JP2001121712A - プリントヘッド用サービスステーション、インクジェット印刷機構およびプリントヘッドの保守方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 互いに不相溶性のインクを担持するペンを置
換する際に汚染を促進しない、改良したプリントヘッド
ワイパおよびワイパスクレイパシステムを提供する。 【解決手段】 インクジェット印刷機構に取り付けられ
る際、互いに不相溶性のインクを分注する交換可能な第
１および第２のプリントヘッド（６０〜６６）を保守す
るサービスステーション（７０）であって、印刷機構
（７０）への取り付け時にインク残滓を拭き取るワイピ
ングストロークと、これに続くインク残滓を掻き取るス
クレイピングストロークとの間で移動可能な第１、第２
のワイパ（８０〜８６）と、これらのいずれかを置き換
え可能に受けて移送する可動パレット（７２）と、互い
に分離した第１の領域および第２の領域を備えた残滓イ
ンク掻き取り用の掻き取り棒とを備えるプリントヘッド
を保守するためのサービスステーションとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】（関連出願）本願は、ともに
１９９９年１月８日付出願の同時係属の、少なくとも１
人の発明者が共通である、米国特許出願第０９／２２
７，３８３号および第０９／２２７，４４９号の一部継
続出願である。本発明は、プリンタ、プロッタ等インク
ジェット印刷機構一般に関する。より詳細には、本発明
は、互いに不相溶性のインクジェットインクを分注する
置き換え可能なインクジェットプリントヘッドを拭くた
めに使用されるプリントヘッドワイパからインク残滓を
清浄するワイパスクレイパシステムを含む、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に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット印刷機構は、プロッタ、
ファクシミリ装置、インクジェットプリンタ等種々の異
なる製品に用いられ、本明細書では一般的に「インク」
といわれる着色剤を用いて像をプリントすることができ
る。これらのインクジェット印刷機構は、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、印刷媒体のページまたはシートの上にインク滴を発
射する。インクジェット印刷機構の中には、十分なイン
クの供給を有するインクカートリッジを、シートを横切
って前後に搬送するものもある。「偏心(off-axis)」シ
ステムとして知られる他のインクジェット印刷機構は、
印刷ゾーンを横切るプリントヘッドキャリッジによりわ
ずか少量のインク供給を推進し、プリントヘッドの進路
から「偏心」して配置されている固定式リザーバに主イ
ンク供給を格納している。典型的には、可撓管または配
管は、偏心している主要リザーバからプリントヘッドカ
ートリッジまでインクを供給するために使用される。マ
ルチカラーカートリッジでは、数本のプリントヘッドと
リザーバを一体化しており、所定色のリザーバ／プリン
トヘッドの各組合せも本明細書中では「ペン」という。

【０００３】各ペンは、インク滴を発射する非常に小さ
いノズルを形成したプリントヘッドを有する。プリント
ヘッド内部にある特定のインク放出機構は、圧電または
サーマルプリントヘッド技術等、当業者には周知の種々
の異なる形式を採用している。たとえば、初期の２つの
サーマルインクジェット放出機構は、本発明の譲受人で
あるヒューレット・パッカード・カンパニーにともに譲
渡されている米国特許第５，２７８，５８４号および第
４，６８３，４８１号に記載されている。サーマルシス
テムでは、インクチャネルと気化室とを含む障壁層が、
ノズルオリフィス板と基板層との間に設けられている。
この基板層は、通常、抵抗体等、気化室内のインクを加
熱するよう付勢される熱素子の線形アレイを含む。加熱
されると、インク小滴は、付勢された抵抗体に対応する
ノズルから放出される。

【０００４】像を印刷するために、プリントヘッドは、
ページ上の印刷ゾーンを横切って前後に走査され、ペン
は、その移動とともにインク滴を発射する。プリントヘ
ッドがシートを横切って移動する際に抵抗体を選択的に
付勢することによって、インクは、パターン状に印刷媒
体に発射され、所望の像（たとえば、画像、図表または
テキスト）を形成する。ノズルは、典型的には、単数ま
たは複数の線形アレイに配置される。２本以上の場合、
２本の線形アレイが、プリントヘッド上に、互いに平行
かつ走査方向に直交して並置される。したがって、ノズ
ルアレイの長さは、プリントスウォースまたはバンドを
画定する。すなわち、プリントヘッドが印刷ゾーンを１
度完全に横切ったことで１つのアレイのすべてのノズル
が連続して発射されると、インクのバンドすなわちスウ
ォースがシートに出現する。このバンドの高さは、ペン
の「スウォース高」として知られており、１回の通過で
最大サイズのインクのパターンが付着される。

【０００５】スウォース高が大きくなると、シートを印
刷する速度が高速になることは明らかである。すなわ
ち、スウォースが高いプリントヘッドほど、像全体をプ
リントするためにシートを通過する回数が少なくなり、
通過回数が少ないほど印刷機構のスループットは大きく
なる。「スループット」は、１分あたりのページレート
としても知られ、印刷機構の購入を決定する際に購入者
が分析する主要な考慮の１つとなることが多い。スルー
プットを大きくするために単にノズルアレイを長くする
ことは、不慣れな人にとって簡単に達成できることのよ
うに思えるかもしれないが、そうではなかった。特にサ
ーマルインクジェットペンの場合、プリントヘッド内部
の基板層のサイズには物理的および／または製造上の制
約がいくつかある。これまでのインクジェットプリント
ヘッドは、トリチャンバ (tri-chamber)カラーのプリン
トヘッドでは５．４ｍｍ（ミリメートル）程度、黒プリ
ントヘッド等モノクロームプリントヘッドでは１２．５
ｍｍ（約半インチ）程度にスウォース高が制限されてい
た。

【０００６】プリントヘッドを清浄および保護するため
に、通常、「サービスステーション」機構がプリンタシ
ャーシ内部に取り付けられ、このステーション上でプリ
ントヘッドを移動させてメンテナンスを行うことができ
る。収納の際、または非印刷期間中、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れおよび乾燥
から密閉シールするキャッピングシステムを含む。キャ
ップには、プリントヘッドで真空吸い上げを行うポンプ
ユニットまたは他の機構に連結される等によって、プラ
イム(prime)しやすくするよう設計されているものもあ
る。動作中、「スピッティング（吐き出し：spittin
g）」として知られるプロセスでは、プリントヘッドの
詰まりは、各ノズルを通して大量のインク滴を発射する
ことによって定期的に清浄され、廃インクは、サービス
ステーションの「インクつぼ（spittoon）」リザーバ部
に収集される。

【０００７】吐き出し後、キャップを外した後、または
時には印刷中、ほとんどのサービスステーションが有す
るエラストマーワイパは、プリントヘッド表面を拭き取
って、インク残滓とともにプリントヘッド表面に集積さ
れた紙塵または他の屑を除去する。他のサービスステー
ションは、インク放出ノズルに隣接するペンの領域を清
浄するための補助ワイピング部材を含む。たとえば、モ
デル７２０Ｃおよび７２２ＣＤｅｓｋＪｅｔ（商標）カ
ラーインクジェットプリンタにおける一対の「泥よけ(m
ud flap)」は、カラーノズル付近の領域を拭き取り、モ
デル２０００および２５００ＤｅｓｉｇｎＪｅｔ（商
標）カラーインクジェットプロッタにおける「スノート
ワイパ(snout wiper)」は、ペンの電気的な相互接続領
域の下にある後部鉛直面を拭き取る。これらのプリンタ
およびプロッタは、ともに、本願の譲受人であるカリフ
ォルニア州パロアルトのヒューレット・パッカード・カ
ンパニーから販売されている。

【０００８】印刷画像の清澄性（clarity）およびコン
トラストを向上するために、最近の研究は、インク自体
の改良に重点を置いている。黒をより濃くし、かつカラ
ーをより鮮やかにした、より高速かつ耐水性の印刷を行
うために、顔料系インクが開発されている。これらの顔
料系インクは、以前の染料系インクに比べて固形物含有
量が高く、新しいインクでは光学的濃度が高くなる。両
タイプのインクとも素早く乾くため、インクジェット印
刷機構は入手しやすく経済的な普通紙、また、近年開発
された特殊コーティングされた用紙、トランスパレンシ
（transparencies）、織地および他の媒体にも高品位の
像を形成することができる。

【０００９】実際、顔料系インクを使用するカートリッ
ジにおいて、ノズル面板を清潔にしておくことは、非常
に大変であることがわかっている。従来、複合インクジ
ェットプリントヘッドの拭き取りを同時かつ全く同一速
度で行っており、これは、カートリッジはすべて同一タ
イプ（色は異なっているが）のインクを含む場合に精密
であった。しかしながら、これらの顔料系インクは、染
料系インクに比べて粘性がないため、顔料系インクに
は、染料系インクに対してこれまで必要とされていたよ
りも拭き取り速度が低速で済む。なお、拭き取り速度に
は制限が少なかったが、これは、拭き取りが非常にゆっ
くりであるため、染料系ペンから余分なインクが吐き出
されてしまう(wick)ことによる。この余分な染料系イン
クは、結局、ワイパに残滓を堆積してしまうため、将来
拭き取り効率の低下を招くとともに他の問題も引き起こ
す。たとえば、ワイパの周囲に過剰な残滓があることに
より、サービスステーションの周りにインクの堆積を招
き、キャップを汚してしまう可能性もある。プリントヘ
ッドキャップの汚れは、無駄なキャッピングがプリント
ヘッドに故障をもたらすことがあるため、カートリッジ
を短寿命にしてしまうおそれがある。

【００１０】実際、スクラブタイプの拭き取りルーチン
は、プリントヘッドからタール状の顔料系インク残滓を
清浄するために好ましい。高速拭き取りを用いて染料系
インクに適応する場合、顔料系インクのワイパを残滓と
完全に接触させないようにする。代わりに、ワイパは、
ジャーク(jerk)またはスタッター(stutter)タイプの動
きでタール状顔料系インク残滓から形成されたバンプ(b
ump)を飛び越してしまい、残滓をプリントヘッドから除
去することができない。場合によっては、この高速ワイ
ピングストローク中、顔料系インクのワイパを湾曲さ
せ、インクを除去するのではなくオリフィス板にこすり
つける(smear)ことで、タール状の残滓を払拭してい
た。したがって、一方のペンの拭き取り要件に適応しよ
うとすると、他方のタイプのペン要件を満たすことを犠
牲にして妥協していた。

