DE69723948T2

DE69723948T2 - Flüssigkeitsausstossgerät und Reinigungsanordnung dafür

Info

Publication number: DE69723948T2
Application number: DE69723948T
Authority: DE
Inventors: Daisaku Ohta-ku Ide; Isao Ohta-ku Ebisawa; Tetsuhiro Ohta-ku Nitta; Norihiro Ohta-ku Kawatoko
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-11-06
Filing date: 1997-11-05
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2017-11-06
Also published as: EP0841168B1; US6164754A; EP0841168A2; DE69723948D1; EP0841168A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Flüssigkeitsausstoßgeräte und Reinigungsanordnungen dafür, wobei die Flüssigkeitsausstoßgeräte Tinte oder Flüssigkeiten, wie z. B. die Bedruckbarkeit verbessernde Mittel, auf Aufzeichnungsmedien ausstoßen und in der Lage sind, Bilder hoher Qualität zu erzeugen.
Die vorliegende Erfindung ist auf alle jene Vorrichtungen anwendbar, welche Aufzeichnungsmedien, wie z. B. Papier, Gewebe, Vliesmaterial und transparente Folien (OHP-Folien) verwenden. Beispiele der Vorrichtungen schließen Bürogeräte und Geräte aus der Massenproduktion ein, wie z. B. Drucker, Kopiergeräte und Faksimilegeräte.
Bemerkungen zum Stand der Technik
Die Tintenstrahlaufzeichnung wird bisher in Druckern, Kopiergeräten und dergleichen auf Grund des geringen Betriebsgeräuschs, der niedrigen Betriebskosten, der leichten Miniaturisierbarkeit und des einfachen Farbdrucks angewendet.
Herkömmliche Tintenstrahlaufzeichnungssysteme weisen den folgenden eigenen Nachteil auf. Diese Systeme stoßen Tintentröpfchen auf ein Aufzeichnungsmedium, wie z. B. Papier oder OHP-Folie, durch Aufzeichnungsköpfe aus, um Aufzeichnungsdaten aufzuzeichnen. Feine Tintentröpfchen oder Tintennebel, die erzeugt werden, wenn Haupttintentröpfchen ausgestoßen werden und Tintentröpfchen, die von dem Aufzeichnungsmedium abprallen, haften an der Ausstoßfläche des Aufzeichnungskopfs an. Die anhaftende Tinte scheidet sich um die Düsen ab und versetzt einige von diesen durch Anhaften von Fremdstoffen, wie z. B. Papierstaub. Ein solches Versetzen von Düsen bewirkt die Ablenkung des Tintenausstoßes aus der vorbestimmten Richtung und in ernsteren Fällen die Störung des Tintenausstoßes oder den Nichtausstoß der Tinte.
Die Tintenstrahlaufzeichnungssysteme werden daher mit Wiederherstellungsvorrichtungen ausgestattet, um diese Erscheinung zu verhindern. Die Japanische Offenlegungsschrift Nr. 58-128034 offenbart, wie in 30 gezeigt ist, einen Aufbau zum Wischen der anhaftenden Tinte und der Fremdstoffe, wie z. B. Papierstaub, auf der Düsenfläche 208b, in welchem das obere Ende einer elastischen Plattenklinge 208a mit der Düsenfläche 208b in Kontakt ist und die Düsenfläche 208b in der Richtung des Pfeils 208c wischt. In einem solchen Tintenstrahlkopf kann jedoch die Düsenfläche 208b infolge des Reibens mit dem Papierstaub beschädigt werden.
Eine Gegenmaßnahme zu einem solchen Nachteil besteht im Ausbilden einer eingerückten Düsenfläche am Tintenstrahlkopf, so daß die Düsenfläche und die anderen Vorderseitenabschnitte nicht die gleiche Vorderseite ausbilden. Die vorstehend erwähnte flexible Plattenklinge wirkt jedoch aus folgenden Gründen mit der eingerückten Düsenfläche nicht zufriedenstellend.

(1) Die Plattenklinge gelangt nicht mit der Düsenfläche in Kontakt und wischt daher infolge der Stufe zwischen der Tintenausstoßfläche und den anderen Flächen nicht den Schmutz von dieser.
(2) Ein Teil des Schmutzes gleitet während des Wischens infolge des durch die Stufe verursachten instabilen Kontaktdrucks unter der Plattenklinge durch.
(3) Ein Teil des Schmutzes gleitet während des Wischens unter der Plattenklinge durch, weil die Plattenklinge infolge des erzwungenen Kontakts mit der eingerückten Düsenfläche verformt wird und somit sich der Kontaktdruck in Abhängigkeit von deren Position beträchtlich ändert.

Eine Gegenmaßnahme zu den vorstehend erwähnten Nachteilen der eingerückten Düsenfläche ist z. B. in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 3-262646 offenbart, wie in 31A gezeigt ist, welche eine Schnittansicht einer Düsenfläche eines Aufzeichnungskopfs und von zwei Arten von Reinigungselementen zeigt, und 31B, welche eine Vorderansicht eines solchen Aufbaus ist, wenn von der Unterseite in 31A betrachtet.
Ein Reinigungselement 209 besteht aus einem ersten Reinigungselement 209a, das eine Düsenfläche 209d reinigt, welche eine Düse 209e aufweist, und einem zweiten Reinigungselement 209b, das tintenhaftende Abschnitte 209c, anders als die Düsenfläche 209d reinigt. Das erste Reinigungselement 209a weist eine Höhe auf, welche den Kontakt mit der eingerückten Düsenfläche 209d gestattet, wie in 31A gezeigt ist, und eine Breite, welche gleich der Breite einer Düsenanordnung 209e ist, wie 31B zeigt. Das erste Reinigungselement 209a bewegt sich in die Richtung des Pfeils 209f und kann die gesamte Düsenanordnung 209e reinigen. Andererseits weist das zweite Reinigungselement 209b eine Höhe auf, welche den Kontakt mit den tintenverklebten Abschnitten 209c, anders als die Düsenfläche 209d, gestattet, wie in 31A gezeigt ist, und kann die tintenverklebten Abschnitte 209c reinigen. In diesem Fall besteht das zweite Reinigungselement 209b aus zwei Teilstücken, welche gegenüber dem ersten Reinigungselement 209a in der Richtung des Pfeils 209f versetzt und auf beiden Seiten der Düsenanordnung 209e angeordnet sind. Ein solcher Aufbau mit zwei Arten von Reinigungselementen gestattet die perfekte Reinigung der Düsen und anderer Flächen des Aufzeichnungskopfs, welche nicht die gleiche Fläche ausbilden.
Eine andere Gegenmaßnahme ist in 32A gezeigt, welche eine Schnittansicht einer Düsenfläche eines Aufzeichnungskopfs von zwei Arten von Reinigungselementen ist, und in 32B, welche eine Vorderansicht eines solchen Aufbaus ist, wenn von der Unterseite in 32A betrachtet. Ein erstes Reinigungselement 210a, wie in 32A und 32B gezeigt, ist im wesentlichen gleich dem ersten Reinigungselement 209a der vorstehend erwähnten Gegenmaßnahme. Das zweite Reinigungselement 210b unterscheidet sich jedoch von dem zweiten Reinigungselement 209b der vorstehend erwähnten Gegenmaßnahme dadurch, daß es nicht in zwei Teilstücke geteilt ist.
In den Gegenmaßnahmen, die in 31A und 31B sowie 32A und 32B gezeigt sind, kann das Wischen entlang der Richtung rechtwinklig zu der Düsenanordnung, d. h. in der Richtung des Pfeils 209f oder 210f das Tintenausstoßverhalten nachteilig beeinflussen. Typische Beispiele solcher Fälle schließen die Aufzeichnung unter Verwendung einer die Bedruckbarkeit verbessernden Lösung ein, welche die Farbstoffe augenblicklich unlöslich macht und Farbstoffe in der Tinte koaguliert, und die Aufzeichnung unter Verwendung einer Pigmenttinte oder dergleichen, in welcher feine Teilchen dispergiert sind.
33 zeigt eine Vorderansicht zur Darstellung eines Tintenausstoßzustands eines Aufzeichnungskopfs mit einer Düsenanordnung für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit, wobei das Bezugszeichen 211a einen Ausstoßkopf für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit bezeichnet, 211b einen Tintenstrahlkopf oder einen Aufzeichnungskopf und 211c ein Aufzeichnungsmedium. Der Ausstoßkopf 211a für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit weist eine Lösungsdüsenanordnung 211d auf, der Tintenstrahlkopf 211b weist eine Tintendüsenanordnung 211e auf, und diese zwei Köpfe sind in der durch den Pfeil 211i bezeichneten Abtastbewegungsrichtung aneinander angrenzend. Der Ausstoßkopf 211a für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit stößt ein Tröpfchen 211j der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit in eine vorbestimmte Position des Aufzeichnungsmediums 211c aus, um eine Haftschicht 211k zu erzeugen. Anschließend wird ein Tintentröpfchen 2111 auf die Haftschicht 211k der Lösung zur Verbesse rung der Bedruckbarkeit ausgestoßen, um einen koagulierten Bereich 211m durch augenblickliche Koagulation der Tinte zu erzeugen. Ein solches System kann die Bildqualität durch Verhindern des Auslaufens der Tinte zwischen unterschiedlichen Farben und durch Fördern der Wasserbeständigkeit verbessern.
In diesem System wird jedoch die Tinte auf die Haftschicht 211k der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit ausgestoßen, welche vorhergehend auf das Aufzeichnungsmedium 211c ausgestoßen ist, wodurch ein Mischnebel 2211 der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und der Tinte zurückprallt und nahe der Tintendüsenanordnung 211e anhaftet, um ein Koagulat 211h auszubilden. Haftschichten 211f und 211g der Nebel jeweils der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und der Tinte können ebenfalls auf den Düsenanordnungen 211d und 211e ausgebildet werden.
34 zeigt eine vergrößerte Draufsicht des in 33 gezeigten Kopfs von der Seite des Aufzeichnungsmediums, welche Bereiche zeigt, in welchen die Nebel der Tinte und der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit an den Flächen, einschließlich der Tintendüsenanordnung, haften. Wie in 34 gezeigt, haftet auf der Vorderseite des Tintenstrahlkopfs der Nebel der Tinte an einem Bereich 211g nahe der Düsenanordnung 211g während des Ausstoßes der Tinte, wogegen ein Mischnebel 211n der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und der Tinte an dem Rand der Düsenanordnung 211e haftet, um das Koagulat 211h auszubilden. Wenn das Wischen in der Richtung rechtwinklig zu der Düsenanordnung ausgeführt wird, wie in 31 und 32 gezeigt, wird das in 34 gezeigte Koagulat 211h in die Düsen gequetscht. Demzufolge wird die Qualität des gedruckten Bilds infolge der Ablenkung der ausgestoßenen Tinte und des Nichtausstoßes der Tinte vermindert. Ferner kann das Koagulat, das in die Düsen gequetscht ist, durch den vorläufigen Ausstoß der Tinte nach dem Wischen nicht entfernt werden, wodurch die Bildqualität nach der Verschlechterung nicht wiederhergestellt werden kann. Es ist daher eine Maßnahme erforderlich, um das Quetschen des Koagu lats in die Düsen infolge des Wischens entlang der Düsenanordnung zu verhindern.
Da insbesondere die Düsenfläche und die anderen Flächen in dem vorhergehend erwähnten System nicht die gleiche Fläche ausbilden, gelangt die eingerückte Düsenfläche 213c (35A) während des Wischens der Düsenfläche 213c entlang der Düsenanordnung nicht in perfekten Kontakt mit dem Oberteil der flexiblen Plattenklinge 213a. Demzufolge koagulieren insbesondere der Dunst, Papierstaub, anhaftende Tintentröpfchen, die haftende Festkomponente, die durch Eintrocknen der Tinte entsteht, aus der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und der Tinte und können nicht von der Fläche nahe den Düsen entfernt werden. 35A zeigt eine freistehende Vorderansicht einer flexiblen Plattenklinge, welche den Unterteil der eingerückten Kopffläche 213c mit der Düsenfläche wischt, und 35B zeigt eine freistehende Vorderansicht einer kleinen, flexiblen Plattenklinge, welche nur die Düsenfläche am Unterteil der eingerückten Kopffläche wischt.
Um solche Nachteile zu beseitigen, haben die genannten Erfinder versucht, die eingerückte Düse des Tintenstrahlkopfs entlang der Längsrichtung unter Verwendung einer Reinigungsvorrichtung mit einer flexiblen Wischvorrichtung und einem Reibelement zu wischen, wie in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 61-5647 und der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 4-338552 offenbart ist. Die flexible Wischvorrichtung gelangte jedoch nicht mit der eingerückten Düsenfläche in Kontakt. Die genannten Erfinder haben daher versucht, die Reinigung nur unter Verwendung des Reibelements auszuführen. Obgleich dieser Reinigungsprozeß auf einer Anfangsstufe wirkungsvoll ist, treten die folgenden Nachteile nach wiederholten Verwendungszyklen auf.

(1) Bei dem vorstehend erwähnten Tintenstrahlkopf scheiden sich das Koagulat und eingedickte Tinte durch die Reaktion der Tinte mit der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit während der wiederholten Reinigungszyklen der Fläche unter Verwendung nur des Reibelements allmählich auf der Oberfläche des Reibelements ab, und das abgeschiedene Koagulat wird auf den Tintenstrahlkopf zurückübertragen und wird in die Düsen gequetscht, was zur Ablenkung der ausgestoßenen Tinte und zur Verschlechterung des Drucks führt.
(2) Bei dem Ausstoßkopf für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit scheidet sich nicht nur die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit sondern auch die Tinte allmählich auf dem Reibelement während der wiederholten Reinigungszyklen der Vorderseite unter Verwendung nur des Reibelements ab, und die Oberfläche des Reibelements wird durch das Koagulat der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und der Tinte bedeckt. Das abgeschiedene Koagulat wird kaum durch das Reibelement entfernt und wird auf leichte Weise von dem Reibelement auf die Vorderfläche übertragen.

Das Wasserabweisvermögen der Vorderfläche geht durch die Rückübertragungszyklen vollständig verloren, in welchen eine große Menge der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit nach der Aufnahme auf der Vorderfläche anklebt. Demzufolge bewirkt die abgeschiedene Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit die Ablenkung der ausgestoßenen Tinte und die Verschlechterung des Drucks.
Zusätzlich zu der Abscheidung der Tinte scheiden sich auch der Tintenfarbstoff und Fasermaterialien auf der Düsenfläche 208b des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs durch Verdunsten des Lösungsmittels in der Tinte ab, wie in 30 gezeigt ist. Eine Maßnahme, die zum Entfernen einer solchen Verunreinigung geeignet ist, ist ein Reinigungselement, die aus einem porösen, nassen, elastischen Element besteht, wie in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 58-128034 offenbart ist. Weil die Reinigungsvorrichtung durch wiederholte Reinigungsoperation in einem solchen Reinigungssystem verschmiert wird, nimmt die Reinigungswirkung allmählich ab.
Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräte, die jeweils mit zwei Reinigungsvorrichtungen ausgestattet sind, z. B. eine Wischvorrichtung und eine Reinigungsvorrichtung, sind vorgeschlagen. Z. B. zeigt 36 ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät, das mit einer Wischvorrichtung 32 und einer Reinigungsvorrichtung 33 versehen ist, wie in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2-518 vorgeschlagen ist. Ferner zeigen die 37A und 37B ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät, das mit einer Reinigungsvorrichtung versehen ist, die aus einem Reinigungselement 33, hergestellt aus einem feuchten, porösen, elastischen Element, und einer vorstehenden Wischvorrichtung 32 besteht, welche in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 61-5647 offenbart ist. Die 38A, 38B und 38C zeigen ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät, das mit einer Reinigungsvorrichtung versehen ist, wie in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 4-338552 offenbart ist, in welcher eine Wischvorrichtung 32 und ein Wasseraufnahme-Reinigungselement 33 durch ein Verbindungsmittel 81 miteinander verbunden sind.
In dem in 36 gezeigten Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät weist jedoch die Reinigungsvorrichtung infolge der unabhängigen Anordnung der Wischvorrichtung 32 und des Reinigungselements 33 einen komplizierten Aufbau auf, wodurch die Operation ebenfalls kompliziert ist. Da die Steifigkeit des Reinigungselements 33 im allgemeinen gering ist, muß das Reinigungselement 33 relativ große Abmessungen aufweisen, um einen ausreichenden Kontaktdruck durch das Reinigungselement selbst zu erreichen, und ein solches Reinigungselement 33 paßt sich nicht gut einer unregelmäßigen Düsenoberfläche an. Wenn im Gegensatz dazu die Dicke des Reinigungselements so verringert wird, daß das Reinigungselement sich ausreichend an die Düsenoberfläche anpaßt, kann ein zufriedenstellender Kontaktdruck nicht erreicht werden.
In dem in 37A und 37B gezeigten Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät bildet das Reinigungselement 33 keinen ausreichenden Kontaktdruck aus und führt daher zu keinem zufriedenstellenden Ergebnis. In einem Fall ist das Reinigungs element 33 nicht feucht genug, um einen geeigneten Kontaktdruck auszubilden. Ferner wird die Reinigungsvorrichtung häufig verwendet und erfordert eine hohe Haltbarkeit.
Das in 38A bis 38C gezeigte Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät erfordert einen zusätzlichen Schritt zum Verbinden des Reinigungselements 33 und der Wischvorrichtung 32 und weist Nachteile auf, wie z. B. die Haltbarkeit der Verbindung zwischen diesen und die Auswahl des Verbindungsmittels. Beim Wischen einer eingerückten Düsenfläche 213c mit einer Wischvorrichtung, die in 38B gezeigt ist, in der Düsenanordnungsrichtung gelangt die Wischvorrichtung 32 im wesentlichen nicht in Kontakt mit der Düsenfläche wie in dem in 35 gezeigten Fall.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Reinigungsanordnung zu schaffen, welche einen vereinfachten Aufbau aufweist, auf leichte Weise Dunst, Papierstaub, Tintentröpfchen, anhaftende Festbestandteile, die durch Eintrocknen der Tinte erzeugt sind, und insbesondere ein Koagulat der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und der Tinte von der Düsenfläche zu entfernen und somit die Tintenausstoßeigenschaften nicht nachteilig beeinflußt.
Die erfindungsgemäße Reinigungsanordnung ist in den Ansprüchen definiert.
