JP2000203040A - プリントヘッド・クリ―ニング・システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ワイパーがインクジェット・プリントヘッドか
らインク残滓をクリーニングした後そのプリントヘッド
・ワイパーに残るインク残滓を取り除くため従来必要と
されたワイパーそぎ落とし器を不要とするインク溶媒適
用システムを提供する。 【解決手段】先ず、溶媒室にインク溶媒を貯蔵し、溶媒
室から圧縮可能多孔物質の塗布具芯へインク溶媒を搬送
し、プリントヘッドのエッジを塗布具芯に接触させる。
接触動作間に、塗布具芯からプリントヘッド・エッジへ
インク溶媒を適用するためプリントヘッドのエッジで塗
布具芯を圧縮する。次に、ワイパーを用いてプリントヘ
ッドの残り部分に対してプリントヘッドのエッジから上
記適用されたインク溶媒を拭き取り、過剰な溶媒および
インク残滓をワイパーの下に位置する室に収集する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、プリンタ
またはプロッタのようなインクジェット式印刷機構に関
するもので、特に、ワイパーがインクジェット・プリン
トヘッドからインク残滓をクリーニングした後そのプリ
ントヘッド・ワイパーに残るインク残滓を取り除くため
従来必要とされたワイパーそぎ落とし器を不要とするイ
ンク溶媒適用システムを含む取り替え可能インクジェッ
ト・プリントヘッド・クリーナ・サービス・ステーショ
ン・システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本明細書において一般的に"インク"と呼
ばれる顔料を使用してイメージを印刷するため、プロッ
タ、ファクシミリ機およびインクジェット式プリンタの
ような種々の製品において、インクジェット式印刷機構
が使用される。これらインクジェット式印刷機構は、し
ばしば"ペン"と呼ばれるインクジェット・カートリッジ
を使用して、印刷媒体ページまたはシート上にインク滴
を放出する。一部のインクジェット式印刷機構は、シー
ト上を往復するインク・カートリッジにいっぱいの量の
インクを給送させる。"軸外(off-axis)"として知られる
別のインクジェット式印刷機構は、印刷領域を移動する
プリントヘッド・キャリッジには小量のインクだけを供
給し、主要インク供給はプリントヘッド移動経路から"
軸外"に配置される静止貯蔵器に貯めておく。軸外主要
貯蔵器からプリントヘッド・カートリッジへインクを運
搬するため、典型的には、柔軟な管すなわちチューブが
使用される。多色カートリッジにおいては、いくつかの
プリントヘッドおよび貯蔵器が単一ユニットに結合され
る。この場合、所与のカラーに関する貯蔵器/プリント
ヘッド結合の各々もまた本明細書では"ペン"と呼ばれ
る。

【０００３】各ペンは、インク滴を噴射する非常に小さ
いノズルで形成されるプリントヘッドを持つ。プリント
ヘッドの範囲内の特定のインク噴射メカニズムは、当業
者にとっては既知である圧電または熱式プリントヘッド
技術の使用のような種々の異なる形態を利用する。例え
ば、米国特許第5,278,584号および同第4,683,481号には
２つ従来技術の熱式インク噴射メカニズムが開示されて
いる。熱式システムにおいては、インク経路および蒸発
室を含む障壁層がノズル・オリフィス板と基板レイヤの
間に配置される。この基板レイヤは、典型的には、蒸発
室内のインクを加熱するようにエネルギーを与えられ抵
抗器のような加熱器エレメントの線形アレイを含む。加
熱されると、エネルギーを与えられた抵抗器に関連する
ノズルからインク滴が放出される。

【０００４】イメージを印刷するため、プリントヘッド
はシートの上の印刷領域を前後しながら走査され、ペン
が移動しながらインク滴を噴射する。プリントヘッドが
シート上を移動する際選択的に抵抗器にエネルギーを与
えることによって、印刷媒体上のパターンにインクが放
出され、ピクチャ、チャートまたはテキストのような所
望のイメージが形成される。ノズルは、典型的には、１
つまたは複数の線形アレイに配列される。複数の場合、
２つの線形アレイは、プリントヘッド上に、相互に隣接
して並列するように、かつ、走査方向に対して直角に配
置される。かくして、ノズル・アレイの長さが印刷帯ま
たはバンドを定義する。すなわち、プリントヘッドが印
刷領域を１回完全に移動する際１つのアレイのすべての
ノズルが絶えず噴射されたとすれば、１つのインク帯ま
たはバンドがシート上に出現する。このバンドの高さ
は、ペンの"印刷帯高さ"と呼ばれ、単一パスにおいて放
出されることができるインクの最大パターンである。

【０００５】印刷帯の高さが増加すれば、１シートを印
刷する速度を増加させることができることは明白であ
る。すなわち、プリントヘッドの印刷帯が広いほどイメ
ージ全体を印刷するためシートを移動するパスの回数は
少なくてよく、パスがすくなくなれば印刷機構のスルー
プットは増加する。"スループット"は、分あたりのペー
ジ数の率として知られていて、購入者が印刷機構購入を
決定する際に分析する主要な考慮点の１つである場合が
多い。スループットの増加のため単にノズル・アレイを
長くすることは部外者にとって達成が容易なことのよう
に見えるかもしれないが、実際にはそうではない。特に
熱式インクジェット式ペンの場合、プリントヘッドの範
囲内の基板レイヤのサイズにはいくつかの物理的または
製造上の制約がある。過去において、インクジェット式
プリントヘッドの印刷帯の高さは、３室カラー・プリン
トヘッドの場合約５.４mm(ミリメータ)に、黒プリント
ヘッドのようなモノクローム・プリントヘッドの場合
２.５mm（約０.５インチ)に制限されてきた。

【０００６】プリントヘッドを清潔にしまた保護するた
め、典型的には、プロッタ・シャーシの範囲内に"サー
ビス・ステーション"メカニズムが搭載され、プリント
ヘッドは保守のためそのステーション上に動かされる。
格納すなわち非印刷期間には、サービス・ステーション
は、通常、プリントヘッド・ノズルを汚染物質および乾
燥から密封するキャップかぶせシステムを含む。キャッ
プの一部は、また、例えばプリントヘッド上に真空状態
を引き出すポンプ装置またはその他のメカニズムに接続
することによってプライミング(priming、呼び水)を実
施するように設計される。動作の間、"吐き捨て"として
知られるプロセスにおいて多数のインク滴をノズルの各
々を通して噴射させることによってプリントヘッドにお
ける障害物が定期的に消去される。このプロセスにおい
て、廃物インクはサービス・ステーションの"吐き捨て
壷"貯蔵器部分に収集される。

【０００７】吐き捨て、キャップはずしの後、または時
折印刷の間に、大部分のサービス・ステーションは、エ
ラストマー材ワイパーを使用して、プリントヘッドの面
に集まった紙くずまたはその他のくずと共に、インク残
滓を除去するため、プリントヘッド表面を拭き取る。そ
の他サービス・ステーションによっては、インク噴射ノ
ズルに隣接するペンの領域をクリーニングする補助的拭
き取り部材を含むものもある。例えば、ヒューレット・
パッカード社のモデル720Cおよび722C DeskJetカラー・
インクジェット・プリンタにおける"泥フラップ(mudfla
ps)"のペアは、カラー・ノズルのそばの領域を拭き取
り、一方、ヒューレット・パッカード社のモデル2000お
よび2500 DesignJetカラー・インクジェット式プロッタ
の"鼻ワイパー(snout wipe)"は、ペンの電気的接続領域
の下の後部垂直表面を拭き取る。

【０００８】印刷されるイメージの明瞭性およびコント
ラストを改良するため、最近の研究はインクそれ自体の
改良に焦点をあてている。一層暗い黒および一層明瞭な
カラーを持ち、一層迅速で一層耐水性の印刷を提供する
ため、顔料に基づくインクが開発された。顔料に基づく
インクは、以前の染料に基づくインクより一層高い固体
内容を持ち、従って、新しいインクの場合一層高い光学
的密度となる。両方のタイプのインクは迅速に乾燥する
ので、インクジェット式印刷機構が、最近開発された専
門コーテッド用紙、透明フィルム、ファブリックおよび
その他の媒体と共に、広く使用可能で経済的な普通紙上
に高品位のイメージを形成することが可能とされる。

【０００９】実際、顔料型インクを使用するカートリッ
ジに関してノズル面プレートをきれいに保つことが大き
な課題となっている。過去においては、複数のインクジ
ェット式プリントヘッドがすべて同じ速度で同時に拭き
取られた。すべてのカートリッジが(たとえカラーは異
なっていても)同じタイプのインクを包含している場
合、同時拭き取りは問題ではない。しかし、顔料型イン
クは、染料型インクに比較して、粘性が少ないので、染
料型インクに従来必要とされた速度より遅い拭き取り速
度を必要とする。しかしながら、あまりに遅い拭き取り
は染料型ペンから過剰なインク量を取り去るので、拭き
取り速度には下限がある。このような過剰な染料型イン
クは結局ワイパー上に残滓を貯め、将来の拭き取りを非
能率にさせるなどの問題を派生する。例えば、ワイパー
の周辺の過剰な残滓は、サービス・ステーションの周囲
にインクを蓄積し、キャップを汚染する結果となる。プ
リントヘッド・キャップ汚染は、非効率なキャップ機能
がプリントヘッドの故障を誘導するので、カートリッジ
の寿命を短くする場合がある。

【００１０】実際に、プリントヘッドからタール状の顔
料インク残滓を取り去るには、こすり洗いタイプの拭き
取りルーチンが望ましい。染料型インクに対応するため
比較的速い拭き取りが使用されるとすれば、顔料型イン
クのためのワイパーは残滓に対する十分な接触を行うこ
とができなくなる。このワイパーは、瞬間的または連続
的運動において、顔料型インク残滓から形成されるこぶ
を飛び越えてしまい、プリントヘッドからの残滓除去に
失敗する。場合によっては、このような迅速な拭き取り
ストロークの間に、顔料型ワイパーはタール状残滓にこ
すりつけられ、インクを拭き取るというよりむしろオリ
フィス板をインクでよごす結果となる。このように、一
方のタイプのペンの拭き取り要件への対応の試みにおけ
るいかなる妥協も他方のタイプのペンの要件充足を犠牲
にして行われた。

【００１１】インクジェット業界が新しいプリントヘッ
ドの設計を研究する時、業界において"軸外"プリンタと
して知られているプリンタの永久的または半永久的プリ
ントヘッドを使用する方向へ向かう傾向がある。最近の
技術革新は、従来達成可能な高さの２倍の２５mm(約１
インチ)の印刷帯高のプリントヘッド開発に対する希望
を与えた。将来の開発は更に幅の広い印刷帯を実現する
であろう。このような軸外印刷システムに関連する種々
の利点が存在するとはいえ、より広い印刷帯高の可能性
は、一層長いプリントヘッドをキャップする時どのよう
にして一様に適切な密封を行うか、ノズルの噴射準備解
除を行うことなくどのようにして一層長いプリントヘッ
ドを密封するかなどという以前に遭遇しなかった別の問
題を派生する。更に、軸外プリントヘッドの永久的また
は半永久的性質が、プリントヘッドの耐用年数にわたり
吐き捨てられたインクをどのように貯めるか、プリント
ヘッド寿命を減少させる摩耗なしにプリントヘッドから
インク残滓を拭き取る方法など、サービス作業に関する
特別の考慮を必要とする。

【００１２】このような拭き取り目標を達成するため、
合成ポリエチレングリコール("PEG")のようなインク溶
媒がヒューレット・パッカード社のHP2000カラー・イン
クジェット・プリンタに使用されている。このシステム
においては、インク溶媒が、貯蔵器に密着したプラスチ
ックまたは泡ブロックのような多孔質材に保存される。
この多孔質ブロックは、エラストマー材ワイパーが塗布
具と接触することができるように露出された塗布具部分
を持つ。ワイパーはPEGを収集するため塗布具を横切っ
て移動し、次に収集されたPEGがプリントヘッドに対し
て拭き取られ、蓄積されたインク残滓が溶かされ、イン
ク残滓のそれ以上の収集を遅くするためプリントヘッド
面にPEGのこびりつかないコーティングが堆積される。
次に、ワイパーは、次の拭き取りストロークを開始する
前にワイパーから溶けなかったインク残滓および汚れた
PEGを取り除くため堅固なプラスチックそぎ落とし器を
横切って移動する。PEG流体が潤滑剤の役も果たすの
で、ワイパーのこすり動作がプリントヘッドを不必要に
摩耗させない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】あいにく、この溶媒シ
ステムはこのような拭き取りルーチンを実行するため多
くの部品を使用し、複数の部品は、複数のツールのコス
ト、発注、在庫追跡および組立を必要とする。更に、プ
リンタの耐用年数にわたって、最適プリントヘッド・サ
ービス作業を維持するためPEGインク溶媒の補給が必要
とされる。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の１つの側面に従
って、インクジェット印刷機構におけるインクジェット
・プリントヘッドをクリーニングするインク溶媒システ
ム適用システムが提供される。該溶媒適用システムは、
吐き捨て壷、溶媒室、および、吐き捨て壷と流体伝達す
る補助ワイパー室を画定する基部を含む。ワイパーは、
補助ワイパー室の上に配置され、プリントヘッドおよび
ワイパーの相対運動を通してプリントヘッドを拭き取
る。該適用システムは、溶媒室および塗布具芯の範囲内
に保持されるインク溶媒を含む。塗布具芯は、プリント
ヘッドのエッジが塗布具芯と接触する位置に来る時溶媒
室からプリントヘッドへインク溶媒を伝達するように配
置される。ワイパーがプリントヘッドおよびワイパーの
相対運動を通してプリントヘッドのエッジからプリント
ヘッドの残りの部分にわたってインク溶媒を拭き取り、
過剰なインク溶媒およびインク残滓がプリントヘッドお
よびワイパーから補助ワイパー室に落下する。