【００１１】インクジェット業界の新規プリントヘッド
設計の研究にともない、当業界において「偏心」プリン
タとして知られる永久または半永久的なプリントヘッド
を使用する傾向に向いている。最近の技術におけるブレ
ークスルーにより、従来可能であった高さの二倍である
２５ｍｍ（約１インチ）のスウォース高を有するプリン
トヘッドを開発する希望が得られ、将来、それよりさら
に幅広のスウォースプリントヘッドを開発できる可能性
がある。これらの偏心印刷システムには種々の利点があ
るが、より幅広のスウォース高の可能性により、長くな
ったプリントヘッドにキャップをする際に適度なシール
を均一に提供するためにどのようにするか、ノズルをプ
ライム不足にする(deprime)ことなく長くなったプリン
トヘッドをどのようにシールするか等、従来見られなか
った他の問題をともなう。さらに、偏心プリントヘッド
の永久的または半永久的性質では、プリントヘッド寿命
に亘ってインクスピットをどのように格納するか、プリ
ントヘッド寿命を短縮する可能性のある相当量の摩耗な
くインク残滓をプリントヘッドからどのように拭き取る
か等、保守について格別な配慮が必要となる。

【００１２】この拭き取り目的を達成するために、ヒュ
ーレット・パッカード・カンパニーから販売されている
ＨＰ２０００Ｃカラーインクジェットプリンタでは、ポ
リエチレングリコール（ＰＥＧ）化合物等のインク溶剤
を使用してきた。このシステムにおいて、インク溶剤
は、リザーバと密着させたプラスチックまたは気泡ブロ
ック等の多孔性媒体に格納され、この多孔性ブロック
は、アプリケータ部を、エラストマーワイパがこのアプ
リケータと接触できるように露出させて設けている。ワ
イパは、アプリケータを横切って移動してＰＥＧを収集
し、プリントヘッドを横切って拭き取ることで、集積さ
れたインク残滓を溶解し、プリントヘッドにＰＥＧの非
粘着性(non-stick)コーティングを被膜してインク残滓
の堆積を遅らせている。ワイパは、次に剛性のあるプラ
スチックスクレイパを横切って移動し、溶解されたイン
ク残滓および汚染されたＰＥＧをワイパから除去した
後、次のワイピングストロークを開始する。ＰＥＧ液
は、潤滑剤としても作用するため、ワイパの研磨動作
は、必ずしもプリントヘッドを摩耗するものではない。
残念ながら、この溶解システムは、この拭き取りルーチ
ンを実現するために多数の部品を使用するため、部品が
多様であることで、加工費用、注文、在庫追跡および組
立てが多様となる。さらに、プリンタの寿命に亘り、最
適プリントヘッド保守を維持するためにＰＥＧインク溶
剤を補給する必要があり得る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】インクジェットプリン
タの中には、第１のタイプのインクを担持する１セット
のペンを外して別のタイプのペンを担持する第２セット
のペンと置換することができることが望ましいものもあ
る。このように、インクジェットカートリッジを置換で
きることにより、インクに相溶性がある限り良好に作用
するが、残念ながら、インクのタイプには染料系イン
ク、顔料系インク等相溶性のないものもある。実際、イ
ンクの中には、互いに相溶性のないように特別に設計さ
れているものもある。たとえば、インクジェット印刷に
おいて、特に黒とカラーインクという不相溶性インクを
有する場合には利点がいくつかある。たとえば、カラー
インクと相溶性のない黒インクは、印刷の後ページに沈
着させることで、ページ上で黒インクとカラーインクと
の明確な境界線を形成することができる。しかしなが
ら、このような印刷ページへの沈着はノズル詰まりを引
き起こすおそれがあるため、プリントヘッドでは回避さ
れる必要がある。顔料系インクのｐＨが染料系インクの
ものと調和しないと、顔料系インクの顔料が、染料を溶
液から沈殿させ、ワイパに染料の堆積を引き起こし、こ
れが次にプリントヘッドノズルを詰まらせる可能性があ
る。不相溶性インクからのインク残滓が混合した結果、
凝固沈殿するとともに、他の化学的な相互作用により残
滓を生成したり、またはオリフィス板ノズルに他の物理
的汚染をもたらす。

【００１４】さらに、１つのペンセットからサービスス
テーション要素に残留したインク残滓は、各ペンセット
からのインクが互いに不相溶性のインクを担持している
場合には第２のペンセットのプリントヘッドを汚染する
おそれがある。この不相溶性の問題は、サービスステー
ションワイパの取扱い時には特に重要である。取り替え
可能なプリントヘッド清浄サービスステーションを有す
るシステムにおいて、各ペンセットに別個のプリントヘ
ッドクリーナユニットを設計してもよい。しかしなが
ら、ワイパスクレイパは、インク残滓をワイパから除去
するために使用されるので、サービスステーションフレ
ーム（図１２参照）に搭載された固定静止部材であるこ
とが多く、通常、プリントヘッドクリーナユニットを取
り替える場合にも取り替えない。したがって、ワイパス
クレイパは、不相溶性インクを含有するペンを置換する
際、さらに、その対応する取り替え可能なプリントヘッ
ドクリーナユニットが置換される際には重大な汚染源と
なる。したがって、互いに不相溶性のインクを担持する
ペンを置換する際に汚染を促進しない、改良したプリン
トヘッドワイパおよびワイパスクレイパシステムの必要
性がある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の一態様によれ
ば、インクジェット印刷機構に取り付けられる際、互い
に不相溶性のインクを分注する置き換え可能な第１およ
び第２のインクジェットプリントヘッドのプリントヘッ
ドを保守するサービスステーションが提供される。この
サービスステーションは、印刷機構への取り付け時にイ
ンク残滓を第１のプリントヘッドから拭き取るワイピン
グストロークと、このワイピングストロークに続くイン
ク残滓を掻き取るスクレイピングストロークとの間で移
動可能な第１のワイパを有する。また、サービスステー
ションは、印刷機構への取り付け時にインク残滓を第２
のプリントヘッドから拭き取るワイピングストローク
と、このワイピングストロークに続くインク残滓を掻き
取るスクレイピングストロークとの間で移動可能な第２
のワイパをさらに有する。可動パレットは、第１のワイ
パまたは第２のワイパのいずれかを置き換え可能に受け
て、ワイピングストロークとスクレイピングストローク
とを通して移送する。また、サービスステーションは、
スクレイピングストローク中にパレットに取り付けられ
る際、第１のワイパまたは第２のワイパのいずれかに接
触するように配置される掻き取り棒をさらに有する。掻
き取り棒は、インク残滓を第１のワイパから掻き取る第
１の領域と、インク残滓を第２のワイパから掻き取る第
２の領域とを有し、この第１の領域と第２の領域とが分
離している。

【００１６】本発明の別の一態様によれば、上述したワ
イパスクレイパサービスステーションシステムを含むも
のとして、インクジェット印刷機構が提供される。

【００１７】本発明のさらに別の一態様によれば、イン
クジェット印刷機構に取り付けられる際、互いに不相溶
性のインクを分注する置き換え可能な第１および第２の
プリントヘッドをプリントヘッド保守する方法が提供さ
れる。当該方法は、第１のワイパと、第２のワイパとを
設け、第１の領域と、これと分離される第２の領域とを
有する掻き取り棒をさらに設けるステップを含む。取り
込みステップにおいて、第１のプリントヘッドは印刷機
構のレセプタクルに取り込まれる。拭き取りステップに
おいて、インク残滓は第１のワイパで第１のプリントヘ
ッドから拭き取られ、次に掻き取りステップにおいて、
インク残滓は、掻き取り棒の第１の領域との接触により
第１のワイパから掻き取られる。除去ステップにおい
て、第１のプリントヘッドはレセプタクルから除去さ
れ、取り込みステップにおいて、第２のプリントヘッド
はレセプタクルに取り込まれる。別の拭き取りステップ
において、インク残滓は第２のワイパで第２のプリント
ヘッドから拭き取られた後、掻き取りステップにおい
て、インク残滓は、掻き取り棒の第２の領域との接触に
よって第２のワイパから掻き取られる。

【００１８】本発明の全体的な目的は、互いに不相溶性
のインクジェットインクを担持する置き換え可能なイン
クジェットカートリッジを使用する際、印刷機構の寿命
に亘って鮮明かつ緻密な像を確実に作像するインクジェ
ット印刷機構を提供することである。

【００１９】本発明の別の目的は、互いに不相溶性のイ
ンクジェットインクを分注する２つの置き換え可能なイ
ンクジェットプリントヘッドを拭き取るために使用され
るプリントヘッドワイパからインク残滓を清浄すること
が可能なワイパスクレイパシステムを含む、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および保守方法を提供することであ
る。

【００２０】本発明のさらに別の目的は、特に永久的ま
たは半永久的な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
ムおよび保守方法を提供することである。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明にしたがって構成
される、産業、職場、家庭またはその他の環境におい
て、従来の工学および設計図を印刷するとともに、高品
位のポスタサイズのイメージ等を印刷する際に使用され
る、ここではインクジェットプロッタ２０として図示さ
れるインクジェット印刷機構の一実施形態を示す。種々
のインクジェット印刷機構が市販化されている。たとえ
ば、本発明を実施し得る印刷機構として、いくつか列挙
すれば、デスクトッププリンタ、ポータブル印刷装置、
コピー装置、カメラ、ビデオプリンタ、ファクシミリ機
が挙げられる。便宜上、本発明の概念は、インクジェッ
トプロッタ２０の環境において例示される。

【００２２】各プロッタ要素がモデルごとにばらつくこ
とは明らかであるが、典型的なインクジェットプロッタ
２０は、通常、プラスチック材料からなるハウジングま
たはケーシング２４によって囲まれたシャーシ２２を含
み、それらはともにプロッタ２０のプリント組立部２６
を形成している。プリント組立部２６は、デスクまたは
テーブルトップにより支持されることが明らかである
が、プリント組立部２６を一対の脚組立体２８で支持す
ることが好ましい。また、プロッタ２０は、模式的にマ
イクロプロセッサ３０として図示されるプロッタコント
ローラも含み、ホストデバイス、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描画（ＣＡＤ）
コンピュータシステム（図示せず）等のコンピュータか
ら命令を受信している。また、プロッタコントローラ３
０は、キーパッドを通して提供されるユーザ入力、およ
びケーシング２４の外面に配置された状態表示部３２に
応答して動作するようにしてもよい。また、コンピュー
タホストと結合されるモニタを用いて、ホストコンピュ
ータ上で走行しているプロッタ状態または特定プログラ
ム等視覚情報をオペレータに表示するようにしてもよ
い。パーソナルおよび描画コンピュータ、その入力シス
テム、たとえば、キーボードおよび／またはマウス等な
らびにモニタは、すべて当業者に周知である。