In einem solchen vereinfachten Aufbau können Dunst, Papierstaub, Tintentröpfchen, anhaftende Festbestandteile, die durch Eintrocknen der Tinte erzeugt sind, und insbesondere ein Koagulat der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und der Tinte von der Düsenfläche auf leichte Weise von einer langen, eingerückten Ausstoßfläche entfernt werden, ohne die Flüssigkeitsausstoßeigenschaften zu verschlechtern, indem die Fläche entlang der Längsrichtung gewischt wird, d. h. die Düsenanordnung.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine isometrische Teilausbruchansicht eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts als eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung,
2A bis 2C zeigen schematische Vorderansichten zur Darstellung einer Wischoperation einer Wiederherstellungseinheit in dem in 1 gezeigten Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät,
3A bis 3F zeigen schematische Ansichten zur Darstellung einer Wechselbeziehung zwischen einer Wischerklinge und einem Kopf der Ausführungsform 1 gemäß der vorliegenden Erfindung,
4A bis 4C zeigen schematische Ansichten zur Darstellung der Weiterentwicklung eines Wischpfads einer Hohlzylinder-Wischvorrichtung der Ausführungsform 1 gemäß der vorliegenden Erfindung,
5A bis 5E zeigen eine Reihe von schematischen Ansichten zur Darstellung einer Wechselbeziehung zwischen einem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf und einer Wischvorrichtung der Ausführungsform 2 gemäß der vorliegenden Erfindung,
6A bis 6F zeigen eine Reihe von schematischen Ansichten zur Darstellung einer Wechselbeziehung zwischen einem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf und eine Wischvorrichtung der Ausführungsform 3 gemäß der vorliegenden Erfindung,
7A bis 7E zeigen eine Reihe von schematischen Ansichten zur Darstellung einer Wechselbeziehung zwischen einem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf und einer Wischvorrichtung der Ausführungsform 3 gemäß der vorliegenden Erfindung,
8 zeigt eine isometrische Ansicht eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts der Ausführungsform 2 gemäß der vorliegenden Erfindung,
9 zeigt eine schematische Ansicht zur Darstellung des Rückpralls der Nebel einer Tinte und einer Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit in dem Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät der Ausführungsform 2 gemäß der vorliegenden Erfindung,
10A und 10B zeigen isometrische Ansichten einer Wiederherstellungseinheit der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung,
11A bis 11C zeigen jeweils eine Draufsicht, eine Rückansicht und eine Vorderansicht zur Darstellung eines Aufbaus und einer Operation der Wischvorrichtung der Ausführungsform 5,
12 zeigt eine Seitenansicht zur Darstellung eines Aufbaus und einer Operation einer Reinigungseinheit für die Wischereinheit der Ausführungsform 5,
13A bis 13C zeigen Seitenansichten zur Darstellung einer Operation zur Reinigung der Kopffläche durch die Wischereinheit der Ausführungsform 5,
14A bis 14C zeigen Seitenansichten zur Darstellung einer Operation zur Reinigung der Kopffläche durch die Wischereinheit der Ausführungsform 5,
15A bis 15C zeigen Seitenansichten zur Darstellung der Reinigung der Vorderseite durch ein Reibelement, das ein Reinigungselement und eine Rückplatte aufweist,
16A zeigt eine isometrische Ansicht, 16B bis 16D und 16F zeigen Vorderansichten und 16E zeigt eine Seitenschnittansicht zur Darstellung eines Aufbaus einer Wischereinheit der Ausführungsform 6 gemäß der vorliegenden Erfindung,
17A und 17B zeigen jeweils eine Vorderansicht und eine Seitenansicht zur Darstellung einer Wechselbeziehung der Größen eines Reinigungselements und einer Rückplatte,
18A bis 18C zeigen jeweils eine Draufsicht, eine Rückansicht und eine Vorderansicht zur Darstellung eines Aufbaus einer Wischereinheit der Ausführungsform 6,
19A bis 19C zeigen jeweils eine Draufsicht, eine Rückansicht und eine Vorderansicht zur Darstellung eines Aufbaus einer Wischereinheit der Ausführungsform 7 gemäß der vorliegenden Erfindung,
20A bis 20C zeigen jeweils eine Draufsicht, eine Rückansicht und eine Vorderansicht zur Darstellung eines Aufbaus einer Wischereinheit der Ausführungsform 8 gemäß der vorliegenden Erfindung,
21A bis 21C zeigen jeweils eine Draufsicht, eine Rückansicht und eine Vorderansicht zur Darstellung eines Aufbaus einer Wischereinheit der Ausführungsform 9 gemäß der vorliegenden Erfindung,
22A bis 22C zeigen Vorderansichten zur Darstellung einer Operation zur Reinigung der Kopffläche durch die Wischereinheit der Ausführungsform 9,
23 zeigt eine Vorderansicht zur Darstellung einer Operation zur Reinigung der Kopffläche durch eine abgewandelte Wischereinheit der Ausführungsform 9,
24A bis 24C zeigen schematische Ansichten zur Darstellung eines Reinigungsmechanismus der Ausführungsform 10 gemäß der vorliegenden Erfindung,
25 zeigt eine schematische Ansicht zur Darstellung des Wischens einer eingerückten Fläche durch ein herkömmliches Reinigungselement,
26A bis 26D zeigen schematische Ansichten zur Darstellung eines Reinigungsmechanismus der Ausführungsform 11 gemäß der vorliegenden Erfindung,
27 zeigt ein Ablaufdiagramm einer erfindungsgemäßen Wiederherstellungsabfolge,
28A bis 28D zeigen schematische Ansichten zur Darstellung eines Reinigungsmechanismus der Ausführungsform 12 gemäß der vorliegenden Erfindung,
29 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Flüssigkeitsausstoßkopfs, der Wärmeenergie anwendet,
30A und 30B zeigen jeweils schematische Ansichten einer herkömmlichen Reinigungsvorrichtung,
31A und 31B zeigen schematische Ansichten einer anderen herkömmlichen Reinigungsvorrichtung,
32A und 32B zeigen jeweils schematische Ansichten einer weiteren herkömmlichen Reinigungsvorrichtung,
33 zeigt eine Vorderansicht zur Darstellung eines Systems, das eine Tinte und eine Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit verwendet, um einen Farbstoff in der Tinte unlöslich zu machen und den Rückprall von Nebeln der Tinte und dergleichen in dem System zu verhindern,
34 zeigt eine Draufsicht des Nebelbereichs der Tinte und dergleichen, die auf dem Kopf abgeschieden sind, wie in 33 von der Seite des Aufzeichnungsmediums gezeigt,
35A und 3B zeigen schematische Vorderansichten zur Darstellung des Wischens eines langen, eingerückten Abschnitts durch eine herkömmliche Reinigungsvorrichtung,
36 zeigt eine Schnittansicht einer anderen herkömmlichen Reinigungsvorrichtung,
37A und 37B zeigen Schnittansichten einer weiteren herkömmlichen Reinigungsvorrichtung, und
38A bis 38C zeigen Schnittansichten einer noch anderen herkömmlichen Reinigungsvorrichtung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Flüssigkeitsausstoßgeräts werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Erste Ausführungsform
1 zeigt eine isometrische Teilausbruchansicht eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts mit einem Flüssigkeitsausstoßgerät als eine erste Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. In 1 weisen Kassetten 1a für den Ausstoß von Flüssigkeiten Behälterabschnitte auf, die in dem oberen Abschnitt angeordnet sind, welche die Flüssigkeiten vorhalten, und Köpfe, die unter den Behälterabschnitten angeordnet sind, welche die Flüssigkeiten auf Aufzeichnungspapier 1i als ein Aufzeichnungselement ausstoßen.
In dieser Ausführungsform sind fünf Kassetten, die unterschiedliche Farbtinten enthalten, d. h. der Farben Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz, von der linken Seite der 1, und eine Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit, um die Farbstoffe in den Tinten (an dem rechten Ende) unlöslich zu machen, auf einem Schlitten 1b angeordnet. Die Anschlußvorrichtung jeder Kassette 1a ist mit einem Anschlußvorrichtungshalter des Schlittens 1b elektrisch verbunden, um Signale zum Ansteuern der Köpfe zu übertragen.
Der Schlitten 1b wird durch eine Abtastschiene 1c gelagert, welche sich in der Bewegungsrichtung des Aufzeichnungspapiers 1i erstreckt, d. h. in der Hauptabtastrichtung, und kann mit tels eines Antriebsriemens 1d in der Hauptabtastrichtung wechselseitig gleiten. Das Aufzeichnungspapier 1i wird durch zwei Paar von Transportwalzen 1e und 1f sowie 1g und 1h transportiert, welche zugangsseitig und abgangsseitig der Aufzeichnungsposition angeordnet sind, in welcher der Kopfabschnitt der Kassetten angeordnet ist. Das transportierte Aufzeichnungspapier 1i wird durch eine Druckplatte (in der Zeichnung nicht gezeigt) angedrückt, welche das Aufzeichnungspapier flach hält. Der Kopfabschnitt der Kassetten 1a, die auf dem Schlitten 1b angeordnet sind, ist in Gegenüberlage der Aufzeichnungsoberfläche (obere Oberfläche) des Aufzeichnungspapiers 1i und steht so vor, daß es zwischen der zugangsseitigen Transportwalze 1e und der abgangsseitigen Transportwalze 1g angeordnet ist.
In dem Flüssigkeitsausstoßgerät gemäß der ersten Ausführungsform stößt der Lösungskopf eine Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit aus und die Tintenköpfe stoßen Tinte auf das Aufzeichnungsmedium aus. Da die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit augenblicklich mit der Tinte reagiert und die Farbstoffe in den Tinten gegenüber Lösungsmitteln, wie z. B. Wasser, auf dem Aufzeichnungsmedium unlöslich macht, werden die Farbstoffe wasserbeständig und das Auslaufen zwischen unterschiedlichen Farben kann verhindert werden.
Eine Wiederherstellungseinheit R ist in der Ausgangsposition links in 1 angeordnet. Die Wiederherstellungseinheit R weist eine Vielzahl von Verkappungseinheiten 1j entsprechend einer Vielzahl von Kassetten 1a auf, und diese Verkappungseinheiten 1j sind auf einem Chassis C des Aufzeichnungsgerätekörpers angeordnet und können in der senkrechten Richtung durch einen Bewegungsmechanismus bewegt werden, der in der Zeichnung nicht gezeigt ist. Wenn der Schlitten 1b in der Ausgangsposition HP angeordnet wird, gelangen die Verkappungseinheiten 1j mit den Köpfen der jeweiligen Kassetten 1a in engen Kontakt, um den Kopfabschnitt abzudecken und auf diese Weise den nicht zufriedenstellenden Ausstoß der Tinten infolge des Eindickens oder Eintrocknens der Tinten in den Düsen in dem Kopfabschnitt zu verhindern.
Eine Pumpeneinheit 1k in der Wiederherstellungseinheit R ist mit den Verkappungseinheiten 1j verbunden und saugt die Düsen in dem Kopfabschnitt durch die Verkappungseinheiten 1j ab, die in engem Kontakt mit den Köpfen angeordnet sind, um einen Unterdruck zu erzeugen, wenn die Köpfe die Lösung und die Tinten nicht erfolgreich entladen. Eine erste Klinge 1l und eine zweite Klinge 1m, welche jeder Verkappungseinheit 1j in der Wiederherstellungseinheit R entsprechen, sind Reinigungselemente zum Wischen des Kopfabschnitts und sind aus elastischem Material hergestellt, wie z. B. Gummi, und eine Klingenhaltevorrichtung 1n hält die erste Klinge 1l und die zweite Klinge 1m.
Wenn in dieser Ausführungsform der Schlitten 1b in die Ausgangsposition HP der Wiederherstellungseinheit R zurückkehrt, bewegt sich die Klingenhaltevorrichtung 1n entlang der Richtung rechtwinklig zu der Hauptabtastbewegungsrichtung des Schlittens 1b, d. h. entlang der Ausstoßfläche des Schlittens 1a, und die vier ersten Klingen 1l, die vier zweiten Klingen 1m auf der linken Seite wischen deren jeweiligen Tintendüsenflächen am Kopfabschnitt, und die erste Klinge 1l und die zweite Klinge 1m auf der rechten Seite wischen die Lösungsdüsenfläche am Kopfabschnitt.
In dieser Ausführungsform wurde eine wäßrige, kationische Polymerlösung als eine Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit verwendet, und herkömmliche Tinten, welche Säurefarbstoffe enthalten, wurden als Aufzeichnungstinten verwendet. Tabelle 1 zeigt ein typisches Beispiel der Zusammensetzungen der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und der Aufzeichnungstinten.
Tabelle 1
Zahlenangaben in Gewichtsprozent
Eine erfindungsgemäße Wischoperation wird nachstehend unter Bezugnahme auf 2A bis 2C beschrieben, welche schematische Vorderansichten zur Darstellung einer Wischoperation der Wiederherstellungseinheit R in dem in 1 gezeigten Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät sind. Das Bezugszeichen 2a bezeichnet eine Wischerklinge, das Bezugszeichen 2b bezeichnet eine Wischerklingen-Haltevorrichtung 2b, welche sich in die Richtung (Pfeil 2e) rechtwinklig zu der Bewegungsrichtung (Pfeil 2g) des Schlittens erstreckt.
Wie in 2A gezeigt, kehrt der Kopfabschnitt der Kassette 1a, die auf dem Schlitten angeordnet ist, von der rechten Seite (die Aufzeichnungsseite) in die Ausgangsposition zurück und hält in einer Position an, um den Kopfabschnitt wischen zu können. Wie in 2B gezeigt, bewegt sich anschließend die Klingenhaltevorrichtung 2b mit der Wischerklinge 2a aus der Bereitschaftsposition in die Richtung des Pfeils 2e, um mit dem Kopfabschnitt mit einem vorbestimmten Kontaktdruck in Kontakt zu gelangen, um die Vorderseite des Kopfabschnitts zu wischen. Nach dem Wischen, wie in 2C gezeigt, bewegt sich der Aufzeichnungskopf, der auf dem Schlitten angeordnet ist, zu der Druckzonenseite in die Richtung des Pfeils 2g, so daß die Wischerklinge 2a von der Vorderseite des Kopfabschnitts gelöst wird, und dann kehrt die Klingenhaltevorrichtung 2b in die Bereitschaftsposition in der Richtung des Pfeils 2f zurück. Die Wischoperation wird in einer solchen Weise abgeschlossen.
In dieser Ausführungsform ist der Papiertransportbereich von dem Wischbereich entlang der Hauptabtastbewegungsrichtung des Schlittens getrennt, und die Wischrichtung ist parallel zu der Papiertransportrichtung. Wenn Tröpfchen der Tinte und der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit, die an der Wischerklinge anhaften, infolge der Elastizität der Wischerklinge verspritzen, erreicht die verspritzte Tinte selten den Transportbereich des Aufzeichnungsmediums, und daher kann das Aufzeichnungsmedium vor der Verunreinigung geschützt werden.
Die Wischrichtung ist nicht auf die vorstehend erwähnte Richtung (die Richtung des Pfeils 2e) begrenzt, und andere Wischrichtungen können genutzt werden. Z. B. kann das Wischen in der Richtung des Pfeils 2g und Zweirichtungswischen in der Richtung des Pfeils 2g und des Pfeils 2e erfolgen.
Es wird angestrebt, daß die Wischerklinge eine stabile, langanhaltende Funktion gewährleistet und ist daher aus einem Material hergestellt, das durch die Tinte und die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit langanhaltend nicht beeinträchtigt wird und während der langdauernden Verwendung nicht leicht bricht. Beispiele der zu bevorzugenden Materialien schließen Silikongummi, Urethangummi, Butadien-Acrylnitril-Copolymere (HNBR) und Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer (EPDM-Gummi) ein.
[Ausführungsbeispiel 1]
Ein Wischerklingenaufbau eines Flüssigkeitsausstoßgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 3A bis 3F beschrieben. 3A zeigt eine isometrische Ansicht einer Wischerklinge des Ausführungsbeispiels 1, 3B zeigt eine isometrische Ansicht eines Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs des Ausführungsbeispiels 1, 3C zeigt eine Schnittansicht einer eingerückten Düsenfläche im Schnitt X-X der 3B, und 3D bis 3F zeigen vergrößerte Schnittansichten zur Darstellung des Wischens der Düsenfläche des Kopfs.
In 3A bezeichnet der Pfeil 3A die Kante einer hohlzylinderförmigen Wischerklinge 2a, welche eine freie Länge 3c aufweist. Es ist zu bevorzugen, daß der Außendurchmesser 3d der Wischerklinge 2a im wesentlichen gleich der Breite (3,0 mm in 3C) des eingerückten Abschnitts 3f des Kopfs ist, wie 3C zeigt. Wenn der Außendurchmesser der Wischerklinge 2a kleiner als die Breite ist, wie 3E zeigt, kann die Wischerklinge 2a auch praktisch verwendet werden, wenn sie mit den Düsen in dem eingerückten Abschnitt 3f in Kontakt gelangt. Wenn der Außendurchmesser der Wischerklinge 2a größer als die Breite ist, wie in 3F gezeigt, kann die Wischerklinge 2a ebenfalls praktisch verwendet werden, wenn sie mit den Düsen in dem eingerückten Abschnitt 3f infolge der bemerkenswerten elastischen Verformung in engen Kontakt gelangt.
Die Kopffläche 3e in 3C wirkt während der Saugoperation als eine Verkappungsfläche. Ein langer, eingerückter Abschnitt 3f ist ausgebildet, daß dieser durch die Kopffläche 3e umgeben ist und ist mit einer Düsenanordnung 3g entlang der Längsrichtung versehen. Der eingerückte Abschnitt 3f weist keinen bogenförmigen Querschnitt auf, wie in 3C gezeigt ist.
Beim Wischen des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs, wie in 3B und 3C gezeigt, mit der hohlzylinderförmigen Wischvorrichtung, die in 3A gezeigt ist, wird die Kante der hohlzylinderförmigen Wischvorrichtung infolge des Kontaktdrucks bemerkenswert verformt und paßt sich gleichmäßig dem eingerückten Abschnitt an, wodurch die Wischvorrichtung eine zufriedenstellende Reinigung des eingerückten Abschnitts mit den verwinkelten Ecken gewährleistet, es sei denn, die Wischvorrichtung weist keine Form auf, welche gleich der Querschnittsform des eingerückten Abschnitts ist.
Gemäß den Versuchsergebnissen, die durch die vorstehend genannten Erfinder erzielt wurden, wird in dem Fall, wenn eine hohlzylinderförmige Wischvorrichtung mit einer Höhe oder freier Länge 3c von 5,0 mm, einem Außendurchmesser 3d von 3,0 mm und einem Innendurchmesser von 1,4 mm auf einen Kopf angewendet wird, wie in 3C gezeigt, der mit einem langen, eingerückten Abschnitt 3e mit einer Länge von 3 mm und einer Tiefe von 0,3 mm entlang der Düsenanordnung 3g versehen ist, während sich die Eindringtiefe der Wischvorrichtung gegenüber dem Kopf von 0,6 mm bis 1,6 mm mit einer Schrittweite von 0,2 mm verändert, wird die Kante der hohlzylinderförmigen Wischvorrichtung verformt, um zu der Form des eingerückten Abschnitts 3e gleichmäßig zu passen, wenn die Mitte der Wischvorrichtung zwischen beiden Kanten des eingerückten Abschnitts angeordnet ist.
In diesem Ausführungsbeispiel wird HNBR-Gummi für die hohlzylinderförmige Wischvorrichtung verwendet. Die Versuchsergebnisse zeigen, daß wünschenswerte Eigenschaften unter Verwendung eines Gummis erreicht werden, der eine HS(A)-Härte in einem Bereich von 30° bis 80° und vorzugsweise von 55° bis 75° aufweist. Hier wird die HS(A)-Härte durch das JIS Federhärtetestmodell A in der vorliegenden Erfindung bestimmt.
Tabelle 2 zeigt Wechselbeziehungen zwischen der Kontaktbelastung der hohlzylinderförmigen Wischvorrichtung aus HNBR-Gummi und die Eindringtiefe bei verschiedenen Härtegraden in diesem Ausführungsbeispiel. Die in 2 gezeigten Ergebnisse zeigen, daß die Kontaktbelastung im wesentlichen nicht von der Eindringtiefe bei allen Härtegraden von 55°, 65° und 75° abhängt. Die Wischvorrichtung mit einer HS(A)-Härte von 55° und die Wischvorrichtung mit einer HS(A)-Härte von 65° weisen sehr ähnliche Kontaktbelastungen auf, und die Wischvorrichtung mit einer HS(A)-Härte von 75° weist eine Kontaktbelastung auf, welche etwa das Doppelte derer anderer Wischvorrichtungen ist. Tabelle 2
(bei einer Temperatur von 5°C und einer Feuchtigkeit von 10%)
Die Tintenverunreinigung kann auf zufriedenstellende Weise durch Wischen unter der Kontaktbelastung des Gummis mit einer HS(A)-Härte von 55° entfernt werden, obgleich eine höhere Kontaktbelastung zum Beseitigen der Verunreinigung wirkungsvoller ist.
Demgemäß ist zu bevorzugen, daß die hohlzylinderförmige Wischvorrichtung mit der vorstehend erwähnten Größe eine Kontaktbelastung in einem Bereich von 30 g bis 60 g und der HNBR-Gummi als das Wischermaterial eine HS(A)-Härte in einem Bereich von 55° bis 65° aufweist.
Wenn die Wischgeschwindigkeit zu hoch ist, ist der Kontaktdruck nicht stabil oder ein ruckweises Gleiten tritt ein, wobei die Verunreinigung nicht ausreichend entfernt wird.