【００１５】本発明の別の１つの側面に従って、上記イ
ンク溶媒システム適用システムを含むインクジェット印
刷機構が提供される。

【００１６】本発明の更に別の１つの側面に従って、イ
ンクジェット印刷機構におけるインクジェット・プリン
トヘッドをクリーニングする方法が適用される。該方法
は、溶媒室にインク溶媒を貯蔵するステップ、溶媒室か
ら圧縮可能多孔物質の塗布具芯へインク溶媒を搬送する
ステップ、および、プリントヘッドのエッジを塗布具芯
に接触させるステップを含む。該方法は、更に、上記接
触ステップの間に、塗布具芯からプリントヘッド・エッ
ジへインク溶媒を適用するためプリントヘッドのエッジ
で塗布具芯を圧縮するステップを含む。上記拭き取りス
テップにおいて、ワイパーを用いてプリントヘッドのエ
ッジからプリントヘッドの残り部分にわたって適用され
たインク溶媒が拭き取られる。該方法は、また、上記拭
き取りステップにおいて、過剰な溶媒およびインク残滓
をワイパーの下に位置する室に収集するステップを含
む。

【００１７】本発明の全般的目標は、印刷機構の使用可
能期間にわたって信頼性の高い形態で鮮明な画像を生成
することのできるインクジェット印刷機構を提供するこ
とである。本発明の別の１つの目標は、ワイパーがイン
クジェット・プリントヘッドからインク残滓をクリーニ
ングした後そのプリントヘッド・ワイパーに残るインク
残滓を取り除くため従来必要とされたワイパーそぎ落と
し器を不要とするインク溶媒適用システムを含む取り替
え可能インクジェット・プリントヘッド・クリーナ・サ
ービス・ステーション・システムおよびサービス作業方
法を提供することである。本現在の更に別の１つの目標
は、特に少なくとも２０mm乃至２５mm(約１インチ)のオ
ーダーの印刷幅幅を持つ永久的または半永久的プリント
ヘッドを使用する場合に、プリントヘッド寿命を維持す
る取り替え可能インクジェット・プリントヘッド・クリ
ーナ・サービス・ステーション・システムおよびサービ
ス作業方法を提供することである。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に従って構築され
た、インクジェット式印刷機構の１つの実施形態である
インクジェット式プロッタ２０を示している。インクジ
ェット式プロッタは、通常のエンジニアリングおよび建
築上の製図のみならず、産業界、オフィス、家庭または
その他の環境における高品位のポスタ大イメージなど印
刷するために使用される。種々のインクジェット式印刷
機構が現在一般に使用されている。例えば、本発明を実
施することができる印刷機構のいくつかは、デスクトッ
プ・プリンタ、携帯型プリンタ、複写機、カメラ、ビデ
オ・プリンタおよびファクシミリ機を含む。以下の記述
において、便宜上、本発明の概念はインクジェット式プ
ロッタ２０の環境において図示される。

【００１９】プロッタのコンポーネントはモデルごとに
変わり得ることは明らかであるが、典型的インクジェッ
ト式プロッタ２０は、典型的にはプラスチック材料の格
納容器またはケースきょう体２４に囲まれ、それらと共
にプロッタ２０の印刷アセンブリ部分２６を形成するシ
ャーシ２２を含む。印刷アセンブリ部分２６は机または
テーブルの上面によって支持されることができる点は明
らかであるが、一対の脚アセンブリ２８でプリント・ア
センブリ部分２６を支持することが好ましい。プロッタ
２０は、また、マイクロプロセッサ３０として図示され
ているプロッタ・コントローラを持つ。プロッタ・コン
トローラは、典型的にはパーソナル・コンピュータまた
はコンピュータ支援製図(ＣＡＤ)コンピュータ・システ
ムのようなコンピュータであるホスト装置から命令を受
け取る。プロッタ・コントローラ３０は、また、ケース
２４の外面に配置されるキー・パッドおよび状態表示部
分３２を通して提供されるユーザ入力に応答して動作す
る。また、プロッタの状態またはホスト・コンピュータ
上で実行されている特定プログラムのような視覚情報を
操作員に表示するためコンピュータ・ホストに接続され
るモニタが使用される。パーソナル・コンピュータ、製
図コンピュータ、キーボードやマウス・デバイスのよう
な入力装置およびモニタは当業者に周知のものである。

【００２０】既存の印刷媒体処理システム(図示されて
いない)を使用して、印刷媒体の連続用紙３４が印刷領
域３５に送られる。印刷媒体は、紙、ポスタ・ボード、
ファブリック、透明フィルム、マイラーなどどのような
タイプの適当なシート材でもよいが、便宜上、例示され
る実施形態は、印刷媒体として紙を使用して記述され
る。キャリッジ案内ロッド３６は、走査軸３８を定義す
るようにシャーシ２２に搭載され、印刷領域３５を往復
するインクジェット・キャリッジ４０を支持する。コン
トローラ３０から受け取られる制御信号に応答して、キ
ャリッジ４０を推進するため、既存のキャリッジ駆動モ
ータ(図示されていない)が使用される。キャリッジ位置
フィードバック情報をコントローラ３３に提供するた
め、通常のメタリック・エンコーダ・ストリップ(符号
用帯)が印刷領域３５に沿いサービス作業領域４２に沿
って延びる。例えば米国特許第5,276,970号に記載され
ているようなエンコーダ・ストリップによって提供され
る位置情報を読み取るため、既存の光学符号読み取り器
がプリントヘッド・キャリッジ４０の後方表面上に搭載
される。エンコーダ・ストリップ読み取り器を通して位
置フィードバック情報を提供する方法は、当業者に周知
の種々の形態で実施されることができる。イメージの印
刷完了と共に、イメージをロール３４の残りから切り離
すため印刷媒体の最後の部分に切断機構をあてるためキ
ャリッジ４０が使用される。適切な切断機構がヒューレ
ット・パッカード社のDesignJet 650Cおよび750Cカラー
・プロッタに搭載されている。当然のことながら、用紙
切断機能は、当業者に既知のその他種々の方法で実施さ
れることができる。更に、例示されているインクジェッ
ト式印刷機構は、また、ロール３４で供給される媒体で
はなくあらかじめカットされたシート上にイメージを印
刷するため使用することもできる。

【００２１】印刷領域３５において、媒体シートは、黒
インク・カートリッジ５０および３モノクローム・カラ
ー・インク・カートリッジ５２、５４および５６のよう
なインクジェット・カートリッジからインクを受け取
る。これらカートリッジの詳細は図２に示されている。
カートリッジ５０−５６は業界においてしばしば"ペン"
と呼ばれている。黒インク・ペン５０は、顔料型インク
を含むものとしてここでは示されている。例示の目的の
ため、カラー・ペン５２、５４および５６は、カラー・
イエロー、マジェンタおよびシアンの染料型インクをそ
れぞれ含むものとして記述されるが、実施形態によって
はカラー・ペン５２−５６が顔料型インクを含むことも
できる点は明らかである。パラフィンに基づくインクあ
るいは染料および顔料特性の両方を持つ混成インクのよ
うなその他のタイプのインクをペン５２−５６に使用す
ることができる点も明らかである。例示されているプロ
ッタ２０は、(黒、シアン、マジェンタ、イエローとい
う)インクの各々に関してインク供給領域５８に配置さ
れる主静止貯蔵器(図示されていない)を持つ"軸外"イン
ク分配システムを使用する。この軸外システムにおいて
は、ペン５０−５６は、既存の柔軟チューブ・システム
(図示されていない)を通して静止主貯蔵器から運ばれる
インクを補給される。この場合、プリントヘッド移動経
路から"軸外"した位置に配置され、印刷領域３５を移動
するキャリッジ４０によって小量のインクが供給され
る。本明細書においては、用語"ペン"または"カートリ
ッジ"は取り替え可能なプリントヘッド・カートリッジ
を意味し、各ペンは、プリントヘッドが印刷領域を往復
運動する際に全インク供給を運ぶ貯蔵器を持つ。

【００２２】プリントヘッド６０、６２、６４および６
６を持つペン５０、５２、５４および５６は、それぞ
れ、選択的にインクを放出して、印刷領域３５において
媒体３４のシートにイメージを形成する。これらインク
ジェット・プリントヘッド６０−６６は、例えば２０mm
乃至２５mmまたはそれ以上の幅の大きい印刷帯を持つ
が、ここに記述されるプリントヘッド保守概念はそれよ
り小さいインクジェット・プリントヘッドにも適用され
得る。本明細書で記述されるプリントヘッド６０−６６
のクリーニングの概念は軸外型の半永久的または永久的
プリントヘッドと同様に全体的に取り替え可能なインク
ジェット・カートリッジに適用されるが、本発明のシス
テムの最も大きな利点は、プリントヘッド寿命を伸ばす
ことが特に望ましい軸外システムにおいて実現される。

【００２３】プリントヘッド６０、６２、６４および６
６の各々は、当業者に既知の形態で配置される複数のノ
ズルを持つオリフィス板を備える。各プリントヘッド６
０−６６のノズルは、少なくとも１つ典型的には２つの
線形アレイの形態でオリフィス板に沿って形成され
る。"線形"という用語は、"ほぼ線形"または実質的に線
形と解釈されるべきで、例えばジクザグ配置のように相
互にわずかにオフセットするノズル配置を含む。各線形
アレイは、典型的には、走査軸３８に対して直角な縦方
向に配列され、各アレイの長さがプリントヘッドの単一
パスに関する最大イメージ印刷幅を決定する。図示され
ているプリントヘッド６０−６６は、熱式インクジェッ
ト・プリントヘッドであるが、ピエゾエレクトロニック
・プリントヘッドのようなその他のタイプのプリントヘ
ッドを使用することもできる。熱式プリントヘッド６０
−６６は、典型的には、ノズルと関連する複数の抵抗器
を含む。選択された抵抗器にエネルギーが与えられる
と、ノズルの下の印刷領域３５にある用紙上へノズルか
らインク溶滴を放出するガス気泡が形成される。プリン
トヘッド抵抗器は、コントローラ３０からプリントヘッ
ド・キャリッジ４０へ伝達される噴射コマンド制御信号
に応答して選択的にエネルギーを与えられる。

【００２４】取り替え可能プリントヘッド・クリーナ・
サービス・ステーション・システム 図２は、本発明に従って構築される取り替え可能なプリ
ントヘッド・クリーナ・サービス・ステーション・シス
テム７０によってサービスされる準備ができているペン
５０−５６を含むキャリッジ４０を示す。サービス・ス
テーション７０は、並進的に移動できるパレット７２を
含む。このパレットは、コントローラ３０から受け取ら
れる駆動信号に応答して、ラック／ピニオン・ギヤ・ア
センブリ７５を通して、モータ７４によって前進方向７
６および後進方向７８に選択的に駆動される。サービス
・ステーション７０は、それぞれのプリントヘッド５
０、５２、５４および５６をサービスするため本発明に
従って構築される４つの取り替え可能インクジェット・
プリントヘッド・クリーナ装置８０、８２、８４および
８６を含む。クリーナ装置８０−８６の各々は、設置／
取りはずしハンドル８８を含む。サービス・ステーショ
ン・パレット７２によって画定されるそれぞれの室９
０、９２、９４および９６にクリーナ装置を設置する時
操作員はこのハンドルを握ることができる。取りはずし
の後、クリーニング装置８０−８６は、典型的には、廃
棄され、新しい装置と取り替えられる。従って、装置８
０−８６は、"廃棄可能クリーニング装置"と呼ぶことも
できるが、再使用のため使用済み装置をリサイクル・セ
ンタへ戻すことが望ましい。操作員が該当する室９０−
９６に正しいクリーナ装置８０−８６を設置することを
援助するため、パレット７２が例えば黒ペン５０に対応
する"Ｂ"というマーク９７のような目印を含み、黒プリ
ントヘッド・クリーナ装置８０が"Ｂ"というマーク９８
のような目印を含むことによって、操作員は取り付けの
際目印を一致させることによって確実に正しい取り付け
を行うことができる。

【００２５】図３は、黒プリントヘッド・クリーナ装置
８０およびカラー・クリーナ装置８２−８６を組み立て
るためのコンポーネントを含む一般的クリーナ装置アセ
ンブリ１００を示している。図の下部から上方に向かっ
て説明を行う。一般的クリーナ装置１００は、例えば黒
クリーナ装置８０については"Ｂ"というマーク９８の目
印が記入されているラベル１０４がその外側に貼られる
基部１０２を含む。更に、クリーナ装置８０−８６が間
違ったパレット室９０−９６に物理的に挿入されること
ができないことを保証するため、クリーナ装置８−８６
の各々毎にユニークな一連の取り付けタブが基礎１０２
の後部１０５に沿って形成され、パレット７２の室９０
−９６の後部範囲内にかみ合わせスロットが供給され
る。基部１０２は、インク溶媒室１０６および吐き捨て
壷室１０８を含む２つの貯蔵器室を画定する。基部１０
２の他の機構は４つのカム面またはキャップ斜面１１０
を含む。これらは、後述されるプリントヘッドのキャッ
プかぶせおよびキャップはずしプロセスの間に使用され
る。基部１０２は、キャップ戻しばね取り付け壁１１
２、溶媒塗布具ばね取り付け壁１１４、黒ワイパー取り
付け壁１１６、カラー・ワイパー取り付け壁１１８、黒
およびカラー・ワイパー取り付け壁１１６および１１８
の間に延びる突っ張り壁１１９を含むクリーナ装置１０
０のその他のコンポーネントに関するいくつかの異なる
位置を画定する。