【００２３】従来の印刷媒体ハンドリングシステム（図
示せず）を使用して、ロールから印刷ゾーン３５を介し
て印刷媒体３４の連続シートを送ってもよい。印刷媒体
は、用紙、ポスタボード、織地、トランスパレンシ、マ
イラ等いずれのタイプの適当なシート材料であってもよ
いが、便宜上、用紙を印刷媒体として使用して図示の実
施形態を説明する。キャリッジガイド棒３６は、シャー
シ２２に取り付けられ、走査軸３８を画定するととも
に、ガイド棒３６は、印刷ゾーン３５上を前後往復して
移動するインクジェットキャリッジ４０を摺動可能に支
持している。従来のキャリッジデバイスモータ（図示せ
ず）を用いて、コントローラ３０から受信された制御信
号に応答してキャリッジ４０を駆動するようにしてもよ
い。キャリッジ位置フィードバック情報をコントローラ
３３に提供するために、従来の金属製エンコーダ帯片
（図示せず）が、印刷ゾーン３５の長さ方向に、サービ
ス領域４２を越えて伸長されるようにしてもよい。従来
の光学エンコーダリーダをプリントヘッドキャリッジ４
０の背面に搭載して、エンコーダ帯片によって提供され
る位置情報を読み取るようにしてもよく、これについて
は、たとえば、本発明の譲受人にであるヒューレット・
パッカード・カンパニーに譲渡されている米国特許第
５、２７６、９７０号に記載されている。エンコーダ帯
片リーダを介して位置フィードバック情報を提供する方
法についても、当業者に周知の種々の方法で達成しても
よい。像の印刷が完了すると、キャリッジ４０を用い
て、媒体の末尾部分を横切るように切断機構を引くこと
で、ロール３４の残り部分から像を分断することができ
る。適切なカッタ機構は、本願譲受人であるカリフォル
ニア州パロアルトのヒューレット・パッカード・カンパ
ニーによって製造されたＤｅｓｋＪｅｔ（商標）６５０
Ｃおよび７５０Ｃカラープロッタにおいて市販化されて
いる。勿論、シート分断は、当業者に周知の種々のその
他方法で達成してもよい。さらに、図示のインクジェッ
ト印刷機構は、ロール３４において搬送される媒体上で
はなく予め切り込みの入ったシート上で像を印刷する際
にも使用可能である。

【００２４】印刷ゾーン３５において、媒体シートは、
さらに詳細を図２に示す黒インクカートリッジ５０およ
び３つのモノクロームカラーインクカートリッジ５２、
５４および５６等のインクジェットカートリッジからイ
ンクを受ける。カートリッジ５０〜５６は、当業者には
しばしば「ペン」と呼ばれる。図示の目的で、カラーペ
ン５２、５４および５６は、イエロー、マゼンタおよび
シアンの各色の染料系インクをそれぞれ含有するとして
説明されているが、カラーペン５２〜５６は、実施例に
よっては、顔料系インクを含有するようにしてもよいこ
とは明らかである。また、パラフィン系インク、染料と
顔料の特性を併せ持つハイブリッドまたは合成インク
等、他のタイプのインクをペン５０〜５６に使用しても
よい。図示のプロッタ２０は、各インク（黒、シアン、
マゼンタ、イエロー）の主要の固定式リザーバ（図示せ
ず）がインク供給領域５８に配置される「偏心」インク
配給システムを使用している。この偏心システムにおい
て、ペン５０〜５６は、従来の可撓配管システム（図示
せず）を通って固定式主要リザーバから搬送されるイン
クにより補給されてもよいため、ごく少量のインク供給
が、キャリッジ４０により、プリントヘッド進路から
「偏心」して配設される印刷ゾーン３５を横切って促進
される。本明細書で使用される「ペン」または「カート
リッジ」という用語は、取り替え可能なプリントヘッド
カートリッジも表すようにしてもよく、各ペンには、プ
リントヘッドが印刷ゾーンを往復するのにともなってイ
ンク供給全体を担持するリザーバが設けられている。

【００２５】図示のペン５０、５２、５４および５６
は、プリントヘッド６０、６２、６４および６６をそれ
ぞれ有し、これらが、インクを選択的に放出することで
印刷ゾーン３５の媒体３４のシート上に像を形成してい
る。これらのインクジェットプリントヘッド６０〜６６
には、たとえば、２０乃至２５ミリメートル程度（約１
インチ）の幅以上の大きなプリントスウォースがある
が、本明細書において記載されるプリントヘッド保全の
概念は、これより小型のインクジェットプリントヘッド
についても適用可能である。ここで開示されるプリント
ヘッド６０〜６６を清浄する概念は、完全取り替え可能
なインクジェットカートリッジ、ならびに図示の偏心半
永久または永久プリントヘッドについても等しく当ては
まるが、図示のシステムの利点は、長寿命のプリントヘ
ッドが特に求められる偏心システムにおいてより実現可
能である。

【００２６】プリントヘッド６０、６２、６４および６
６は、複数のノズルが当業者に周知の方法でその中心を
通るように形成されたオリフィス板をそれぞれ有する。
各プリントヘッド６０〜６６のノズルは、通常、少なく
とも１つの、ただし典型的には２つの線形アレイにオリ
フィス板に沿って形成される。したがって、本明細書で
用いられる「線形」という用語は、「ほぼ線形」または
略線形として解釈可能であり、その配置が互いに僅かに
ずれている、たとえば、ジグザグ配置のノズル構成を含
んでもよい。各線形アレイは、通常、走査軸３８と直交
する長手方向に整列され、各アレイの長さは、プリント
ヘッドの１回の通過での最大イメージスウォースを決定
する。図示のプリントヘッド６０〜６６は、サーマルイ
ンクジェットプリントヘッドであるが、圧電プリントヘ
ッド等、他のタイプのプリントヘッドを使用してもよ
い。典型的なサーマルプリントヘッド６０〜６６は、ノ
ズルと対応している複数の抵抗体を含む。選択された抵
抗体を付勢すると、気泡が形成され、ノズルから、ノズ
ルの下にある印刷ゾーン３５の用紙シートにインク小滴
を放出する。プリントヘッド抵抗体は、コントローラ３
０からプリントヘッド４０に搬送されるコマンド制御信
号の発射に応答して選択的に付勢される。

【００２７】（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）図２は、ペン５０〜５
６を、本発明にしたがって構成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７
０によって保守できるように位置決めされるキャリッジ
４０を示す。サービスステーション７０は、並進移動可
能なパレット７２を含み、これが、モータ７４によっ
て、コントローラ３０から受信される駆動信号に応答し
て前後方向７６、７８にラック・ピニオンギアアセンブ
リ７５を通して選択的に駆動される。サービスステーシ
ョン７０は、本発明にしたがって構成される、プリント
ヘッド５０、５２、５４および５６をそれぞれ保守する
４個の取り替え可能なインクジェットプリントヘッドク
リーナユニット８０、８２、８４および８６を含む。ク
リーナユニット８０〜８６は、それぞれ取り付け／取り
外しハンドル８８を含み、クリーナユニット８０〜８６
を、サービスステーションパレット７２によって画定さ
れるそのそれぞれのチャンバまたはストール９０、９
２、９４および９６に取り付け時にオペレータが掴持す
ることができる。取り外した後、クリーナユニット８０
〜８６は、通常、廃棄されて新品と取り替えられるた
め、ユニット８０〜８６は、「使い捨てクリーニングユ
ニット」ということもできるが、消費ユニットをリサイ
クリングセンタに回収して改品することが好ましい。オ
ペレータが、正しいクリーナユニット８０〜８６を対応
のストール９０〜９６に取り付けやすくするために、パ
レット７２は、黒ペン５０に対応する「Ｂ」のマーキン
グ９７等のインディシア（indicia）を設けてもよく、
黒プリントヘッドクリーナユニット８０は「Ｂ」マーキ
ング９８等の他のインディシア（indicia）を設け、オ
ペレータがマーキング９７と照合させて正しい取り付け
を確実に行うことができる。

【００２８】図３は、黒プリントヘッドクリーナユニッ
ト８０と、カラークリーナユニット８２〜８６とを組み
立てる要素を含む、総合クリーナユニットアセンブリ１
００を示す。図で見て一番下付近から上へと辿っていく
と、総合クリーナユニット１００は、ベース１０２を含
み、これに黒色クリーナユニット８０の「Ｂ」マーキン
グ９８等のインディシア（indicia）をラベル１０４が
表し、ラベルはベース１０２の外面に貼着してもよい。
さらに、クリーナユニット８０〜８６を誤ったパレット
ストール９０〜９６に物理的に差し込むことが確実にで
きないようにするために、クリーナユニット８０〜８６
それぞれに固有の一連の取り付けタブは、ベース１０２
の奥の隅１０５に沿って成形し、対応するスロットがパ
レット７２のストール９０〜９６の奥部において供給さ
れている。ベース１０２は、インク溶剤チャンバ１０６
とインクつぼチャンバ１０８とを含む２つのリザーバチ
ャンバを形成する。ベース１０２の他の特徴としては、
４個のカム面またはカムランプ１１０があり、後に説明
するように、プリントヘッドキャッピングおよびアンキ
ャッピングプロセス中に使用される。また、ベース１０
２は、キャップ戻しスプリング取り付け壁１１２と、溶
剤アプリケータスプリング取り付け壁１１４と、黒ワイ
パ取り付け壁１１６と、カラーワイパ取り付け壁１１８
と、を含むクリーナユニット１００の他の要素の異なる
取り付け場所もいくつか形成し、黒とカラーワイパ取り
付け壁１１６および１１８との間にはブレース壁１１９
が延びている。

【００２９】また、総合クリーニングユニットアセンブ
リ１００は、キャップスレッド戻りスプリング１２０を
さらに含み、このスプリングには、ベース１０２のキャ
ップスプリング取り付け壁１１２が受ける取り付けリッ
プ１２２が設けられている。カラークリーナユニット８
２〜８６では、インクつぼ１０８にはインク吸収剤１２
４が充填されており、これは、気泡材料からなることが
好ましいが、種々の他の吸収材料を使用してもよい。吸
収剤１２４は、カラープリントヘッド６２〜６６からイ
ンクスピットを受け、揮発性物質または液体成分が蒸発
する一方このインクを保持し、気泡材料のチャンバ内部
に閉じこめられたインクの固体成分を残している。黒色
クリーナユニット８０のインクつぼ１０８は、空のチャ
ンバとして供給され、クリーナユニットの寿命に亘って
タール状の黒インク残滓で充填している。

【００３０】二枚羽根状のワイパアセンブリ１２５は、
２枚のワイパブレード１２６および１２８を有し、これ
らは、ヒューレット・パッカード・カンパニーの米国特
許第５、６１４、９３０号に記載されるように、湾曲し
ている外側のワイピングエッジと角張った内側のワイピ
ングエッジとで構成されることが好ましい。ワイパアセ
ンブリ１２５は、ベース部１２９を含み、黒色クリーナ
ユニット８０を組み付ける際に黒色ワイパ取り付け壁１
１６を弾性的に掴持している。カラークリーナユニット
８２〜８６を組み付ける場合、ワイパベース１２９は、
カラーワイパ取り付け壁１１８に取り付けられる。ワイ
パアセンブリ１２５のそれぞれは、ニトリルゴム等、可
撓性のある弾性的な非摩耗性(non-abrasive)エラストマ
ー材料で構成されることが好ましく、さらに好ましく
は、エチレンポリプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤ
Ｍ）または匹敵する当業界において周知の他の材料で構
成される。ワイパ１２５について、適当なデュロメー
タ、すなわち、エラストマーの相対硬度は、ショア(Sho
re)Ａスケール３５乃至８０の範囲で選択されてもよ
く、より好ましくは６０乃至８０の範囲であり、さらに
好ましくは７０＋／−５のデュロメータであり、これが
標準的な製造公差の範囲である。

