参照して、プリンタ１０の電気的な系統を説明する。

図２は、図１のプリンタの電気的な系統を示すブロック図である。

ホストＰＣ１２から送信された記録データやコマンドはインターフェイスコントローラ１０２を介してＣＰＵ１００に受信される。ＣＰＵ１００は、プリンタ１０の記録データの受信、記録動作、ロ−ル紙Ｐのハンドリング等全般の制御を掌る演算処理装置である。ＣＰＵ１００では、受信したコマンドを解析した後に、記録データの各色成分のイメージデータをイメージメモリ１０６にビットマップ展開して描画する。記録前の動作処理としては、出力ポート１１４、モータ駆動部１１６を介してキャッピングモータ１２２とヘッドアップダウンモータ１１８を駆動し、各印字ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙをキャッピング機構５０から離して記録位置（画像形成位置）に移動させる。

続いて、出力ポート１１４、モータ駆動部１１６を介してロ−ル紙Ｐを繰り出すロールモータ（図示せず）や、低速度でロ−ル紙Ｐを搬送する搬送モータ１２０等を駆動してロ−ル紙Ｐを記録位置に搬送する。一定速度で搬送されるロ−ル紙Ｐにインクを吐出し始めるタイミング（記録タイミング）を決定するための先端検知センサ（図示せず）でロ−ル紙Ｐの先端位置を検出する。その後、ロ−ル紙Ｐの搬送に同期して、ＣＰＵ１００はイメージメモリ１０６から対応する色の記録データを順次に読み出し、この読み出したデータを、印字ヘッド制御回路１１２を経由して（介して）各印字ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙに転送する。

ＣＰＵ１００の動作はプログラムＲＯＭ１０４に記憶された処理プログラムに基づいて実行される。プログラムＲＯＭ１０４には、制御フローに対応する処理プログラム及びテーブルなどが記憶されている。また、作業用のメモリとしてワークＲＡＭ１０８を使用する。各印字ヘッド２２Ｋ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙのクリーニングや回復動作時に、ＣＰＵ１００は、出力ポート１１４、モータ駆動部１１６を介してポンプモータ１２４を駆動し、インクの加圧、吸引等の制御を行う。

図３から図５までを参照して、プリンタ１０に組み込まれた回復機構やインク供給機構について説明する。

図３は、インクジェット方式画像形成装置に組み込まれた回復機構やインク供給機構を示す模式図である。図４は、印字ヘッドをクリーニングする際の手順を示すフロー図である。図５は、インク吐出面からインクを拭き取る手順を示す模式図であり、（ａ）は拭き取り開始前を示し、（ｂ）は、拭き取り終了直後を示し、（ｃ）は、拭き取り終了後の待機状態を示す。図３では、印字ヘッド２２Ｋにインクを供給したり、この印字ヘッド２２Ｋを回復させたりするための機構を示すが、他の印字ヘッド２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｙについても同じ構成のインク供給機構が備えられている。また、図３と図５では、図１と図２に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号が付されている。

プリンタ１０（図１参照）には、印字ヘッド２２Ｋからのインク吐出状態を初期のインク吐出状態に回復させるインク供給機構６０や回復機構４０が組み込まれている。インク供給機構６０は、プリンタ１０の本体に着脱自在なインクタンク７０と、このインクタンク７０と印字ヘッド２２Ｋとをつなぐインク供給路６２の途中に配置されたサブタンク８０などから構成されている。サブタンク８０の下に印字ヘッド２２Ｋが配置されている。サブタンク８０に貯められたインクの液面は、印字ヘッド２２Ｋのノズル２２Ｋｎのインク吐出口よりも上方に位置する。

サブタンク８０と印字ヘッド２２Ｋは、２つのインク流路６４，６６で接続されて（つながれて）いる。サブタンク８０と印字ヘッド２２Ｋは同一のフレーム（図示せず）に固定されており、印字ヘッド２２Ｋと共にサブタンク８０及びインク流路６４，６６は移動する。

インク流路６４は、サブタンク８０の底部と印字ヘッド２２Ｋの液室（インクが貯められる部屋）２２Ｋｒの上部とを接続する。一方、インク流路６６は、インク流路６４が接続された部分とは異なる部分でサブタンク８０の底部と印字ヘッド２２Ｋの液室２２Ｋｒの上部とを接続する