【００２６】一般的クリーニング装置アセンブリ・ユニ
ット１００は、また、キャップそり戻りバネ１２０を含
む。これは、基部１０２のキャップ戻しばね取り付け壁
１１２によって受け入れられる取り付けリップ１１２を
含む。カラー・クリーナ装置８２−８６に関しては、吐
き捨て壷１０８には、好ましくは材料が泡のインク吸収
材１２４が充てんされるが、その他の吸収剤の使用も可
能である。吸収材１２４は、カラー・プリントヘッド６
２−６６から吐き捨てられるインクを受け入れ、揮発性
または液体コンポーネントを蒸発させながらこのインク
を保持し、最後にインクの固形成分を泡材料の室の中に
残す。黒クリーナ装置８０の吐き捨て壷１０８は、中に
は何も入れない空の室として供給され、クリーナ装置の
寿命期間にわたってタール状黒インク残滓を貯める。

【００２７】二重ブレード・ワイパー・アセンブリ１２
５は、２つのワイパー・ブレード１２６および１２８を
持つ。これらブレードは、好ましくは、米国特許第5,61
4,930号に記載されているような丸い外側拭き取りエッ
ジおよび角のある内側拭き取りエッジで構成される。ワ
イパー・アセンブリ１２５は、黒クリーナ装置８０を組
み立てる時黒ワイパー取り付け壁を確実につかむ基部１
２９を含む。カラー・クリーナ装置８２−８６を組み立
てる時、ワイパー基部１２９がカラー・ワイパー取り付
け壁１１８にすえ付けられる。好ましくは、ワイパー・
アセンブリ１２５の各々は、ニトリルゴムまたはエチレ
ン・ポリプロピレン・ジエン単量体(EFDM)または当業者
に周知のその他同等の材料のような、柔軟な、弾性のあ
る、非摩耗性のエラストマー材料から作成される。ワイ
パー１２５に関して、適切な硬度すなわちエラストマー
の相対的強度は、ショアＡ尺度で３５−８０の範囲から
選択されるが、好ましくは、６０−８０の範囲内であ
り、更に、標準製造許容度である硬度７０＋/−である
ことが好ましい。

【００２８】黒ペン５０の範囲内の顔料型インクをサー
ビスするために使用される黒クリーナ装置８０を組み立
てるため、インク溶媒室１０６は、インク溶媒１３０を
受け取り、インク溶媒室１０６の内部に配置される貯蔵
器本体ブロック１３２の範囲内に貯蔵する。好ましく
は、貯蔵器ブロック１３２は、ウレタン泡、焼結ポリエ
チレンまたは当業者に周知の同等の材料のようなオープ
ン・セル熱硬化性樹脂プラスチックである多孔物質で構
成される。インクジェット・インク溶媒１３０は、水が
インクに対して良好な溶媒であるので、好ましくは、空
気から水を吸収する吸湿性材料である。適切な吸湿性溶
媒材料は、ポリエチレン・グリコール(polyethylene gl
ycolすなわち"PEG")、リッポニクエチレン・グリコール
(lipponic-ethylene glycolすなわち"LEG")、ディエチ
レン・グリコール(diethylene glycolすなわち"DEG")、
グリセリンまたは当業者に周知の同等特性を持つその他
材料を含む。これらの吸湿性材料は、それらの蒸気圧が
ほとんどゼロであるので、長い期間容易に乾かない液体
またはゼラチン合成物質である。例示の目的から、貯蔵
器ブロック１３２は、好ましいインク溶媒であるPEGで
満たされる。

【００２９】貯蔵器１３２から溶媒１３０を伝達するた
め、黒クリーナ装置８０は、溶媒塗布具すなわち分配部
材１３４を含む。これは、貯蔵器ブロック１３２の基礎
をなす塗布具芯１３５および基部１３６を含む。塗布具
芯１３５を適切に保持するため、黒クリーナ装置８０
は、塗布具芯１３５の末端部を収納するリップ１４０に
おいて終了する芯ばね１３８を含む。芯１３５を更に支
持するため、芯ばねは、２つの支持タブのペア１４２を
含む。芯ばね１３８は、基礎１０２のばね取り付け１１
４によって支持される取り付けタブ１４４を持つ。芯ば
ね１３８のもう１つの機構は、貯蔵器確保タブ１４６で
ある。これは、溶媒貯蔵器ブロック１３２の上部サービ
ス表面に掛かって、基部１０２の溶媒室１０６の内部に
溶媒貯蔵室を正しく保持する。

【００３０】一般的クリーニング装置アセンブリ１００
は、また、作動壁１５１を持つキャップそり１５０を含
む。作動壁の背面はプリントヘッドによってキャップ位
置に押しつけられ、その前面はそりを静止位置に戻すた
めに使用される。キャップそり１５０は、基部１０２の
キャップ傾斜部またはカム１１０に沿って乗り上がる４
つのカムフォロワ１５２を持つ。キャップそり１５０の
内部は、圧縮ばね１５５を受けるバネ受け室１５４を画
定する。キャップそり１５０は、一対の横に向かい合う
スロット１５６および一対の縦方向に向かい合うスロッ
ト１５８および１５９を画定する。スロット１５６およ
び１５８は囲われたスロットで、スロット１５９は上方
が開いていて、クリーナ装置の組立を助ける。

【００３１】一般的クリーニング装置１００は、また、
キャップ保持部材１６０を含む。これは、キャップそり
１５０の一対のスロット１５６の範囲内で捕捉される一
対の横に向かい合うピンまたはポスト１６２を含む。キ
ャップ保持部材１６０は、また、キャップそり１５０の
それぞれのスロット１５８および１５９の範囲内で受け
取られる２つの縦に向かい合うピンまたはポスト１６４
および１６５を含む。スロット１５６、１５８、１５９
およびばね１５５と関連したポスト１６２、１６４、１
６５の使用が、キャップ保持部材がキャップそり１５０
にジンバル搭載され、X軸およびY軸の間で傾きながらZ
軸方向に移動することを可能にし、従ってプリントヘッ
ド６０−６６の密封を支援する。キャップ保持部材１６
０は、また、一対のキャップ・リップ取り付けポストま
たはフランジ１６６を含む。キャップ保持部材１６０の
上部表面１６８は、米国特許出願第08/566,221号に記載
されているように、密封後プリントヘッド６０−６６の
逆プライミングを防ぐように通気経路の働きをする一連
のチャンネルまたはトラフを画定する。

【００３２】キャップ保持部材１６０は、ワイパー・ア
センブリ１２５に使用されるものと同じ材料で作られる
キャップ・リップ部材１７０によって覆われている。キ
ャップ・リップ部材１７０は、一対の取り付け孔１７４
を画定する基部１７２を持ち、それらの孔を通して基部
が保持部材フランジ１６６に滑るようにまたは押すよう
にはめられる。各保持部材フランジ１６６は、柱身を持
ち、柱身は直径が柱身より大きい頭部で終わる。フラン
ジ柱身の各々の長さは、キャップ・リップ基部１７２の
厚さと等しいように選択されるので、フランジ１６６の
頭部だけが基部１７２上に延びる。持続かみ合わせを保
証するため、キャップ保持部材ポスト１６６をスエージ
加工（かしめ加工）してもよい。リップ部材１７０のエ
ラストマー材料は、取り付け孔１７４を囲む材料がフラ
ンジ１６６の柱身部分をしっかりとつかみ、リップ・ア
センブリ１７０を保持部材１６０に対して保持すること
を可能にする。リップ基礎１７２から上方へ延伸するリ
ップ部材１７５は、後述のキャップかぶせステップの間
にプリントヘッド６０−６６のノズルに接触する時ノズ
ルの周りに延伸することのできる大きさである。キャッ
プかぶせの間プリントヘッド６０−６６のノズルの逆プ
ライミングを防止するため、リップ基礎１７２はそこか
ら延びる一対の通風孔１７６を持つ。この通風孔は、リ
ップ基礎１７２、リップ１７５およびプリントヘッド６
０−６６のオリフィス板の下側の表面によって形成され
る密封室の両端に沿って圧力を軽減することに役立つ。
通風孔１７６は、キャップ保持部材１６０の表面１６８
によって画定されるラビリンス通風経路（labyrinth ve
nt path）に沿って空気がこの密封室から逃げることを
可能にする。

【００３３】一般的アセンブリ１００は、また、カバー
１８０を含む。カバー１８０は、基礎ユニット１０２の
キャップ傾斜部と連係してキャップされた位置とキャッ
プをはずされた位置の間の動きに関してキャップそり１
５０のカムフォロワ１５２を締めつける４つの上部傾斜
部またはカム面１８２を画定する。カバー１８０は、ま
た、それを通してリップ部材１７０がプリントヘッド６
０−６６を密封するように動くキャップ開口部１８４を
画定する。カバー１８０は、また、吐き捨て壷開口部１
８５を画定する。吐き捨て壷開口部を通して、カラー・
クリーナ装置８２−８６の場合カラー吐き捨て壷吸収器
１２４に、または、黒クリーナ装置８０の場合空の吐き
捨て壷１０８の内部に、吐かれたインクが送られる。カ
バー１８０は、また、ワイパー・アセンブリ１１２が基
礎１０２の黒ワイパー取り付け壁上に搭載された時ワイ
パー・アセンブリ１１２がそれを通るようにする黒ワイ
パー開口部１８６を画定する。カラー・ワイパー開口部
を位置１８８に配置して、ワイパー・アセンブリ１２５
が基部１０２のカラー・ワイパー壁１１８上に搭載され
た時、図６に示されるように、ワイパー・アセンブリ１
２５がこの開口部を通るように、カバー１８０を容易に
修正することができる点は明らかである。

【００３４】一般的クリーナ・アセンブリ１００は、ま
た、詳細は図１０を参照して後述されるが、ペン５０−
５６の電気接続部分にまで達する、プリントヘッド１６
０−１６６の後方に面する垂直な壁部分をクリーニング
する鼻ワイパー１９０を含む。鼻ワイパー１９０は、カ
バー１８０によって画定される鼻ワイパー取り付け溝１
９４の範囲内に収納される基部１９２を含む。鼻ワイパ
ー１９０は、ワイパー・ブレード１２６および１２８に
関して上述したように丸い拭き取りエッジと角のある拭
き取りエッジを組み合わせたものとすることができる
が、鼻ワイパーはインクをノズルから抽出する必要がな
いので、鈍い長方形の拭き取りエッジが好ましい。基礎
カバー１８０は、また、組み立てられる時芯ばね１３８
の溶媒塗布具芯１３５およびリップ部分１４０の末端を
シールドする溶媒塗布具フード１９５を含む。

【００３５】図４および図５は、プリントヘッドのノズ
ル詰まりを解消する"吐き捨て"プロセスを示す。特に、
図４は吐き捨て壷１０８の底部にインク溶滴１９６を吐
き出す黒ペン５０を示し、図５は吸収器１２４にカラー
・インク溶滴１９８を吐き出すカラー・ペン５６を示し
ている。上記概述したように、黒プリントヘッド・クリ
ーナ８０の吐き捨て壷１０８は吸収器を持たず、粘着質
の黒インク残滓１９６は補給器の床の底に沿って蓄積す
る。カラー・インク１９８は、パッド１２４に吸収さ
れ、そこでカラー・インク１９８の揮発性成分は蒸発し
ながら固形成分が集められる。黒の顔料型インク１９６
はカラー・インクほど速く乾燥せず、粘着性のタール状
残滓となり、黒プリントヘッド・クリーナ８０の吐き捨
て壷１０８の基部に収集される。

【００３６】図６は、パレット７２(明示の目的から図
６には図示されていない)クリーナ・ユニットを後方方
向７８に動かす拭き取りストロークの開始の前のカラー
・クリーナ装置８２−８６のワイパー・アセンブリ１２
５の位置を示している。黒プリントヘッド６０を黒クリ
ーナ８０のワイパー・アセンブリ１２５で拭き取るた
め、キャリッジ４０は、図６において走査軸３８に沿っ
て右方向へ移動して、黒ワイパーを黒プリントヘッドに
位置合わせする。カラー・プリントヘッド・クリーナ８
２−８６のワイパーが黒プリントヘッド・クリーナ８０
の拭き取り位置からオフセットしているので、黒プリン
トヘッド６０のクリーニングに使用される方法とは異な
る拭き取り方式をカラー・プリントヘッド６２−６６の
クリーニングに適用することが可能とされる。本実施形
態においてカラーおよび黒ペンを同じ速度で拭き取るこ
とが好ましいが、カラーおよび黒印刷のため異なるタイ
プのインクを使用する場合個別の拭き取り方式を使用す
ることができることには特に利点がある。

【００３７】例えば、一部の実施形態において、顔料型
黒インクに対する比較的遅い拭き取り速度の使用には、
顔料型インクが染料型カラー・インクより粘性が少ない
ので、利益がある。遅すぎる拭き取りストロークは、染
料型カラー・インクジェット・ペン５２−５６から過剰
な量のインクを拭き取って、ワイパーに残滓が蓄積し
て、効率的拭き取りができなくなるなどの問題を派生す
る。実際には、黒プリントヘッド６０からタール状顔料
インク残滓を取り除くには、こすり洗いタイプの拭き取
りルーチンが好ましい。プリントヘッドのすべてを同時
に拭き取ることが必要とされ、染料型インクに対応する
ように比較的速い拭き取りが使用されるとすれば、顔料
型インクに対するワイパーはインク残滓に十分接触する
ことが妨げられる。この場合十分な接触ができずその代
わりに、ワイパーは、タール状顔料型インクの残滓から
形成される固まりにぶつかりそれを飛び越えてしまう。
黒ワイパーの拭き取り位置からのカラー・ワイパーのオ
フセットによって、サービス・ステーション７０が、黒
プリントヘッド６０のクリーニングに使用される方法と
は異なる拭き取り方式をカラー・プリントヘッド６２−
６６のクリーニングに独立して適用することができる。