【００３１】黒ペン５０内部の顔料系インクを保守する
ために使用される黒色クリーナユニット８０を組み付け
る際、インク溶剤チャンバ１０６は、インク溶剤１３０
を収容し、該溶剤は、チャンバ１０６に取り付けられた
多孔性溶剤リザーバ本体またはブロック１３２において
保持される。好ましくは、リザーバブロック１３２は、
多孔性材料、たとえば、ポリウレタン発泡体、焼結され
たポリエチレン、または当業者に周知の他の機能性の同
様な材料等の連続気泡熱硬化性プラスチックで形成され
ることが好ましい。インクジェットインク溶剤１３０
は、空気から水分を吸収する吸湿性材料であることが好
ましいが、これは、水分は図示のインクにとって良好な
溶剤であることによる。適切な吸湿性溶剤材料として
は、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、リポニック
（lipponic）エチレングリコール（ＬＥＧ）、ジエチレ
ングリコール（ＤＥＧ）、グリセリンまたはその他、同
様の特性を有する当業者に周知の材料が挙げられる。こ
れらの吸湿性材料は、蒸気圧がほぼゼロであるため、長
期間乾きにくい液体またはゼラチン状の化合物である。
図示の目的で、リザーバブロック１３２には、好ましい
インク溶剤であるＰＥＧが浸漬されている。

【００３２】溶剤１３０をリザーバ１３２から搬送する
ために、黒色クリーナユニット８０は、溶剤アプリケー
タまたは分配部材１３４を含み、リザーバブロック１３
２の下に、アプリケータ芯(wick)１３５とベース１３６
で構成されている。アプリケータ芯１３５を適所で保持
するために、黒色クリーナユニット８０は、芯(wick)ス
プリング１３８を含み、アプリケータ芯１３５の遠端部
を収容するリップ１４０で終端している。芯１３５をさ
らに支持するために、芯スプリングは、二対の支持タブ
１４２をさらに含む。芯スプリング１３８は、ベース１
０２のスプリング取り付け壁１１４により支持される取
り付けタブ１４４を有する。芯スプリング１３８の別の
特徴は、リザーバ固着タブ１４６であり、溶剤リザーバ
ブロック１３２の上部サービス面を覆って休止すること
で、ベース１０２の溶剤チャンバ１０６内部で適宜保持
することができる。

【００３３】また、総合クリーニングユニットアセンブ
リ１００は、キャップスレッド１５０をさらに含み、そ
の活性化壁１５１の背面がプリントヘッドによってキャ
ッピング位置に押しつけられ、前面によりスレッドを休
止位置に戻す。キャップスレッド１５０は、４個のカム
従動子１５２を有し、それらはベース１０２のキャップ
ランプまたはカム１１０に沿って乗っている。このキャ
ップスレッド１５０の内部は、圧縮スプリング１５５を
受けるスプリング受けチャンバ１５４を形成している。
キャップスレッド１５０は、一対の横方向に対向するス
ロット１５６と一対の縦方向に対向するスロット１５８
および１５９とを画定し、スロット１５６および１５８
は、囲いスロットであり、スロット１５９は、クリーナ
ユニットの組付けを助ける上部が開口した端部を有す
る。

【００３４】また、総合クリーニングユニット１００
は、キャップ保持部材１６０をさらに含み、その一対の
横方向に対するピンまたはポスト１６２が、キャップス
レッド１５０の一対のスロット１５６の内部に捕捉され
る。キャップリテーナ１６０は、２つの縦方向に対向す
るピンまたはポスト１６４および１６５をさらに含み、
キャップスレッド１５０のそれぞれのスロット１５８お
よび１５９に収容される。ポスト１６２、１６４および
１６５をスロット１５６、１５８および１５９ならびに
スプリング１５５と併用することで、キャップリテーナ
をキャップスレッド１５０にジンバル取り付けし、リテ
ーナ１６０をＺ軸方向に移動するとともに、Ｘ軸とＹ軸
の間に傾けて、プリントヘッド６０〜６６のシールを助
けている。また、キャップリテーナ１６０は、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をさ
らに含む。また、リテーナ１６０は、上面１６８が、一
連のチャネルまたはトラフを形成し、シール時にプリン
トヘッド６０〜６６がプライム不足にならないように通
気路として作用しているが、これについては、たとえ
ば、本願の譲受人であるヒューレット・パッカード・カ
ンパニーに現在譲渡されている特許許可された米国特許
出願第０８／５６６、２２１号に記載されている。

【００３５】キャップリテーナ１６０の上にはキャップ
リップ部材１７０が載置され、ワイパアセンブリ１２５
に使用される同一材料で構成してもよい。キャップリッ
プ部材１７０は、ベース部１７２が、これを貫通する一
対の取り付け孔１７４を形成し、保持フランジ１６６を
覆ってスリップ嵌め(slip-fit)またはプレス嵌め(press
-fit)される。各保持フランジ１６６のトランクは、ト
ランクの直径より直径が長いヘッドで終端している。各
フランジトランクの長さは、キャップリップベース部１
７２の厚みと略等しくなるように選択されるため、ベー
ス部１７２の上方にはフランジ１６６のヘッドのみが延
在している。持続的な嵌合を確保するために、キャップ
保持ポスト１６６を成形加工してもよい。リップ部材１
７０のエラストマー材料により、取り付け孔１７４を取
り囲む材料は、フランジ１６６のトランク部を弾性的に
掴持して、リテーナ１６０に対してリップアセンブリ１
７０を保持している。リップベース１７２から上方向に
リップ部材１７５が延在し、プリントヘッド６０〜６６
のノズルの周りに、さらに詳細を後述するキャッピング
工程中にこれと接触する際に延在するように寸法されて
いる。キャッピング中にプリントヘッド６０〜６６のノ
ズルをプライム不足にならないようにするために、リッ
プベース１７２は、一対の通気口１７６がこれを通って
延在し、キャッピング持に、リップベース１７２、リッ
プ１７５およびプリントヘッド６０〜６６のオリフィス
板の下部表面によって形成されるシーリングチャンバの
両端に沿って圧力を緩和する助けとなっている。通気孔
１７６により、空気はこのシーリングチャンバから、キ
ャップリテーナ１６０の表面１６８によって画定される
ラビリンス通気路に沿って逃げる。

【００３６】また、総合アセンブリ１００は、ここでは
黒色クリーナユニット８０用として図示されるカバー１
８０をさらに含む。カバー１８０は、４個の上部ランプ
またはカム面１８２を形成し、ベースユニット１０２の
キャップランプ１１０と協働して、キャップスレッド１
５０のカム従動子１５２をその間にクランプし、アンキ
ャップ位置とキャップ位置との間で移動する。カバー１
８０は、キャップ開口部１８４をさらに形成し、リップ
部材１７０がこれを通ってプリントヘッド６０〜６６を
シールする。また、カバー１８０は、インクつぼ開口部
または入口１８５を形成し、これを通ってインクスピッ
トがカラークリーナユニット８２〜８６のカラーインク
つぼ吸収剤１２４に、または黒色クリーナユニット８０
の開口インクつぼ１０８の内部に搬送される。また、カ
バー１８０は、黒色ワイパ開口部１８６をさらに形成
し、ベース１０２の黒色ワイパ取り付け壁１１６に取り
付けられる際、ワイパアセンブリ１２５がこれを通って
延設している。カバー１８０をは、図６に示すように、
カラーワイパ開口部を位置１８８に配置して、ワイパア
センブリ１２５が、ベース１０２のカラーワイパ壁１１
８に取り付けられる際にこれを通って延設できるように
容易に修正され得ることは明らかである。

【００３７】総合クリーナアセンブリ１００は、プリン
トヘッド６０〜６６の後方対向の垂直壁部を清浄するた
めのスノートワイパ１９０をさらに含み、ペン５０〜５
６の電気的な相互接続部まで通じているが、これについ
てはさらに詳細を図１０を用いて説明する。スノートワ
イパ１９０はベース部１９２を含み、これが、カバー１
８０によって形成されるスノートワイパ取り付け溝１９
４に収容される。スノートワイパ１９０は、ワイパブレ
ード１２６および１２８において上述したように、丸形
と角形のワイピングエッジとを組み合わせたものとして
もよいが、スノートワイパがインクをノズルから抜液す
る必要がないため丸みを帯びた矩形のワイピングエッジ
が好ましい。また、ベースカバー１８０は、溶剤アプリ
ケータフード１９５をさらに含み、溶剤アプリケータ芯
１３５と芯スプリング１３８のリップ部１４０の極端部
を組み付け時に遮蔽している。

【００３８】図４および図５は、閉塞(occlusion)また
は遮断(blockage)のプリントヘッドノズルを清浄するス
ピッティングプロセスを示し、図４は、黒ペン５０がイ
ンク小滴１９６をインクつぼ１０８の底部に吐き込む状
態を、図５は、カラーペン５６の１本がカラーインク小
滴１９８を吸収剤１２４上に吐出する状態をそれぞれ示
す。上記で簡単に記載したように、黒プリントヘッドク
リーナ８０のインクつぼ１０８は吸収剤を含まないた
め、リザーバ床の底面に沿って粘性のある黒インク残滓
１９６が蓄積する。カラーインク１９８はパッド１２４
に吸収されて固体を集積する一方、カラーインク１９８
内の揮発性物質を気化させる。黒色顔料系インク１９６
は、カラーインクほど速乾性はなく、粘着性のある(sti
cky)タール状の残滓を形成し、これが、黒プリントヘッ
ドクリーナ８０のインクつぼ１０８のベースに収集され
るという利点がある。

【００３９】図６は、カラークリーナユニット８２〜８
６のワイパアセンブリ１２５の位置において、パレット
７２（はっきりさせるために図６から省略されている）
がクリーナユニットを後ろ方向７８に移動する場合のワ
イピングストロークの開始直前の状態を示す。黒プリン
トヘッド６０を黒色クリーナ８０のワイパアセンブリ１
２５で拭き取るために、キャリッジ４０は、図６で見て
右側に、走査軸３８に沿って移動され、黒色ワイパを黒
プリントヘッドと整列させる。カラープリントヘッドク
リーナ８２〜８６のワイパを黒プリントヘッドクリーナ
８０のワイピング位置からずらすことで、黒プリントヘ
ッド６０を清浄するために利用される方法と比べて、カ
ラープリントヘッド６２〜６６を清浄する際に様々な拭
き取り方式を採用することができるという利点がある。
カラーおよび黒ペンをともに同一速度で拭き取ることが
図示の実施形態では好ましいが、個別の拭き取り方式を
採用できることにより、カラーおよび黒印刷に異なるタ
イプのインクを使用する際に特に有利である。