インク流路６４には、サブタンク８０から液室２２Ｋｒにインクを送って印字ヘッド２２Ｋ内を加圧する加圧ポンプ６８が取り付けられている。加圧ポンプ６８を駆動させることにより、サブタンク８０内のインクは、インク流路６４を通って液室２２Ｋｒに流れ込んで印字ヘッド２２Ｋ内を加圧する。これにより、ノズル２２Ｋｎからインクが気泡やゴミなどと共に流れ出て印字ヘッド２２Ｋがクリーニング（回復動作の一種である）されることとなる。

また、インク流路６４には、所定のタイミングでインク流路６４を開閉する待機バルブ６９が取り付けられている。一方、インク流路６６には、所定のタイミングでインク流路６６を開閉する加圧バルブ６７が取り付けられている。インク流路６６のうち加圧バルブ６７とサブタンク８０の間の部分には、インク流路６６内のインク圧力を検出する圧力検出センサ８１が取り付けられている。

サブタンク８０の上壁には、サブタンク８０の内部圧力を大気圧にするための大気開放バルブ８４が固定されている。この大気開放バルブ８４を開放することにより、サブタンク８０の内部圧力は大気圧に等しくなる。また、サブタンク８０には、このサブタンク８０に貯められているインク（貯蔵インク）の液面レベルを検知する周知の液面検知センサ８６が取り付けられている。サブタンク８０内のインク液面が一定レベル以下になったことを液面検知センサ８６が検知したときは、供給ポンプ７２が稼動し始めてインクタンク７０からインクが吸引されてサブタンク８０に供給される。一方、サブタンク８０内のインク液面が予め決められている上限レベルになったことを液面検知センサ８６が検知したときは、供給ポンプ７２が停止してインクの供給は停止される。

インクタンク７０には、このインクタンク７０内のインクの有無を検出する検出センサ（図示せず）が取り付けられている。また、プリンタ１０の本体にインクタンク７０を装着するときに接続されるエア−流路には、インクタンク７０の内部圧力を大気圧にするための大気開放バルブ７４が取り付けられている。

印字ヘッド２２Ｋの回復動作について説明する。

ここでいう回復動作とは、印字ヘッド２２Ｋのインク吐出品位を継続的に維持するために行われる動作をいい、経過時間や吐出状況等の条件を満たした場合や、画像品位に異状が見られる場合等に自動的に若しくは任意で実施される。

図４のフローに示すように、回復動作は、クリーニング指令を受信することにより開始される（Ｓ４０１）。クリーニング指令を受信した後、大気開放バルブ８４、加圧バルブ６７、待機バルブ６９が順次に開放される（Ｓ４０２〜Ｓ４０４）。続いて、加圧ポンプ６８が作動して（Ｓ４０５）、サブタンク８０からインク流路６４を経由して印字ヘッド２２Ｋにインクが圧送される。このインクの圧送によって、記録動作中等にフィルタ−９０のサブタンク８０側に溜まった泡を再びサブタンク８０へ押し流す。

加圧ポンプ６８を一定時間だけ作動させた後、加圧バルブ６７を閉めて（Ｓ４０６）インク流路６６を遮断する（閉じる）。これにより印字ヘッド２２Ｋの液室２２Ｋｒに大きな正圧力が加わる（作用する）。この大きな正圧力によって、印字ヘッド２２Ｋの各ノズル２２Ｋｎからはインクが排出されて（流れ出して）、このノズル２２Ｋｎやその周辺部に存在する泡やゴミ等の異物が除去される。