【００３８】図７は、黒クリーナ８０のワイパー１２
６、１２８が黒プリントヘッド６０を拭き取る拭き取り
ストロークを示している。このストロークの間、クリー
ナ８０は後方向７８に移動し、最初にワイパー・ブレー
ド１２８の丸い外側拭き取りエッジが、次に角のある内
側拭き取りエッジがプリントヘッド６０に接触する。米
国特許第5,614,930号に記述されているように、ブレー
ド１２８の丸い拭き取りエッジは拭き取りストロークの
間溶媒または潤滑剤としてはたらく毛細管現象を介して
ノズルからインクを取り去り、ブレード１２６の内側に
沿う角のある拭き取りエッジがプリントヘッド６０に残
っている固形残滓を取り除く働きをする。黒プリントヘ
ッド６０に使用されるものと同じ拭き取りメカニズムは
カラー・プリントヘッド６２−６６のクリーニングにも
使用される。また、ブレード１２６、１２８の対称性特
性を所与とすれば、同様の拭き取りストロークを前方向
に行って、同じ結果を得ることができる点は明らかであ
る。

【００３９】図７は、また、インク溶媒１３０(ここで
はポリエチレン・グリコールすなわち"PEG"300処理流
体)のプリントヘッド６０の前面エッジ２００への適用
も示している。前述のように、ヒューレット・パッカー
ド社のHP200Cカラー・インクジェット・プリンタもイン
ク溶媒を使用しているが、それは本発明が開示している
システムとは相違している。すなわち、HP2000Cプリン
タにおける溶媒システムはインクジェット印刷ユニット
の永久部品であるのに対して、本発明の黒印刷ヘッド・
クリーナ８０は取り替えが可能である。更に、HP2000C
プリンタにおいては、インク溶媒は最初にワイパーに適
用され、次にワイパーがプリントヘッドへ溶媒を適用す
るが、一方、本発明のプリントヘッド・クリーナ８０
は、図７に点線で示されているように、溶媒１３０をプ
リントヘッド６０の前方エッジ２００に直接適用する。

【００４０】図４を再び参照すれば、好ましくは、溶媒
貯蔵器ブロック１３２は接着ナイロン材料で作られ、塗
布具部材１３４はウレタンフォームで作られ、裏打ちば
ね１４０は金属板材料から作られる。このシステムを使
用して、その都度約０.５mg（ミリグラム)の溶媒１３０
がプリントヘッド６０に適用される。溶媒は、主として
プリントヘッドの表面上のインク残滓を溶かすのに役立
つが、副次的機能として拭き取りストロークの間潤滑剤
の働きをする。PEG300が、プリントヘッドの寿命を通し
て良好なノズル状態およびオリフィス板清浄性を維持す
る点でワイパーを支援する好ましい処理流体である。溶
媒貯蔵器１３２および塗布具芯１３８は、約１０ccのイ
ンク溶媒１３０を貯蔵できる大きさが好ましいが、本実
施形態においては８ccが更にこの好ましい量である。

【００４１】図７において点線で示されているように、
プリントヘッド６０の接触の前方エッジ２００が塗布具
芯１３５に接触すると、塗布具芯１３５がプリントヘッ
ドによって圧縮されるので流体１３０が流れ出る。塗布
具芯１３５の泡が圧縮されると、溶媒１３０が泡のセル
からプリントヘッド前方エッジ２００上に押し出され
る。芯ばね１３８は、プリントヘッド６０によって押し
付けられる時芯の泡を支える抵抗力を与えるように、好
ましくは、予圧を持つように形成される。次に、流体１
３０が、引き続く拭き取りストロークの間ワイパー１２
６、１２８によってオリフィス板上に散布される。この
ようにして、連続的インク溶媒１３０の補給が、各回ご
とに、プリントヘッド６０およびワイパー１２６、１２
８上に前の適用によって既に残っている既存の溶媒量に
加わる。好ましくは、平均して０.２乃至０.８mg、正規
には０.５mgの流体が補給される。

【００４２】更に、インク溶媒１３０は、プリントヘッ
ド６０の相互接続側２０２上のこびりつかないフィルム
隔壁の役をする。適用される流体１３０の量が少なすぎ
ると、インク残滓がオリフィス板６０上に蓄積し、流体
１３０の適用量が多すぎれば、インクと混合した過剰な
溶媒１３０がペン上に蓄積し、印刷されるページ上へ周
期的にしたたり落ちることとなる。更に、過剰な流体に
よって溶媒１３０がプリントヘッド６０のノズルに吸い
取られ、これが、ノズルからPEG溶媒１３０を取り除く
吐き捨てルーチンを実行する間の待ち時間を必要とする
ペン印刷問題を派生する。かくして、過小でも過大でも
ない所望の量の流体１３０の適用が課題となる。

【００４３】塗布具部材１３４が、溶媒１３０をプリン
トヘッド６０に適用し、貯蔵器ブロック１３２から塗布
具１３５まで流体１３０を給送する機能を持つ。芯部材
１３４のため選択される材料は、貯蔵器ブロック１３２
の毛細管圧力を克服することができる十分に高い毛細管
圧力を持ち、適用箇所に対して垂直上昇または流体落差
を与えるものとして、選択される。例えば、塗布具芯１
３５の定常状態上昇毛細管圧力は、PEG300溶媒１３０の
場合１５０mmを超える。芯部材１３４のために選択され
る材料は、自己加湿性すなわち親水性であり、一旦貯蔵
器ブロック１３２と接触すれば自力で液体で満たされ
る。芯部材１３４のその他の物理的特性は、泡が、プロ
ッタ２０の範囲内と同様に、泡に発生する製造許容度変
動の範囲で、特定の流体量(この場合０.２乃至０.８mg)
を適用するように、選択される。流体補給使用に影響を
及ぼす芯部材１３４の主要な物理的性質の１つは、泡の
剛性である。剛性に主に影響を及ぼすものは、圧縮因子
すなわち泡の事後フェルト厚さに対する事前フェルト厚
さの比率である。事後フェルト厚さが主要因子である。
ポリウレタン型ポリマーの物理的性質も塗布具部材１３
４の泡の剛性に影響する。

【００４４】インク溶媒補給システムのもう１つの重要
なコンポーネントは、流体貯蔵器ブロック１３２のため
に選択される材料である。これは、好ましくは、質量が
２７ccで、PEG溶媒１３０に対する吸収能力が２５ccの
接着されたナイロン・ファイバ材料である。貯蔵器１３
２は、容量の５０％まで満たされ、高い湿度環境におい
て空気から最高５０％までの水を吸収する空間を備え
る。流体貯蔵器１３２の上方に向かう高さの毛細管圧力
は、PEG300溶媒１３０に関して３０mmであるように選択
される。この毛細管圧力は、PEG溶媒１３０が給送の間
貯蔵器１３２から漏れないような、またはクリーナ装置
８０の使用が終了すれば流体１３０を塗布具芯部材１３
４へ自由に放出することができるような強さであるよう
に選択される。

【００４５】プリントヘッド・クリーナ８０のインク溶
媒補給システムを実施する際の別の重要なコンポーネン
トは、芯ばね１３８である。芯ばね１３８は、図３に関
連して上述したように、塗布具芯１３５を支持して位置
決めをする。芯ばね１３８の主要な機能は、図７の点線
で示されるように塗布具がプリントヘッド前方エッジ２
００と接触する位置に来ると、PEG溶媒１３０が塗布具
芯１３５から放出されることができるように既知の抵抗
力を与えることである。

【００４６】取り付けタブ１４４から後方向７８へ芯ば
ね１３８をバイアスさせることによって、約１ニュート
ンという一定ばね力の予圧が作られる。この予圧は、流
体補給量がプロッタ組立の際のサービス・ステーション
の軸位置定めの正確性および許容度に関係なく、始終一
貫することを保証する。例えば、一般に流通するプリン
ト装置において、代表的プリントヘッド対クリーニング
装置間隔変動が２乃至４mmのオーダーである。芯ばね１
３８に予圧を持たせることによって、プリントヘッド前
方エッジ２００に対する塗布具芯１３５の接触位置の変
動、または、そり角度の変動のような芯ばね１３８それ
自体の製造状の変動に起因する芯ばねの変動を最小限度
にとどめることができる。

【００４７】芯ばね１３８は、リップ部分１４０に到達
する前に約４５度のそりまたは勾配を持つことが望まし
い。４５度の勾配は、塗布具芯１３５だけが、塗布具１
３５に対するコーナー２００のＺ軸位置合わせと関係な
く、プリントヘッド６０の前方エッジ２００に接触する
ことを保証する。プリントヘッド前方エッジ２００に出
会う芯のこのような勾配部分の使用によって、プリント
ヘッド６０との泡接触の領域が始終一貫した流体適用に
関して組み立てられたコンポーネントのZ軸位置合わせ
と無関係に、一定であることが保証される。加えて、芯
ばね１３８の予圧されたばねの力は、散布機1３５に対
するプリントヘッド６０の垂直すなわちZ軸位置に関係
なく、後方向７８に一定のY軸ばね力を提供する。この
ように、芯１３５の傾いた部分とプリントヘッド６０の
前方エッジ２００の間の表面接触面積がそれらの間のZ
軸位置合わせ不良と無関係に実質的に一定であるので、
Z軸におけるいかなる位置合わせ不良も補給される流体
の量にほとんど影響を及ぼさない。

【００４８】黒プリントヘッド・クリーナ８０のインク
溶媒適用システム部分を使用する種々の利点が認められ
る。例えば、芯１３５にインク溶媒１３０を適用するこ
とは、永久または半永久プリントヘッド６０のような長
寿命プリントヘッドの拭き取りを成功させるインク溶媒
システムを持たない他のプリンタと比較して、黒プリン
トヘッド６０の使用期間を増加させる。インク溶媒１３
０の適切なコーティングなしでは、顔料型インク１９６
を補給するオリフィス板は汚染で覆われ、結局プリント
ヘッドの有効寿命を縮める。加えて、インク溶媒１３０
の使用は、オリフィス板上に蓄積されるインク残滓を溶
かすと共に、付加的インク残滓がプリントヘッド６０の
オリフィス板に付着することを防止する、こびりつかな
い流体障壁を提供する。最後に、溶媒１３０は、ワイパ
ー１２６、１２８に油をさす効果を持つ。これは、プリ
ントヘッドに適用されるワイパー接線力を減少させ、ワ
イパー摩耗を減らす。

【００４９】インク溶媒１３０の使用は、また、インク
開発に対する制約としての拭き取り性能を排除すること
によって広範囲のインク・タイプの使用を可能にする。
新しいタイプのインクの使用は、印刷されるページの品
質に関連する多数の重要なユーザ利益を持つ。それら利
益には、(1)高い光学的濃度を持つインクの使用、(2)一
層迅速なスループット(分当たりのページ数)、(3)固形
物蓄積の改良、(4)よごれ付着の減少、(5)一層すぐれた
水堅ろう度、および(6)全般的信頼性増加が含まれる。
最初に、顔料型黒インクの使用は、一層高い光学的濃度
を生む。これは、インク給送部材に追加される黒顔料の
パーセンテージに直接関連する。実際、顔料型黒インク
・カートリッジの初期の開発の際、過剰な黒顔料が固形
黒インク残滓のオリフィス板上の蓄積の原因となり、初
期の拭き取りシステムがこれを除去することができなか
ったため、染料ロードはインクの拭き取り性能によって
制約された。好都合にも、黒顔料の高濃縮を持つインク
１９６の補給にもかかわらず、PEGインク溶媒１３０の
使用がオリフィス板をきれいに拭き取ることを可能にす
る。

【００５０】第２に、分当たりのページ数で測定される
一層迅速なスループットの達成は、インクが一層迅速に
乾燥することを必要とする。しかしながら、一層迅速に
乾燥するインクは、急速に乾き拭き取りストロークの前
にオリフィス板６０に固着するので、拭き取りを困難に
する傾向がある。PEGインク溶媒１３０の使用、乾燥し
たインクをふたたび溶かし、その後の拭き取りストロー
クで拭き取ることを可能にする。第３に、顔料型に比較
してサービス作業が容易な染料型インクに比較して、顔
料型インクの使用では固形物蓄積度を改良することが観
察される。サービス作業の観点から見ると、顔料型イン
クの問題は、オリフィス板上に固形物が蓄積して拭き取
りが難しいことであるが、オリフィス板６０をきれいに
拭くことを容易にするPEG溶媒１３０の使用によってこ
の問題は解決される。

【００５１】第４に、インクにおける粘着性ポリマー結
合剤を使用して、よごれ固着を改良することができるか
もしれないが、そのような結合剤は、用紙の繊維質と同
様に、オリフィス板に付着することが多い。インク溶媒
１３０を使用せずにポリマー結合材をオリフィス板６０
から拭き取ることは困難である。このように、溶媒１３
０の使用によってポリマー結合剤はもはや問題ではな
い。第５に、水堅ろう度に関して、ポリマー結合剤およ
び黒インク１９６における顔料の両方の使用が、両方と
も本来的に水に対して非可溶性であるので、インクの水
堅ろう度を向上させる。最後に、信頼性向上に関してで
あるが、インクの化学的安定性は、ペン全体の信頼性に
影響を及ぼし、特に固いインク表面はプリントヘッド６
０から取り除くのが難しいインク残滓物質のうちの１つ
であるので、インク溶媒を使用しない限り、インク表面
の凝固を防ぐためインク成分に一層多くの有機物が必要
とされる。あいにく、インク成分への有機物質の付加
は、顔料整定、ノズル詰まりおよび凝固を増進し、これ
らすべてはインクの信頼性を低下させる。インク溶媒１
３０の使用は、インク成分における有機物質の必要性を
少なくし、一層高いインク信頼性をもたらす。