In diesem Ausführungsbeispiel beträgt die Wischgeschwindigkeit der hohlzylindrischen Wischvorrichtung vorzugsweise 5 mm/s bis 50 mm/s und in mehr bevorzugter Weise 5 mm/s bis 20 mm/s unter einer Kontaktbelastung von 30 g bis 60 g, um ein hohes Leistungsvermögen beim Entfernen der Verunreinigung zu erreichen.
Das Leistungsvermögen beim Entfernen der Verunreinigung wird durch die Krümmung der Kante der Wischvorrichtung beeinflußt, welche mit dem Kopf in Kontakt gelangt. Tabelle 3 zeigt das Leistungsvermögen beim Wischen, wenn die Krümmung der Kante verändert wird, wobei die hohlzylinderförmige Wischvorrichtung aus einem HNBR-Gummi mit einer HS(A)-Härte von 65° hergestellt ist.
Tabelle 3

Entfernen der Verunreinigung	A: hervorragend B: gut C: geringfügig schlechter D: nicht gut
Wischbedingungen:	Wischermaterial: HNBR-Gummi mit einer HS(A)-Härte von 65°, freie Länge: 5,0 mm, Außendurchmesser: 3,0 mm, Innendurchmesser: 1,4 mm, Eindringtiefe: 1,0 mm.

Die in Tabelle 3 aufgeführten Ergebnisse zeigen, daß die anhaftende Verunreinigung durch eine Wischerklinge mit einer Krümmung R von 0,3 mm und mehr entfernt werden kann und durch eine Wischerklinge mit einer Krümmung R von 0,1 mm wirkungsvoller entfernbar ist, wenn die Wischgeschwindigkeit in einem Bereich von 5 mm/s bis 20 mm/s ist und die Kontaktbelastung in einem Bereich von 30 g bis 60 g ist.
Ein Grat, welcher an der Kante oder der Wand der Wischvorrichtung belassen wird, beschädigt die Kante der Düse während des Wischens, wonach die Tinte oder die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit nicht zufriedenstellend ausgestoßen wird.
Demgemäß ist zu bevorzugen, daß die Krümmung R der Wischerkante 0,3 mm oder kleiner ist und in mehr bevorzugter Weise 0,1 mm oder weniger beträgt, und daß die Wischerkante keinen Grat aufweist, wie im Ausführungsbeispiel 1. Die Wischvorrichtung muß daher unter Berücksichtigung dieser Ergebnisse erzeugt werden.
Die hohlzylindrische Wischvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform kann in alle Richtungen verformt werden, einschließlich der Wischrichtung, wogegen die herkömmliche Plattenwischvorrichtung nur in der Wischrichtung verformbar ist. Wenn die herkömmliche Plattenwischvorrichtung verwendet wird, kann die Wischvorrichtung in bezug auf den Kopf infolge der Verschiebung der Halteposition des Kopfs und der Veränderung der Position der in dem Gerät angeordneten Wischerhaltevorrichtung verschoben werden.
Die hohlzylindrische Wischvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform kann jedoch verformt werden, um eine solche Verschiebung infolge der Verschiebung der Halteposition des Kopfs und der Veränderung der Position der Wischerhaltevorrichtung auszugleichen. Die Wischvorrichtung kann daher vollständig die gesamte eingerückte Düsenfläche unabhängig von der Verschiebung zwischen der Wischvorrichtung und dem Kopf wischen.
Gemäß anderer Versuchsergebnisse, die durch die genannten Erfinder erzielt wurden, kann dann, wenn eine hohlzylindrische Wischvorrichtung mit einer Höhe oder freien Länge 3c von 5,0 mm, einem Außendurchmesser 3d von 3,0 mm und einem Innendurchmesser von 1,4 mm an einen Kopf angelegt ist, wie in 3C gezeigt, die mit einem langen, eingerückten Abschnitt mit einer Länge von 3,0 mm und einer Tiefe von 0,3 mm entlang der Düsenanordnung versehen ist, bei einer Eindringtiefe der Wischvorrichtung am Kopf von 1,0 mm die Kante der hohlzylindrische Wischvorrichtung verformt werden, daß sie gleichmäßig in den eingerückten Abschnitt paßt, wie in 4B und 4C gezeigt ist, innerhalb einer relativen Verschiebungsdistanz von ±1,4 mm auf beiden Seiten zwischen der Wischvorrichtung und dem Kopf, wie in 4A gezeigt ist. Demgemäß kann sich die hohlzylindrische Wischvorrichtung gleichmäßig dem eingerückten Abschnitt anpassen, wenn die Mitte der hohlzylindrischen Wischvorrichtung zwischen beiden Enden der eingerückten Abschnitte angeordnet ist.
Die Form und die Größe der hohlzylindrischen Wischvorrichtung und das Material für die Wischvorrichtung sind nicht auf das vorstehend erwähnte Ausführungsbeispiel begrenzt. Andere Formen und Größen der Wischvorrichtung und andere Materialien mit unterschiedlichen HS(A)-Härtegraden können ebenfalls in dieser Erfindung verwendet werden. Wie vorstehend beschrieben, können ebenfalls Silikongummis, Urethangummis und EPDM-Gummis anstelle des HNBR-Gummis in diesem Ausführungsbeispiel verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Wischoperation kann nach der Wiederherstellungsbewegung ausgeführt werden, welche beginnt, nachdem eine vorbestimmte Anzahl von Punktanordnungszyklen zum Drucken wiederholt sind.
Gemäß den Versuchsergebnissen, die durch die genannten Erfinder erzielt wurden, werden in einem Hochqualitäts-Drucksystem mit hoher Wasserbeständigkeit ohne Ausbluten zwischen unterschiedlichen Farben, in welchem eine Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit in einen Druckbereich ausgestoßen ist, um gleichzeitig die Tinte zu koagulieren, wird die Menge der Nebelmischung, die auf der Tintenkopffläche abgeschieden wird, proportional zu den wiederholten Punktanordnungszyklen größer.
Der Zeitpunkt der Wischoperation wird durch die wiederholten Punktanordnungszyklen bestimmt, unmittelbar bevor die Tinte infolge der Koagulation der Nebelmischung und der Abscheidung der Tinten auf der Tintenkopffläche nicht zufriedenstellend ausgestoßen werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Tintenkopffläche entlang der Düsenanordnung unter Verwendung der hohlzylindrischen Wischvorrichtung alle 3,0 × 10⁷ Punktanordnungszyklen, um die Abscheidung nicht in die Düsen zu quetschen, um die Abscheidung auf der Tintenkopffläche zu entfernen.
Wenn die vorstehend erwähnten Punktanordnungszyklen während des Druckens gezählt werden und der Druck unterbrochen wird, um die Tintenkopffläche zu wischen, tritt ungleichmäßiger Druck vor und nach dem Wischen ein. In der vorliegenden Erfindung wird daher die Wischoperation nach dem Austragen des Papiers ausgeführt, selbst wenn die vorbestimmten Punktanordnungszyklen während des Drucks gezählt sind.
In diesem Ausführungsbeispiel wird die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit, welche mit den Farbstoffen der Tinten reagiert, verwendet, um die Farbstoffe auf dem Papier unlöslich zu machen. Die hohlzylindrische Wischvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist auch wirkungsvoll für Systeme, welche Pigmenttinten verwenden, die Kohlenstoff oder dergleichen enthalten und durch Trocknen auf der Tintenkopffläche abgeschieden werden.
[Ausführungsbeispiel 2]
5A bis 5E zeigen eine Wischvorrichtung des Ausführungsbeispiels 2 in dem erfindungsgemäßen Flüssigkeitsausstoßgerät. Bauteile mit der gleichen Funktion wie im Ausführungsbeispiel 1 sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und deren ausführliche Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist ausgelassen. Die Wischvorrichtung des Ausführungsbeispiels 2 ist ebenfalls auf das in 1 gezeigte Aufzeichnungsgerät anwendbar.
5A zeigt eine isometrische Ansicht der Wischvorrichtung. Die Wischvorrichtung weist einen Hohlkantenabschnitt auf, der durch einen Pfeil A bezeichnet ist, und eine freie Länge 5c. Es ist zu bevorzugen, daß der Außendurchmesser 5d des Hohlkantenabschnitts in 5A im wesentlichen gleich der Breite des eingerückten Abschnitts des Kopfs ist. Wie in der hohlzylindrischen Wischvorrichtung des Ausführungsbeispiels 1, wenn der Außendurchmesser der Wischerklinge kleiner als die Breite des eingerückten Abschnitts ist, kann die Wischerklinge ebenfalls praktisch verwendet werden, wenn sie mit den Düsen des eingerückten Abschnitts in Kontakt gelangt. Wenn der Außendurchmesser der Wischerklinge größer als die Breite ist, kann die Wischerklinge ebenfalls praktisch verwendet werden, wenn sie mit den Düsen des eingerückten Abschnitts infolge der bemerkenswerten elastischen Verformung in engen Kontakt gelangt.
5B und 5C zeigen jeweils eine Vorderansicht in der Richtung des Pfeils 5h und eine Seitenansicht rechtwinklig zu dem Pfeil 5h, welche die Wischoperation durch die Wischvorrichtung darstellen, die sich entlang dem langen, eingerückten Kopfabschnitt mit einem nicht bogenförmigen Abschnitt bewegt.
Wie in 5B gezeigt, kann der Hohlkantenabschnitt der Wischvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels in ausreichender Weise verformt werden, um sich dem eingerückten Abschnitt infolge des Kontaktdrucks während des Wischens gleichmäßig anzupassen, selbst wenn die Form des Hohlkantenabschnitts nicht in den eingerückten Abschnitt paßt, wenn kein Kontaktdruck anliegt.
In herkömmlichen Plattenwischvorrichtungen und der hohlzylindrischen Wischvorrichtung gemäß Ausführungsbeispiel 1 gelangt die Kantenfläche 5i nicht mit dem Kopf in Kontakt, weil die Kantenfläche 5i infolge der Verformung während des Wischens von dem Kopf weggerichtet ist, wie in 5D gezeigt ist (nachstehend wird ein solches Wischen als Vorwärtswischen bezeichnet). Im Gegensatz dazu gelangt in der Wischvorrichtung des Ausführungsbeispiels 2 die Kantenfläche 5i infolge der Verformung während des Wischens in Gegenüberlage und Kontakt mit dem Kopf, wie in 5E gezeigt ist (nachstehend wird ein solches Wischen als ein Gegenwischen bezeichnet). Das Gegenwischen kann auf wirkungsvollere Weise die Verunreinigung auf der Kopffläche entfernen als das Vorwärtswischen bei der gleichen Kontaktbelastung. Das Gegenwischen unter Verwendung der Wischvorrichtung des Ausführungsbeispiels 2, wie in 5E gezeigt, ist daher zum Entfernen einer großen Menge der sehr haftenden Abscheidung, die aus eingedickten oder koagulierten Tinten und der Harzkomponente der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit besteht, geeignet, im Vergleich mit dem Vorwärtswischen, wie in 5d gezeigt ist.
Gemäß den Versuchsergebnissen, die von den genannten Erfindern erzielt sind, wenn eine Wischvorrichtung mit einer Höhe oder einer freien Länge 5c von 5,0 mm, einem Außendurchmesser 3d des Hohlkantenabschnitts von 3,0 mm und einem Innendurchmesser von 1,4 mm an einen Kopf angelegt wird, wie in 3C gezeigt ist, der mit einem langen, eingerückten Abschnitt mit einer Länge von 3,0 mm und einer Tiefe von 0,3 mm entlang der Düsenanordnung versehen ist, während die Eindringtiefe der Wischvorrichtung am Kopf von 0,6 mm bis 1,6 mm mit einem 0,2-mm-Schritt verändert wird, erfolgt die Verformung der Hohlkante der Wischvorrichtung, um sich gleichmäßig der Form des eingerückten Abschnitts anzupassen und die gesamte Oberfläche des eingerückten Abschnitts gut zu wischen, wenn die Mitte der Wischvorrichtung zwischen beiden Kanten des eingerückten Abschnitts angeordnet ist.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die Wischvorrichtungen aus HNBR-Gummi jeweils einer HS(A)-Härte von 55°, 65° und 75° hergestellt. Tabelle 4 zeigt Wechselbeziehungen zwischen der Kontaktbelastung den HNBR-Gummi-Wischvorrichtungen mit Hohl kantenabschnitten und der Eindringtiefe bei verschiedenen HS(A)-Härtegraden in diesem Ausführungsbeispiel. Die in Tabelle 4 aufgeführten Ergebnisse zeigen, daß die Kontaktbelastung bei allen HS(A)-Härtegraden von 55°, 65° und 75° von der Eindringtiefe abhängt. Tabelle 4
(bei einer Temperatur von 5°C und einer Feuchtigkeit von 10%)
Wenn die Wischvorrichtung des Ausführungsbeispiels 2 verwendet wird, müssen die Parameter der Wischvorrichtung unter Berücksichtigung der Relativposition zwischen der Wischvorrichtung und dem Kopf optimiert werden, um zufriedenstellende Wischergebnisse selbst unter ernsten Bedingungen zu erreichen. Die Wischvorrichtung mit einer HS(A)-Härte von 55° und die Wischvorrichtung mit einer HS(A)-Härte von 65° weisen sehr ähnliche Kontaktbelastungen auf, und die Wischvorrichtung mit einer HS(A)-Härte von 75° weist eine Kontaktbelastung auf, welche mindestens das Doppelte der anderer Wischvorrichtungen ist.
Die Tintenverunreinigung kann durch Wischen unter der Kontaktbelastung bei dem Gummi mit einer HS(A)-Härte von 55° zufriedenstellend entfernt werden, obgleich eine höhere Kontaktbelastung zum Entfernen der Verunreinigung wirkungsvoller ist.
Demgemäß ist zu bevorzugen, daß die Wischvorrichtung, welche aus HNBR-Gummi hergestellt ist und die vorstehend erwähnte Form und Größe aufweist, eine Kontaktbelastung in einem Be reich von 50 g bis 80 g aufweist und der HNBR-Gummi als das Wischermaterial eine HS(A)-Härte in einem Bereich von 60° bis 80° aufweist.
Wenn die Wischgeschwindigkeit zu hoch ist, ist der Kontaktdruck nicht stabil oder ein ruckweises Gleiten tritt ein, wobei die Verunreinigung nicht ausreichend entfernt wird. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt die Wischgeschwindigkeit der Wischvorrichtung vorzugsweise 5 mm/s bis 20 mm/s bei einer Kontaktbelastung von 30 g bis 70 g, um ein hohes Leistungsvermögen beim Entfernen der Verunreinigung zu erreichen.
Die Form, Größe und HS(A)-Härte der vorstehend erwähnten Wischvorrichtung sind beispielhaft beschrieben und sind nicht auf die vorliegende Erfindung begrenzt. Andere Formen, Größen und HS(A)-Härten der Wischvorrichtung mit einem Hohlkantenabschnitt können ebenfalls in dieser Erfindung verwendet werden.
Wie vorstehend beschrieben, können Silikongummis, Urethangummis und EPDM-Gummis ebenfalls anstelle des HNBR-Gummis in diesem Ausführungsbeispiel verwendet werden.
Wie vorstehend beschrieben, kann das Gegenwischen gemäß Ausführungsbeispiel 2 eine große Menge sehr haftender Abscheidung, die aus eingedickter oder koagulierter Tinte und einer Harzkomponente der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit besteht, von der Kopffläche auf wirkungsvollere Weise als das Vorwärtswischen entfernen. Es ist zu bevorzugen, daß die Geschwindigkeit des Gegenwischens in einem Bereich von 5 mm/s bis 20 mm/s ist und die Kontaktbelastung in einem Bereich von 30 g bis 70 g ist.
Das Leistungsvermögen beim Entfernen der Verunreinigung wird durch die Krümmung der Kante der Wischvorrichtung beeinflußt, welche mit dem Kopf in Kontakt gelangt.
Tabelle 5

Tabelle 5 zeigt das Leistungsvermögen beim Wischen, wenn die Krümmung des Kantenabschnitts verändert wird, wobei die Wischvorrichtung aus einem HNBR-Gummi mit einer HS(A)-Härte von 65° hergestellt ist. Die in Tabelle 5 aufgeführten Ergebnisse zeigen, daß die anhaftende Verunreinigung durch einen Kantenabschnitt mit einer Krümmung R von 0,3 mm nicht ausreichend entfernt werden kann, aber durch einen Kantenabschnitt mit einer Krümmung R von 0,1 mm wirkungsvoll entfernt werden kann, wenn die Wischgeschwindigkeit in einem Bereich von 5 mm/s bis 20 mm/s ist und die Kontaktbelastung in einem Bereich von 30 g bis 70 g ist.
Ein Grat, welcher an der Kante oder der Wand der Wischvorrichtung verbleibt, beschädigt die Kante der Düse während des Wischens, wonach die Tinte oder die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit nicht zufriedenstellend ausgestoßen wird.
Demgemäß ist zu bevorzugen, daß die Krümmung R des Kantenabschnitts der Wischvorrichtung 0,1 mm oder weniger beträgt, und daß der Kantenabschnitt keinen Grat aufweist, wie im Ausführungsbeispiel 2. Die Wischvorrichtung muß daher unter Berücksichtigung dieser Ergebnisse erzeugt werden.
[Ausführungsbeispiel 3]
6A bis 6F zeigen eine Wischvorrichtung eines Flüssigkeitsausstoßgeräts im Ausführungsbeispiel 3 gemäß der vorliegenden Erfindung. 5A zeigt eine isometrische Ansicht, und 5B zeigt einen Aufzeichnungskopf, welcher eine lange, eingerückte Ausstoßfläche entlang der Düsenanordnung 3g aufweist und die eingerückte Fläche einen Bogenabschnitt aufweist. 5C zeigt eine Vorderansicht zur Darstellung des Wischens der eingerückten Fläche durch Bewegen der Wischvorrichtung in der Richtung des Pfeils 6h, und 5D zeigt eine Seitenansicht aus der Richtung des Pfeils 6h, welche den Kontaktzustand der Wischvorrichtung und des Kopfs zeigt. 6E und 6F zeigen Seitenansichten zur Darstellung der Kontaktzustände der Wischvorrichtung mit unterschiedlichen Außendurchmessern und der Köpfe.
Die in 6A gezeigte Wischvorrichtung weist eine Säulenform auf, welche eine Kante hat, die durch Pfeil A bezeichnet ist, eine freie Länge 6c und einen Außendurchmesser 6d. Es ist zu bevorzugen, daß der Außendurchmesser 6d im wesentlichen gleich der Breite des eingerückten Kopfs ist.
Wenn der Außendurchmesser der Wischerklinge kleiner als die Breite des eingerückten Abschnitts ist, wie in 6E gezeigt, kann die Wischerklinge ebenfalls praktisch verwendet werden, wenn sie mit den Düsen des eingerückten Abschnitts in Kontakt gelangt. Wenn andererseits der Außendurchmesser der Wischerklinge größer als die Breite ist, wie in 6F gezeigt, kann die Wischerklinge ebenfalls praktisch verwendet werden, wenn sie infolge der bemerkenswerten elastischen Verformung mit den Düsen in dem eingerückten Abschnitt in engen Kontakt gelangt.
[Ausführungsbeispiel 4]
7A bis 7E zeigen eine Wischvorrichtung eines Flüssigkeitsausstoßgeräts im Ausführungsbeispiel 4 gemäß der vorliegenden Erfindung. 7A zeigt eine isometrische Ansicht der Wischvorrichtung, und 7B zeigt eine Vorderansicht zur Darstellung des Wischens der eingerückten Fläche durch Bewegen der Wischvorrichtung in der Richtung des Pfeils 7h, und 7C zeigt eine Seitenansicht aus der Richtung des Pfeils 7h, welche den Kontaktzustand der Wischvorrichtung und des Kopfs zeigt. 7D und 7C zeigen Seitenansichten zur Darstellung der Kontaktzustände der Wischvorrichtungen mit unterschiedlichen Außendurchmessern und der Köpfe.
Die in 7A gezeigte Wischvorrichtung weist eine Vielecksäulenform auf, wobei eine Kante durch Pfeil A bezeichnet ist, eine freie Länge 7c und einen Außendurchmesser 7d, um mit dem eingerückten Kopfabschnitt mit der nichtbogenförmigen Abschnittsform, wie in 3C gezeigt ist, gut passend zu sein. Es ist daher zu bevorzugen, daß der Außendurchmesser 7d im wesentlichen gleich der Breite des eingerückten Kopfabschnitts ist.