さらに一定時間経過後、加圧ポンプ６８を停止させ（Ｓ４０７）、待機バルブ６９と大気開放バルブ８４を順に閉じる（Ｓ４０８、Ｓ４０９）。なお、この状態では印字ヘッド２２Ｋの各ノズル２２Ｋｎの開口を含むフェイス面２２Ｋｓにインクが付着して汚れた状態である。この汚れを除去するために、図５に示すように、キャッピング機構５０に固定されたワイパー５２でフェイス面２２Ｋｓを拭く。この動作の際は、先ず、図５（ａ）に示すように、印字ヘッド２２Ｋが回復キャップ５４の上方に移動する（Ｓ４１０）。続いて、回復キャップ５４が矢印Ｂ方向に移動することにより、図５（ｂ）に示すように、フェイス面２２Ｋｓに付着しているインクなどの汚れがワイパー５２で拭き取られる（Ｓ４１１）。この動作はワイピング動作と呼ばれる。ワイピング動作終了後は、図５（ｃ）に示すように、印字ヘッド２２Ｋは再びキャッピングされて待機状態となる（Ｓ４１２）。この待機状態にある印字ヘッド２２Ｋはフェイス面２２Ｋｓを回復キャップ５４でキャッピングされている（塞がれている）ので、ノズル２２Ｋｎにあるインクの増粘が防止される。なお、印字ヘッド２２Ｋから排出されたインク（廃インク）は回復キャップ５４に受けられて吸引ポンプ９２（図３参照）によって吸引される。この廃インクはフィルター９４（図３参照）で濾過されて異物が除去された（スクリ−ニングした）後にインクタンク７０に再び戻される。また、上記したワイピング動作だけが適宜のタイミングで実施されることがある。

回復動作としては上記の他に、フェイス面２２Ｋｓを回復キャップ５４でキャッピングした状態で加圧バルブ６７と待機バルブ６９を閉じておき、吸引ポンプ９２を駆動させてノズル２２Ｋｎからインクを吸引する動作もある。

上記のような回復動作では、加圧ポンプ６８や吸引ポンプ９２を駆動させる。この加圧ポンプ６８や吸引ポンプ９２について説明する。２つのポンプ６８，９２は同一の構造であるので、ここでは、図６から図８までを参照して吸引ポンプ９２について説明する。この吸引ポンプ９２は、本発明にいうポンプユニットの一例である。

図６は、カムがホームポジションに位置するときの吸引ポンプを示す部分縦断面図である。図７は、カムが第１吸引位置に位置するときの吸引ポンプを示す部分縦断面図である。図８は、カムが第２吸引位置に位置するときの吸引ポンプを示す部分縦断面図である。

吸引ポンプ９２は、大別して、円筒状のシリンダ２００と、このシリンダ２００の内部を往復動する円柱状のピストン２２０と、ピストン２２０を往復動させるカム２４０から構成されている。シリンダ２００には、キャップ５４の内部に接続された流路２０２、インクタンク７０（図３参照）に接続された流路２０４、これら２つの流路２０２，２０４と選択的に連通するシリンダ室２０６が形成されている。流路２０２とシリンダ室２０６の境界部分には、インクなどの流体を流路２０２からシリンダ室２０６に吸引するときのみ開く吸引一方向バルブ２０８が配置されている。流路２０４とシリンダ室２０６の境界部分には、インクなどの流体をシリンダ室２０６から流路２０４に排出するときのみ開く排出一方向バルブ２１０が配置されている。また、シリンダ２００の長手方向一端部はやや細くなっており、この細くなった部分は、ピストン２２０が往復動する円筒部２１２となっている。

後述するようにカム２４０を回転駆動させてピストン２２０を往復動させる場合、シリンダ室２０６の容積が減少するときは、この減少の際に発生する圧力上昇（加圧力）によって吸引一方向バルブ２０８が閉じると共に排出一方向バルブ２１０が開くので、排出一方向バルブ２１０を通してシリンダ室２０６内の流体（インクやエア）が流路２０４に排出される。この逆に、シリンダ室２０６の容積が増加するときは、この増加の際に発生する圧力負圧（吸引力）によって吸引一方向バルブ２０８が開くと共に排出一方向バルブ２１０が閉じるので、吸引一方向バルブ２０８を通してシリンダ室２０６内に流路２０２から流体が吸引（導入）される。

ピストン２２０の長手方向一端部（シリンダ室２０６の内部に位置する先端部）には、円板状でゴム状の弾性部材２２２が係合（装着）されている。弾性部材２２２は、シリンダ室２０６を密閉するためのものであり、シリンダ室２０６とその外部との間を密閉状態で遮断している。弾性部材２２２の周縁部（外周部）はシリンダ室２０６の周囲壁面部に係合（固定）されている。