【００５２】黒プリントヘッド・クリーナ装置８０の流
体補給システムの使用にはその他種々の利点がある。例
えば、クリーニングされるプリントヘッドの特定の実施
形態および対応に従って、製品開発の間に流体の量は種
々の異なる方法によって調整されることができる。その
ような方法には、(例えば、異なるばね厚さまたは異な
るばね配置を使用して曲がり角を調整することによる)
芯ばね１３８のバネ力の変更、芯アセンブリ１３４の泡
配置の変更、芯アセンブリ１３４の泡特性(例えば剛
性、インチ当たりの孔または基礎泡材料)の変更、貯蔵
器ブロック１３２の材料特性(例えば密度)の変更、また
は、貯蔵器ブロック１３２の充てん量の変更が含まれ
る。このように、予想されるプリンタ使用およびサービ
ス・ステーション・サービス作業ルーチンに基づいて、
塗布具１３５から最適量だけ補給されるPEGインク溶媒
１３０の量を調整することは可能である。

【００５３】更に、塗布具芯１３５の使用は、プリンタ
のただ１つの軸運動すなわち図７に示される後ろ方向へ
のクリーニング装置の運動を使用して溶媒１３０の補給
を可能にする。この単一軸運動システムは、溶媒適用の
ためワイパーを回転させ持ち上げたヒューレット・パッ
カード社のHP2000Cカラー・インクジェット・プリンタ
に使用されたような従来の溶媒適用システムに比較して
非常に単純である。このように、キャップかぶせアセン
ブリ１７０およびキャップそり１５０と連係した溶媒芯
塗布具１３５の使用は、取り替え可能サービス・ステー
ション７０の単一軸作動すなわちY軸に沿った運動によ
る作動を可能にする。

【００５４】例示した溶媒補給システムのもう１つの利
点は、貯蔵器ブロック１３２の範囲内にインク溶媒１３
０を貯蔵することが、給送の間流体が漏れないことを保
証する点である。これは、可変的温度範囲、湿度範囲、
輸送振動などを含める給送環境にさらされる時貯蔵器１
３２がすべての方向においてすべての流体を保持するこ
とのできる十分に高い毛細管圧力を提供するからであ
る。更に、取り替え可能プリントヘッド・クリーナ８０
の使用は、クリーナ装置８０が取り替えられる都度フレ
ッシュなインク溶媒１３０が補給されることを可能にす
るので、貯蔵器はプロッタ８０の全寿命にとって十分な
流体量を運ぶ必要はなく、単にクリーニング装置８０の
使用期間に対して十分な量を運べばよい。更に、取り替
え可能クリーニング装置８０の範囲内にインク溶媒１３
０を保有することによって、ユーザは、印刷機構２０の
寿命の間に流体１３０を別に補給または取り替えするこ
とを必要としない。このように、インク溶媒１３０の取
り替えは、ユーザにとって本質的に透過的操作であり、
従って、ユーザは、このインク溶媒の補充の際クリーニ
ング流体１３０を取り替える理由を知らなくてよい。

【００５５】図８は、プリントヘッド・キャップかぶせ
ルーチンを示すもので、ここではシアン・クリーニング
装置８６によってキャップをかぶせられつつあるペン５
６のシアン・プリントヘッドを例示している。図８にお
いて、キャップそり１５０の作動壁１５１がペン５６の
前面に接触するまで、すなわち、カムフォロワ１５２が
カム面１１０と１８２の間の点線で示されている位置に
来るまで、サービス・ステーション・パレット７２は、
後方向７８に動かされている。更に、カムフォロワ１５
２がカム面１１０と１８２の間で上方に動いて図８の実
線で示されているキャップかぶせ位置に到達するにつ
れ、後方向運動７８がキャップそり１５０を上昇させ
る。このようにして、キャップ傾斜部１１０、１８２に
沿って移動するカムフォロワ１５２によってキャップそ
りが持ち上げられるにつれ、クリーナ装置８６の並進運
動は垂直運動に変換される。カム面１１０、１８２およ
びカムフォロワ１５２の使用は、キャップかぶせがパレ
ット７２の純粋な直線運動を通して達成されるので、サ
ービス・ステーションの２つの軸動の必要性を排除する
という利点を持つ。このように、取り替え可能サービス
・ステーション装置７０は、すべてのサービス作業機能
を実行するためただ１つのモータ７４を必要とするだけ
であり、最終ユーザの電力節約のみならず、高い信頼性
およびコスト節約につながる。

【００５６】クリーナ装置８０−８６のこのキャップか
ぶせメカニズムは、ヒューレット・パッカード社のDesi
gnJet 2500CPインクジェット式プロッタに関して上述し
た従来型の取り替え可能プリントヘッド・クリーナとは
全く相違する。この従来型システムにおいては、取り替
え可能サービス・ステーション装置全体を持ち上げて関
連プリントヘッドに接触させることによってキャップ作
動が達成されるもので、従って２つの軸の作動を必要と
した。すなわち、サービス・ステーションは、キャップ
作動のため、垂直および水平両方向に動かなければなら
なかった。一方、取り替え可能クリーナ装置８０−８６
は、クリーナ装置の純粋に並進運動を通してキャップ作
動上昇を達成するように設計されている。

【００５７】休止状態の間もしもインクジェット・プリ
ントヘッドが空気に対して開放されたままであれば、イ
ンクの中の揮発性成分がプリントヘッド・ノズルから蒸
発する可能性があるので、キャップかぶせは非常に重要
である。プリントヘッドが使用中でない時、ほこりおよ
び汚れを含む周囲環境条件から隔離するようにプリント
ヘッドを密封するためエラストマー剤キャップが使用さ
れる。プリントヘッドに密封を形成することによって、
キャップは、ノズルからの揮発性インク成分の損失を遅
延させる一方、ノズル周囲に湿った環境を維持してイン
クの硬化およびノズルの目詰まりを防止する。更に、プ
リントヘッド・キャップ１７０の使用がインクの凝固お
よび軟化の発生を最小限にとどめるので、到来印刷ジョ
ブを受け取ったことを表示する起動信号の後の吐き捨て
プロセスの間に吐き捨て壷１０８、１２４に吐き捨てる
べきインク滴の数を最小数にとどめることができる。更
に、ノズルからの蒸発を防止することによって、キャッ
プは、ペンの中のインク残滓の揮発性濃度が容認できな
いレベルに低下しないことを保証する。従って、ペン５
０−５６の寿命期間にわたる高品質の印刷のためペンの
範囲内のインク成分の適切な濃度が維持される。

【００５８】キャップを持ち上げるための従来技術にお
いては、ランプ(斜面)づけメカニズムが使用されたが、
キャップを密封位置に持ち上げるためプリントヘッドお
よびキャリッジがX軸の負の方向に動く時、この運動
は、典型的には、プリントヘッド走査軸に対して平行に
発生した。その他、キャップかぶせそりは、(ヒューレ
ット・パッカード社のDeskJet 800シリーズのインクジ
ェット・プリンタにおける)回転タンブラーに接続され
たものや、あるいは、（ヒューレット・パッカード社De
skJet 720Cおよび722Cインクジェット・プリンタにおけ
る)並進または滑走運動によるものがある。後者の場
合、そりの一部がプリントヘッドまたはプリントヘッド
・キャリッジに接触して、その後のY方向の回転運動ま
たは後方運動が、キャップ作動のためバー・リンケージ
・メカニズムを持ち上げる。しかしながら、本発明のプ
リントヘッド・クリーナ８０−８６は、線形ノズル・ア
レイに平行でかつ走査軸３８に垂線な方向の水平運動に
よってキャップ作動を達成するメカニズムとして最初の
ものである。キャップはずしは、前進方向７６にパレッ
ト７２を動かすことによって達成される。この動きによ
って、キャップそり戻しばね１２０が、作動壁１５１に
押し付けられ、その結果、キャップそり１５０およびキ
ャップ１７０がキャップ傾斜部に沿って図８に点線で示
される休止位置まで下降する。更に、キャップそり戻し
ばね１２０の使用は、パレットの後進につれてキャップ
かぶせが漸次定常的運動で起きることを可能にし、従っ
て、キャップかぶせの際の空気抜けが徐々に起きる(後
述)という利点がある。

【００５９】プロッタ２０のような市場で使用されてい
るインクジェット式印刷機構においては、プリンタを組
み立てるため種々の部品が使用されている。インクジェ
ット式印刷機構２０の各部品のサイズは、設計図上で指
定される許容度の範囲内で、また、冷却温度や製造単位
で変動するプラスチックまたはエラストマー成形部品の
ような種々の処理要因の結果として、変化する。各コン
ポーネントの形状的変動はすべての製造工程につきもの
である。各部品の許容度変動は、プリントヘッド・キャ
ップがインクジェット・プリントヘッドを適切に密封す
るため移動しなければならない距離における変動を派生
する。このように、種々の機械的許容度の変動の存在を
前提としてキャップとプリントヘッドの間の良好な位置
あわせを確実に行うという課題が生じる。更に、キャリ
ッジ４０の両方のペン５０−５６およびパレット７０の
範囲内のクリーナ装置８０−８６は取り替え可能である
ので、取り替えられる時、新しいペンおよびクリーナ装
置のサイズは前のものと異なる可能性がある。このよう
に、損傷を与えかねない過度な力をプリントヘッドに適
用することなく確実に適切な密封を行うためプリントヘ
ッド・キャップによって対処されなければならない種々
の異なる物理的障害が存在する。

【００６０】キャップ密封リップ１７５がプリントヘッ
ドに対して正確に位置合わせされていないと、周囲空気
がキャップに流入して、ペンからインクが過度に蒸発す
る結果となる。典型的には、図６において点線とプリン
トヘッド６０−６６のオリフィス板の周囲の間の領域に
よって示されているように、キャップ・リップとの接触
のため確保されるプリントヘッド上の目標領域すなわち
キャップかぶせレーストラック２０６は限られている。
適切な密封を保証するため、キャップ・リップ１７５
は、６つの方向または自由度でプリントヘッドに位置合
わせされなければならない。この６つの方向は、３次元
空間、すなわち、X、YおよびZ軸方向のみならずこれら
の軸の各々に関する回転方向θx、θy、θzにおける空
間を定義する。

【００６１】過去においては、キャップ/プリントヘッ
ド位置合わせを行うため種々の異なる方法が使用され
た。それら方法には、(1)プリントヘッド上の大きいキ
ャップ作動区域を使用するオープン・ループ許容度、
(2)精度成分に関するオープン・ループ許容度、(3)大き
い力で強制的にプリントヘッドの封入剤ビード部分にキ
ャップをかぶせる方法、(4)種々の製造調整および較正
の使用、(5)電子的フィードバック・システムによる自
己調整の提供、および、(6)キャップかぶせそりをペン
・キャリッジに合わせる方法、が含まれる。

【００６２】最初に考察された最も単純な解決策は、オ
ープン・ループ許容度であり、これは、プリントヘッド
とキャップの間の最も大きい許容度変動を受け入れ、X
およびY方向の変動に適応するためにプリントヘッド上
に大きい目標領域すなわちキャップ作動レーストラック
を作成するものであった。プリントヘッドに対するキャ
ップの位置決めを支援する機械的または電子的ないかな
るメカニズムも存在しないため、オープン・ループ許容
度と呼ばれる。このオープン・ループ許容度の主な欠点
は、プリントヘッド上に大きい無駄なキャップ作動領域
が必要とされ、全体サイズの増大およびプリントヘッド
・コストの上昇を伴うことである。特に、プリントヘッ
ド・ノズルの終端とプリントヘッドのエッジの間に最小
の間隔を持つことが望ましい。なぜならば、この間隔
が、印刷中に媒体のエッジと印刷領域の入口の間の媒体
マージンの最小許容サイズを増加させるからである。ユ
ーザは、典型的には、１枚に一層多くの情報またはイメ
ージが印刷されることを可能にするため、非常に小さい
媒体マージンを望む。このように、プリントヘッド上の
大きいキャップ作動領域は、印刷されるページ上に一層
大きいマージンを生成するので、ほとんどのユーザにと
って望ましくない機能である。オープン・ループ許容度
システムは、ヒューレット・パッカード社のDeskjet 30
0または400シリーズ小型インクジェット式プリンタ上で
使用されたが、この場合、このオープン・ループ許容度
は、X、Y、Z、θx、θyおよびθz方向すべてにおいて使
用された。

【００６３】第２に、精度成分によるオープン・ループ
許容度解決策は、許容度に貢献するすべての成分に関し
て精度許容度を使用して、キャップおよびプリントヘッ
ドの間の一層正確な位置合わせを保証するものであっ
た。しかしながら、精度成分の使用にはいくつかの重大
な欠点がある。それら欠点には、費用のかかるプラスチ
ックの使用、プラスチックに対する鋳型および板状金属
部品に関する累進的染料を含む精度の高いツール機能、
ツールの短い寿命、ツール保守の手数、納入業者との折
衝およびその監督のための材料技術者の配置、部品スク
ラップ率の増加、および、必要な精度を納入できる業者
数の制限が含まれる。更に、大量の印刷装置だけがこれ
らの精度部品のコストを正当化できた。厳しい許容度を
ある程度使用した実例は、ヒューレット・パッカード社
のDeskJet 600、700および800シリーズカラー・インク
ジェット・プリンタに供給された多数のサービス・ステ
ーションである。