Wenn der Außendurchmesser der Wischerklinge kleiner als die Breite des eingerückten Abschnitts ist, wie in 7D gezeigt, kann die Wischerklinge ebenfalls praktisch verwendet werden, wenn sie mit den Düsen des eingerückten Abschnitts in Kontakt gelangt. Wenn andererseits der Außendurchmesser der Wischerklinge größer als die Breite ist, wie in 7E gezeigt, kann die Wischerklinge ebenfalls praktisch verwendet werden, wenn sie infolge der bemerkenswerten elastischen Verformung mit den Düsen in dem eingerückten Abschnitt in engen Kontakt gelangt.
Zweite Ausführungsform
8 zeigt eine isometrische Teilausbruchansicht eines Flüssigkeitsausstoßgeräts gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bauteile in 8 mit der gleichen Funktion wie im Ausführungsbeispiel 1 sind nachstehend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und eine ausführliche Beschreibung dieser ist ausgelassen.
Zwei Tintenstrahlkassetten 1a sind auf einen Schlitten 1b geladen, der mit einer Anschlußhaltevorrichtung versehen ist, welche mit dem Aufzeichnungskopf elektrisch verbunden ist, um Signale zur Ansteuerung des Aufzeichnungskopfs zu senden.
Von diesen zwei Tintenstrahlkassetten 1a enthält die rechte Kassette eine konzentrierte Gelb-, Magenta- und Cyantinte und getrennt davon eine verdünnte Gelb-, Magenta- und Cyantinte, und die linke Kassette enthält eine Schwarztinte und getrennt davon eine Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit. Der Schlitten 1b wird durch eine Schiene 1c getragen, welche sich in der Abtastbewegungsrichtung des Schlittens 1b erstreckt. Der Schlitten 1b wird durch einen Antriebsriemen 1d entlang der Schiene 1c bewegt.
Der Aufzeichnungskopfabschnitt der Tintenstrahlkassette 1a, der auf dem Schlitten 1b angeordnet ist, steht von dem Schlitten 1b nach unten vor und ist zwischen den Transportwalzen 1e und 1f für das Aufzeichnungsmedium so angeordnet, daß die Düsenfläche des Aufzeichnungskopfabschnitts in Gegenüberlage und parallel zu dem Aufzeichnungsmedium 1i ist, welches auf der Führungsfläche einer Druckplatte angeordnet ist, die in der Zeichnung nicht gezeigt ist.
In diesem Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät ist eine Wiederherstellungseinheit, welche weiter nachstehend beschrieben ist, in einem Wiederherstellungseinheitabschnitt R auf der Seite der Ausgangsposition rechts in 8 angeordnet.
Der Kopf für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit stößt eine Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit auf ein Aufzeichnungsmedium aus. Die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit gelangt mit einer Tinte in Kontakt, die aus dem Aufzeichnungskopf ausgestoßen ist, und bewirkt, daß der Farbstoff in der Tinte gegenüber Lösungsmitteln, wie z. B. Wasser, unlöslich wird, wodurch der Farbstoff wasserfest wird. Da die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit gleichzeitig mit dem Farbstoff in der Tinte reagiert, kann ebenfalls das Ausbluten zwischen unterschiedlichen Farben verhindert werden.
In dieser Ausführungsform besteht die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit aus einer wäßrigen kationischen Polymerlösung, und die Tinte besteht aus einem Säurefarbstoff, welcher allgemein verwendet wird. Deren Zusammensetzung ist in Tabelle 1 beispielhaft aufgezeigt.
9 zeigt eine Schnittansicht zur Darstellung der Anordnung eines Kopfs für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und von Tintenstrahlköpfen in dieser Ausführungsform. Vier Tintenstrahlkassetten, die jeweils mit einem Kopf 12a für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit, einem Schwarztintenkopf 12b, einem Verdünnungsfarbtintenkopf 12c und einem Konzentratfarbtintenkopf 12d versehen sind, sind auf einem Schlitten 1b angeordnet, welcher sich während des Druckens in der Richtung des Pfeils 12e bewegt. In dem Druckprozeß werden eine Lösung 12f zur Verbesserung der Bedruckbarkeit, eine Schwarztinte 12g, eine Verdünnungsfarbtinte 12h und eine Konzentratfarbtinte 12i in dieser Reihenfolge aus deren jeweiligen Köpfen auf das Aufzeichnungsmedium 1i ausgestoßen.
Gemäß den durch die genannten Erfinder erzielten Versuchsergebnissen ist die zu den Tintenstrahlkopfflächen rückprallende Nebelmenge von jedem der Köpfe unterschiedlich. D. h., die zurückprallende Nebelmenge jeder Tinte ist wie folgt: 12j > 12k > 12lwobei 12j die zurückprallende Nebelmenge der Schwarztinte ist, 12k die zurückprallende Nebelmenge der Verdünnungsfarb tinte ist und 12l die zurückprallende Nebelmenge der Konzentratfarbtinte 12i ist.
In dem Fall, daß eine vorhergehende Tinte auf das Aufzeichnungsmedium ausgestoßen ist und dann eine nachfolgende Tinte auf das Medium ausgestoßen ist, nimmt die zurückprallende Nebelmenge der nachfolgenden Tinte mit der Menge der vorhergehenden Tinte zu, welche nicht in das Aufzeichnungsmedium eingedrungen ist. Eine solche Erscheinung wird auch in der Kombination einer Tinte und der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit beobachtet, abgesehen davon kann eine die vorhergehende Lösung sein.
Während die Tinten aus den Tintenstrahlköpfen 12a bis 12d in dieser Reihenfolge auf das Aufzeichnungsmedium 1i ausgestoßen werden, dringt die vorhergehende Lösung 12f zur Verbesserung der Bedruckbarkeit, welche auf das Aufzeichnungsmedium 1i ausgestoßen wurde, in das Aufzeichnungsmedium 1i ein und somit nimmt die Dicke der Schicht 12m der restlichen Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit nach der rechten Seite ab. Die zurückprallende Nebelmenge und die Menge der Lösung 12f zur Verbesserung der Bedruckbarkeit in dem zurückprallenden Nebel nehmen daher nach der rechten Seite ab. Demzufolge weisen Verunreinigungen der Tintenstrahlkopfflächen zueinander unterschiedliche Eigenschaften auf.
Kurz ausgedrückt, die Verunreinigung der Kopffläche ist schwierig zu entfernen, wenn die Menge des abgeschiedenen Nebels auf der Kopffläche und die Menge der Lösung 12f zur Verbesserung der Bedruckbarkeit in dem abgeschiedenen Nebel größer werden. Die Rangordnung einer solchen Schwierigkeit ist wie folgt:
Schwarztintenkopf > Verdünnungsfarbtintenkopf > Konzentratfarbtintenkopf
Die Verunreinigung auf der Fläche des Kopfs für die Lösung 12f zur Verbesserung der Bedruckbarkeit weist signifikant un terschiedliche Eigenschaften gegenüber denen der Verunreinigungen der Flächen der Schwarztintenköpfe auf.
Wenn eine optimale Reinigungsvorrichtung für diese Köpfe bestimmt wird, besteht ein allgemeines Problem, d. h., die koagulierten Materialabscheidungen auf und nahe den Düsenkanten. Eine solche Koagulation kann nicht unter Verwendung nur einer elastischen Wischerklinge entfernt werden, und in bestimmten Fällen kann die Koagulation tief in die Düsen hineingedrückt werden. Wenn ein poröses Wischelement mit einer Oberflächenporengröße, welche kleiner als der Durchmesser der Düse ist, verwendet wird, können die kleinen Oberflächenporen des Wischelements den Staub und die Koagulation abschaben, die auf der Düsenkante abgeschieden sind.
In dieser Ausführungsform sind diese Köpfe mit den jeweiligen optimierten Reinigungseinheiten versehen, um auf wirkungsvolle Weise (1) die Verunreinigungen, einschließlich dem zurückgeprallten Nebel, verstreutem Nebel, Nebel, der während des Ausstoßes der Lösung 12f zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und der Tinten erzeugt ist, und Papierstaub, welche auf diesen Köpfen abgeschieden sind, mit unterschiedlichen Eigenschaften, und (2) Koagulat, der auf oder nahe der Düsenkante abgeschieden ist. Diese optimierten Reinigungseinheiten weisen unterschiedlichen Aufbau auf, sind aber mindestens mit Wischelementen versehen, die aus porösen Materialien hergestellt sind.
Jede Reinigungseinheit ist auch mit einem Reinigungsabschnitt versehen, welcher die Verschlechterung des porösen Wischelements verzögert, und einem Reinigungsmechanismus zum Reinigen des Reinigungsabschnitts.
[Ausführungsbeispiel 5]
10A und 10B zeigen isometrische Ansichten eines Ausführungsbeispiels der Wiederherstellungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
Ausgehend von der linken Seite ist die Wiederherstellungseinheit versehen mit einer Kappe 13a für den Kopf für die Lösung 12f zur Verbesserung der Bedruckbarkeit, einer Kappe 13b für den Schwarztintenkopf, einer Kappe 13c für den Kopf der verdünnten Cyan-, Magenta- und Gelbtinte, und einer Kappe 13d für den Kopf für die konzentrierte Cyan-, Magenta- und Gelbtinte, entsprechend einer Vielzahl von Tintenstrahlkassetten 1a, wie in 8 gezeigt. Die Kappe 13a für den Kopf für die Lösung 12f zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und die Kappe 13b für den Schwarztintenkopf weisen sowohl Saug- als auch Bereitschaftsfunktionen auf, wogegen die Kappe 13c für den Kopf für die verdünnte Cyan-, Magenta- und Gelbtinte und die Kappe 13d für den Kopf für die konzentrierte Cyan-, Magenta- und Gelbtinte nur die Bereitschaftsfunktion aufweisen. Der Kopf für die verdünnte Cyan-, Magenta- und Gelbtinte werden daher über die Kappe 13b für den Schwarztintenkopf abgesaugt. Diese Kappen werden durch Kappenhebel 13f, 13g und 13h gehalten, welche an einem Wiederherstellungskasten 13e mit einer Achse fest angeordnet sind und sich auf der Achse drehen, indem sie auf Nockenflächen 13j eines Saugnockens 13i gleiten. Die Kappen können sich daher nach oben oder nach unten bewegen. Wenn der Schlitten in der Ausgangsposition angeordnet ist, bedecken alle Kappen die jeweiligen Aufzeichnungsköpfe, um zu verhindern, daß die Düsen der Aufzeichnungsköpfe infolge der Eindickung und der Abscheidung der Tinten als Ergebnis der Verdunstung der Lösungsmittel verstopfen.
Die Kappenhebel 13f, 13g und 13h sind jeweils mit A-Rippen 13fA, 13gA und 13hA versehen, welche in den eingerückten Abschnitten B des Schlittens 1b einschnappen, wenn die Köpfe verkappt werden.
Der Kappenhebel 13f für die Kappe der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit ist mit einer Rippe C versehen und die Tintenstrahlkassette 1a ist mit einer Rippe D versehen. Die Rippen C und D sind einander in Gegenüberlage, wenn der Kopf 2d für Konzentratfarbtinte mit der Kappe 13b für die Saugwiederherstellungsbehandlung bedeckt ist. Der Kontakt der Rippe C mit der Rippe D kann den Kontakt der Kappe 13a für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit mit dem Kopf 12c für die verdünnte Farbtinte verhindern und somit die Abscheidung des Reaktionsprodukts der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit mit der Aufzeichnungstinte auf der Fläche des Kopfs 12c für verdünnte Farbtinte.
Die Kappenhebel 13f und 13g sind jeweils mit Reinigungsvorrichtungen 13fE und 13gE versehen, welche Elemente einer Reinigungseinheit zum Reinigen der Wischereinheit sind, wie weiter nachstehend beschrieben ist.
Die Kappen 13a und 13b sind mit einer Pumpeneinheit 13k verbunden. Wenn ein Aufzeichnungskopf oder der Kopf für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit verstopft ist, wird der Kopf durch die Pumpeneinheit 13k in dem Wiederherstellungsprozeß abgesaugt, nachdem der Aufzeichnungskopf oder der Kopf für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit mit der Kappeneinheit abgedeckt ist.
In diesem Ausführungsbeispiel wird für die Pumpeneinheit 13k eine Schlauchpumpe verwendet. Die Pumpeneinheit weist Schläuche 13l und 13m, eine Walzenhaltevorrichtung 13n und eine Walze 13o auf. Die Walzenhaltevorrichtung 13n ist an dem Wiederherstellungskasten 13e durch eine Achse fest angeordnet und dreht sich auf der Achse. Die Walze 13o, die an dem Wiederherstellungskasten 13e fest angeordnet ist, drückt die Schläuche 13l und 13m, welche durch die Walzenhaltevorrichtung 13n geführt ist, um in der Kappe einen Unterdruck zu erzeugen. In der Pumpeneinheit wird der Schlauch 13l zum Saugen nur der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit verwendet, und der Schlauch 13m wird nur zum Saugen der Aufzeichnungstinten verwendet. Die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit reagiert daher nicht mit den Tinten in der Pumpeneinheit, und es kann verhindert werden, daß die Pumpeneinheit infolge der Abscheidung der koagulierten Reaktionsprodukte verstopft.
Eine Wischereinheit 13p mit einem Reibabschnitt, welcher aus wasseraufnehmenden Reibelementen besteht, die z. B. aus einem porösen Material und Plattenwischvorrichtungsklingen bestehen, ein Säulenreinigungselement, hergestellt aus einem elastischen Material, wie z. B. Gummi, und eine Klingenhaltevorrichtung, um diese zu halten. Die Wischereinheit 13p ist an dem Wiederherstellungskasten 13e fest angeordnet und kann sich in den Querrichtungen bewegen.
Die Einzelheiten des Aufbaus der Wischereinheit 13p wird nachstehend unter Bezugnahme auf 11A bis 11C und 12 beschrieben. Reibelemente (nachstehend als Wischelemente bezeichnet) 14a, 14b und 14c sind aus wasserabsorbierendem Material hergestellt, wie z. B. poröses Material). Plattenwischvorrichtungsklingen 14d, 14e und 14f sind aus einem elastischen Material hergestellt, wie z. B. Gummi, und wirken als Rückbeilagen zum Einstellen der Kontaktbelastungen der Wischelemente an den Kopfflächen. Nachstehend wird die Plattenwischvorrichtungsklinge als eine Rückwischvorrichtung bezeichnet. Jedes der Säulenreinigungselemente 14g und 14h ist aus einem elastischen Material hergestellt und weist einen Hohlraum auf (nachstehend ist das Säulenreinigungselement 14g als eine Smart-Power-Klinge (SPB) bezeichnet, und das Säulenreinigungselement 14h ist als eine Smart-Klinge (SB) bezeichnet). Die vorstehend erwähnten Reinigungselemente sind an einer Klingenhaltevorrichtung 14i angeordnet.
Die Reinigungselemente reinigen den Kopf für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und die Tintenköpfe des erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts, wie in 8 gezeigt, begleitet von einer Bewegung der Klingenhaltevorrichtung in der Richtung des Pfeils 14j. Die Wischelemente, Schwarztinten-Wischvorrichtungen, die Smart-Klinge und die Smart-Power-Klinge in der Wischereinheit spielen auf wirkungsvolle Weise ihre unterschiedlichen Rollen in der Wiederherstellungsoperation.
In 11A bis 11C sind die Höhen oder freien Längen der Wischelemente, Rückwischvorrichtungen, der Smart-Klinge und der Smart-Power-Klinge vom Grundkörper einander gleich. Die Höhe oder die Längen können unabhängig so verändert werden, daß einzelne Elemente weiterhin deren Funktionen darstellen.
Obgleich jedes Wischelement auf der entsprechenden Rückwischvorrichtung in den Zeichnungen angeordnet ist, können diese nach deren Verbindung verwendet werden.
Die Plattenwischvorrichtungsklinge 14d und die Säulenreinigungselemente 14g und 14h können aus HNBR-Gummi hergestellt werden, und die Plattenwischvorrichtungsklingen 14e und 14f können aus jedem porösen Material hergestellt werden. Die Verwendung des HNBR-Gummis für die Plattenwischvorrichtungsklinge 14d und das Säulenreinigungselement 14h ist infolge der hervorragenden Haltbarkeit gegenüber der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit, und die Verwendung des HNBR-Gummis in den Säulenreinigungselementen 14g und 14h ist infolge der hervorragenden Formbarkeit solcher Hohlformartikel. Die Härten der Säulenreinigungselemente 14g und 14h können einander verschieden sein, selbst wenn diese aus dem gleichen Material hergestellt sind. Z. B. können die Säulenreinigungselemente 14g eine HS(A)-Härte von 65° und die Säulenreinigungselemente 14h können eine HS(A)-Härte von 55° aufweisen. Da ein hartes Material für das Gegenwischen geeignet ist, ist das Säulenreinigungselement 14g härter als das Säulenreinigungselement 14h.
Die Operation der Wischereinheit 13p wird nachstehend unter Bezugnahme auf 12 beschrieben.
Die Wischereinheit 13p ist mit einer Zahnstange 14k darunter versehen, und die Zahnstange 14k ist im Eingriff mit einem Zahnrad 14l. Das Zahnrad 14l und ein anderes Zahnrad 14m sind auf der gleichen Achse montiert, und das Zahnrad 14m ist im Eingriff mit einem Zahnrad 14n, welches einen zahnlosen Abschnitt 14o aufweist und sich im Zusammenwirken mit dem Saug nocken 13i dreht. Wenn sich das Zahnrad 14n mit dem Saugnocken 13i in Uhrzeigerrichtung dreht, drehen sich die Zahnräder 14m und 14l in Gegenuhrzeigerrichtung und die Zahnstange 14k bewegt sich nach links in die Richtung des Pfeils 14j. Die Wischereinheit 13p bewegt sich daher waagerecht zu den Aufzeichnungsköpfen und wischt diese Köpfe. Nach dem Abschluß des Wischprozesses hält der Saugnocken 14i an, die Aufzeichnungsköpfe werden von dem Wischbereich gesaugt, und dann dreht sich der Saugnocken 13i wieder. Die Wischereinheit 13p bewegt sich und wird durch eine Reinigungseinheit für die Wischereinheit gereinigt (wird in 13A bis 13C ausführlich gezeigt). Wenn das Zahnrad 14l infolge des zahnlosen Abschnitts nicht mit dem Zahnrad 14n im Eingriff ist, kehrt die Wischereinheit 13p durch die Rückstellkraft einer elastisch verformten Feder 14p in die Ausgangsposition zurück. Unmittelbar nachdem ein solcher Saugprozeß abgeschlossen ist oder eine vorbestimmte Anzahl von Tintentröpfchen ausgestoßen ist, wischt die Wischereinheit 13p, um die Flächen des Kopfs der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und die Tintenköpfe mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit und einem vorbestimmten Kontaktdruck zu reinigen.