【００４０】たとえば、いくつかの実施例において、カ
ラー染料系インクに比べて粘性の低い黒色顔料系インク
には低速の拭き取り速度を用いることは有利である。ワ
イピングストロークが低速すぎると、染料系カラーイン
クジェットペン５２〜５６から余分なインクが吐き出さ
れる(wick)。この余分な染料系インクは、結局、ワイパ
に残滓を堆積させてしまうため、将来拭き取り効率の低
下を招くとともに他の問題も引き起こす。実際、タール
状の顔料系インク残滓を黒プリントヘッド６０から清浄
するために、スクラブタイプの拭き取りルーチンが好ま
しい。全てのプリントヘッドを同時に、染料系インクに
適応するように高速で拭き取ることが必要とされれば、
顔料系インクのワイパは、インク残滓と完全な接触がで
きなくなってしまう。代わりに、ワイパは、ジャークま
たはスタッタータイプの動きでタール状顔料系インク残
滓から形成されたバンプを飛び越してしまい、残滓をプ
リントヘッドから除去することができない。カラーワイ
パを黒色ワイパの拭き取り位置からずらすことで、サー
ビスステーション７０は、カラープリントヘッド６２〜
６６を清浄するために使用される拭き取り方式を、黒プ
リントヘッド６０を清浄するために使用されるものと別
に仕立てることができる。

【００４１】図７は、黒プリントヘッド６０を拭き取
る、図示の黒色クリーナ８０のワイパ１２６、１２８に
よるワイピングストロークを示す。このストローク中、
クリーナ８０は、後ろ方向７８に移動され、ワイパブレ
ード１２６の丸形の外側ワイピングエッジがまずプリン
トヘッド６０に接触した後、ブレード１２６の角形の内
側ワイピングエッジが接触する。ブレード１２８の丸形
ワイピングエッジは、ストローク中に溶剤および潤滑剤
として作用する毛管作用によりノズルからインクが吐き
出され、または抜液され、次にブレード１２６の内面に
沿って角形ワイピングエッジに続き、プリントヘッド６
０に残っている吐き出されたインクおよび溶解されたイ
ンク残滓があればこれを除去する機能を奏することが、
ヒューレット・パッカード・カンパニーの米国特許第
５、６１４、９３０号に記載されている。黒プリントヘ
ッド６０を清浄するために使用される同一の拭き取り機
構は、カラープリントヘッド６２〜６６を清浄するため
にも使用され、実際、ブレード１２６、１２８が対称的
な性質であれば、同様のワイピングストロークが前方向
７６でなされ、同一の結果を達成し得ることが明らかで
ある。

【００４２】また、図７は、インク溶剤１３０、ここで
はポリエチレングリコール（ＰＥＧ）３００トリートメ
ント液をプリントヘッド６０の先端２００に塗布するこ
とを示す。上記従来の技術の項で上述したように、ヒュ
ーレット・パッカード・カンパニーのＨＰ２０００Ｃカ
ラーインクジェットプリンタもインク溶剤を使用する
が、ＨＰ２０００Ｃプリンタの溶剤システムは、インク
ジェット印刷ユニットの永久部分であるが、黒プリント
ヘッドクリーナ８０は取り替え可能であるため、本明細
書に開示されるシステムとは異なる。さらに、ＨＰ２０
００Ｃプリンタでは、インク溶剤はまずワイパに塗布さ
れ、次にワイパが溶剤をプリントヘッドに塗布するが、
プリントヘッドクリーナ８０は、溶剤１３０を直接プリ
ントヘッド６０の先端２００に塗布することが、図７の
破線で示されている。

【００４３】再び図４に戻って、溶剤リザーバブロック
１３２は、ボンディングされたナイロン材料で構成され
ることが好ましく、アプリケータ部材１３４は、連続気
泡ポリウレタン発泡体、そして補強スプリング１４０
は、シートメタル材料で構成されることが好ましい。こ
のシステムを用いて、１回の塗布につき、０．５ｍｇ
（ミリグラム）程度の溶剤１３０をプリントヘッド６０
に塗布する。溶剤は、プリントヘッドの表面でインク残
滓を溶解する機能が主にあるが、ワイピングストローク
中に潤滑剤としての第２の機能も供する。ＰＥＧ３００
は、プリントヘッドの寿命を通して、良好なノズル健全
およびオリフィス板の清潔を維持するためにワイパを支
援する好適なトリートメント液である。溶剤リザーバ１
３２およびアプリケータ芯１３８は、１０ｃｃ（立方セ
ンチメートル）程度のインク溶剤１３０を一緒に保管す
るよう寸法されることが好ましいが、図示の実施形態で
は、８ｃｃの溶剤１３０は、さらに好ましい量である。

【００４４】図７の破線で示すようにプリントヘッド６
０の先端２００がアプリケータ１３５に接触すると、液
体１３０は、アプリケータ芯１３５がプリントヘッドに
よって圧迫されて分注される。アプリケータ芯１３５の
発泡体が圧迫されると、溶剤１３０は、発泡体のセルか
らプリントヘッド先端２００に押し出される。芯スプリ
ング１３８は、好ましくは予荷重をもたせて形成され、
プリントヘッド６０によって圧迫されると抗力を与えて
芯１３５の発泡体を支持する。次に液体１３０は、続く
ワイピングストローク中、ワイパ１２６、１２８によっ
てオリフィス板上で分配される。したがって、前回の塗
布からすでにプリントヘッド６０およびワイパ１２６、
１２８にある現在量の溶剤には、それぞれ連続するイン
ク溶剤１３０の分注が加えられる。０．５ｍｇが通常の
塗布である１回の塗布につき、好ましくは、平均０．２
乃至０．８ｍｇの液体を分注することが好ましい。

【００４５】さらに、インク溶剤１３０は、プリントヘ
ッド６０の相互接続側２０２のノンスティック薄膜障壁
として作用する。開発研究において、塗布される液体１
３０があまりに少量であると、インク残滓がオリフィス
板６０上で堆積し、塗布される液体が多すぎると、イン
クと混合される余分な溶剤１３０がペンに堆積し、印刷
ページに周期的に点滴する可能性があることがわかって
きた。さらに、液体が多すぎると、溶剤１３０がプリン
トヘッド６０のノズルに吸入され、ノズルからＰＥＧ溶
剤１３０を清浄するスピッティングルーチンを実行して
いる間に待ち時間を要するペン印刷の問題を引き起こ
す。したがって、多すぎず、少なすぎない所望の量の液
体１３０の塗布は難題となっている。

【００４６】アプリケータ部材１３４は、プリントヘッ
ド６０に溶剤１３０を塗布するとともに、液体１３０を
リザーバブロック１３２からアプリケータ１３５に移送
する機能を果たす。芯部材１３４に選出される材料は、
リザーバブロック１３２の毛管圧力を克服する十分に高
い毛管圧力を有し、かつ図７の破線で示すように液頭が
塗布点まで垂直に上昇するように選択される。たとえ
ば、アプリケータ芯１３５の毛管圧力が上昇する静止状
態は、ＰＥＧ３００溶剤１３０において１５０ｍｍ（ミ
リメートル）を上回る。芯部材１３４に選択される材料
は、自己湿潤性または親水性であるため、材料は、一旦
リザーバブロック１３２と接触すると液体がその自由意
志で充填する。芯部材１３４の他の物理的特性は、発泡
体が、プロッタ２０とともに、発泡体において生じる製
造公差のばらつきの範囲を通して、特定量の液体、ここ
では０．２乃至０．８ミリグラムを塗布するように選択
される。液体分注用途に影響を及ぼす芯部材１３４の主
要な物理的特性の１つは、発泡体の剛性であり、剛性に
起因する主なものとして、圧縮係数、すなわち、発泡体
の事前フェルト(pre-felt)と事後フェルト(post-felt)
厚みの比であり、事後フェルトの厚みが主要因である。
ポリウレタン系ポリマーの物理的特性もアプリケータ部
材１３４の発泡体の剛性に影響を与える。

【００４７】インク溶剤分注システムの別の重要な要素
は、液体リザーバブロック１３２に選択される材料であ
り、好ましくは、物理量２７ｃｃ（立方センチメート
ル）かつＰＥＧ溶剤１３０の吸収容量２５ｃｃの引出成
形された（pultruded）ボンディングナイロン繊維材料
である。リザーバ１３２には、最大５０％容量で充填さ
れ、最大５０％の水分を高湿度条件の大気から吸収する
スペースが可能である。液体リザーバ１３２の上昇高度
毛管圧力(ascending height capillary pressure)は、
ＰＥＧ−３００溶剤１３０において３０乃至４０ｍｍ
（ミリメートル）になるように選択される。この毛管圧
力は、移送中、またはクリーナ８０を直立した場合にＰ
ＥＧ溶剤１３０がリザーバ１３２から漏出しないように
十分に高くなるよう選択されるとともに、液体１３０が
アプリケータ芯部材１３４に自由解放されるように十分
に低くなるようにも選択される。

【００４８】プリントヘッドクリーナ８０のインク溶剤
分注システムを実施する際に重要なもう１つの要素は、
芯スプリング１３８である。芯スプリング１３８は、上
記で図３について簡単に説明したようにアプリケータ芯
１３５を支持し、位置決めする。芯スプリング１３８の
主要な機能は、図７の破線で示すように、アプリケータ
がプリントヘッド先端２００と接触する際にＰＥＧ溶剤
１３０をアプリケータ芯１３５から排出するように周知
の抗力を提供することである。

【００４９】芯スプリング１３８を予荷重で付勢する、
すなわち、芯スプリング１３８を取り付けタブ１４４か
ら後ろ方向７８に倒すことによって、１ニュートン程度
の略一定のスプリング力により予荷重を生成するという
利点がある。この予荷重は、プロッタ２０の組み付け時
にサービスステーション軸位置決め精度と公差のスタッ
クにかかわらず液体分注量を確実に一定にする。たとえ
ば、市販化されている印刷ユニットでは、典型的なプリ
ントヘッドとクリーニングユニットとの間隔のばらつき
は、２乃至４ｍｍ（ミリメートル）の程度とすることが
できる。芯スプリング１３８に予荷重を加えることで、
プリントヘッド先端２００に対するアプリケータ芯１３
５の接触位置のばらつき、および傾斜角度等のばらつき
等、芯スプリング１３８自体の製造上のばらつきのいず
れかに起因するスプリング力のばらつきを最小限に抑え
るという利点がある。

【００５０】好ましくは、芯スプリング１３８は、リッ
プ部１４０に到達する直前に約４５°に湾曲または傾斜
している。この４５°に傾斜された湾曲部により、アプ
リケータ芯１３５は、アプリケータ１３５に対する隅２
００のＺ軸の位置合わせにかかわらず、確実にプリント
ヘッド６０の先端２００のみに接触する。このような、
プリントヘッド先端２００に対向する芯の湾曲部（図７
の破線）を利用することで、プリントヘッド６０と接触
する発泡体の面積は、組み付けられる要素のＺ軸の位置
合わせにかかわらず一定になり、安定した液体塗布を確
保している。さらに、芯スプリング１３８に予荷重を加
えたスプリング力は、アプリケータ１３５に対するプリ
ントヘッド６０の縦軸またはＺ軸の位置合わせにかかわ
らず、後ろ方向７８に一定のＹ軸スプリング力を提供す
るように機能する。したがって、Ｚ軸に位置合わせ不良
があっても、分注される液体の量に及ぼす影響はほとん
どない。これは、芯１３５の傾斜部とプリントヘッド６
０の先端２００との接触の表面積が、その間のＺ軸の位
置合わせ不良にかかわらず略一定であることによる。