【００６４】第３に、封入剤ビード上に対して大きな力
を使用する方法は、ヒューレット・パッカード社のDesk
Jet 700および800シリーズ、HP2000C、およびDeskJet 6
93Cインクジェット式プリンタに対して使用されてい
て、異なる密封特性を持つ２つの相互に交換できるペン
を使用する方法である。理想的には、キャップ・リップ
は、最小限のキャップ力ですぐれた密封を形成するた
め、プリントヘッド上の円滑で平らな表面に対して密封
しなければならない。しかしながら、種々の許容度変化
に対応する１つの手法は、キャップ作動レーストラック
の一部としてプリントヘッドの非平坦部分を使用するこ
とである。具体的には、高いキャップ作動力が使用さ
れ、セグメントが封入剤ビードの両側に曲がってそれを
密封することを可能にするように分割されたいくつかの
セグメントを含むようにキャップ・リップが設計されれ
ば、プリントヘッド上の封入剤ビード領域にキャップを
かぶせることは可能である。この手法の例は、米国特許
第5,712,668号米国特許出願第08/566,221号に記載され
ている。この手法は、ノズルの終端とペンのエッジの間
に過度に大きいキャップ作動区域を必要とすることな
く、従って、印刷されるシート上の媒体マージンを小さ
くするように、良好なキャップ密封がおこなわれること
を可能にする。あいにく、この手法は、セグメント化さ
れたリップに力を加えて封入剤ビードに対応しそれを密
封するために必要とされる大きい力を含め、いくつかの
欠点をもつ。キャップ作動のこのような大きい力によっ
て、ペンが、キャリッジに対するその位置を定める基準
から離れた位置に置かれる可能性があり、そのため、キ
ャリッジ自体がプリントヘッドに対する一層強い支持構
造を必要とする。キャリッジの範囲内にペンを確保する
ためのこのような一層強い支持構造は、材料および製品
開発時間の両面において一層高いコストを生む。封入剤
ビードに対して密封を行うために使用されるセグメント
化されたキャップ・リップのもう１つの欠点は、型から
取り出す際壊れやすいので非常に精密なリップ・セグメ
ントを成形することが困難であり、従って、スクラップ
率が高く、良品に対するコストが高くなる。

【００６５】第４に、製造調整および較正を実施して、
種々の許容度変動を補償するため組立の間に各プリンタ
を調整する。例えば、ヒューレット・パッカード社の70
0および800シリーズのインクジェット式プリンタは、Z
軸サービス・ステーション調整を使用して、プリントヘ
ッドに対してサービス・ステーションを上げ下げする。
一部のシステムにおいては物理的ギヤ歯を備えた調整シ
ステムが使用され、また、別のシステムにおいては、サ
ービス・ステーションの下に斜面のついた滑走プレート
が使用されている。これら調整ルーチンは種々の欠点を
持っている。それら欠点には、付加的組立時間の必要
性、正しい位置をセットする際の組立作業者の判断の必
要性、製品輸送または使用の間の確定された位置からの
潜在的ずれ、および、このようなプリンタの設計および
組み込みに余分な部品が必要とされることが含まれる。

【００６６】第５に、ヒューレット・パッカード社のHP
2000Cインクジェット式プリンタにおいて電子回路フィ
ードバックによる自己調整が使用された。この場合、プ
リントヘッドに対するキャップの位置がプリンタによっ
て自己補正されることができるように、サービス・ステ
ーション・アーキテクチャの一部として光センサが組み
入れられた。ヒューレット・パッカード社のDesignJet
2500CPインクジェット式プロッタにおいては、自己較正
のため同様の電子センサ・システムが使用された。この
システムの１つの利点は、使用の間に許容度変動が容易
にゼロにされることである。あいにく、このシステム
は、余分の電子部品を必要とすること、および、印刷装
置の全体コストの増加に結びつく機械的ハードウェアお
よびソフトウェア開発を含め、種々の欠点を持ってい
る。

【００６７】第６に、ペン・キャリッジにキャップそり
を位置合わせするための解決策は、現在のインクジェッ
ト式プリンタで利用可能な一層共通の配置の１つであ
る。典型的には、ペン・キャリッジの１つの特性が、単
一軸における許容度変動に接近するように、キャップそ
りの１つの特性に合致する。この方式は、ヒューレット
・パッカード社DeskJet 700、800、1200、1600シリーズ
のインクジェット式プリンタ、エプソンEPSStylusモデ
ル・インクジェット式プリンタ、テキサス・インスツル
メントのMicroMarcインクジェット式プリンタおよびブ
ラザMFC-4500インクジェット式プリンタに使用されてい
る。ペン・キャリッジに対するキャップそりの位置合わ
せの主な欠点は、コンポーネントに対するきつい許容
度、組立の間の機械的調整、およびプリントヘッド上の
封入剤ビードに対する頻繁なキャップ作動の必要性が残
るほどなおも十分に強度が大きいことである。更に、こ
れら製品では、ペン・キャリッジに対するキャップそり
の位置合わせ、一般に、６つの自由度のうちの１つまた
は２つだけに発生する。

【００６８】取り替え可能サービス作業ユニット８０−
８６において、キャップそり１５０は、図８の点線と太
線位置の間に示されているように、カム面１１０、１８
２に沿って乗りあげてプリントヘッドを密封する。キャ
ップ・リップ１７５は、キャップそり１５０がカム面上
に進むにつれて、垂直に上方へ動いてプリントヘッドの
オリフィス板を押し付ける。キャップそり作動壁１５１
の後に向いた表面は、図６に示されているように、一対
の縦方向位置合わせリブ２０４を持つ。本システムにお
いて、取り替え可能クリーニング装置８０−８６は、Y
軸およびθz回転に関してプリントヘッドに対して直接
そり１５０を位置合わせする。キャップばね１５５によ
って提供されるジンバル動作およびそり１５０に関する
キャップ保持器１６０の自由に浮動する性質が、キャッ
プ・リップおよび保持器の傾斜およびジンバルを可能に
し、Z軸およびθxおよびθy方向の回転に関してキャッ
プをプリントヘッドに位置合わせすることを可能にす
る。このように、取り替え可能クリーニング装置８０−
８６のキャップかぶせシステムがキャップとペンの間の
閉ループ位置合わせを可能にし、従って、キャップはオ
リフィス板に対して非常に正確に正しい位置に置かれる
ことができる。クリーニング装置８０−８６によって達
成されるこの自己位置合わせルーチンによって生成され
る許容度の変動は小さいので、封入剤ビードにキャップ
する必要性がなく、従って、小さい力で信頼性の高い密
封を実施できる。X方向の位置合わせに関しては、キャ
ップ・リップ７０は、キャップとプリントヘッドの間で
X方向に開ループ位置合わせを行うことができるように
十分幅広である。すなわち、ノズルに対する密封に影響
を及ぼすことなく、また、印刷装置全体の幅を増加させ
ることなく、若干の位置ずれを許容することができる適
切な空間が、各ノズル・アレイとプリントヘッドのエッ
ジの間のレーストラック２０６に沿って存在する。

【００６９】このように、取り替え可能クリーナ装置８
０−８６の自己位置合わせキャップかぶせシステムに使
用には、X、Y、Z、θx、θyおよびθz方向における許容
度変動を最小にする点を含め、いくつかの利点がある。
更に、封入剤ビードにキャップする必要性がなく、従っ
て、全体に小さいキャップかぶせの力を使用すればよ
い。加えて、非平坦表面の密封に対するいかなる特別の
キャップ・リップ設計の必要性も完全に排除される。更
に、このキャップかぶせシステムは、ノズル行の終端と
ペンのエッジの間の最小の間隔を可能にするので、印刷
されるページ上のマージンがより小さくなる。その上、
サービス・ステーション、プリントヘッドおよびキャリ
ッジ・コンポーネントのすべてに関して高い精度の許容
度が必要とされない。加えて、サービス・ステーション
をZ軸方向に向けるために必要とされるような時間がか
かる製造ライン調整は必要とされない。また、サービス
・ステーション・クリーニング装置８０−８６は、一部
の従来型ジェットイン式プリントに必要とされたよう
な、いかなるタイプの電子機器自己調整または独立した
較正機能も必要とされない。

【００７０】通気は、空気がプリントヘッド・ノズルに
押し入って、不注意にノズルの逆プライミングを引き起
こすのを防ぐためのキャップかぶせプロセスの重要な側
面である。過去においては、種々の通気システムが使用
された。例えば、プリントヘッドに関する密封を不完全
なものにするようにキャップ・リップの範囲内にノッチ
を形成するという方法が使用された。別の通気システム
は、米国特許第5,712,668号に記載されているような、
キャップそり上に成形されるエラストモアー材料リップ
を使用するもので、通気経路がキャップそりの下面に沿
って形成され、通気プラグによって密封されている。更
に別の通気方式は、ヒューレット・パッカード社のHP20
00Cインクジェット式プリンタに使用されているが、リ
ムに形成されるラビリンス経路を持つ別個の通気キャッ
プがキャップ構造の下側の表面に対して密封される。更
に別の１つの通気システムが米国特許第5,448,270号に
記述されている。ブラザー社のMFC-4500インクジェット
式プリンタにおいて使用されている別の１つの排気シス
テムは、キャップ通気を持たないが、その代わり柔軟な
膜を使用して実在する圧力パルスを吸収する。更に別の
１つ通気システムが米国特許第5,146,243号に記述され
ている。また、米国特許出願第08/566,221号に記載され
ているキャップかぶせ構造では、エラストマー材密封リ
ップ部材の基礎をなすプラスチックテ基礎に通気経路が
形成されている。

【００７１】本発明においては、キャップ通気は、小さ
い通気道であり、キャップ基部１７２、リップ部材１７
５およびプリントヘッド・オリフィス板の間で画定され
るプリントヘッド密封室の内部から圧力を逃す。キャッ
プ通気１１７６は、キャップ密封リップ１７５がキャッ
プかぶせ動作の間および環境変化の間圧縮されるにつれ
て、ノズルが圧力空気パルスに左右されることを防止す
る。過去においては、典型的には、通気サービスを提供
するため、単一の通気孔が使用された。しかし、本発明
の取り替え可能クリーニング装置８０−８６のキャップ
かぶせシステムは通気孔ペア１７６を持つ冗長なキャッ
プ通気システムを使用する。通気孔１７６は、通気孔１
７６から大気圏へ導く通路を画定する保持器ラビリンス
経路表面１６８に密封室を接続する。冗長な通気孔ペア
１７６を使用することによって、１つの通気孔がインク
で詰まったとしてもキャップ通気機構は機能することが
できる。例えば、インクがワイパー・ブレード１２６ま
たは１２８のうちの１つによって通気孔１７６の１つに
はじかれたとしても、残りの通気孔が機能を続ける。単
一の通気孔は、また、密封された時オリフィス板からし
たたり落ちるインクによって目詰まりする可能性がある
ので、冗長な通気孔１７６の使用は、一方が詰まった場
合の通気を可能にする。

【００７２】キャップ保持器１６０の表面１６８によっ
て画定されるラビリンス通気経路または溝は、キャップ
作動の間の圧力差形成を防止し、一方、プリントヘッド
が密封される時の蒸気拡散に抵抗する経路を作成するこ
とのできる大きさにされる。ラビリンス表面１６８上の
経路またはみぞの使用に加えて、持ち上げられたビード
がこれら通気経路を画定するため使用される。キャップ
保持器におけるラビリンス通気経路の正確なサイズおよ
び方向は、密封室のサイズ、プリントヘッド・ノズルの
数、インクの化学的特性、および、特定のインクジェッ
ト・プリントヘッドおよび印刷のために選択される蒸気
拡散対所望の通気特性に依存して変わる。このように、
大気圏へのラビリンス通気路を含む冗長通気孔ペア１７
６の使用は、キャップかぶせプロセスの間の圧力パルス
を排除する一方、例え一方の通気孔が目詰まりしても通
気システムが正しく機能することを可能にする。

【００７３】図９は、例としての黒プリントヘッド・ク
リーニング装置８０のためのワイパー１２６、１２８を
そぎとる動作を示している。この動作は本発明にとって
オプションである。ワイパー・アセンブリ１２５は、後
方向７８に動いてワイパーそぎ落とし器２１０に接触す
る。そぎ落とし器２１０は、サービス・ステーション７
０のフレームの一部をなす上部静止壁またはフード２１
２の内部表面から下方に延びている。そぎ落とし器２１
０は、好ましく、ワイパーが後方向７８に動く時ワイパ
ーに契合する前方拭き取りエッジ、および、アセンブリ
２００の下を通過した後前方向７６に動く時ワイパーか
ら汚れを取り除く後方拭き取りエッジ２１５を持つ逆Ｔ
字形部材である。図９には、また、パレット７２の一部
を形成する保持タブ部材２１６が示されている。タブ２
１６は、基礎１０２の外部から延びる突起ペア２１７
(図３参照)にひっかかり、パレット７２の棚９０の範囲
内にプリントヘッド・クリーニング装置８０を確保する
はたらきをする。カラーの棚９２、９４、９６も同様の
保持部材２１６を備えて対応するクリーニング装置８
２、８４、８６をそこに確保する。

【００７４】図９のそぎ落としステップは、上述された
過度のインク溶媒１３０が黒プリントヘッド６０のみな
らずカラー・プリントヘッド６２−６４にも適用される
場合にオプションとしてのステップとして考慮されるも
のである。上述のように、芯１３５によって適用される
インク溶媒１３０の量は、プリントヘッドに適用され溶
媒の量を増加させるため輪郭／次元、および、貯蔵器ブ
ロック１３２、芯基礎１３６および芯部材１３５の材料
特性を変更することによって、容易に変えられる。実際
には、黒プリントヘッド６０に関して、溶媒適用の頻度
を増加させることによってプリントヘッドに対する流体
１３０の量を増加させることによって、図４に示される
ような、そぎ落とし機構のないインクジェット式インク
溶媒適用システムが実現される。