13A bis 13C und 14A bis 14C zeigen einen Aufbau und die Operation einer Reinigungseinheit für die Wischereinheit der Wiederherstellungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
13A zeigt eine Schnittansicht zur Darstellung einer Anordnung der Wischereinheit 13p, des Kappenhebels 13f (13g), einer Wischereinheit-Reinigungsvorrichtung 15a, der Reinigungsvorrichtung 13fE (13gE) und eines Aufzeichnungskopfs 15c, wenn das Wischen nicht ausgeführt wird. Der Aufbau dieser Reinigungseinheit entsprechend dem Wischereinheitabschnitt zum Reinigen des Kopfs für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und des Wischereinheitabschnitts zum Reinigen des Schwarztintenkopfs und des Kopfs für Verdünnungsfarbtinte. Die Wischereinheit-Reinigungsvorrichtung 15a ist an einem Wischereinheit-Reinigungsvorrichtungsstück 15f mit einer Achse fest angeordnet und dreht sich um die Achse. Wenn sich die Wischereinheit-Reinigungsvorrichtung 15a in Gegenuhrzeigerrichtung dreht, wirkt durch eine Feder 15e, die an dem Wischereinheit-Reinigungsvorrichtungsstück 15f angeordnet ist, eine Rückstellkraft. Die Wischereinheit-Reinigungsvorrichtung 15a kann sich infolge des gekrümmten Abschnitts des Wischereinheit-Reinigungsvorrichtungsstücks 15f nicht in Uhrzeigerrichtung drehen. Nachdem sich die Wischereinheit 13p in die Richtung des Pfeils 15b bewegt hat und den Aufzeichnungskopf 15c wischt, reibt sie an der sägezahnförmigen Wischereinheit-Reinigungsvorrichtung 15a, wie in 13B gezeigt ist. 13B zeigt die Wischereinheit 13p auf halbem Weg des Bewegungspfads. Die Wischereinheit 13p setzt die Bewegung fort und die Verunreinigungen an den Wischelementen, Rückwischvorrichtungen, der Smart-Klinge und der Smart-Power-Klinge in der Wischereinheit 13p werden abgeschabt. Die Wischereinheit-Reinigungsvorrichtung 15a dreht sich in Gegenuhrzeigerrichtung in die Richtung des Pfeils 15d und drückt die Feder 15e zusammen. Nach dem Abschluß des Reinigungsprozesses dreht sich die Wischereinheit-Reinigungsvorrichtung 15a rasch in Uhrzeigerrichtung und die Wischereinheit 13p bewegt sich gleichzeitig rasch von der Wischereinheit-Reinigungsvorrichtung 15a weg. Unmittelbar danach, wie in 13C gezeigt, erhebt sich der Kappenhebel 13f (13g), der an dem Wiederherstellungskasten 13e mit einer Achse fest angeordnet ist, so daß die Reinigungsvorrichtung 13fE (13gE) mit der sägezahnförmigen Wischereinheit-Reinigungsvorrichtung 15 in engen Kontakt gelangt. Die Verunreinigungen, die an der sägezahnförmigen Wischereinheit-Reinigungsvorrichtung 15a haften, werden zu der Reinigungsvorrichtung 13fE (13gE) übertragen. In 13A bis 13C entspricht die Wischereinheit-Reinigungsvorrichtung 15a dem Abschnitt A-B in 14C.
Die Wischereinheit-Reinigungsvorrichtung 15a kann aus einem Harz durch einen Formprozeß hergestellt werden, wie z. B. Polyacetal. Bevorzugte Materialien für die Reinigungsvorrichtung 13fE (13gE) schließen poröse Polyurethane, wie z. B. Rubycell ET (Handelsname) ein.
14 zeigt einen Aufbau der Wischereinheit 13p, der Wischereinheit-Reinigungsvorrichtung 15g, welche aus einem porösen Material hergestellt ist, wie z. B. Sunfine (Handelsname), und des Aufzeichnungskopfs 15c, wenn kein Wischen ausgeführt wird. Diese Reinigungseinheit reinigt den Wischereinheitabschnitt, welcher den Konzentratfarbtintenkopf reinigt. Die Wischereinheit-Reinigungsvorrichtung 15g ist mit einem Wischereinheit-Reinigungsvorrichtungssubstrat 15a verbunden, welches an dem Wischereinheit-Reinigungsvorrichtungsstück 15f mit einer Achse fest angeordnet ist, um sich um die Achse zu drehen. Wenn sich die Wischereinheit-Reinigungsvorrichtung 15g in Gegenuhrzeigerrichtung dreht, wirkt eine Rückstellkraft durch eine Feder 15e, die an dem Wischereinheit-Reinigungsvorrichtungsstück 15f angeordnet ist. Die Wischereinheit-Reinigungsvorrichtung 15g kann sich infolge des gekrümmten Abschnitts des Wischereinheit-Reinigungsvorrichtungsstücks 15f nicht in Uhrzeigerrichtung drehen. Nachdem sich die Wischereinheit 13p in die Richtung des Pfeils 15b bewegt hat und den Aufzeichnungskopf 15c wischt, reibt dieser an der geschrägten Fläche der Wischereinheit-Reinigungsvorrichtung 15g, wie in 14B gezeigt ist. 14B zeigt die Wischereinheit 13p auf halbem Weg des Bewegungspfads. Die Wischereinheit 13p setzt die Bewegung fort, und die Verunreinigungen auf dem Wischelement in der Wischereinheit 13p werden abgeschabt. Die Wischereinheit-Reinigungsvorrichtung 15g dreht sich in Gegenuhrzeigerrichtung in der Richtung des Pfeils 15d und drückt die Feder 15e zusammen. Nach dem Abschluß des Reinigungsprozesses dreht sich die Wischereinheit-Reinigungsvorrichtung 15g rasch in Uhrzeigerrichtung, und die Wischereinheit 13p bewegt sich gleichzeitig rasch von der Wischereinheit-Reinigungsvorrichtung 15g weg. Die Verunreinigungen, die durch die Wischereinheit-Reinigungsvorrichtung 15g abgeschabt sind, bewegen sich auf der geneigten Fläche der Wischereinheit-Reinigungsvorrichtung 15g durch die Reibwirkung des Wischelements nach unten und werden nicht auf das Wischelement zurückübertragen. 14C zeigt eine Schnittansicht des Wischereinheit-Reinigungsvorrichtungssubstrats 15a und die Wischereinheit-Reinigungsvorrichtung 15g, wenn von der Wischereinheit 13p aus betrachtet. In 14A und 14B werden das Wischereinheit-Reinigungsvorrichtungssubstrat 15a und die Wischereinheit-Reinigungsvorrichtung 15g von den Pfeilen 15h in 14C aus gesehen.
15A bis 15C zeigen die Operation zum Reinigen des Kopfs für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und der Tintenstrahlköpfe des in 8 gezeigten Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts unter Verwendung der in 11 und 12 gezeigten Reinigungsvorrichtung. Obgleich in 15A bis 15C die Köpfe von der Reinigungsvorrichtung getrennt sind, um den Aufbau der vorliegenden Erfindung deutlich darzustellen, gelangen die Köpfe tatsächlich in engen Kontakt mit der Reinigungsvorrichtung an einigen Stellen rechtwinklig zu der Bewegungsrichtung des Schlittens (in der Richtung des Pfeils 14j). Die gleiche Beziehung gilt in 22A bis 22C und 23, wie weiter nachstehend beschrieben ist.
Nachdem eine vorbestimmte Anzahl von Tintentröpfchen aus dem Kopf 12a für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit oder den Schwarztintenkopf 12b ausgestoßen ist, kehrt der Schlitten 12e aus dem Aufzeichnungsbereich auf der linken Seite in 8 in die Ausgangsposition zurück und hält in einer Position an, welche das Wischen gestattet, wie in 15A gezeigt ist. Der Schlitten 12e hält in dieser Position an, unmittelbar nachdem der Saugprozeß abgeschlossen ist. Die Klingenhaltevorrichtung 14i bewegt sich mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in die Richtung des Pfeils 14j und reinigt die Flächen des Kopfs 12a für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und des Schwarztintenkopfs 12b.
Nachdem eine vorbestimmte Anzahl von Tintentröpfchen aus dem Kopf 12c für die verdünnte Farbtinte oder den Kopf 12d für die konzentrierte Farbtinte ausgestoßen ist oder unmittelbar nachdem der Saugprozeß abgeschlossen ist, bewegt sich der Schlitten 12e in eine in 15B gezeigte Position und hält dort an. Die Klingenhaltevorrichtung 14i bewegt sich mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in die Richtung des Pfeils 14j und reinigt die Flächen des Kopfs 12c für die verdünnte Farbtinte und des Kopfs 12d für die konzentrierte Farbtinte. D. h., das Wischelement 14a, die Schwarz-Wischvorrichtung 14d und die Smart-Power-Klinge 14g reinigen den Kopf 12a für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und das Wischelement 14b, die Schwarz-Wischvorrichtung 14e und die Smart-Klinge 14h reinigen den Schwarztinten-Kopf 12b und den Kopf 12c für die verdünnte Farbtinte. Ferner reinigen das Wischelement 14c und die Schwarz-Wischvorrichtung 14f den Kopf 12d für die konzentrierte Farbtinte.
Wie in 15C gezeigt, nachdem die Klingenhaltevorrichtung 14i die Flächen dieser Köpfe gereinigt hat, bewegt sie sich schnell auf die Reinigungseinheit 15a für die Wischereinheit, um die Wischelemente 14a, 14b und 14c, die Rückwischvorrichtungen 14d, 14e und 14f, die Smart-Power-Klinge 14g und die Smart-Klinge 14h zu reinigen (siehe 13).
Eine Wischvorrichtung zum ausschließlichen Reinigen der Düsenfläche des Kopfs 12a für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit kann zusätzlich zu der vorstehend erwähnten Reinigungsvorrichtung angeordnet sein. Obgleich die Düsenanordnung der Köpfe in der Richtung des Pfeils 14j in diesem Ausführungsbeispiel angeordnet ist, bewegt sich diese ausschließliche Wischvorrichtung in die Richtung rechtwinklig zu der Düsenanordnung in dem Reinigungsprozeß (eine sogenannte Querreinigungsausführung). Die Querreinigungsausführung der ausschließlichen Wischvorrichtung kann das Entfernen der restlichen Verunreinigungen gewährleisten, welche nach der Reinigung der vorstehend erwähnten Reinigungsvorrichtung verblieben sind. Die ausschließliche Wischvorrichtung wird z. B. betrieben, wenn ein Aufzeichnungsprozeß auf einem Blatt Aufzeichnungspapier abgeschlossen ist.
Da die Wischrichtung gleich der Transportrichtung des Aufzeichnungsmediums ist, kommt es infolge des Wischens kaum zum Verspritzen von Tröpfchen, die an der Klinge anhaften, in dem Transportbereich des Aufzeichnungsmediums. Es kann daher die unerwartete Verunreinigung des Aufzeichnungsmediums verhindert werden.
Die Reinigungsrichtung ist nicht auf die vorstehend erwähnte Richtung begrenzt. Das Wischen in unterschiedlichen Richtungen ist ebenfalls anwendbar, um die Wischleistung zu erhöhen. Z. B. sind das Wischen von der Rückseite zu der Vorderseite in den Zeichnungen und wechselseitiges Wischen ebenfalls wirkungsvoll.
Gemäß einem solchen Wischprozeß wird die Reinigungsvorrichtung unmittelbar nach dem Wischen gereinigt, wodurch die Reinigungsvorrichtung einen hohen Reinigungswirkungsgrad für sehr lange Zeit gewährleisten kann.
Die Rückwischvorrichtung, die Smart-Klinge und die Smart-Power-Klinge müssen aus Materialien hergestellt sein, welche gegenüber den Tinten und den Lösungen zur Verbesserung der Bedruckbarkeit beständig sind und infolge wiederholter mechanischer Belastung in wiederholten Zyklen über lange Zeiträume keinen Schaden nehmen, um langzeitig ein stabiles Leistungsvermögen zu gewährleisten. Beispiele der bevorzugten Materialien für einen solchen Zweck schließen Silikongummis, Urethangummis, HNBR-Gummis und EPDM-Gummis ein.
Insbesondere ist zu bevorzugen, daß die Rückwischvorrichtung und die Smart-Power-Klinge für den Kopf für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit aus HNBR-Gummis hergestellt ist, welche beim langdauernden Kontakt mit der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit kaum verschlechtert oder verformt werden.
Das erfindungsgemäße Wischelement muß aus einem Material hergestellt sein, welches gegenüber den Tinten und den Lösungen zur Verbesserung der Bedruckbarkeit beständig ist und gegenüber der wiederholten langzeitigen mechanischen Beanspruchung keinen Schaden nimmt, um langzeitig ein stabiles Leistungsvermögen zu gewährleisten. Beispiele der zu bevorzugenden Ma terialien für einen solchen Zweck schließen poröse Polyurethane ein, wie z. B. Rubycell (Handelsname).
Die Operation zum Reinigen des Kopfs für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und der Druckköpfe des in 8 gezeigten Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät unter Verwendung der in 11 und 12 gezeigten Reinigungsvorrichtungen und insbesondere die Funktionen und die Vorteile jeder Reibvorrichtung und Wischvorrichtung werden nachstehend beschrieben.
Die Reinigung der Fläche des Wischelements und der Rückwischvorrichtung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 16A bis 16F beschrieben. 16A zeigt eine isometrische Ansicht des Wischelements und der Rückwischvorrichtung, die an der Klingenhaltevorrichtung angeordnet ist. Das Bezugszeichen 17a bezeichnet ein wasseraufnehmendes poröses Wischelement und das Bezugszeichen 17b bezeichnet eine Rückwischvorrichtung. Da das Wischelement 17a mit Ausschnittabschnitten 17c an oberen Ecken versehen ist, wird die eingerückte Düsenfläche durch das Wischelement gereinigt, und die Verkappungsfläche wird durch die Rückwischvorrichtung 17b gereinigt. Ein solcher Aufbau des porösen Wischelements wird auf der Grundlage der Reinigungswirkung wie folgt bestimmt.
Gemäß den durch die genannten Erfinder erzielten Versuchsergebnissen wird die zufriedenstellende Reinigung durch das Wischelement derart erreicht, daß das Wischelement die Tinten und die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit innerhalb der Düsen absorbiert, wenn das Wischelement über die Düsenanordnung hinwegstreicht. Wie in 16B gezeigt, wenn das Wischelement mit der Fläche in Kontakt gelangt und in die Richtung des Pfeils 17d wischt, tritt ein Wiederherstellungsbereich 17f auf, der die Düsenanordnung umgibt, welcher wasserabweisendes Verhalten aufweist und somit weniger verunreinigt wird. Eine Anzahl von Linien in der Richtung des Pfeils 17d infolge von Rückständen tritt jedoch auf, um einen Rückstandsbereich 17g auszubilden. Die Fläche des Rückstandsbe reichs 17g hängt wesentlich von der Bewegungsgeschwindigkeit des Wischelements ab.
Wenn die Bewegungsgeschwindigkeit bemerkenswert hoch ist, wird die Fläche nahezu durch den Rückstandsbereich 17g eingenommen und der Wiederherstellungsbereich 17f verbleibt nur nahe der Düsenanordnung. Der Wiederherstellungsbereich 17f tritt nicht auf, wenn die Düsen die Tinte oder die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit nicht enthalten. Wenn die Druck- und Wiederherstellungsprozesse unter solchen Bedingungen wiederholt werden, verschlechtert sich die Qualität der gedruckten Bilder infolge des unregelmäßigen Tintenausstoßes oder des Verstopfens allmählich.
Wenn die Bewegungsgeschwindigkeit signifikant niedrig ist, wird die Fläche im wesentlichen durch den Wiederherstellungsbereich 17f eingenommen, und der Rückstandsbereich 17g tritt nur an dem Rand der Fläche auf. Unregelmäßiger Tintenausstoß oder Verstopfung wurde nicht beobachtet, nachdem die Druck- und Wiederherstellungsprozesse unter einer solchen Bedingung wiederholt wurden. Demgemäß können die Tinten und die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit aus den Düsen stabil ausgestoßen werden, wenn ein ausreichend breiter Wiederherstellungsbereich 17f erzeugt ist, um die Düsenanordnung zu umgeben.
Der Wischmechanismus zur Darstellung der vorstehend erwähnten Erscheinung ist wie folgt. Wenn die Tinte in der Düse während des Wischprozesses der Fläche nicht in dem porösen Element absorbiert wird, wird die Verunreinigung, die in feinen Poren in der Oberfläche des porösen Elements festgehalten ist, durch den an dem porösen Wischelement ausgeübten Kontaktdruck teilweise auf die Fläche zurückübertragen, wodurch ein ausreichend breiter Wiederherstellungsbereich nicht auftritt.
Wenn im Gegensatz dazu die Tinte in der Düse während des Wischprozesses der Fläche nicht in dem porösen Element absorbiert wird, wird die Tinte immer dem porösen Element zuge führt, und die Verunreinigung, die in feinen Poren des porösen Elements festgehalten und absorbiert ist, wird nicht infolge des Kontaktdrucks auf die Fläche übertragen. Demzufolge tritt ein ausreichend breiter Wiederherstellungsbereich 17f auf und der Tintenausstoß wird stabilisiert.
Bei dem Kopf für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und den Tintenköpfen des Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts, wie in 8 erfindungsgemäß gezeigt, reinigt das Wischelement 17a, wie in 16E gezeigt, die eingerückte Düsenfläche 17i, in welcher die Tinte durch das Wischelement 17a ausreichend absorbiert und von der Düse zugeführt wird, und beide Ecken der Rückwischvorrichtung 17b schaben die Rückstände von der Verkappungsfläche 17j.
16F zeigt eine Ansicht zur Darstellung des Wischens der Düsenfläche 17i, aus der Richtung des Pfeils 17k in 16E gesehen. 16F zeigt, daß sich das Wischelement 17a gut der eingerückten Düsenfläche 17i anpaßt, um das Wischen zu gewährleisten.
Das Wischelement weist andere Vorteile auf. Es ist schwierig, an der Kante der Düse anhaftenden Staub und Verunreinigungen mit hoher Viskosität, wie z. B. Koagulate der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und der Tinten mit einer elastischen Wischerklinge zu entfernen, und die Verunreinigungen können durch die Wischerklinge in einigen Fällen in die Düsen gedrückt werden. Da die Porengröße des porösen Wischelements kleiner als der Durchmesser der Düse ist, können der Staub und Verunreinigungen an den Düsenkanten abgeschabt und durch diese feinen Oberflächenporen festgehalten werden.
In diesem Versuch zeigt Rubycell (Handelsname), das als ein Material für das Wischelement verwendet ist, hervorragende Vorteile unter den folgenden Bedingungen. Das Wischelement weist hervorragende Wischeigenschaften in einem Dickenbereich von 0,5 mm bis 3 mm auf, und vorzugsweise von 1,0 mm bis 2,0 mm, und bei einer Wischbelastung, die von 10 g bis 70 g reicht, und vorzugsweise von 10 g bis 40 g. Die Wischbelastung wird gemäß der Dicke des Wischelements und der Dicke und HS(A)-Härte der Rückwischvorrichtung eingestellt. Es können auch hervorragende Eigenschaften bei einer Wischgeschwindigkeit in einem Bereich von 5 mm/s bis 30 mm/s erzielt werden, und vorzugsweise zwischen 5 mm/s bis 20 mm/s. Die Abmessungen des Wischelements und der Rückwischvorrichtung des Ausführungsbeispiels 5 sind in Tabelle 6 gezeigt.
Tabelle 6
Die Buchstaben a bis h in Tabelle 6 bezeichnen die Größen des Wischelements und der Rückwischvorrichtung, wie in 17A und 17B gezeigt.
Gemäß den durch die genannten Erfinder erzielten Versuchsergebnissen tritt ein Nachteil auf, wie weiter nachstehend beschrieben ist, wenn die Flächen des Kopfs für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und der Tintenköpfe in dem in 8 gezeigten Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät mit dem Wischelement und der Rückwischvorrichtung wiederholt gereinigt werden. Der gleiche Nachteil wird ebenfalls in Reinigungsvorrichtungen beobachtet, die in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 61-5647 und der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 4-338552 offenbart ist, in welchen jede Reinigungsvorrichtung aus einer Plattenwischvorrichtung und einem Reibelement besteht und die eingerückte Düsenfläche in der Längsrichtung wischt.
Wenn die Düsenfläche nur durch das Reibelement wiederholt gereinigt wird, scheiden sich Verunreinigungen, wie z. B. Koagulat und eingedickte Tinte, die durch die Reaktion der Tinte und der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit erzeugt sind, allmählich auf der Oberfläche des Reibelements ab, und die übermäßig abgeschiedenen Verunreinigungen werden zum Tintenstrahlkopf zurückübertragen und in die Düsen gedrückt, was zum unregelmäßigen Tintenausstoß oder zum Verstopfen führt. Eine solche Erscheinung wird bei dem Schwarzfarbenkopf beobachtet, auf welchem maximale Mengen von zurückgepralltem Nebel und Abscheidungen der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit vorliegen, aber nicht bei dem Kopf für die verdünnte Farbtinte oder dem Kopf für die konzentrierte Farbtinte beobachtet. Die Abscheidung des Koagulats und der eingedickten Tinte und die Rückübertragung der Abscheidung auf die Fläche sind proportional zu der Gesamtmenge des zurückgeprallten Nebels und der Menge der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit, die in dem Nebel enthalten ist. Die Rangordnung der Möglichkeit der Rückübertragung in dem erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät ist wie folgt:
Schwarztintenkopf > Verdünnungsfarbtintenkopf > Konzentratfarbtintenkopf.