ピストン２２０のうち弾性部材２２２に隣接する部分はやや細くなった固定部２２４であり、弾性部材２２２を固定し易くなっている。ピストン２２０のうち弾性部材２２２からやや離れた部分は、円筒部２１２の内壁面を摺動する円柱状の本体部２２６が形成されている。本体部２２６に隣接して縦断面がコの字状のカム当接部２２８が形成されている。カム当接部２２８の内部にはカム２４０が配置されており、カム２４０が回動することによりカム当接部２２８が矢印Ｃ方向又は矢印Ｄ方向に移動してピストン２２０も矢印Ｃ方向又は矢印Ｄ方向に移動する。

カム２４０は円柱状のものであり、カム軸（回動中心軸）２４２を中心にして回動する。カム２４０の外周面には、３箇所の平坦部（第１平坦面２４４，第２平坦面２４６，第３平坦面２４８）が形成されている。従って、カム２４０の縦断面は真円ではなくて、真円の周面に３箇所の直線部分２４４，２４６，２４８が形成された形状となっている。第１平坦面２４４はカム軸２４２から最も近い部分に形成されており、第３平坦面２４８はカム軸２４２から最も遠い部分に形成されている。第２平坦面２４６は、第１平坦面２４４よりもカム軸２４２から遠くて第３平坦面２４８よりもカム軸２４２に近い部分に形成されている。なお、カム軸２４２はステッピングモータ（図示せず）に接続されており、このステッピングモータの回転角度に対応した角度だけ回動する。

上記したカム当接部２２８には、カム２４０の第１平坦面２４４、第２平坦面２４６、及び第３平坦面２４８のいずれかが選択的に当接する（接触する）平坦な当接面２２８ａが形成されている。当接面２２８ａは、カム当接部２２８のうち、ピストン２２０の本体部２２６の縦断面の幅方向中心線Ｌと交わる部分に形成されている。また、上記の幅方向中心線Ｌを延長した位置に、カム軸２４２の縦断面（円）の中心点２４２ａが位置している。すなわち、当接面２２８ａの中央と中心点２４２ａとを結んだ直線は、上記の幅方向中心線Ｌに一致する。

カム軸２４２の中心点２４２ａを通って互いに直交する２本の直線Ｌ１（上記の幅方向中心線Ｌに一致する），Ｌ２を想定した場合、図６に示す状態では、第１平坦面２４４と第３平坦面２４８は直線Ｌ１に交差し、第２平坦面２４６は直線Ｌ２には交差せずに、直線Ｌ２とカム２４０の円周とが交差する点よりも第１平坦面２４４に近い部分に形成されている。第１平坦面２４４を基準にした場合、第２平坦面２４６は、カム軸２４２の中心点２４２ａを基準にした中心角で約８０°離れて位置しており、第３平坦面２４８は、カム軸２４２の中心点２４２ａを基準にして中心角で１８０°離れて位置している。

図６に示すように当接面２２８ａに第１平坦面２４４が当接している場合、第３平坦面２４８が、カム当接部２２８のうち当接面２２８ａとは反対側の部分（面）に当接している。第３平坦面２４８はカム軸２４２の中心点２４２ａから最も離れているので、ピストン２２０は最も押し上げられた状態となり、シリンダ室２０６が最も狭くなる。このようにシリンダ室２０６が最も狭くなっているときのカム２４０の位置はホームポジションの位置（本発明にいう、所定の初期位置の一例である。）である。カム２４０がホームポジションに位置する場合、第３平坦面２４８は、カム当接部２２８のうち当接面２２８ａとは反対側の面に当接しているので、当接面２２８ａに第１平坦面２４４が当接している場合はカム当接部２２８に平坦な面同士が接触しており、且つ、カム軸２４２の中心点２４２ａは上記の幅方向中心線Ｌ上にあるので、カム軸２４２に接続されたステッピングモータを励磁していなくても、両面が当接した状態を維持している。すなわち、シリンダ室２０６の内部圧力の増減だけによってカム軸２４２が回転又は回動することはない。カム軸２４２はステッピングモータの駆動力（本発明にいう、所定値以上の力の一例である。）によってのみ回動又は回転する。