【００７５】ワイパー上の溶媒１３０およびインク残滓
の蓄積は、インク溶媒とインク残滓混合物２１８のしづ
くとなって、ワイパーに沿いまた基礎１０２によって画
定される補助ワイパー室２２０に流れ落ちる。この溶媒
とインク残滓の混合物２１８は、次に、黒ワイパー取り
付け壁１１６によって画定される開口部２２２を通って
主吐き捨て壷１０８に流れ込む可能性がある。室１０６
の内部で各キャップかぶせアセンブリの下にインク溶媒
塗布具芯１３５および貯蔵器ブロック１３２を含めると
いう同様の修正をカラー・クリーニング装置８２−８６
に対して実施することができる点は明らかである。同じ
ように、カラー・ワイパー壁１１８を開口部２２２と同
様の開口部を持つよう修正して、インク残滓とPEGの混
合物が吸収のためカラー・ワイパーから吐き捨て壷パッ
ド１２４に降下することを可能にすることができる。当
然のことながら、そのようなそぎ落としシステムにおい
ては、対応するワイパー１２８、１２６からしたたり落
ちるインク溶媒１３０およびインク残滓のこのような付
加的流れを吸収する上で役立つように小型版の吸収器１
２４のような吸収剤材料と黒吐き捨て壷１０８の底部を
並べることが望ましい。

【００７６】このように、図４に示されるように、イン
ク溶媒の付加量の使用によってワイパーをクリーニング
する重力しずく方法の使用には種々の利点がある。例え
ば、ワイパーそぎ落とし器２１０を排除することによっ
て、サービス・ステーション・フレーム２１２の静止部
分が、構造上のみならず成形方法において単純化され
る。更に、このような重力しずく方法は、ワイパー・ア
センブリ１２５が自己クリーニング型であることを可能
にし、図９に示されるような、そぎ落としステップに必
要なサービス作業時間をなくし、プリントヘッドのサー
ビス作業時間を短縮する。ワイパーそぎ落とし器は、ヒ
ューレット・パッカード社のインクジェット・プリンタ
DeskJet 800シリーズ、700シリーズおよびモデル200Cの
ようなその他のインクジェット式印刷装置において使用
された。このような以前の装置においてそぎ落とし機能
が使用される場合、そぎ落とし器の下を通過した後、イ
ンク残滓がワイパー・ブレードから投げ出され、この飛
び散ったインクが望ましくない位置にしばしば落下す
る。このように、図４に示されているワイパーをクリー
ニングするための重力しずく方法の使用の利点は、単に
部品構造の単純化およびサービス作業の速度向上のみな
らす、取り替え可能サービス・ステーション７０の信頼
性向上を含む。

【００７７】更に、異なるタイプのインクがプリントヘ
ッド・キャリッジ４０の同じキャリヤ部分の範囲内で交
互に使用されるとすれば、ワイパーそぎ落とし器２１０
の除去は特に役立つ。すなわち、ワイパーそぎ落とし器
が除かれていれば、インク・カートリッジが交換される
時ワイパーそぎ落とし器にあるような異なるタイプのイ
ンクの間の相互汚染はあり得ない。ヒューレット・パッ
カード社のHP2000Cカラー・インクジェット式プリンタ
におけるような独立したワイパそぎ落とし器の必要性
は、溶媒をワイパーに適用し、プリントヘッドに沿って
溶媒を拭き取り、次に静止そぎ落とし器上でワイパーを
そぎとるため２つのモータを必要とするため、サービス
・ステーションの複雑さを増加する。ヒューレット・パ
ッカード社のDeskJet 700、800シリーズインクジェット
式プリンタ、DesignJet 600シリーズ、700シリーズ、80
0シリーズインクジェット式プロッタ、DesignJet 2500C
Pインクジェット式プロッタおよびHP2000Cプリンタにお
けるように、サービス・ステーションの永久部品として
設計された別のワイパーそぎ落とし器がある。更に別の
ワイパーそぎ落とし器は、ペンの一部として設計された
が、あいにく印刷の間残滓が蓄積して、繊維掃引などの
印刷欠陥を派生する。実際のところ、サービス・ステー
ション・フレームに永久的に取り付けられたそぎ落とし
器を利用する取り替え可能サービス・ステーションを備
えるシステムにおいてさえ、サービス・ステーション・
モジュールの取り替えと共に、前のクリーナ・モジュー
ルのワイパーをクリーニングした後そぎ落とし器上に残
っている残滓で新しいワイパーが汚染される。従って、
一部の実施形態において、インク溶媒１３０が使用され
る場合、特に芯塗布具１３５が適用される場合、独立ワ
イパーそぎ落とし器２１０は、初期のプリンタ設計にお
けるような必須のものではなく、オプション機構とな
る。

【００７８】図１０は、プリントヘッド・クリーニング
装置８０−８６の最終動作を示す。この場合、鼻ワイパ
ー１９０がプリントヘッド６０のような対応するプリン
トヘッドの接続面２０２に衝突するまで、パレット７２
は矢印７８の後方向に移動している。拭き取りのため接
触すると、プリントヘッド・キャリッジ４０が走査軸３
８でもあるX軸方向に沿って前後に往復運動する間、パ
レットは静止状態を保つ。この鼻ワイパー拭き取りステ
ップは、ペンのこの部分に残っている不必要なインク残
滓およびインク溶媒１３０を取り除く。プリントヘッド
の鼻部分は、ペン５０の噴射成抵抗器と電器接続部分２
３０の間に電気信号を伝える。ペン接続部分２３０は、
キャリッジ４０の契合接続部分２３２を経由してコント
ローラ３０から信号を受け取り、接続部分２３０および
２３２の各々がペン５０−５６とキャリッジ４０の間で
機械的/電気的接続を形成する。鼻部分２０２上に残っ
ているいかなるインク残滓または液体溶媒１３０も、毛
細管の力を通してまたはユーザによるペンの取りはずし
および取り替えを通して上方へ移動するので、接続部２
３０、２３２の間のショートを引き起こし、その結果、
印刷欠陥の原因となるペンの故障またはいくつかのノズ
ルの故障が発生する。

【００７９】過去において、鼻ワイパーは、ヒューレッ
ト・パッカード社のDesignJetモデル2000および2500イ
ンクジェット式プロッタにおいて使用された。その他の
接続ワイパーが提案されたが、それらは、典型的には、
上記DesignJet装置の場合のような、サービス・ステー
ション・フレームの静止部分に配置された固定ワイパー
であるか、または、プリントヘッド・キャリッジに固定
されたワイパーのいずれかである。いずれにせよ、これ
らの接続鼻ワイパーはインクジェット式印刷装置の恒久
的部品であり、従ってサービス・コールによってのみ取
り替えが可能である。DesignJet装置の鼻ワイパーの更
なる欠点は、４つのペンすべてを拭き取るため同じワイ
パーが使用されることであり、このため、インクの相互
汚染が発生する可能性がある。

【００８０】本発明のクリーニング装置８０−８６の鼻
ワイパー１９０の重要な利点は、クリーニング装置８０
−８６が取り替えられる都度鼻ワイパーが取り替えられ
ることである。更に、プリントヘッド６０−６６の各々
毎に別個の鼻ワイパー１９０を使用することによってイ
ンクの相互汚染のいかなる可能性も排除される。その
上、鼻ワイパー１９０の使用は、インク残滓およびイン
ク溶媒１３０がプリントヘッド６０−６６の接続部分２
０２に沿って蓄積することを防止する。鼻ワイパーがな
ければ、そのような蓄積は、最終的に重みによって印刷
ジョブの間に印刷媒体に落下して、印刷ジョブを台無し
にする。更に、鼻ワイパー１９０の使用は、プリントヘ
ッドからインク残滓の一部を取り除く。さもなければ、
そのような残滓はワイパー・アセンブリ１２５によって
取り除かれ、図９に示されているような固定ワイパーそ
ぎ落とし器の場合その上に蓄積する。このように、鼻ワ
イパー１９０の使用は、そぎ落とし器２１０上に余剰イ
ンクが溜まるのを防ぐ。鼻ワイパー１９０は、好ましく
は、上述のワイパー・アセンブリ１２５と同じ材料から
形成されるが、実施形態によってはその他の弾力性材料
を使用することが好ましいこともある。更に、鼻ワイパ
ーは、廃物インクおよびインク溶媒を取り除くことに加
えて、インク滴噴射の間に生成され、プリント媒体また
は吐き捨て壷１０８、１２４に到達しない空中浮遊イン
ク分子であるインク・エアゾールをも取り除く。

【００８１】図１１は、キャリッジ４０に取り付けられ
たプリントヘッド６０−６６にサービスを提供するため
取り替え可能サービス・ステーション７０を動かす１つ
の方法を示す流れ図である。図１１の流れ図において、
左の欄のブロックすべてはサービス・ステーション・パ
レット７２の動きに関するものであり、右の欄のブロッ
クすべては走査軸３８に沿ったプリントヘッド・キャリ
ッジ４０の動きに関するものである。サービス・ステー
ション・パレット７２およびキャリッジ４０両方の運動
は、プロッタ・コントローラ３０から受け取られる制御
信号に応答して行われる。印刷ジョブの完了に続いてサ
ービス作業ルーチンが始まるが、その時キャリッジ４０
は印刷域に位置している。最初のステップ２４０におい
て、サービス・ステーション・パレット７２は、前進位
置方向７６いっぱいに移動される。次のステップ２４２
において、キャリッジ４０はサービス作業領域４２に入
る。

【００８２】サービス作業領域４２に入ると、サービス
・ステーション・パレット７２は、プリントヘッドを拭
き取るために図７に太線で示されているように後方７８
へ移動するステップ２４４(オプション)を実行する。次
のステップ２４６において、サービス・ステーション・
パレット７２は、黒およびカラー・プリントヘッドそれ
ぞれに関して図４および図５に示されているように、後
方向７８に吐き捨て位置まで動かされる。ステップ２４
８において、キャリッジ４０がそれぞれの吐き捨て壷１
０８および吸収器１２４上にプリントヘッド６０−６８
を位置づけたと仮定され、ペンが、それぞれ図４および
図５に示されているように、黒インク１９６およびカラ
ー・インク１９８を吐き捨てる。

【００８３】吐き捨てステップに続いて、オプションで
あるステップ２５０において、サービス・ステーション
・パレット７２は、インク残滓を取り除くためプリント
ヘッドを拭き取るため、図７の太線で示されているよう
に、前方向７６に動く。次に、ステップ２５２におい
て、サービス・ステーション・パレット７２は、溶媒芯
１３５が図７の点線位置に来るまで後方向７８に動く。
この位置において芯１３５は黒プリントヘッド６０に押
しつけられ、キャリッジ４０は黒プリントヘッド６０を
走査軸３８に沿って緩やかに前後に往復運動させて、塗
布具１３５から追加の溶媒１３０をプリントヘッドの前
方エッジ２００へしたたらす。

【００８４】溶媒適用ステップ２５４に続いて、拭き取
りステップ２５０が選択的に繰り返される。この後、ス
テップ２５６において、キャリッジ４０はキャップ１７
０に接する位置にプリントヘッド６０−６８を置く。こ
の場合、そり作動器１５０およびカムフォロワ１５２は
図８の点線で示されるように配置されている。次のステ
ップ２５８において、サービス・ステーション・パレッ
ト７２は、後方向７８へ動いて、図８の点線位置から太
線位置までキャップそりの並進運動によって示されるよ
うに、密封のためキャップ１７０を持ち上げる。ステッ
プ２５８に続いて、プリントヘッド６０−６８を印刷可
能状態にするため、ステップ２６０において、サービス
・ステーション・パレット７２は前方向７６に動いて、
プリントヘッドからキャップを取り外す。このキャップ
取り外しステップ２６０の一部分として、選択的に、プ
リントヘッドは、図４および図５に示されているよう
に、テップ２４８と同様にインク吐き捨てを実行し、次
に、図７の太線で示されているように上記ステップ２４
４、２５０と同様のオプションとしての拭き取りステッ
プを実行する。

【００８５】キャップはずしステップ２６０に続いて、
キャリッジ４０は、ステップ２６２においてサービス作
業領域２４２を一時的に出て、ステップ２６４において
パレット７２が後方へ移動することを可能にするように
印刷領域３５に入る。ステップ２６４は、そぎ落としス
テップであって、そこで、図９に示されるように前後方
向７６、７８にサービス・ステーション・パレットを往
復運動させることによってそぎ落とし器２１０がワイパ
ーのクリーニングを行えるように、パレット７２はプリ
ントヘッド・ワイパー・アセンブリ１２５を動かす。図
４に示されているようにワイパーをクリーニングするた
め重力しずく方法を使用して塗布具１３５によってプリ
ントヘッド６０−６６のすべてにインク溶媒が適用され
るとすれば、前述のようにそぎ落としステップはオプシ
ョンである。鼻拭き取りステップ２６６において、サー
ビス・ステーション・パレット７２は前方向７６に動い
て、鼻ワイパー１９０を図１０に示されているように位
置づける。鼻ワイパー位置づけステップ２６６に続い
て、ステップ２８において、キャリッジ４０はサービス
作業領域４２に再び入り、走査軸３８に沿って前後に往
復運動して、鼻ワイパー拭き取りを実行する。次に、ス
テップ２７０において、キャリッジ４０は再びサービス
作業領域４２を出て、印刷領域３５に入って図１に示さ
れるように印刷ジョブを実行する。次に、ステップ２７
２において、サービス・ステーション・パレット７２
は、静止サービス・ステーション・フード２１２の下に
ある休止位置へ後方向７８に移動する。サービス作業ル
ーチンはここで終了する。