Ein solche Nachteil wird durch die in 11 und 12 gezeigte Reinigungsvorrichtung verbessert, wie nachfolgend beschrieben ist. Der Schwarztintenkopf 12b und der Verdünnungsfarbtintenkopf 12c werden durch das Wischelement 14b, die Rückwischvorrichtung 14e und die Smart-Klinge 14h gereinigt. Bei diesen zwei Köpfen, welche sehr verunreinigt sind, wird der Rückstandsbereich 17e, welcher verbleibt, nachdem das Wischelement 14b und die Rückwischvorrichtung 14e die Fläche überstrichen haben, sofort durch die nachfolgende Smart-Klinge 14h gereinigt. Die Verunreinigung des Wischelements 14b infolge des Rückstandsbereichs 17e in dem nächsten Wischzyklus kann daher minimiert werden. Der Konzentratfarbtintenkopf 12d wird nur durch Wischelement 14c und die Rückwischvorrichtung 14f gereinigt. Der Konzentratfarbtintenkopf 12d wird im Vergleich mit den vorhergehend erwähnten zwei Köpfen weniger verunreinigt, und insbesondere der Schwarztintenkopf, und daher ist es nicht erforderlich, den Rückstandsbereich 17e durch die Smart-Klinge 14h zu reinigen.
Der vorstehend erwähnte Nachteil zeigt sich wie folgt. Wenn die Reinigung der Fläche durch die vorhergehend erwähnte Reibvorrichtung wiederholt wird, kleben sowohl die Tinte als auch die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit allmählich an der Reibvorrichtung an. Wenn die Reibvorrichtung durch die Tinte sehr verunreinigt ist, bedeckt das Koagulat des Reaktionsprodukts der Tinte und der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit die Oberfläche der Reibvorrichtung. Die Reibvorrichtung verliert daher an Reinigungsvermögen, und umgekehrt erfolgt vorherrschend die Rückübertragung der Verunreinigung auf der Reibvorrichtung auf die Fläche.
Das Wasserabweisvermögen der Fläche geht im Ergebnis der wiederholten Rückübertragungszyklen vollständig verloren, wodurch eine große Menge der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit nach dem Saugen an der Fläche klebt. Die anhaf tende Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit verursacht den nicht zufriedenstellenden Druck, wie z. B. unregelmäßigen Tintenausstoß und Verstopfen.
Ein solcher Nachteil wird in dem Wiederherstellungsprozeß der Fläche durch die in 11 und 12 gezeigte Reinigungsvorrichtung verbessert. Die Verbesserung ist unter Bezugnahme auf 16A bis 16F beschrieben. Der Kopf 12a für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit wird durch das Wischelement 14a, die Rückwischvorrichtung 14d und die Smart-Power-Klinge 14g gereinigt, d. h., nachdem das Wischelement 14a und die Rückwischvorrichtung 14d die Fläche gereinigt haben, schabt die nachfolgende Smart-Power-Klinge 14g sofort den Rückstandsbereich 17g, wodurch die Haftung der Verunreinigung in dem Rückstandsbereich 17g an dem Wischelement 14a minimiert werden kann. Wenn die Rückübertragung der Verunreinigung von dem Wischelement 14a allmählich eintritt, wird ferner die rückübertragene Verunreinigung auf der Fläche durch die nachfolgende Smart-Power-Klinge 14g abgeschabt. Die übertragene Verunreinigung wird daher nicht auf der Fläche abgeschieden, und das Wasserabweisverhalten der Fläche kann erhalten werden.
Die Gründe für die Verwendung der Smart-Power-Klinge 14g und nicht der Smart-Klinge 14h sind wie folgt. Da die rückständige Verunreinigung auf dem Schwarztintenkopf aus einer Mischung der Tinten und des Koagulats besteht und somit leichter von der Fläche als die auf dem Kopf für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit entfernbar ist, kann der Rückstandsbereich 17b durch die Smart-Klinge 14h zufriedenstellend gereinigt werden. Andererseits besteht die rückständige Verunreinigung auf dem Kopf für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit aus einer Mischung der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und des Koagulats, und kann somit kaum von der Fläche entfernt werden. Die Smart-Klinge 14h, die ein geringes Schabvermögen aufweist, kann den Rückstandsbereich 17g und die auf die Fläche übertragene Verunreinigung nicht ausreichend abschaben. Die Smart-Power-Klinge 14g weist ein hohes Schabvermögen auf und kann auf wirksame Weise den Rückstandsbereich 17g und die auf die Fläche übertragene Verunreinigung abschaben.
Um das Reinigungsvermögen des Wischelements für eine lange Zeitdauer zu erhalten, wird in diesem Ausführungsbeispiel das Wischelement ebenfalls nach jedem Reinigungsprozeß der Fläche gereinigt. Die Operation zum Reinigen des Wischelements ist unter Bezugnahme auf 13A bis 13C und 14A bis 14C beschrieben worden.
Die Bewegungsgeschwindigkeit der Klingenhaltevorrichtung ist nicht auf eine Geschwindigkeit begrenzt und kann abhängig vom Reinigungszweck verändert werden. Der Wischprozeß unmittelbar nach dem Saugen wird ausgeführt, um große Tröpfchen der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und der Tinte zu entfernen, welche auf der Kopffläche verblieben sind, wenn die Saugkappe von der Verkappungsfläche des Kopfs entfernt ist. Wenn diese großen Tröpfchen auf der Kopffläche verbleiben, werden diese infolge der Kapillarwirkung sofort in die Düsen absorbiert. Demzufolge wird der Staub, der in den Tröpfchen und dem Koagulat infolge der Reaktion der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und der Tinte, in den Düsen festgehalten. Wenn ferner drei Farbdüsen für die Cyan-, Magenta- und Gelbtinte in einer einzelnen Fläche angeordnet sind, wird eine Mischung von Tröpfchen, die aus unterschiedlichen Farbtinten bestehen, in den Düsen festgehalten, und die Farbmischung tritt während des Drucks ein.
Im Ausführungsbeispiel 5 wird daher bei der Reinigung unmittelbar nach dem Saugen die Klingenhaltevorrichtung mit einer Geschwindigkeit bewegt, die höher als die der anderen Reinigungsschritte ist, um schnell die großen Tröpfchen zu entfernen. Obgleich in diesem Ausführungsbeispiel die zu bevorzugende Wischgeschwindigkeit von 5 mm/s bis 20 mm/s reicht, wird die höchste Geschwindigkeit von 20,0 mm/s in diesem Reinigungsschritt unmittelbar nach dem Saugen angewendet. In an deren Reinigungsschritten wird im allgemeinen die Bewegungsgeschwindigkeit von 10,0 mm/s verwendet.
[Ausführungsbeispiel 6]
Wenn die Lösung 12h zur Verbesserung der Bedruckbarkeit nur sehr schwer in das Aufzeichnungsmedium 1i eindringt, ändern sich sehr wenig die Menge des zurückprallenden Nebels und die Menge der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit in dem Nebel zwischen den Tintenkopfflächen, und es ist sehr schwierig, die Verunreinigungen auf diesen Flächen zu entfernen.
18A bis 18C zeigen einen Aufbau einer Wischereinheit im Ausführungsbeispiel 6 gemäß der vorliegenden Erfindung, welche zum Entfernen der vorstehend erwähnten Verunreinigungen geeignet ist, die erzeugt werden, wen die Lösung 12h zur Verbesserung der Bedruckbarkeit nur schwer in das Aufzeichnungsmedium 1i eindringt.
Die Bezugszeichen 18a, 18b und 18c stellen wasseraufnehmende Wischelemente dar, die z. B. aus porösem Material hergestellt sind. Die Bezugszeichen 18d, 18e und 18f bezeichnen Plattenwischvorrichtungsklingen, die aus einem elastischen Material, wie z. B. Gummi, hergestellt sind, und auch als Rückwischvorrichtungen wirken, um die Kontaktbelastung einzustellen, wenn die Wischelemente mit den Kopfflächen in Kontakt gelangen. Die Bezugszeichen 18g und 18h bezeichnen Hohlsäulen-Reinigungselemente, die aus elastischen Materialien, wie z. B. Gummi, hergestellt sind (nachstehend werden 18g als eine Smart-Power-Klinge und 18h als eine Smart-Klinge bezeichnet). Das Bezugszeichen 18i bezeichnet eine Klingenhaltevorrichtung zum Montieren dieser Reinigungselemente.
Diese Reinigungselemente reinigen den Kopf für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und die Farbtintenköpfe in dem erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät, wie in 1 gezeigt, im Zusammenwirken mit der Bewegung der Klingenhaltevorrichtung in der Richtung des Pfeils 18j. Die Wischelemente, die Schwarzkopfwischvorrichtungen, die Smart- Power-Klinge und die Smart-Klingen in der Wischereinheit weisen ihre eigenen Reinigungsfunktionen auf.
In 18A bis 18C weisen die Wischelemente, die Schwarzkopfwischvorrichtungen, die Smart-Power-Klinge und die Smart-Klingen in der Wischereinheit die gleiche Höhe vom Grundkörper auf, d. h. die gleiche freie Länge. Die Länge kann jedoch für jedes Reinigungselement verändert werden, um die Reinigungsleistung jedes Reinigungselements zu erhöhen.
Obgleich jedes Wischelement mit jeder Rückwischvorrichtung in den Zeichnungen überlappt, können diese Reinigungselemente miteinander verbunden werden.
Die Operation der Wischereinheit im Ausführungsbeispiel 6 ist die gleiche wie die der Wischereinheit im Ausführungsbeispiel 5.
Die Wischereinheit wischt zum Reinigen der Flächen des Kopfs für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und der Tintenköpfe mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit und einem vorbestimmten Kontaktdruck unmittelbar nachdem die Düsen abgesaugt sind und eine vorbestimmte Anzahl von Tröpfchen ausgestoßen ist.
Die Wischvorrichtung-Reinigungseinheit der Wiederherstellungseinheit in 18A bis 18C weist den gleichen Aufbau und die gleiche Operation wie die in 13A bis 13C gezeigte auf.
Die Operation bei der Reinigung des Kopfs für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und der Farbtintenköpfe des in 8 gezeigten erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts durch die Reinigungsvorrichtung in Ausführungsbeispiel 6, wie in 18A bis 18C gezeigt, ist gleich der Operation durch die Reinigungsvorrichtung des Ausführungsbeispiels 5, wie in 15A bis 15C gezeigt ist. Das Wischelement 18a, die Schwarzwischvorrichtung 18d und die Smart-Power-Klinge 18g reinigen den Kopf 12a der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit, und das Wischelement 18b, die Schwarzwischvorrichtung 18e und die Smart-Klinge 18h reinigen den Schwarztintenkopf 12b und den Kopf 12c für verdünnte Farbtinte. Ferner reinigen das Wischelement 18c, die Schwarzwischvorrichtung 18f und die Smart-Klinge 18h den Kopf 12d für die konzentrierte Farbtinte.
Beim Entfernen der Verunreinigung der Flächen des Kopfs für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und der Farbtintenköpfe des in 8 gezeigten erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts durch die Reinigungsvorrichtung des Ausführungsbeispiels 6, wie in 18A bis 18C gezeigt, weisen die Reibvorrichtung und die Wischvorrichtung des Ausführungsbeispiels 6 die gleichen Funktionen und Vorteile von jenen der Reinigungsvorrichtung der Ausführungsform 1 auf (siehe 16A bis 16F).
Rubycell ET wird für das Wischelement des Ausführungsbeispiels 6 verwendet. Der Aufbau, welcher gleich dem des Ausführungsbeispiels 5 ist, zeigt hervorragende Vorteile. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Klingenhaltevorrichtung ist nicht auf eine einzelne Geschwindigkeit begrenzt. Eine Vielzahl von Geschwindigkeiten kann gemäß dem Reinigungszweck verwendet werden. Im Ausführungsbeispiel 6 wird während des Reinigungsschritts unmittelbar nach dem Saugen die Klingenhaltevorrichtung mit einer höheren Geschwindigkeit bewegt als während anderer Schritte, um große Tröpfchen so schnell als möglich zu entfernen.
[Ausführungsbeispiel 7]
19A bis 19C zeigen den Aufbau der Wischereinheit des Ausführungsbeispiels 7 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Bezugszeichen 110a, 110b und 110c bezeichnen Reibvorrichtungen (nachstehend als Wischelemente bezeichnet), die aus wasseraufnehmenden Materialien, wie z. B. poröses Material, hergestellt sind. Die Bezugszeichen bezeichnen Plattenwischklingen, die aus elastischem Material, wie z. B. Gummi, herge stellt sind. Jede Plattenwischklinge wirkt als eine Rückwischvorrichtung (nachstehend als eine Rückwischvorrichtung bezeichnet), um die Kontaktbelastung einzustellen, wenn das entsprechende Wischelement mit der Kopffläche in Kontakt gelangt. Die Bezugszeichen 110g und 110h bezeichnen Hohlsäulen-Klingenreinigungselemente, die aus elastischen Materialien, wie z. B. Gummi, hergestellt sind, nachstehend ist 110g als eine Smart-Power-Klinge bezeichnet, und 110h ist als eine Smart-Klinge bezeichnet. Diese Reinigungselemente sind auf einer Klingenhaltevorrichtung 110i angeordnet.
Die Klingenhaltevorrichtung bewegt sich in die Richtung des Pfeils 110j, um den Kopf für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und die Farbtintenköpfe des in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts zu reinigen. Die Wischelemente, Rückwischvorrichtungen, die Smart-Klinge und die Smart-Power-Klinge der Wischereinheit weisen ihre eigenen Funktionen und Vorteile auf.
Obgleich die Höhen (freie Längen) der Wischelemente, der Rückwischvorrichtungen, der Smart-Klinge und der Smart-Power-Klinge von dem Grundkörper in 19A bis 19C gleich sind, können die Höhen (freien Längen) voneinander verschieden sein, um hervorragende Reinigungswirkungen der einzelnen Reinigungselemente zu erzielen.
Obgleich jedes Wischelement mit jeder Schwarzwischvorrichtung in den Zeichnungen überlappt, können diese Reinigungselemente miteinander verbunden werden.
Die Operation der Wischereinheit im Ausführungsbeispiel 7 ist gleich der Operation der Wischereinheiten im Ausführungsbeispiel 5 und Ausführungsbeispiel 6.
Die Wischereinheit wischt die Flächen des Kopfs für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und der Tintenköpfe mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit und einem vorbestimmten Kontaktdruck unmittelbar nachdem die Düsen abgesaugt sind und eine vorbestimmte Anzahl von Tintentröpfchen ausgestoßen ist.
Die Wischvorrichtung-Reinigungseinheit für die erfindungsgemäße Wischereinheit des Ausführungsbeispiels 7 weist den gleichen Aufbau und die gleiche Operation wie jene des in 13A bis 13C und 14A bis 14C gezeigten Ausführungsbeispiels 5 auf.
Die Operation beim Reinigen des Kopfs für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und der Farbtintenköpfe des in 8 gezeigten erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts durch die Reinigungsvorrichtung des in 19A bis 19C gezeigten Ausführungsbeispiels 7 ist gleich der Operation durch die Reinigungsvorrichtung des in 15A bis 15C gezeigten Ausführungsbeispiels 5 und des Ausführungsbeispiels 6. Das Wischelement 110a, die Rückwischvorrichtung 110d und die Smart-Power-Klinge 110g reinigen den Kopf 12a für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit, und das Wischelement 110b, die Rückwischvorrichtung 110e und die Smart-Klinge 110h reinigen den Schwarztintenkopf 12b und den Kopf 12c für die verdünnte Farbtinte. Ferner reinigen das Wischelement 110c, die Schwarzwischvorrichtung 110f und die Smart-Klinge 110h den Kopf 12d für die konzentrierte Farbtinte.
Die Operation und die Vorteile der Reibvorrichtung und der Wischvorrichtung der Reinigungsvorrichtung des Ausführungsbeispiels 7 wird nachstehend ausführlich beschrieben, wenn die Verunreinigung auf den Flächen des Kopfs für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und der Farbtintenköpfe des in 8 gezeigten Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts durch die in 19A bis 19C gezeigten Reinigungsvorrichtung entfernt wird.
Zunächst wird das Entfernen der Verunreinigung des Kopfs für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit beschrieben. Die Smart-Power-Klinge der Reinigungsvorrichtung des in 19A bis 19C gezeigten Ausführungsbeispiels 7 wischt die Fläche des Kopfs für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und dann reinigt die Reibvorrichtung mit dem Wischelement und der Rückwischvorrichtung diese.
Die Verunreinigung auf dem Kopf für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit besteht aus einer Mischung der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und eines Koagulats und benetzt auf leichte Weise die Fläche, wodurch das Vorwärtswischen durch die Smart-Klinge in der Vorwärtsrichtung eine große Menge der Verunreinigung auf dem Kopf hinterläßt, wobei das Wasserabweisverhalten der Fläche vermindert wird. Die Verunreinigung auf der Fläche wird so weit als möglich durch Wischen der Fläche mit der Smart-Power-Klinge in der Gegenrichtung entfernt. Anschließend wird die rückständige Verunreinigung auf der Fläche durch die Reibvorrichtung mit dem Wischelement und der Rückwischvorrichtung entfernt, um das Wasserabweisverhalten auf dem Kopf wiederherzustellen. Das Koagulat, das auf den Düsen verblieben ist, wird ebenfalls in einigen Fällen entfernt. Die Verunreinigung auf der Fläche kann durch die Smart-Power-Klinge und die Reibvorrichtung vollständig entfernt werden, wodurch ein stabiler Druckprozeß ohne unregelmäßigen Tintenausstoß und Versetzen der Düse gewährleistet ist.
Anschließend wird das Entfernen der Verunreinigungen auf dem Schwarztintenkopf und dem Kopf für die verdünnte Farbtinte beschrieben. Bei dem Schwarztintenkopf und dem Kopf für die verdünnte Farbtinte werden die Flächen durch die Smart-Klinge gereinigt und dann durch die Reibvorrichtung mit dem Wischelement und der Schwarzwischvorrichtung der in 19A bis 19C gezeigten Reinigungsvorrichtung. Die Verunreinigungen auf dem Schwarztintenkopf und den Köpfen für die verdünnten Farbtinten bestehen aus Mischungen der Tinten und Koagulate und sind auf den Kopfflächen schwierig zu benetzen. Die Verunreinigung können daher auf zufriedenstellende Weise durch die Smart-Klinge in der Vorwärtsrichtung entfernt werden, und eine Verminderung des Wasserabweisvermögens auf den Flächen kann verhindert werden. Im Ausführungsbeispiel 7 werden die Verunreinigungen auf den Kopfflächen durch die Smart-Klinge bei dem Vorwärtsrichtungswischen so weit als möglich entfernt, und dann werden die rückständigen Verunreinigungen durch das Reibelement mit dem Wischelement und der Rückwischvorrichtung entfernt, um das Wasserabweisvermögen auf den Flächen wiederherzustellen. Koagulate auf den Düsen werden in einigen Fällen entfernt. Die Verunreinigung auf den Flächen können durch die Kombination der Smart-Power-Klinge und der Reibvorrichtung vollständig entfernt werden, und ein stabiler Druckprozeß ohne unregelmäßigen Tintenausstoß und ohne Verstopfen der Düsen wird gewährleistet.
Rubycell ET wird für das Wischelement des Ausführungsbeispiels 7 verwendet. Der Aufbau, welcher gleich dem des Ausführungsbeispiels 5 ist, zeigt hervorragende Vorteile. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Klingenhaltevorrichtung ist nicht auf eine einzelne Geschwindigkeit begrenzt. Eine Vielzahl von Geschwindigkeiten kann gemäß dem Reinigungszweck verwendet werden. Im Ausführungsbeispiel 7 wird während des Reinigungsschritts, unmittelbar nach dem Saugen, die Klingenhaltevorrichtung mit einer Geschwindigkeit bewegt, die höher als die Geschwindigkeit während anderer Reinigungsschritte ist, um große Tröpfchen so rasch als möglich zu entfernen.