【００５１】黒プリントヘッドクリーナ８０のインク溶
剤塗布システム部を使用することで、種々の利点が実現
される。たとえば、インク溶剤１３０を芯１３５で塗布
することで、インク溶剤システムを使用しない他のプリ
ンタと比較して黒プリントヘッド６０の有効寿命(usabl
e life)が延長され、永久的または半永久的なプリント
ヘッド６０等の長寿命プリントヘッドの拭き取りが成功
しやすくなる。インク溶剤１３０の適度なコーティング
がない場合、顔料系インク１９６を分注するオリフィス
板は、汚れでクラスト形成され、結局プリントヘッドの
有効寿命を制限してしまうことが試験でわかった。さら
に、インク溶剤１３０の使用により、オリフィス板に堆
積されたインク残滓が溶解するとともに、インク残滓が
プリントヘッド６０のオリフィス板にさらに付着しない
ように非粘着性液体障壁を提供する。最後に、溶剤１３
０は、ワイパ１２６、１２８を潤滑し、プリントヘッド
に加えられたワイパ接線力を低下するとともにワイパ摩
耗も減少する。

【００５２】また、インク溶剤１３０の使用により、イ
ンク現像に対する制約としてワイパ性(wipability)をな
くすことによって、より広範なインクタイプが使用可能
である。新たなタイプのインクを使用した結果、印刷ペ
ージの品位に関して多数の重要な顧客利点が得られる。
たとえば、（１）高光学密度のインクの使用、（２）高
速スループット（１分あたりのページ数）を可能にし、
（３）耐光性に優れ、（４）耐スミア性(smear fastnes
s)に優れ、（５）耐水性に優れ、（６）全体的な信頼性
向上を可能にする。第１に、黒色顔料系インクの使用に
より、高光学密度が得られ、インクビヒクルに添加され
る黒色顔料のパーセンテージに直接関係する。実際、黒
色顔料系インクカートリッジの初期開発中、顔料負荷
は、インクのワイパ性により制約され、黒色顔料が多す
ぎると黒インク残滓の固体状の塊がオリフィス板に堆積
し、採用される初期のワイピングシステムでは除去する
ことができなかった。ＰＥＧインク溶剤１３０を使用す
ることで、黒色顔料の濃度が高い分注インク１９６であ
っても、オリフィス板をきれいに拭き取ることができる
という利点がある。

【００５３】第２に、１分あたりのページ数で測定され
る高速スループットを達成することでは、インクが速乾
性であることが要求される。しかしながら、速乾性イン
クは、急速に乾き、ワイピングストロークを行う前にオ
リフィス板６０に付着してしまうため、拭き取りにくい
という傾向がある。ＰＥＧインク溶剤１３０の使用は、
乾燥したインクを再溶解するため、次のワイピングスト
ロークによって除去できるという利点がある。

【００５４】第３に、耐光性の向上は、保守しやすいが
しばしば顔料系インクほど耐光性に優れない染料系イン
クと比較して顔料系インクの使用で見られる。保守の観
点から、顔料系インクの問題は、拭き取りにくい固体状
の塊をオリフィス板に形成してしまうことであるが、こ
の問題は、オリフィス板６０をきれいに拭き取ることを
容易にするＰＥＧ溶剤１３０を使用することで解決され
る。

【００５５】第４に、耐スミア性について、インク中の
粘着性のある高分子バインダを用いて耐スミア性を向上
してもよいが、これらのバインダは、紙の繊維とともに
オリフィス板にも付着しやすい。高分子バインダは、イ
ンク溶剤１３０を使用することなくオリフィス板６０か
ら拭き取ることは非常に困難である。したがって、溶剤
１３０を使用することによってこれらの高分子バインダ
は問題でなくなる。

【００５６】第５に、耐水性について、黒インク１９６
の高分子バインダと顔料の両方を使用すると、その両方
は本来水溶性ではないため、インクの耐水性を向上す
る。最終的に、高信頼性について、インクの化学的安定
化は、ペン全体の信頼性に影響し、インク溶剤を使用し
ない場合、特にインククラストがプリントヘッド６０か
ら除去されにくいインク残滓物質の１つであるため、イ
ンククラスト形成を回避するためにインク組成中により
多くの有機物が必要とされる。残念ながら、インク組成
物に有機物を添加することによって顔料定着、ノズル詰
まりおよび凝固の原因ともなり、これらはすべてインク
の信頼性を低下する。したがって、インク溶剤１３０の
使用により、インク組成中の有機物を少量にすることが
必要とされ、この結果、インクの信頼性が高まる。

【００５７】黒プリントヘッドクリーナユニット８０の
液体分注システムを使用することで、種々の他の利点が
実現される。たとえば、特定の実施例および清浄される
プリントヘッドのタイプによって、製品開発中に、種々
の異なる方法、たとえば、芯スプリング１３８のスプリ
ング力を変える（たとえば、曲げ角度を調整し、異なる
スプリング厚みを使用することによって、または異なる
スプリング形状によって）、芯アセンブリ１３４の発泡
体形状を変える、芯アセンブリ１３４の発泡体特性（た
とえば、剛性、１インチあたりの孔数またはベース気泡
材料）を変える、リザーバブロック１３２の材質的特性
（たとえば、密度）を変える、またはリザーバブロック
１３２の充填量を変えることによって液体の量を調整ま
たは調節することができる。したがって、アプリケータ
１３５から分注されるＰＥＧインク溶剤１３０の量を、
予想されるプリンタ用途とサービスステーション保守ル
ーチンの両方に基づいて最適量に仕立てることが可能で
ある。

【００５８】さらに、アプリケータ芯１３５の使用によ
り、溶剤１３０をプリンタにおける動きの一軸のみを使
用して分注する、すなわち、図７の矢印７８で示すよう
に後ろにクリーニングユニット８０を移動することがで
きる。この単一の運動軸システムは、ヒューレット・パ
ッカード・カンパニーのＨＰ２０００Ｃカラーインクジ
ェットプリンタに使用される等、溶剤塗布用のワイパを
回転上昇させる初期の溶剤塗布システムに比べてはるか
に単純である。したがって、溶剤芯アプリケータ１３５
をキャッピングアセンブリ１７０およびキャップスレッ
ド１５０とともに使用することで、取り替え可能なサー
ビスステーション７０の単一軸駆動、すなわちＹ軸に沿
った動きが可能となる。

【００５９】図示の溶剤分注システムの別の利点は、イ
ンク溶剤１３０をリザーバブロック１３２に保管するこ
とで、リザーバ１３２が十分に高い毛管圧力を提供する
ため、出荷中に液体が確実に漏出しないようにして、温
度範囲、湿度範囲のばらつきならびに出荷時の振動等を
含む出荷環境に曝される場合に液体すべてを全方位で保
持することである。さらに、取り替え可能なプリントヘ
ッドクリーナ８０の使用により、新しいインク溶剤１３
０を、クリーナ８０を取り替える都度、補給し、リザー
バは、十分な液体量を担持するのは、プロッタ８０の寿
命全体に亘る必要はなく、クリーナ８０の寿命期間だけ
でよい。さらに、インク溶剤１３０を取り替え可能なク
リーナユニット８０に含有させることによって、顧客
は、印刷機構２０の寿命に亘って液体１３０を別々に補
給または取り替える必要はなくなる。したがって、イン
ク溶剤１３０の取り替えは、顧客にとって根本的にはっ
きりしている、顧客が清浄液１３０を取り替える理由を
認識または理解する必要なくこの補給を可能にする動作
である。

【００６０】図８は、プリントヘッドキャッピングルー
チンを示し、ここでは、シアン清浄ユニット８６によっ
てキャップされるペン５６のシアンプリントヘッドを示
している。ここで、サービスステーションパレット７２
は、キャップスレッド１５０の活性壁１５１が、カム面
１１０と１８２との間にカム従動子１５２が破線で図示
される点で、ペン５６の前方対向面に接触するまで矢印
７８に示す後ろ方向に移動している。さらに後ろ方向７
８の動きにより、図８において実線で示すように、カム
従動子１５２がカム面１１０と１８２の間を上方向に移
動するとキャップスレッド１５０を上昇する。したがっ
て、クリーナユニット８６の線形運動は、カム従動子１
５２がキャップランプ１１０、１８２に沿って上に移動
することによってキャップスレッドが上昇すると、鉛直
運動に移行される。カム面１１０、１８２およびカム従
動子１５２の使用により、パレット７２の純粋な線形運
動によりキャッピングが達成されるため、２つの軸サー
ビスステーション駆動の必要をなくして、キャッピング
を達成するために回転または回転と並進運動の組合せを
必要としないという利点がある。したがって、取り替え
可能なサービスステーションユニット７０は、サービス
機能すべてを達成するために１つのモータ７４のみで済
むため、より高信頼性かつコスト削減とともに最終的な
消費者の省電力も得られる。

【００６１】このクリーナユニット８０〜８６のキャッ
ピング機構は、ヒューレット・パッカード・カンパニー
のＤｅｓｉｇｎＪｅｔ（商標）２５００ＣＰインクジェ
ットプロッタの、上記の従来技術の項で記載した初期の
取り替え可能なプリントヘッドクリーナとかなり異な
る。この初期のシステムでは、キャップ駆動を達成する
には、取り替え可能なサービスステーションユニットを
対応するプリントヘッドに接触させ、２つの駆動軸を必
要とする、すなわちキャッピングを達成するためにサー
ビスステーションを上下左右に移動しなければならなか
った。そうでなければ、取り替え可能なクリーナユニッ
ト８０〜８６は、クリーナユニットの純粋な並進運動に
よりキャッピング上昇を達成するよう設計される。

【００６２】不活動期間中にインクジェットプリントヘ
ッドが空気に曝されると、インクの揮発成分がプリント
ヘッドノズルから蒸発してしまうため、キャッピング動
作は非常に重要である。したがって、エラストマーキャ
ップの使用は、プリントヘッドをシールすることで、プ
リントヘッドの不使用時に塵埃および汚れを含む周囲環
境条件から分離するために実用化されてきた。プリント
ヘッドにシールを形成することによって、キャップは、
揮発性インク成分のノズルからの損失を遅らせるととも
に、ノズルの周りの湿潤環境を維持し、硬いインクプラ
グをその中に形成してノズルをブロックすることがない
ようにしている。さらに、プリントヘッドキャップ１７
０の使用により、クラスティング(crusting)、ベアディ
ング（bearding）およびソフトインクプラグの出現を最
小限に抑え、入来プリントジョブを示すウェイクアップ
信号を受信した後にインクつぼ１０８の中に吐出するの
に最低数の液滴で済むため、スピッティングプロセス中
に費やされるインクを最小限に抑えることができるとい
う利点がある。さらに、ノズルからの蒸気損をなくすこ
とによって、キャップは、ペンにおけるインク残滓の揮
発性物質の濃度を容認できないレベルまで低下すること
がないようにし、これによってペンのインク成分の適正
濃度を維持して、ペン５０〜５６の寿命に亘る高品位の
印刷を果たす。