カム２４０がホームポジションに位置している状態からステッピングモータを駆動して、図７に示すように、カム軸２４２の中心点２４２ａを中心にして約７０°だけカム軸２４２を回動させる（図７の紙面では反時計方向に回動させる）ことにより、第２平坦面２４６が当接面２２８ａに当接する。この状態が、カム２４０が第１吸引位置に位置する状態である。カム２４０がホームポジションから第１吸引位置まで回動する際に、ピストン２２０が矢印Ｃ方向に移動して（例えば約２ｍｍ移動して）シリンダ室２０６の容積が増大し、この増大に起因して負圧（吸引力）が発生し、これにより吸引一方向バルブ２０８が開くと共に排出一方向バルブ２１０が閉じ、ノズル２２Ｋｎ（図３参照）内のインクは、キャップ５４（図３参照）と吸引一方向バルブ２０８を通してシリンダ室２０６内へ吸引される。この吸引の後、カム軸２４２の中心点２４２ａを中心にして約７０°だけ（当接面２２８ａに第３平坦面２４８が当接するまで）カム軸２４２を、図７の紙面で時計方向に回動させることにより、ピストン２２０が矢印Ｄ方向に移動してシリンダ室２０６の容積が減少し、この減少に起因してシリンダ室２０６の圧力が上昇し、これにより吸引一方向バルブ２０８が閉じると共に排出一方向バルブ２１０が開き、シリンダ室２０６内のインクは、排出一方向バルブ２１０を通しインクタンク７０（図３参照）に排出される。

上記のように、第１平坦面２４４が当接面２２８ａに当接した状態から第２平坦面２４６が当接するまでカム２４０が回動したときに、シリンダ室２０６の容積は増大したが、この増大量は、シリンダ室２０６の最大の増大量よりも少ない。すなわち、ノズル２２Ｋｎ（図３参照）内のインクがシリンダ室２０６内へ吸引される量は、吸引ポンプ９２の最大の吸引量よりも少ない。このように、カム２４０の回動を制御することにより、吸引ポンプ９２は、最大の吸引量よりも少ない吸引量のインクを吸引でき、回復動作が行える。

吸引ポンプ９２によってノズル２２Ｋｎから最大量のインクを吸引して回復動作を行うためには、当接面２２８ａに第１平坦面２４４が当接した状態から第３平坦面２４８が当接するまでカム２４０を１８０°回動させる。この状態が、カム２４０が第２吸引位置に位置する状態である。このカム２４０ホームポジションから第２吸引位置まで回転する際に、ピストン２２０が矢印Ｃ方向に移動して（例えば約５ｍｍ移動して）シリンダ室２０６の容積が最大限に増大し、この増大に起因して最大限の負圧（吸引力）が発生し、これにより吸引一方向バルブ２０８が開くと共に排出一方向バルブ２１０が閉じ、ノズル２２Ｋｎ（図３参照）内のインクは、キャップ５４（図３参照）と吸引一方向バルブ２０８を通してシリンダ室２０６内へ吸引される。この吸引の後、カム軸２４２の中心点２４２ａを中心にして１８０°だけ（当接面２２８ａに第１平坦面２４４が当接するまで）カム軸２４２を、図８の紙面で反時計方向に回動させることにより、ピストン２２０が矢印Ｄ方向に移動してシリンダ室２０６の容積が減少し、この減少に起因してシリンダ室２０６の圧力が上昇し、これにより吸引一方向バルブ２０８が閉じると共に排出一方向バルブ２１０が開き、シリンダ室２０６内のインクは、排出一方向バルブ２１０を通しインクタンク７０（図３参照）に排出される。

上記のように、当接面２２８ａに第１平坦面２４４が当接した状態から第３平坦面２４８が当接するまでカム２４０が回動したときに、シリンダ室２０６の容積は最大限に増大する。すなわち、ノズル２２Ｋｎ（図３参照）内のインクがシリンダ室２０６内へ吸引される量は、吸引ポンプ９２の最大量となる。このように、カム２４０の回動を制御することにより、吸引ポンプ９２は最大の吸引量のインクを吸引でき、回復動作が行える。

カム２４０が回転するタイミングとしては、印刷デューティに基づいたタイミング（本発明にいう、所定のタイミングの一例である。）や、前回の回復動作が終了してからの経過時間に基づいたタイミング（本発明にいう、所定の時間経過の一例である。）などが挙げられる。