[Ausführungsbeispiel 8]
Wenn es für die Lösung 2h zur Verbesserung der Bedruckbarkeit sehr schwierig ist, in das Aufzeichnungsmedium 1i einzudringen, schwanken die Menge des zurückprallenden Nebels und die Menge der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit geringfügig zwischen den Tintenkopfflächen, und es ist sehr schwierig, die Verunreinigungen auf diesen Flächen zu entfernen.
20A bis 20C zeigen einen Aufbau einer Wischereinheit im Ausführungsbeispiel 8 gemäß der vorliegenden Erfindung, welche zum Entfernen der vorstehend erwähnten Verunreinigung ist, die erzeugt werden, wenn es für die Lösung 2h zur Ver besserung der Bedruckbarkeit schwierig ist, in das Aufzeichnungsmedium 1i einzudringen.
Die Bezugszeichen 111a, 111b und 111c bezeichnen wasseraufnehmende Wischelemente, die z. B. aus einem porösen Material hergestellt sind. Die Bezugszeichen 111d, 111e und 111f bezeichnen Plattenwischvorrichtungsklingen, die aus einem elastischen Material hergestellt sind, wie z. B. Gummi, und auch als Rückwischvorrichtungen wirken, um die Kontaktbelastung einzustellen, wenn die Wischelemente mit den Kopfflächen in Kontakt gelangen. Die Bezugszeichen 111g und 111h bezeichnen Hohlsäulen-Reinigungselemente, die aus elastischen Materialien, wie z. B. Gummi, hergestellt sind (nachstehend wird 111g als eine Smart-Power-Klinge bezeichnet, und 111h wird als eine Smart-Klinge bezeichnet). Das Bezugszeichen 111i bezeichnet eine Klingenhaltevorrichtung zum Montieren dieser Reinigungselemente.
Diese Reinigungselemente reinigen den Kopf für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und die Farbtintenköpfe in dem in 8 gezeigten erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät im Zusammenwirken mit der Bewegung der Klingenhaltevorrichtung in der Richtung des Pfeils 111j. Die Wischelemente, die Rückwischvorrichtungen, die Smart-Power-Klinge und die Smart-Klingen der Wischereinheit weisen ihre eigenen Reinigungsfunktionen auf.
In 20A bis 20C weisen die Wischelemente, die Rückwischvorrichtungen, die Smart-Power-Klinge und die Smart-Klingen in der Wischereinheit die gleiche Höhe von dem Grundkörper auf, d. h. die gleiche freie Länge. Die Länge kann jedoch für jedes Reinigungselement verändert werden, um das Reinigungsvermögen jedes Reinigungselements zu verbessern.
Obgleich jedes Wischelement mit jeder Rückwischvorrichtung in den Zeichnungen überlappt, können diese Reinigungselemente miteinander verbunden werden.
Die Operation der Wischereinheit im Ausführungsbeispiel 8 ist gleich der Operation der Wischereinheiten in den Ausführungsbeispielen 5 bis 7.
Die Wischereinheit wischt die Flächen des Kopfs für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und der Tintenköpfe mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit und einem vorbestimmten Kontaktdruck zur Reinigung, unmittelbar nachdem die Düsen abgesaugt sind und nachdem eine vorbestimmte Anzahl von Tintentröpfchen ausgestoßen ist.
Die Wischvorrichtung-Reinigungseinheit der Wiederherstellungseinheit des Ausführungsbeispiels 8 weist den gleichen Aufbau und die gleiche Operation wie die des Ausführungsbeispiels 6 in 14A bis 14C auf.
Die Operation beim Reinigen des Kopfs für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und der Farbtintenköpfe des in 8 gezeigten erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts durch die in 20A bis 20C gezeigten Reinigungsvorrichtung des Ausführungsbeispiels 8 ist gleich der Operation durch die Reinigungsvorrichtung der Ausführungsbeispiele 5 und 6, die in 15A bis 15C gezeigt sind. Das Wischelement 111a, die Rückwischvorrichtung 111d und die Smart-Power-Klinge 111g reinigen den Kopf 12a der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit, und das Wischelement 111b, die Rückwischvorrichtung 111e und die Smart-Klinge 111h reinigen den Schwarztintenkopf 12b und den Kopf 12c für die verdünnte Farbtinte. Ferner reinigen das Wischelement 111c, die Rückwischvorrichtung 111f und die Smart-Klinge 111h den Kopf 12d für die konzentrierte Farbtinte.
Beim Entfernen der Verunreinigung der Flächen des Kopfs für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und der Farbtintenköpfe des erfindungsgemäßen in 8 gezeigten Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts durch die Reinigungsvorrichtung des in 20A bis 20C gezeigten Ausführungsbeispiels 8 weisen die Reibvorrichtung und die Wischvorrichtung des Aus führungsbeispiels 8 die gleichen Funktionen und Vorteile wie die Reinigungsvorrichtung des Ausführungsbeispiels 5 auf.
Rubycell ET wird für das Wischelement des Ausführungsbeispiels 8 verwendet. Der Aufbau, welcher gleich dem des Ausführungsbeispiels 5 ist, zeigt hervorragende Vorteile. Die Bewegungsgeschwindigkeit kann gemäß dem Reinigungszweck verwendet werden. Im Ausführungsbeispiel 8 wird während des Reinigungsschritts unmittelbar nach dem Saugen die Klingenhaltevorrichtung mit einer Geschwindigkeit bewegt, die höher als die Geschwindigkeit während anderer Reinigungsschritte ist, um große Tröpfchen so rasch als möglich zu entfernen.
[Ausführungsbeispiel 9]
21A bis 21C zeigen den Aufbau einer Wischereinheit des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels 9, wobei vier Reibelemente für vier Arten von Köpfen verwendet werden, wobei jedes Reibelement nur den entsprechenden Kopf reinigt, wogegen ein Reibelement zwei Arten von Köpfen in den Ausführungsbeispielen 5 bis 8 reinigt, da drei Reibelemente für vier Arten von Köpfen verwendet werden.
Die Bezugszeichen 112a, 112b und 112c bezeichnen wasseraufnehmende Reibelemente (nachstehend als ein Wischelement bezeichnet), die z. B. aus einem porösen Material hergestellt sind. Die Bezugszeichen 112d, 112e und 112f bezeichnen Plattenwischklingen, die aus einem elastischen Material, wie z. B. Gummi, hergestellt sind, und auch als Rückwischvorrichtungen wirken, um die Kontaktbelastung einzustellen, wenn die Wischelemente mit den Kopfflächen in Kontakt gelangen. Die Bezugszeichen 112g und 112h bezeichnen Hohlsäulen-Reinigungselemente, die aus elastischen Materialien, wie z. B. Gummi, hergestellt sind (nachstehend ist 112g als eine Smart-Power-Klinge bezeichnet, und 112h ist als eine Smart-Klinge bezeichnet). Das Bezugszeichen 112k bezeichnet eine Klingenhaltevorrichtung zum Montieren dieser Reinigungselemente.
Diese Reinigungselemente reinigen den Kopf für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und die Farbtintenköpfe in dem in 8 gezeigten erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät, im Zusammenwirken mit der Bewegung der Klingenhaltevorrichtung in der Richtung des Pfeils 112i. Die Wischelemente, die Schwarzkopfwischvorrichtungen, die Smart-Power-Klinge und die Smart-Klingen in der Wischereinheit weisen ihre eigenen Reinigungsfunktionen auf.
In 21A bis 21C weisen die Wischelemente, die Rückwischvorrichtungen, die Smart-Power-Klinge und die Smart-Klingen in der Wischereinheit die gleiche Höhe vom Grundkörper auf, d. h. die gleiche freie Länge. Die Länge kann jedoch für jedes Reinigungselement verändert werden, um die Reinigungsleistung jedes Reinigungselements zu erhöhen.
Obgleich jedes Wischelement mit jeder Rückwischvorrichtung in den Zeichnungen überlappt, können diese Reinigungselemente miteinander verbunden werden.
Die Funktion, die durch die Kombination des Wischelements 4b, der Rückwischvorrichtung 14e und der Smart-Klinge 14h im Ausführungsbeispiel 5 ausgeführt ist, wird durch eine Kombination des Wischelements 112b, der Rückwischvorrichtung 112g und der Smart-Klinge 112j1 und durch eine Kombination des Wischelements 112c, der Rückwischvorrichtung 112g und der Smart-Klinge 112j2 ausgeführt.
Demgemäß können die Verunreinigungen auf den Flächen auf wirkungsvolle Weise entfernt werden, durch:

(1) Hinzufügen der Smart-Klinge abgangsseitig des Wischelements 112 und der Rückwischvorrichtung 112h in der Wischrichtung,
(2) Austauschen der Position der Kombination des Wischelements und der Rückwischvorrichtung gegen die Position der Smart-Klinge oder der Smart-Power-Klinge oder
(3) Verwenden der Smart-Power-Klinge anstelle der Smart-Klinge.

Die Operation der Wischereinheit im Ausführungsbeispiel 9 ist gleich jener der Wischereinheiten in den Ausführungsbeispielen 5 bis 8.
Die Wischereinheit wischt zum Reinigen die Flächen des Kopfs für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und der Tintenköpfe mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit und einem vorbestimmten Kontaktdruck unmittelbar nachdem die Düsen abgesaugt sind und eine vorbestimmte Anzahl von Tintentröpfchen ausgestoßen ist.
Die Wischvorrichtung-Reinigungseinheit der Wiederherstellungseinheit des Ausführungsbeispiels 9 weist den gleichen Aufbau und die gleiche Operation wie die Wischvorrichtung-Reinigungseinheiten der Wiederherstellungseinheiten in den 13A bis 13C und 14A bis 14C auf.
Die Operation wird nachstehend unter Bezugnahme auf 22A bis 22C beschrieben, wenn der Kopf für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und die Farbtintenköpfe des in 8 gezeigten erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts durch die in 21A bis 21C gezeigte Reinigungsvorrichtung gereinigt werden.
Nachdem eine vorbestimmte Anzahl von Tintentröpfchen aus dem Kopf 12a für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit oder dem Schwarztintenkopf 12b ausgestoßen ist, kehrt der Schlitten 2e aus dem Aufzeichnungsbereich auf der linken Seite in 8 in die Ausgangsposition zurück und hält in einer Position an, welche das Wischen gestattet, wie in 22A gezeigt ist. Der Schlitten 2e hält in dieser Position an, unmittelbar nachdem der Saugprozeß abgeschlossen ist. Die Klingenhaltevorrichtung 112k bewegt sich mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in die Richtung des Pfeils 1121 und reinigt die Flächen des Kopfs 12a für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit und des Schwarztintenkopfs 12b.
Nachdem eine vorbestimmte Anzahl von Tintentröpfchen aus dem Kopf 12c für die verdünnte Farbtinte oder den Kopf 12d für die konzentrierte Farbtinte ausgestoßen ist oder unmittelbar nach dem Abschluß des Saugprozesses bewegt sich der Schlitten 12e in eine in 22B gezeigte Position und hält dort an. Die Klingenhaltevorrichtung 112k bewegt sich mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in die Richtung des Pfeils 1121 und reinigt die Flächen des Kopfs 12c für die verdünnte Farbtinte und des Kopfs 12d für die konzentrierte Farbtinte. D. h., das Wischelement 112a, die Rückwischvorrichtung 112e und die Smart-Power-Klinge 112i reinigen den Kopf 12a für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit, und das Wischelement 112b, die Rückwischvorrichtung 112f und die Smart-Klinge 112j1 reinigen den Schwarztintenkopf 12b. Ferner reinigen das Wischelement 112c, die Rückwischvorrichtung 112g und die Smart-Klinge 112j2 den Kopf 12c für die verdünnte Farbtinte, und das Wischelement 112d und die Rückwischvorrichtung 112h reinigen den Kopf 12d für die konzentrierte Farbtinte.
Wie in 22C gezeigt, nachdem die Klingenhaltevorrichtung 112k die Flächen dieser Köpfe gereinigt hat, bewegt sie sich rasch zu der Reinigungseinheit 113a für die Wischereinheit, um die Reinigungselemente 112a, 112b, 112c und 112d, die Rückwischvorrichtungen 112e, 112f, 112g und 112h, die Smart-Power-Klinge 112i und die Smart-Klingen 112j1 und 112j2 zu reinigen (siehe 13A bis 13C und 14A bis 14C).
Die Positionen der Reinigungselemente der Wischereinheit des Ausführungsbeispiels 9 sind so eingestellt, um in Gegenüberlage der jeweiligen Köpfe zu sein, um gleichzeitig vier Arten von Köpfen nur durch einen Abtastbewegungsprozeß zu reinigen, wie in 23 gezeigt ist.
Nachdem eine vorbestimmte Anzahl von Tintentröpfchen aus dem Kopf 12a für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit, dem Schwarztintenkopf 12b oder dem Kopf 12c für die verdünnte Farbtinte ausgestoßen ist, kehrt der Schlitten 2e aus dem Aufzeichnungsbereich auf der linken Seite in 8 in die Ausgangsposition zurück und hält in einer Position R an, welche das Wischen gestattet, wie in 23 gezeigt ist. Der Schlitten 2e hält in dieser Position an, unmittelbar nachdem der Saugprozeß abgeschlossen ist. Die Klingenhaltevorrichtung 112k bewegt sich mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in die Richtung des Pfeils 1121 und reinigt die Flächen des Kopfs 12a für die Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit, des Schwarztintenkopfs 12b und des Kopfs 12d für die konzentrierte Farbtinte.
D. h., das Wischelement 112a, die Schwarzwischvorrichtung 112e und die Smart-Power-Klinge 112i reinigen den Kopf 12a der Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit, und das Wischelement 112b, die Rückwischvorrichtung 112f und die Smart-Klinge 112j1 reinigen den Schwarztintenkopf 12b. Ferner reinigen das Wischelement 112c, die Schwarzwischvorrichtung 112g und die Smart-Klinge 112j2 den Kopf 12c für die verdünnte Farbtinte, und das Wischelement 112d und die Rückwischvorrichtung 112h reinigen den Kopf 12d für die konzentrierte Farbtinte.
In dem vorstehend beschriebenen Reinigungsprozeß weisen die Reibvorrichtung und die Wischvorrichtung der anderen Reinigungsvorrichtungen im wesentlichen die gleichen Funktionen und Vorteile wie die Reibvorrichtung und die Wischvorrichtung der Reinigungsvorrichtungen in den Ausführungsbeispielen 5 bis 8 auf.
Rubycell ET wird für das Wischelement des Ausführungsbeispiels 9 verwendet. Der Aufbau, welcher gleich dem des Ausführungsbeispiels 5 ist, zeigt hervorragende Vorteile. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Klingenhaltevorrichtung ist nicht auf eine einzelne Geschwindigkeit begrenzt. Eine Vielzahl von Geschwindigkeiten kann gemäß dem Reinigungszweck verwendet werden. Im Ausführungsbeispiel 9 wird während des Reinigungsschritts, unmittelbar nach dem Saugen, die Klingenhaltevorrichtung mit einer Geschwindigkeit bewegt, die höher als die Geschwindigkeit während anderer Reinigungsschritte ist, um große Tröpfchen so rasch als möglich zu entfernen.
[Ausführungsbeispiel 10]
24A bis 24C zeigen schematische Ansichten einer Reinigungsvorrichtung des Ausführungsbeispiels 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. 24A zeigt einen Bereitschaftszustand, 24B zeigt eine Reinigungsoperation durch eine Wischvorrichtung, und 24C zeigt eine Reinigungsoperation einer Düsenfläche durch ein Wischelement. In 24A hält ein Tintenstrahlkopf 31 in einer Halteposition an. Eine Wischvorrichtung 32 und ein Wischelement 33 müssen aus Materialien hergestellt sein, welche durch Tinten nicht verschlechtert oder abgewandelt werden. Beispiele geeigneter Materialien für Wischvorrichtungen schließen Urethangummis, Silikongummis und HNBR-Typen ein. Beispiele des geeigneten Wischelements 33 schließen poröse Materialien mit hoher Tintenbeständigkeit und hohem Wasseraufnahmevermögen ein, wie z. B. Rubycell Clean (Handelsname, hergestellt von Toyo Polymer Co., Ltd.) und Vlies unter Verwendung von feinen Fasern ein.
Gemäß den Versuchen muß die Reinigung durch die Wischvorrichtung unter allgemeinen Verwendungsbedingungen häufig ausgeführt werden, und die Kontaktbelastung der Wischvorrichtung an dem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf zum Gewährleisten zufriedenstellender Vorteile beträgt 5 g/cm oder mehr. Andererseits erfordert das Wischelement 33 eine Kontaktbelastung in einem Bereich von 50 g/cm bis 100 g/cm und eine Gesamtbelastung von 100 g bis 300 g, um die Beschädigung des Kopfs zu mindern, obgleich die Häufigkeit der Wischoperation des Wischelements 33 sehr gering ist. Im Stand der Technik dringt ein dickes Wischelement tief in die Düsenfläche ein, um eine große Kontaktbelastung zu erreichen. Ein solches dickes Wischelement folgt nicht der eingerückten Düsenfläche. 25 zeigt eine Draufsicht einer Kopfdüse, welche durch das Wischelement 33 des Standes der Technik gereinigt wird. Einige Abschnitte, d. h. die Ecken der eingerückten Düsenfläche, gelangen nicht in Kontakt mit dem Wischelement 33.
Bei der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung gelangt die Wischvorrichtung 32 in Kontakt mit der Düsenfläche 31a des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs infolge der Kontaktbelastung der Wischvorrichtung, wie in 24B gezeigt ist, wogegen das Wischelement 33 mit der Düsenfläche 31a in Kontakt gelangt, während es durch die Wischvorrichtung 32 mit einer relativ hohen Festigkeit von der hinteren Oberfläche elastisch gelagert ist. Das Wischelement 33 kann daher mit der Düsenfläche mit einer Kontaktbelastung in Kontakt gelangen, die höher als die des Wischelements 33 ist. Wenn die Wischvorrichtung z. B. aus einem Urethangummi mit einer Dicke von 1 mm, einer HS(A)-Härte von 75° und einer freien Länge von 8 mm hergestellt ist und das Wischelement 33 aus Rubycell Clean (Handelsname, hergestellt von Toyo Polymer Co., Ltd.) mit einer Dicke von 1,5 mm und einer freien Länge von 10 mm hergestellt ist, weist die Wischvorrichtung 32 eine Kontaktbelastung von ungefähr 10 g/cm während des Wischens auf, und das Wischelement 33 weist eine Kontaktbelastung von ungefähr 80 g/cm während des Rückwischens auf. Die freien Längen der Wischvorrichtung 32 und des Wischelements 33 und der Abstand zwischen diesen kann so bestimmt sein, daß die Wischvorrichtung 32 während des Rückwischens mit dem Wischelement 33 bedeckt wird. Die bevorzugte Dicke der Wischvorrichtung 32 reicht von 0,5 mm bis 1,5 mm, und die bevorzugte Dicke des Wischelements 33 reicht von 1 bis 5 mm. Das Wischelement 33 ist daher geringfügig dicker als die Wischvorrichtung 32.
Das Wischelement des Standes der Technik erfordert zwei Eigenschaften, d. h. die Steuerung des Kontaktdrucks und des Wischvermögens. In der vorliegenden Erfindung teilt das Wischelement 33 den Kontaktdruck mit der Wischvorrichtung 32. Da der Kontaktdruck des Wischelements 33 durch die Wischvorrichtung 32 über einen breiten Bereich einstellbar ist, kann das Wischelement 33 aus einem breiten Bereich der Materialien und Formen ausgewählt werden.
Eine Anordnung aus Wischvorrichtung und Wischelement wird zum Reinigen des Düsenkopfs im Ausführungsbeispiel 10 verwendet.