【００６３】これまでは傾斜機構を用いてキャップを持
ち上げていたが、通常、この動きは、キャップをシーリ
ング位置に持ち上げるためにプリントヘッドおよび／ま
たはキャリッジが負のＸ軸方向に移動するため、プリン
トヘッド走査軸３８と平行に行われていた。（ヒューレ
ット・パッカード・カンパニーのＤｅｓｋＪｅｔ（商
標）８００シリーズカラーインクジェットプリンタにお
いて）他のキャッピングスレッドが回転タンブラに装着
され、または（ヒューレット・パッカード・カンパニー
のＤｅｓｋＪｅｔ（商標）７２０Ｃおよび７２２Ｃモデ
ルのインクジェットプリンタにおいて）並進または摺動
運動を通して、プリントヘッドまたはプリントヘッドキ
ャリッジのいずれかとスレッドの一部が接触すること
で、Ｙ方向に回転運動または後ろ方向の運動がさらに加
わり、棒連結機構を持ち上げてキャッピングを達成して
いた。しかしながら、これまで、図示のプリントヘッド
クリーナ８０〜８６は、線形ノズルアレイと並行および
走査軸３８と直交の方向での水平運動によりキャッピン
グを達成することが知られている第１のものである。そ
して、パレット７２を前方向７６に移動することによっ
てアンキャッピングを達成し、これにより、キャップス
レッド戻りスプリング１２０を活性壁１５１に押しつけ
てキャップスレッド１５０およびキャップ１７０を、図
８の破線で示すように、キャップランプ１１０、１８２
に沿って休止位置に戻す。さらに、キャップスレッド戻
りスプリング１２０の使用により、パレット７２が後ろ
方向に移動するのにともなってキャッピングを徐々に安
定した動きで行うことができるため、キャッピングを徐
々に達成することで、適度なキャップベントを行うこと
ができるが、これについて詳細を後述する。

【００６４】プロッタ２０等、市販のインクジェット印
刷機構では、種々の異なる部品を使用してプリンタを組
み立てる。インクジェット印刷機構２０の各部品は、工
学図面において機械製図において指定された公差の範囲
内でサイズが変化し、各種の処理要因の結果、プラスチ
ックおよび／またはエラストマー成形された部品の冷却
温度等がバッチごとに異なることがある。各要素の形状
の変動は、全ての製造プロセスの正常部分である。各部
品の公差のばらつきは、公差スタック(stack)または距
離の総変動の原因となり、これを跨いで、インクジェッ
トプリントヘッドを適切にシールするようにプリントヘ
ッドキャップを移動しなければならない。したがって、
難問は、これらの各種機械的公差スタックの存在下でキ
ャップとプリントヘッドとの良好な位置合わせを十分に
保証するというものになる。さらに、ペン５０〜５６は
キャリッジ４０内部で取り替え可能であり、かつクリー
ナユニット８０〜８６はパレット７２内部で取り替え可
能であるため、取り替え時に新たなペンおよびクリーナ
はそれぞれの従来品とはサイズが異なることがある。し
たがって、プリントヘッドに、これを破損させるおそれ
のある余分な力を加えることなく適度なシールを確保す
るためにプリントヘッドが適応すべき種々の異なる物理
的障害が存在するおそれがある。

【００６５】キャップシールリップ１７５がプリントヘ
ッドと精確に整列されない場合、周囲空気がキャップに
漏入し、ペンから余分な蒸気損失が発生する。通常、プ
リントヘッドには、図６における、破線とプリントヘッ
ド６０〜６６のオリフィス板の周縁との間の領域に、制
限された目標エリアまたはキャッピングレーストラック
(racetrack)２０６が、キャップリップと接触するため
に残してある。適度なシールを確保するために、キャッ
プリップ１７５は、プリントヘッドと、ともに三次元空
間を画定する６方位または自由度で、すなわち、Ｘ、Ｙ
およびＺ軸方向ならびにθｘ、θｙおよびθｚで表され
るこれらの軸それぞれを中心とする回転方位において揃
えられる必要がある。

【００６６】従来、キャップ／プリントヘッドの位置合
わせを達成するために種々の異なる方法、たとえば、
（１）プリントヘッド上の大きなキャッピングゾーンを
利用する開ループ公差、（２）精密部品の開ループ公
差、（３）大きな力によりプリントヘッドの封入剤ビー
ド(encapsulant bead)部にキャップをするもの、（４）
各種製造調整および較正を用いるもの、（５）電子フィ
ードバックシステムによる自己調整を行うもの、（６）
キャップ用スレッドをペンキャリッジに揃えるもの等が
用いられてきた。このキャップ問題に従来どのように対
応してきたかをよりよく理解するために、これらの各種
方法を簡単に説明していく。

【００６７】第１に、開ループ公差は、プリントヘッド
とキャップとの最大公差スタックを受け入れ、かつＸお
よびＹ方位のばらつきに適応するようにプリントヘッド
において大きな目標エリアまたはキャッピングレースト
ラックを作り上げるための最も単純な解決策と考えられ
ていた。これは、プリントヘッドに対するキャップの配
置を助けるために機械的機構も電子的機構もないため、
「開ループ」アプローチといわれる。この開ループアプ
ローチの重大な欠点は、プリントヘッドに要する廃キャ
ッピングエリアが大きいため、プリントヘッドの全体サ
イズとコストを増大させていることである。特に、プリ
ントヘッドノズルの端部とプリントヘッドのエッジとの
キャップを最小にすることが望ましいが、これは、この
キャップにより、印刷中、媒体のエッジと印刷ゾーンへ
のエントランスとの媒体マージンの許容可能な最小サイ
ズを増大してしまうことによる。顧客は、通常、より多
くの情報または像をシートに印刷できるように非常に小
さい媒体マージンを望む。したがって、プリントヘッド
のキャッピングゾーンが大きいと、印刷ページのマージ
ンが大きくなり、ほとんどの顧客にとって望ましくない
特徴となる。開ループ公差(tolerancing)システムは、
ヒューレット・パッカード・カンパニーのＤｅｓｋＪｅ
ｔ（商標）３００シリーズ、４００シリーズおよび５０
０シリーズの小型フォーマットインクジェットプリンタ
に採用されており、この開ループ公差システムは、Ｘ、
Ｙ、Ｚ、θｘ、θｙおよびθｚの各方位のすべてまたは
一部においてある程度使用されている。

【００６８】第２に、精密部品を有する開ループ公差の
解決策は、キャップとプリントヘッドとの間の、より厳
密な位置合わせを確保するために公差スタックに起因す
るすべての要素において精度公差を使用した。しかしな
がら、精密部品を使用する場合には、高価なプラスチッ
クの使用、プラスチックの射出成形およびシートメタル
パーツの進行系染料(progressive dye)を含む精度ツー
リング(tooling)、ツールの短寿命化、ツールメンテナ
ンスの増加、ベンダとの対話および監視に材料エンジニ
アの配属の増加、歩留まり率の増大および部品の廃品
化、ならびに所要の精密部品を配達可能な人のみを許容
するためのベンダベースの制限を含むいくつもの重大な
不具合がある。さらに、これらの精密部品のコストに見
合うことができたのは、非常に大容量の印刷装置のみで
あった。厳正な公差を使用する実務は、ＤｅｓｋＪｅｔ
（商標）６００シリーズ、７００シリーズおよび８００
シリーズカラーインクジェットプリンタに供給されるも
の等、ヒューレット・パッカード・カンパニーによって
作り上げられた多数のサービスステーションに、ある程
度採用されていた。

【００６９】第３に、大きな力のキャップを封入剤ビー
ドに使用することは、ヒューレット・パッカード・カン
パニーのＤｅｓｋＪｅｔ（商標）７００シリーズ、８０
０シリーズおよびＨＰ２０００Ｃモデルのインクジェッ
トプリンタ、ならびに異なるシール特性を有する２つの
置き換え可能なペンを採用するＤｅｓｋＪｅｔ（商標）
６９３Ｃモデルインクジェットプリンタに採用されてい
た。理想的には、キャップリップは、キャップ力が最小
の良好なシールをもたらすためにプリントヘッドの平滑
な平坦面をシールすべきであるが、各種の公差スタック
に適応する１つのアプローチは、プリントヘッドの非平
坦部をキャッピングレーストラックの一部として使用す
ることである。具体的には、高キャッピング力を使用
し、かつキャップリップが分割(segment)される設計で
作製される場合、プリントヘッドの封入剤ビードエリア
をキャップすることが可能であり、これにより、これら
のセグメントを折り曲げて封入剤ビードの両側でシール
できることがわかっている。このアプローチの例は、ヒ
ューレット・パッカード・カンパニーの米国特許第５、
７１２、６６８号および特許許可された米国特許出願第
０８／５６６、２２１号に記載されている。このアプロ
ーチは、ノズルの端部とペンのエッジとの間のキャッピ
ングゾーンを過剰に大きくする必要なく良好なキャップ
シールが得られるため、印刷シートの媒体マージンも少
なくなる。残念ながら、この封入剤ビードをシールする
方法には、セグメント化されたリップを封入剤ビードに
適合してシールさせるために大きな力が必要とされる
等、不都合がいくつかある。これらの高キャッピング力
により、ペンは、キャリッジに対してこれを探索する基
準(datum)から外れることがあり、このため、キャリッ
ジ自体がプリントヘッドの支持構造を強化することが必
要となる。キャリッジ内部でペンを固着するためのこれ
らの強化支持構造は、材料と製品開発時間の両方におい
て高コストをもたらす。封入剤ビードをシールするため
に使用されるセグメント化されたキャップリップの別の
欠点は、非常に緻密なリップセグメントを成形すること
が困難であり、鋳型からの取り外しの最中に破断してし
まうことが多いため、スクラップ率が高くなり、首尾よ
く成形されるこれらの部品の全体的な部品コストが高く
なる。

【００７０】第４に、製造調整および較正を行うこと
で、組み付け中に各プリンタを調整し、各種の交差スタ
ックを補償することができる。たとえば、ヒューレット
・パッカード・カンパニーのＤｅｓｋＪｅｔ（商標）７
００シリーズおよび８００シリーズインクジェットプリ
ンタは、プリントヘッドに対してサービスステーション
を上下させるためにＺ軸サービスステーション調整を採
用した。一方のシステムにおいて物理的なギア嵌合(gea
r-toothed)の調整システムが使用されたが、もう一方の
システムでは、サービスステーションの下にスライド式
ランプ板を使用していた。これらの調整ルーチンには、
様々な欠点があり、たとえば、組み付け時間がさらに必
要となる、精確なロケーションを設定する際に組み付け
オペレータの判断を必要とする、製品輸送または使用
中、確立されたロケーションから潜在的にドリフトす
る、これらのプリンタに設計または組み込むために部品
が余計に必要とされるということが挙げられる。