以上説明したように、吸引ポンプ９２では、カム２４０の停止位置に応じて、吸引するインクの量を変更できるので、カム２４０の停止位置を変えることにより吸引するインク量を容易に変更できる。このため、簡易な構成で回復動作の際のインク量を変更できることとなる。

なお、上記の例では、カム２４０に３つの平坦面２４４，２４６，２４８を形成してインク吸引量を２段階で変更したが、４つ以上の平坦面をカム２４０に形成することにより、３段階以上でインク吸引量を変更してもよい。また、加圧ポンプ６８を吸引ポンプ９２と同じ構成にすることにより加圧量を複数段階で変更できる。また、カム２４０の縦断面を真円に複数の直線部を形成した形状にしたが、楕円に複数の直線部を形成した形状にしてもよい。

また、上記の例では、カム２４０を回転させてピストン２２０を往復動することによりシリンダ室２０６の容積を変化させて吸引するインクの量を変更する往復動式のポンプユニットを説明したが、カムを回転させてダイヤフラムを撓ませることによりシリンダ室の容積を変化させてインク量（流体量）を変更するダイヤフラム式のポンプユニットにも、本発明を適用できる。

本発明の回復機構が組み込まれたプリンタの一例を模式的に示す正面図である。 図１のプリンタの電気的な系統を示すブロック図である。 インクジェット方式画像形成装置に組み込まれた回復機構やインク供給機構を示す模式図である。 印字ヘッドをクリーニングする際の手順を示すフロー図である。 インク吐出面からインクを拭き取る手順を示す模式図であり、（ａ）は拭き取り開始前を示し、（ｂ）は、拭き取り終了直後を示し、（ｃ）は、拭き取り終了後の待機状態を示す。 カムがホームポジションに位置するときの吸引ポンプを示す部分縦断面図である。 カムが第１吸引位置に位置するときの吸引ポンプを示す部分縦断面図である。 カムが第２吸引位置に位置するときの吸引ポンプを示す部分縦断面図である。

符号の説明

１０ プリンタ
４０ 回復機構
９２ 吸引ポンプ
２００ シリンダ
２０６ シリンダ室
２２０ ピストン
２４０ カム
２４４ 第１平坦面
２４６ 第２平坦面
２４８ 第３平坦面

Claims (10)

1. カムを回転させることによりシリンダ室の容積を変化させて流体を吸引又は排出するポンプユニットにおいて、
   流体を吸引又は排出する流体量を前記カムの停止位置に応じて変更することを特徴とするポンプユニット。
2. 前記カムを回転させてピストンを所定の往復動方向に往復動させることによりシリンダ室の容積を変化させて前記流体量を変更する往復動式のポンプユニットであることを特徴とする請求項１に記載のポンプユニット。
3. 前記カムを回転させてダイヤフラムを撓ませることによりシリンダ室の容積を変化させて前記流体量を変更するダイヤフラム式のポンプユニットであることを特徴とする請求項１に記載のポンプユニット。
4. 前記カムは、所定の初期位置からの回転角度に対応する停止位置をもつものであることを特徴とする請求項１，２，又は３に記載のポンプユニット。
5. 前記カムは、所定値以上の力が作用することにより回転するものであることを特徴とする請求項１から４までのうちのいずれか一項に記載のポンプユニット。
6. 前記カムは、所定のタイミングで回転するものであることを特徴とする請求項１から５までのうちのいずれか一項に記載のポンプユニット。
7. 前記タイミングは、所定の時間経過に基づいて決定するものであることを特徴とする請求項６に記載のポンプユニット。
8. インクを吐出する印字ヘッドから記録媒体にインクを吐出して画像を形成するインクジェット方式画像形成装置における、前記印字ヘッドからのインク吐出状態を初期のインク吐出状態に回復する回復機構において、
   請求項１から７までのうちのいずれか一項に記載のポンプユニットを備え、
   該ポンプユニットで前記印字ヘッドからインクを吸引する、又は前記印字ヘッドを加圧することを特徴とする回復機構。
9. 前回の回復からの経過時間に基づいて前記流体量を変更することを特徴とする請求項８に記載の回復機構。
10. 所定の印刷デューティに基づいて前記流体量を変更することを特徴とする請求項８に記載の回復機構。

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