Eine Kombination einer anderen Wischvorrichtung zum Steuern des Kontaktdrucks und des Wischelements kann vorgesehen werden, um nur die Wischvorrichtung in dem Wischschritt durch das Wischelement zu verwenden. Da die zweite Wischvorrichtung nicht verwendet wird, wenn die erste Wischvorrichtung verwendet wird, ist die Kombination zur Verwendung unter schwierigen Bedingungen geeignet.
In den Fällen der Wischprozesse, wie in 24B und 24C gezeigt, ermöglicht das Wischen mittels der Kanten der Wischvorrichtung 32 und des Wischelements 33 die wirkungsvollere Reinigung der Düsenflächen im Vergleich mit dem Wischen durch deren Flächen, weil der Kantenkontakt mit den Düsenflächen einen größeren Kontaktdruck erzeugt und die Resttinte nach dem Wischen verringert werden kann. Das Kantenwischen kann durch Einstellen der Längen, freien Längen und Eindringtiefen der Wischvorrichtung und des Wischelements erreicht werden.
[Ausführungsbeispiel 11]
Die Reinigung des Tintenstrahl-Aufzeichnungskopfs wird durch Bewegen der Reinigungsvorrichtung(en) im Ausführungsbeispiel 10 ausgeführt. Im Ausführungsbeispiel 11 ist eine Reinigungsvorrichtung so angeordnet, daß sie sich nicht bewegt, und ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf bewegt sich, um gereinigt zu werden.
26A bis 26D zeigen schematische Ansichten eines erfindungsgemäßen Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts, in welchem eine Reinigungsvorrichtung in einer Position angeordnet ist, in welcher ein Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf in Reichweite ist, und der Aufzeichnungskopf bewegt sich, um mit der Reinigungsvorrichtung in Kontakt zu gelangen, um die Düsenfläche des Aufzeichnungskopfs zu reinigen. In 26A bis 26D bezeichnet das Bezugszeichen 21 eine Führungsstange, das Bezugszeichen 22 bezeichnet einen Druckbereich und das Bezugszeichen 23 bezeichnet eine Reinigungsvorrichtung mit einer Wischvorrichtung 32 und einem Wischelement 33.
In 26A druckt der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf in dem Druckbereich. Wenn das Drucken während einer vorbestimmten Zeit nicht ausgeführt wird, kehrt der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf in die Bereitschaftsposition zurück. In 26B passiert der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf die Vorderseite der Reinigungsvorrichtung mit der Wischvorrichtung 32 und dem Wischelement 33, die zwischen dem Druckbereich und der Bereitschaftsposition angeordnet sind, um in die Bereitschaftsposition zurückzukehren. Die Reinigungsvorrichtung kann in einer zweckentsprechenden Position angeordnet werden, in welcher der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf in Reichweite ist.
26C zeigt die Wischoperation durch die Wischvorrichtung. Wenn sich der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf aus der Bereitschaftsposition in den Druckbereich bewegt, passiert dieser die Vorderseite der vorstehenden Reinigungsvorrichtung. Die Düsenfläche 31a des Aufzeichnungskopfs wird durch die Wischvorrichtung 32 der Reinigungsvorrichtung gewischt.
26D zeigt die Reinigungsoperation durch das Wischelement. Nachdem sich der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf aus der Bereitschaftsposition in den Druckbereich bewegt hat, bewegt sich die Reinigungsvorrichtung in eine Position, in welcher die Reinigungsvorrichtung mit dem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf in Beeinflussung gelangt, und der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf bewegt sich aus dem Druckbereich in die Bereitschaftsposition. Durch die Bewegung des Aufzeichnungskopfs wird die Düsenfläche 31a des Aufzeichnungskopfs durch das Wischelement 33 gewischt.
Die Wischvorrichtung 32 ist auf der Seite der Bereitschaftsposition im Vergleich mit dem Wischelement 33 so angeordnet, daß die Tinte, die an der Wischvorrichtung während des Wischprozesses anhaftet, auf die Seite der Bereitschaftsposition spritzt, wenn die Wischvorrichtung aus der Krümmung gelöst wird. Wenn die Wischvorrichtung 32 auf der Seite des Druckbereichs angeordnet ist, spritzt die daran anhaftende Tinte in den Aufzeichnungsbereich und verunreinigt diesen.
Die Vorwärtswischgeschwindigkeit in 26C und die Rückwärtswischgeschwindigkeit in 26D können einander gleich oder verschieden sein. Z. B. werden zufriedenstellende Ergebnisse bei einer Vorwärtswischgeschwindigkeit von 80 mm/s und einer Rückwärtswischgeschwindigkeit von 50 mm/s erzielt.
Gemäß den Versuchen ist die Notwendigkeit des Rückwärtswischens bemerkenswert geringer als die des Vorwärtswischens. Die Druckleistung kann daher erhöht werden, indem die Zeitdauer zum Vorwärtswischen verkürzt wird, welches häufig ausgeführt wird. Wenn die Wischvorrichtung in der Bereitschaftsposition angeordnet ist, kann die Druckleistung infolge der verkürzten Bewegungszeit der Wischvorrichtung nach dem Wischen erhöht werden.
Im Ausführungsbeispiel 11 schließt die Wischoperation das Vorwärtswischen und das Rückwärtswischen ein. Jede Kombination der Wischoperation und anderer Mittel, z. B. das Saugen und das vorläufige Ausstoßen, können ebenfalls in verschiedener Reihenfolge und Häufigkeit angewendet werden, um die Reinigungsleistung zu erhöhen.
27 zeigt ein Ablaufdiagramm der Wiederherstellungsabfolge mit dem vorstehend erwähnten Saugen und dem vorläufigen Ausstoß. Zunächst startet die Wiederherstellungsoperation (Schritt 1). Anschließend bewegt sich der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf 31 in die Bereitschaftsposition, wie in 26B gezeigt ist (Schritt 2), in welchem die Reinigungsvorrichtung in die untere, inaktive Position verschoben wird. Nachdem der Kopf in der Bereitschaftsposition abgesaugt ist (Schritt 3), bewegt sich der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf 31 in den Druckbereich (Aufzeichnungsbereich), um den Aufzeichnungskopf mit der Wischvorrichtung 32 zu wischen (Schritt 4), in welchem die Reinigungsvorrichtung in die Operationsposition verschoben wird. Der Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf 31 bewegt sich in die Bereitschaftsposition, um den Aufzeichnungskopf durch das Wischelement 33 zu reinigen, wie in 26D gezeigt ist (Schritt 5). Nach dem vorläufigen Ausstoß (Schritt 6) wird die Wiederherstellungsoperation abgeschlossen (Schritt 7).
[Ausführungsbeispiel 12]
Im Ausführungsbeispiel 12 ist die Form der Wischvorrichtung verändert. 28A bis 28D zeigen ein Tintenstrahl-Aufzeichnungsgerät, das mit einer solchen Wischvorrichtung versehen ist. 28A und 28B zeigen jeweils eine Seitenansicht und eine Vorderansicht von der Seite der Wischvorrichtung des Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts. Da die Breite des Vorderendes der Wischvorrichtung in bezug auf die Breite des Unterteils vermindert ist, d. h. da das Vorderende der Wischvorrichtung ausgebildet ist, um den eingerückten Abschnitt der Düsenfläche mit dem Vorderende zu ergänzen, kann die Düsenfläche mit einem größeren Kontaktdruck gewischt werden, und das Wischelement 33 kann mit den Ecken der eingerückten Düsenfläche 31a an dem Tintenstrahl-Aufzeichnungskopf 31 in engen Kontakt gelangen, wie in 28C und 28D gezeigt ist, wobei 28D eine Schnittansicht im Schnitt A-A der 28C zeigt.
Der Kontaktdruck kann auch erhöht werden, indem die Dicke des Unterteils der Wischvorrichtung 32 vergrößert wird. Ein wünschenswerter Kontaktdruck bei einer vorbestimmten freien Länge, einer vorbestimmten Breite und einer vorbestimmten Eindringtiefe wird durch Einstellen der Dicke des Unterteils bestimmt. Obgleich eine symmetrische Wischvorrichtung beschrieben wurde, ist die Form nicht auf die symmetrische begrenzt. Obgleich die verjüngte Wischvorrichtung vom Unterteil zu dem Vorderende beschrieben wurde, ist die Dickenverringerung des Vorderendes nicht auf die Verjüngung begrenzt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiele begrenzt und kann auch jede Kombination der Ausführungsbeispiele einschließen.
Die vorliegende Erfindung ist besonders wirkungsvoll für Thermoaufzeichnungsköpfe und Thermoaufzeichnungsvorrichtun gen, die mit Wärmeenergieerzeugungselementen versehen sind, z. B. Elektrizität-Wärme-Umwandlungselemente und Laserlichtstrahlen, welche die Tinte zum Ausstoß in den Düsen erhitzen. Die Thermoaufzeichnungsköpfe und -vorrichtungen können eine hohe Dichte und die Aufzeichnung in hoher Auflösung erreichen.
29 zeigt eine schematische isometrische Ansicht eines Flüssigkeitsausstoßkopfs, welcher eine Flüssigkeit mittels Wärmeenergie ausstößt. Eine Spannung ist durch eine Elektrode 41 an ein Elektrizität-Wärme-Umwandlungselement 42 angelegt, welches als Reaktion auf Signale Wärmeenergie erzeugt. Die Wärmeenergie, die durch das Elektrizität-Wärme-Umwandlungselement 42 erzeugt ist, bewirkt das Filmsieden der Flüssigkeit und den Ausstoß der Flüssigkeit durch Düsen 48. Die Flüssigkeit wird einer Flüssigkeitskammer 47 zugeführt und aus der Flüssigkeitskammer 47 durch Flüssigkeitskanäle 45 den Düsen 48 zugeführt. Die Flüssigkeitskanäle 45 und die Flüssigkeitskammer 47 sind durch Laminieren eines Substrats 44 und einer oberen Wand 45 erzeugt. Schutzschichten 43a und 43b sind auf dem Elektrizität-Wärme-Umwandlungselement 42 angeordnet, um dieses zu schützen.
Das erfindungsgemäße Flüssigkeitsausstoßgerät wird im allgemeinen in Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräten als Bildausgabe-Endeinrichtungen von Datenverarbeitungsgeräten, wie z. B. Computer, Kopiergeräte, die mit Leseeinheiten versehen sind, und Faksimilegeräten, die mit Signalübertragungseinheiten versehen sind, verwendet.
Wie vorstehend beschrieben, kann das erfindungsgemäße Flüssigkeitsausstoßgerät rasch Verunreinigungen entfernen, die auf dem Aufzeichnungskopf haften, z. B. Staub, Papierpulver und Tintentröpfchen auf der Düsenfläche, anhaftende, eingetrocknete Tinte und Koagulate, die durch die Reaktion von Tinten und einer Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit erzeugt sind. Das Flüssigkeitsausstoßgerät zeigt daher ein hohes Wiederherstellungsvermögen.
Wenn eine lange, eingerückte Düsenfläche, die mit einer Düsenanordnung in der Längsrichtung in einer Kopffläche versehen ist, in einem Flüssigkeitsausstoßgerät eines Tintenstrahl-Aufzeichnungsgeräts zum Ausstoß von Tinten und einer Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit auf ein Aufzeichnungsmedium angeordnet ist, um ein Bild zu erzeugen, kann eine Kombination gemäß der vorliegenden Erfindung aus einer Reibvorrichtung, welche eine Plattenwischvorrichtung und ein Reibelement aufweist, und einem Säulenreinigungselement rasch die vorstehend erwähnten Verunreinigungen, die auf der eingerückten Düsenfläche abgeschieden sind, durch Wischen in der Längsrichtung entfernen. Das Flüssigkeitsausstoßgerät zeigt daher ein hohes Wiederherstellungsvermögen.

Claims

Reinigungsanordnung für ein Flüssigkeitsausstoßgerät, die mindestens eine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen eines Düsenabschnitts eines Flüssigkeitsausstoßkopfs zum Ausstoßen einer Flüssigkeit aufweist, wobei die Reinigungsvorrichtung ein erstes elastisches Element (2a; 5a; 6a; 7a; 14g; 14h; 18g, 18h; 110g, 110h; 111g, 111h; 112i, 112j) aufweist, das die Flüssigkeit nicht absorbiert und das elastisch verformt wird, wenn es mit einer Fläche mit dem Düsenabschnitt des Flüssigkeitsausstoßkopfs in Kontakt gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß das erste elastische Element als ein elastisches Säulenelement (2a; 5a; 6a; 7a; 14g; 14h; 18g, 18h; 110g, 110h; 111g, 111h; 112i, 112j) mit einer Säulenform erzeugt ist.
Reinigungsanordnung gemäß Anspruch 1, wobei das elastische Säulenelement (2a; 5a; 14g; 14h; 18g, 18h; 110g, 110h; 111g, 111h; 112i, 112j) mit einem Hohlabschnitt versehen ist.
Reinigungsanordnung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das elastische Säulenelement (2a) rohrförmig ist.
Reinigungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das elastische Säulenelement (2a; 5a; 6a; 14g; 14h; 18g, 18h; 110g, 110h; 111g, 111h; 112i, 112j) eine zylindrische Außenform aufweist.
Reinigungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das elastische Säulenelement (7a) eine prismatische Außenform aufweist.
Reinigungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das elastische Säulenelement (5a) eine zylindrische Außenform mit einem Hohlabschnitt (A) aufweist.
Reinigungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das elastische Säulenelement (2a; 5a; 6a; 7a; 14g; 14h; 18g, 18h; 110g, 110h; 111g, 111h; 112i, 112j), das die Flüssigkeit nicht absorbiert, aus einem Material hergestellt ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Urethangummis, HNBR-Gummis und EPDM-Gummis besteht.
Reinigungsanordnung gemäß Anspruch 7, wobei das elastische Säulenelement (2a; 5a; 6a; 7a; 14g; 14h; 18g, 18h; 110g, 110h; 111g, 111h; 112i, 112j) eine HS(A)-Härte in einem Bereich von 30 Grad bis 80 Grad aufweist.
Reinigungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, das eine Vielzahl der Reinigungsvorrichtungen zum Reinigen eines Düsenabschnitts eines Flüssigkeitsausstoßkopfs zum Ausstoßen einer Flüssigkeit aufweist, wobei jede der Reinigungsvorrichtungen das elastische Säulenelement (14g; 14h; 18g, 18h; 110g, 110h; 111g, 111h; 112i, 112j) und ein zweites elastisches Element mit einem Reibelement (14a bis 14c; 18a bis 18c; 110a bis 110c; 111a bis 111c; 112a bis 112c) aufweist, das die Flüssigkeit absorbiert, und ein elastisches Plattenelement (14d bis 14f; 18d bis 18f; 110d bis 110f; 111d bis 111f; 112e bis 112h), das die Flüssigkeit nicht absorbiert.
Reinigungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, das eine Vielzahl der Reinigungsvorrichtungen zum Reinigen der Düsenabschnitte einer Vielzahl von Flüssigkeitsausstoßköpfen (12a bis 12d) aufweist, die jeweils unabhängige Ausstoßmechanismen entsprechend unterschiedlichen Arten von Flüssigkeiten aufweisen.
Reinigungsanordnung gemäß Anspruch 10, wobei jede der Reinigungsvorrichtungen das elastische Säulenelement (14g; 14h; 18g, 18h; 110g, 110h; 111g, 111h; 112i, 112j) aufweist, das eine der Flüssigkeiten nicht absorbiert, und ein zweites elastisches Element, das ein Reibelement (14a bis 14c; 18a bis 18c; 110a bis 110c; 111a bis 111c; 112a bis 112d) aufweist, das die eine der Flüssigkeiten absorbiert, und ein elastisches Plattenelement (14d bis 14f; 18d bis 18f; 110d bis 110f; 111d bis 111f; 112e bis 112h), das die eine der Flüssigkeiten nicht absorbiert.
Flüssigkeitsausstoßgerät, das einen Flüssigkeitsausstoßkopf zum Ausstoßen einer Flüssigkeit und eine Reinigungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.
Flüssigkeitsausstoßgerät mit einer Vielzahl von Flüssigkeitsausstoßköpfen (12a bis 12d), die jeweils unabhängige Ausstoßmechanismen entsprechend unterschiedlichen Arten von Flüssigkeiten aufweisen, und mit einer Reinigungsanordnung gemäß Anspruch 10 oder Anspruch 11.
Flüssigkeitsausstoßgerät gemäß Anspruch 12 oder Anspruch 13, wobei die Flüssigkeit eine Tinte ist.
Flüssigkeitsausstoßgerät gemäß Anspruch 13, wobei eine der unterschiedlichen Arten von Flüssigkeiten eine Lösung zur Verbesserung der Bedruckbarkeit aufweist, welche einen Farbstoff oder ein Pigment unlöslich macht oder den Farbstoff oder ein Pigment in einer Tinte koaguliert.
Flüssigkeitsausstoßgerät gemäß Anspruch 13 oder Anspruch 15, wobei die Vielzahl von Reinigungsvorrichtungen unterschiedlichen Aufbau entsprechend den Eigenschaften der unterschiedlichen Arten von Flüssigkeiten aufweisen.
Flüssigkeitsausstoßgerät gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei der Düsenabschnitt des Flüssigkeitsausstoßkopfs in einer eingerückten Fläche (3f; 5f) angeordnet ist, welche zu einer Verkappungsfläche (3e; 5e) eingerückt ist.
Flüssigkeitsausstoßgerät gemäß Anspruch 17, wobei das elastische Säulenelement (2a; 5a) mit einem Hohlabschnitt (A) versehen ist, welcher entlang der eingerückten Fläche (3f; 5f) des Flüssigkeitsausstoßkopfs so verformt wird, daß die Öffnungskante des Hohlabschnitts (A) mit der eingerückten Fläche (3f; 5f) in Kontakt gelangt.
Flüssigkeitsausstoßgerät gemäß Anspruch 18, wobei das elastische Säulenelement (2a; 5a) eine Kante in einem Abschnitt aufweist, der in Kontakt mit der eingerückten Fläche (3f; 5f) des Flüssigkeitsausstoßkopfs ist und die Kante einen Krümmungsradius von 300 μm oder weniger aufweist.
Flüssigkeitsausstoßgerät gemäß einem der Ansprüche 12 bis 19, wobei die Reinigungsvorrichtung den Flüssigkeitsausstoßkopf mit einer Abtastbewegungsgeschwindigkeit in einem Bereich von 5 mm/s bis 50 mm/s reinigt.
Flüssigkeitsausstoßgerät gemäß Anspruch 13, wobei jede der Reinigungsvorrichtungen auf den Flüssigkeitsausstoßkopf unabhängig reagieren kann.
Flüssigkeitsausstoßgerät gemäß Anspruch 21, wobei jede der Reinigungsvorrichtungen eine unterschiedliche Form entsprechend den Eigenschaften der Flüssigkeit aufweist, die durch den Flüssigkeitsausstoßkopf ausgestoßen wird.
Flüssigkeitsausstoßgerät gemäß einem der Ansprüche 12 bis 22, wobei die Reinigungsvorrichtung ein Vorwärtswischelement aufweist, das den Flüssigkeitsausstoßkopf in der Vorwärtswischrichtung wischt, und ein Rückwärtswischelement, das den Flüssigkeitsausstoßkopf in der Rückwärtswischrichtung wischt.
Flüssigkeitsausstoßgerät gemäß einem der Ansprüche 12 bis 23, wobei die Reinigungsvorrichtung die Reinigung ausführt, wenn die Anzahl der Tintentröpfchen, die aus dem Flüs sigkeitsausstoßkopf ausgestoßen ist, eine vorbestimmte Anzahl erreicht hat.
Flüssigkeitsausstoßgerät gemäß einem der Ansprüche 12 bis 24, wobei die Reinigungsvorrichtung die Reinigung während einer Papieraustragoperation und bzw. oder vor dem Verkappen ausführt.
Flüssigkeitsausstoßgerät gemäß einem der Ansprüche 12 bis 25, wobei der Flüssigkeitsausstoßkopf mit einem Elektrizität-Wärme-Umwandlungselement versehen ist, das Wärmeenergie erzeugt, um das Filmsieden in der Flüssigkeit zu bewirken und die Flüssigkeit auszustoßen.