【００８６】このように、印刷機構２０の寿命期間にわ
たってプリントヘッド・クリーニング装置８０−８６を
取り替える能力を含め、取り替え可能サービス・ステー
ション７０を使用することによって、種々の利点が実現
される。クリーニング装置８０−８６の種々のコンポー
ネントおよびサブシステムを上記考察する際種々の利点
が指摘された。更に、図１１の流れ図に関するサービス
作業ルーチンの記述から、ステップ２４４のような拭き
取りステップ、吐き捨てステップ２４８、溶媒適用ステ
ップ２５４、キャップかぶせステップ２５８、キャップ
はずしステップ２６０、そぎ落としステップ２６４およ
び鼻拭き取りステップ２６６を含め、インクジェット・
プリントヘッドのサービス作業の方法が完全に記述され
たことは明らかである。また、図１１の方法は、特別の
実施形態において実行される場合がオプションとしての
いくつかのステップおよびバリエーションを開示してい
る。更に、ワイパー１２５をクリーニングする２つの代
替的方法が示されているが、図１０を参照する１つの方
法に従えば、インク残滓はワイパーからそぎ落とされ、
図４に関連して記述される重力しずく方法ではそぎ落と
し器２１１０は不要となる。

【００８７】本明細書において種々の概念および方法の
実施形態が開示されたが、種々の実施形態に関して取り
替え可能サービス・ステーション装置を構築するため種
々のその他小さい修正を使用することができることは明
らかである。例えば、これらのプリントヘッド保守概念
は往復運動式プリントヘッドの文脈において例示されて
はいるが、印刷幅に恒久的に延伸するページ幅アレイ・
プリントヘッドのようなその他のタイプのプリントヘッ
ドのサービス作業にこの概念を拡張することができる点
は明らかである。

【００８８】本発明には、例として次のような実施様態
が含まれる。 (1)インクジェット印刷機構におけるインクジェット・
プリントヘッドをクリーニングするインク溶媒システム
適用システムであって、吐き捨て壷、溶媒室、および、
吐き捨て壷と流体伝達する補助ワイパー室を画定する基
部と、プリントヘッドおよびワイパーの相対運動を通し
てプリントヘッドを拭き取るため補助ワイパー室の上に
配置されるワイパーと、溶媒室の内部に保持されるイン
ク溶媒と、プリントヘッドのエッジが塗布具芯と接触す
る位置に来る時溶媒室からプリントヘッドへインク溶媒
を伝達するように配置される塗布具芯と、を備え、プリ
ントヘッドおよびワイパーの相対運動を通してワイパー
がプリントヘッドのエッジからプリントヘッドの残りの
部分にわたってインク溶媒を拭き取り、過剰なインク溶
媒およびインク残滓がプリントヘッドおよびワイパーか
ら補助ワイパー室に落下する、インク溶媒システム適用
システム。

【００８９】(2)溶媒部屋の内部にインク溶媒で含浸さ
せられる第１の多孔物質の貯蔵器本体を更に備える、前
記(1)に記載のインク溶媒システム適用システム。 (3)貯蔵器本体の第１の多孔物質が第１の毛細管力を持
ち、塗布具芯が第１の毛細管力より強い第２の毛細管力
を持つ第２の多孔物質でできている、前記(2)に記載の
インク溶媒システム適用システム。 (4)補助ワイパー室が、そこを通過する開口部を画定す
る壁によって吐き捨て壷から切り離され、上記過剰なイ
ンク溶媒およびインク残滓が吐き捨て壷に入るようにす
るため上記開口部を通して吐き捨て室と流体伝達を行
う、前記(1)に記載のインク溶媒システム適用システ
ム。 (5)上記壁がワイパーを支持する、前記(4)に記載のイン
ク溶媒システム適用システム。 (6)プリントヘッドのエッジが塗布具芯と接触する位置
に来る時プリントヘッドにインク溶媒を適用するように
配置される傾斜部分を塗布具芯が持つ、前記(1)に記載
のインク溶媒システム適用システム。 (7)塗布具芯の傾斜部分を支持する芯支持機構を更に含
む、前記(6)に記載のインク溶媒システム適用システ
ム。

【００９０】(8)塗布具芯が圧縮可能な泡材料でできて
いて、塗布具芯に接触する位置に来る時プリントヘッド
のエッジに対して実質的に一定の接触力を提供し、その
ためプリントヘッド・エッジが塗布具芯の泡材料を圧縮
してそこからインク溶媒を放出するように芯支持機構が
バイアスされる、前記(7)に記載のインク溶媒システム
適用システム。 (9)線形アレイに配置されたインク噴射ノズルを有する
インクジェット・プリントヘッドをクリーニングするた
めの前記(1)に記載のインク溶媒システム適用システム
であって、ワイパーが上記線形アレイに対して実質的に
平行な方向にプリントヘッドのエッジからプリントヘッ
ドの残りの部分にわたってインク溶媒を拭き取る、イン
ク溶媒システム適用システム。 (10)棚を画定する移動可能パレットを含むサービス・ス
テーションを有するインクジェット・プリントヘッドを
クリーニングするための前記(1)に記載のインク溶媒シ
ステム適用システムであって、上記パレットが相対運動
を行うように基部が棚の範囲内に出入りする、インク溶
媒システム適用システム。

【００９１】(11)インクジェット式印刷機構であって、
エッジを持つインクジェット・プリントヘッドと、棚を
画定する移動可能パレットと、インク吐き捨て壷、溶媒
室および吐き捨て壷と流体伝達する補助ワイパー室を画
定し、上記パレットの棚の範囲内に出入りする基部と、
プリントヘッドおよびワイパーの相対運動を通してプリ
ントヘッドを拭き取るため補助ワイパー室の上に配置さ
れるワイパーと、溶媒室の内部に保持されるインク溶媒
と、プリントヘッドのエッジが塗布具芯と接触する位置
に来る時溶媒室からプリントヘッドへインク溶媒を伝達
するように配置される塗布具芯と、を備え、プリントヘ
ッドおよびワイパーの相対運動を通してワイパーがプリ
ントヘッドのエッジからプリントヘッドの残りの部分に
わたってインク溶媒を拭き取り、過剰なインク溶媒およ
びインク残滓がプリントヘッドおよびワイパーから補助
ワイパー室に落下する、インクジェット式印刷機構。 (12)インクジェット・プリントヘッドが線形アレイに配
置されたインク噴射ノズルを有し、ワイパーが上記線形
アレイに対して実質的に平行な方向にプリントヘッドの
エッジからプリントヘッドの残りの部分にわたってイン
ク溶媒を拭き取るようにパレットがワイパーを動かす、
前記(11)に記載のインクジェット印刷機構。

【００９２】(13)溶媒室の内部にインク溶媒貯蔵器本体
を更に備え、該インク貯蔵器がインク溶媒で含浸させら
れる第１の多孔物質でできている、前記(11)に記載のイ
ンクジェット印刷機構。 (14)貯蔵器本体の第１の多孔物質が第１の毛細管力を持
ち、塗布具芯が第１の毛細管力より強い第２の毛細管力
を持つ第２の多孔物質でできている、前記(11)に記載の
インクジェット印刷機構。 (15)プリントヘッドのエッジが塗布具芯と接触する位置
に来る時プリントヘッドにインク溶媒を適用するように
配置される傾斜部分を塗布具芯が持つ、前記(11)に記載
のインクジェット印刷機構。 (16)塗布具芯が圧縮可能な泡材料でできていて、塗布具
芯に接触する位置に来る時プリントヘッドのエッジに対
して実質的に一定の接触力を提供し、そのためプリント
ヘッド・エッジが塗布具芯の泡材料を圧縮してそこから
インク溶媒を放出するように芯支持機構がバイアスされ
る、前記(15)に記載のインクジェット印刷機構。

【００９３】(17)インクジェット印刷機構におけるイン
クジェット・プリントヘッドをクリーニングする方法で
あって、溶媒室にインク溶媒を貯蔵するステップと、溶
媒室から圧縮可能多孔物質の塗布具芯へインク溶媒を搬
送するステップと、プリントヘッドのエッジを塗布具芯
に接触させるステップと、上記接触ステップの間に、塗
布具芯からプリントヘッド・エッジへインク溶媒を適用
するためプリントヘッドのエッジで塗布具芯を圧縮する
ステップと、ワイパーを用いてプリントヘッドのエッジ
からプリントヘッドの残り部分にわたって上記適用され
たインク溶媒を拭き取るステップと、上記拭き取りステ
ップにおいて、過剰な溶媒およびインク残滓をワイパー
の下に位置する室に収集するステップと、を含む方法。 (18)上記貯蔵ステップが、第１の多孔物質の貯蔵器本体
にインク溶媒を貯蔵するステップを含み、上記搬送する
ステップが、貯蔵器本体の第１の多孔物質に第１の毛細
管力を与え塗布具芯の第２の多孔物質に第１の毛細管力
より強い第２の毛細管力を与えることによって形成され
る毛細管力を通して貯蔵器本体から塗布具芯へインク溶
媒を送るステップを含む、前記(17)に記載の方法。 (19)上記接触ステップが、プリントヘッドの上記エッジ
と接触する位置に塗布具芯を動かすステップを含む、前
記(17)に記載の方法。 (20)線形アレイに配置されたインク噴射ノズルを有する
インクジェット・プリントヘッドをクリーニングするた
めの前記(17)に記載の方法であって、上記拭き取るステ
ップが上記線形アレイに対して実質的に平行な方向にプ
リントヘッドを拭き取るステップを含む、方法。 (21)線形アレイに配置されたインク噴射ノズルを有する
インクジェット・プリントヘッドをクリーニングする前
記(17)に記載の方法であって、上記ふき取りステップ
が、上記線形アレイに対して実質的に平行な方向にプリ
ントヘッドを拭き取るステップを含む、方法。

【００９４】

【発明の効果】本発明によると、印刷機構の使用可能期
間にわたって明瞭なイメージを高い信頼性をもって生成
することができるようにプリントヘッドの正常動作を維
持するインクジェット式印刷機構が実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の取り替え可能なインクジェット・プリ
ントヘッド・クリーナ・サービス・ステーション・シス
テムの１つの形態を含み、例えば約２５mm幅の大きい印
刷帯を各々が持つ軸外インクジェット式プリントヘッド
・セットを備えるインクジェット式印刷機構の１つの形
態としてのインクジェット式プロッタの透視図である。

【図２】図１の幅広印刷帯プリントヘッドのサービス作
業の前の取り替え可能サービス・ステーション・システ
ムの拡大図である。

【図３】図１のサービス・ステーション・システムの取
り替え可能インクジェット・プリントヘッド・クリーナ
装置の分解された部品の拡大図である。

【図４】図１のサービス・ステーション・システムの黒
プリントヘッド・クリーナ装置の拡大側面図である。

【図５】図１のサービス・ステーション・システムのカ
ラー・プリントヘッド・ウリーナ装置の拡大側面図であ
る。

【図６】カラー・プリントヘッドの拭き取り開始の準備
ができている図１の取り替え可能サービス・ステーショ
ン・システムの拡大平面図である。

【図７】プリントヘッドをクリーニングしている状態の
図１の黒プリントヘッド・クリーナ装置の拡大側面図で
ある。

【図８】プリントヘッドをクリーニングしている状態の
図１のカラー・プリントヘッド・クリーナ装置の拡大側
面図である。

【図９】図１の黒プリントヘッド・クリーナ装置のワイ
パー部分の拡大透視図である。

【図１０】プリントヘッドの鼻部分を拭き取っている状
態の図１の黒プリントヘッド・クリーナ装置の拡大側面
図である。

【図１１】図１の取り替え可能サービス・ステーション
・システムを使用するプリントヘッドのサービス作業を
行う１つの方法の流れ図である。

【符号の説明】

６０、６２、６４、６６ プリントヘッド １０２ 基部 １０６ インク溶媒室 １２５ ワイパー １３０ 溶媒 １３２ インク溶媒貯蔵器本体 １３４ 溶媒分配部材 １３５ 塗布具芯 ２２０ 補助ワイパー室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リー・エー・サザランド アメリカ合衆国80526コロラド州フォー ト・コリンズ、ホリホック 4400 (72)発明者 アントニ・ムルシア スペイン、バルセロナ、サント・クガッ ト・デル・バジェス 501、アベニーダ・ グラエルス (72)発明者 クリストファー・テイラー スペイン08190バルセロナ、サント・クガ ット・デル・バジェス 501、アベニー ダ・グラエルス (72)発明者 ジェフ・ラトランド アメリカ合衆国92131カリフォルニア州サ ン・ディエゴ、カミニト・コロラド 10856 (72)発明者 ビー・マイケル・エッカード アメリカ合衆国92007カリフォルニア州カ ーディフ、ウェールズ・プレイス 1136

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インクジェット印刷機構におけるインクジ
   ェット・プリントヘッドをクリーニングするシステムで
   あって、 吐き捨て壷、溶媒室、および、吐き捨て壷と流体伝達す
   る補助ワイパー室を画定する基部と、 プリントヘッドおよびワイパーの相対運動を通してプリ
   ントヘッドを拭き取るため補助ワイパー室の上に配置さ
   れるワイパーと、 溶媒室の内部に保持されるインク溶媒と、 プリントヘッドのエッジが塗布具芯と接触する位置に来
   る時溶媒室からプリントヘッドへインク溶媒を運ぶよう
   に配置される塗布具芯と、を備え、 プリントヘッドおよびワイパーの相対運動を通してワイ
   パーがプリントヘッドのエッジからプリントヘッドの残
   りの部分にわたってインク溶媒を拭き取り、過剰なイン
   ク溶媒およびインク残滓がプリントヘッドおよびワイパ
   ーから補助ワイパー室に落下するようにしたクリーニン
   グ・システム。