【００７１】第５に、電子フィードバックによる自己調
整は、ヒューレット・パッカード・カンパニーのＨＰ２
０００Ｃカラーインクジェットプリンタに採用され、サ
ービスステーションアーキテクチャの一部として光学セ
ンサを組み込むことで、キャップのプリントヘッドの対
する位置をプリンタによって自己修正することができ
る。同様の電子センサシステムが、ヒューレット・パッ
カード・カンパニーのＤｅｓｉｇｎＪｅｔ（商標）２５
００ＣＰインクジェットプロッタにおいて自己較正に使
用された。このシステムの１つの利点は、使用中に公差
スタックが容易にゼロ消去(zero out)されることであっ
た。残念ながら、このシステムには、電子的ハードウェ
ア、機械的ハードウェアおよびソフトウェア開発を余計
に必要とし、これらすべてにより印刷ユニットの全体コ
ストが増大する等の様々な欠点があった。

【００７２】第６に、キャップスレッドをペンキャリッ
ジに位置合わせする解決策は、現在のインクジェットプ
リンタにおいて利用可能な、より一般的な配列の１つで
ある。ペンキャリッジの特徴は、キャップスレッドの特
徴と対をなして単一軸において公差スタックを閉鎖する
ことが一般的であり、この方式は、ヒューレット・パッ
カード・カンパニーのＤｅｓｋＪｅｔ（商標）７００シ
リーズ、８００シリーズ、１２００シリーズおよび１６
００シリーズインクジェットプリンタ、エプソン社のＥ
ＰＳ Ｓｔｙｌｕｓ（商標）モデルインクジェットプリ
ンタ、テキサスインスツルメント社のＭｉｃｒｏＭａｒ
ｃ（商標）インクジェットプリンタ、およびブラザー社
のＭＦＣ−４５００インクジェットプリンタに見られ
る。キャップスレッドをペンキャリッジに位置合わせす
ることの重大な欠点は、各要素の厳正な公差、組み付け
中の機械的調整、および、しばしばプリントヘッドの封
入剤ビードへのキャッピングに対する必要性が残るほど
公差が依然として大きいことである。さらに、ここで記
載する製品について、キャップスレッドのペンキャリッ
ジに対する位置合わせは、６自由度中わずか１または２
でしか発生しないことが一般的である。

【００７３】取り替え可能なサービスユニット８０〜８
６において、キャップスレッド１５０は、図８の破線位
置と実線位置の間に示すように、プリントヘッドをシー
ルするためにカム面１１０、１８２に沿って乗ってい
る。キャップリップ１７５は、鉛直方向上側に移動し、
キャップスレッド１５０がカム面を持ち上げるのにとも
なってプリントヘッドのオリフィス板を押しつける。キ
ャップスレッド活性壁１５１の後方対向面には、図６に
おいて上から見て、一対の垂直整列リブ２０４が設けら
れている。このシステムにおいて、取り替え可能なクリ
ーニングユニット８０〜８６は、Ｙ軸において、および
θｚ回転に対してスレッド１５０をプリントヘッドに直
接整列する。キャップスプリング１５５によって与えら
れるジンバル作用、さらにキャップリテーナ１６０のス
レッド１５０に対する自由浮遊性質により、キャップリ
ップおよびリテーナは傾き、ジンバルが、Ｚ軸におい
て、ならびにθｘおよびθｙ方向での回転に対してキャ
ップをプリントヘッドに整列する。したがって、取り替
え可能なクリーニングユニット８０〜８６のキャッピン
グシステムは、キャップとペンの間で閉ループ整列を可
能にするため、キャップをオリフィス板に対して非常に
精度よく位置決めすることができる。このクリーニング
ユニット８０〜８６によって達成される自己調整ルーチ
ンの結果、公差スタックが小さいため、封入剤ビードを
キャップする必要がなくなり、低キャップ力で信頼性の
あるシールが得られる。Ｘ方向の位置合わせについて、
キャップリップ１７５は、キャップとプリントヘッドと
のＸ方向での開ループ位置合わせを可能にするのに十分
に幅広である、すなわち、各ノズルアレイとプリントヘ
ッドのエッジとの間にはレーストラック２０６に沿って
適度な余裕があるため、軽微な位置合わせ不良を許容す
るとともに、ノズルのシールを危うくせず、また印刷ユ
ニットの全体幅を増大することもない。

【００７４】したがって、取り替え可能なクリーナユニ
ット８０〜８６の自己整列キャッピングシステムを使用
することで実現されるいくつかの利点として、Ｘ、Ｚ、
θｘ、θｙおよびθｚ方位における公差スタックを最小
限に抑えることが挙げられる。さらに、プリントヘッド
封入剤ビードにキャップをする必要がないため、使用す
るキャッピング力全体が少なくなる。さらに、非平坦面
をシールするのに特殊なキャップリップ設計の必要は全
くない。さらに、このキャッピングシステムにより、ノ
ズル行の末尾とペンのエッジの間のギャップを最小限に
することができるため、印刷ページのマージンを少なく
することができる。加えて、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要素すべてについて精度
公差の必要がない。さらに、サービスステーションをＺ
軸方向に向ける等、手間のかかる製造ライン調整が必要
なくなる。さらに、サービスステーションクリーニング
ユニット８０〜８６は、以前のインクジェットプリンタ
の一部に必要とされていた、いずれのタイプの電子的な
自己調整も別個の較正も必要がない。

【００７５】通気は、プリントヘッドノズルに空気を押
し込まず、かつノズルデプライミングをうっかり引き起
こすことのないようにするためのキャッピングプロセス
の重要な側面である。キャップリップ内に単にノッチを
形成する等、プリントヘッドで不完全なシールを形成す
るために、種々の異なる通気システムがこれまで用いら
れてきた。別の通気システムは、キャップスレッドに成
形されたエラストマーリップオンサート(onsert)を使用
し、キャップスレッドの下面に沿って通気路を形成し
て、通気プラグでこれをシールしたものが、ヒューレッ
ト・パッカード・カンパニーの米国特許第５、７１２、
６６８号に記載されている。別の通気方式は、ヒューレ
ット・パッカード・カンパニーのＨＰ２０００Ｃインク
ジェットプリンタに採用され、ここでは、ラビリンス経
路をリムに形成した別個の通気キャップがキャッピング
構造の下面に対してシールされている。別の通気システ
ムは、ヒューレット・パッカード・カンパニーの米国特
許第５、４４８、２７０号に記載されている。ブラザー
社のＭＦＣ−４５００インクジェットプリンタに使用さ
れる別の通気システムは、キャップベントを設けていな
いが、代わりに可撓膜を使用して正圧パルスを吸収して
いる。ダイアフラムを使用する別の通気システムは、ヒ
ューレット・パッカード・カンパニーの米国特許第５、
１４６、２４３号に開示されている。別のキャッピング
構造は、ヒューレット・パッカード・カンパニーの特許
許可された米国特許出願第０８／５６６、２２１号に開
示され、エラストマーシーリングリップ部材の下にある
プラスチックキャップベースに通気路が形成されてい
る。

【００７６】ここで、キャップベントは、キャップベー
ス部１７２、リップ部材１７５およびプリントヘッドオ
リフィス板との間に画定されたプリントヘッドシーリン
グチャンバの中からの圧力を解放する小さな空気の流路
である。キャップベント１７６は、キャップシールリッ
プ１７５がキャッピング中ならびに環境の変化において
圧迫される際にノズルが圧力空気パルスを受けないよう
にしている。これまで、保守の提供には、単一の通気孔
が使用されることが一般的であった。しかしながら、取
り替え可能なクリーニングユニット８０〜８６のキャッ
ピングシステムは、一対の通気孔１７６がシーリングチ
ャンバとリテーナラビリンス経路面１６８とを連結し
て、通気孔１７６から大気に続く通路を形成している、
冗長キャップ通気システムを使用している。一対の冗長
通気孔１７６を使用することで、キャップベント特徴
が、１つの通気孔がインクで詰まっても機能する、たと
えばインクがワイパブレードの一方１２６または１２８
によって通気孔１７６の一方に飛ばされて入ってしまっ
ても、残りの通気孔は引き続き機能している。また、単
一の通気孔は、シール時にオリフィス板から滴下してい
るインクから詰まってしまうことがあるため、冗長通気
孔１７６を使用することで、万が一通気孔の１つが詰ま
ってしまっても通気を容易に行う。

【００７７】キャップリテーナ１６０の表面１６８によ
って画定されるラビリンス通気チャネルまたは溝は、キ
ャップ駆動中に圧力差が形成されないようにするととも
に、プリントヘッドをシールする際に蒸気拡散に対抗す
る経路を形成するように寸法決定される。ラビリンス面
１６８に設けられたチャネルまたは溝の使用に加え、こ
れらの通気路を画定するために、持ち上げられた(eleva
ted)ビードをさらに使用してもよい。キャップリテーナ
におけるラビリンス通気路の精確なサイズおよび方位
は、シーリングチャンバ、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機構のために選択された所望の通気
に対する蒸気拡散特性によって異なる。したがって、一
対の冗長通気孔１７６を大気に通じるラビリンス通気路
とともに、使用することで、キャッピングプロセス中の
圧力パルスをなくすとともに、２つの通気孔の一方が詰
まったとしても通気システムが精確に機能できるという
利点がある。

【００７８】図９は、ここでは黒プリントヘッドクリー
ニングユニット８０のワイパ１２６、１２８を掻き取る
オプション動作を示す。ワイパアセンブリ１２５は、後
ろ方向７８に移動してワイパスクレイパ２１０と接触す
る状態が図示されている。スクレイパ２１０は、上部静
止壁またはフード２１２の内面から下に延在して、サー
ビスステーション７０のフレームの一部を形成してい
る。スクレイパ２１０は、好ましくは、ワイパが後ろ方
向７８に動く際に前ワイピングエッジ２１４が嵌合さ
れ、次に前方向７６に動く際にアセンブリ２００の下を
通過した後に後ろワイピングエッジ２１５が屑をワイパ
から除去する、逆Ｔ字形状の部材である。また、図９の
図には、保持タブ部材２１６が図示され、パレット７２
の一部を形成している。タブ２１６は、ベース１０２の
外面から突出している一対の突起部２１７（図３参照）
に当接したまま休止して、プリントヘッドクリーニング
ユニット、ここではユニット８０をパレット７２のスト
ール９０の中に確実に固着するよう機能する。また、カ
ラーストール９２、９４、９６も同様の保持部材２１６
を設け、それぞれのクリーニングユニット８２、８４お
よび８６をその中に固着している。

【００７９】図９に示す掻き取りステップは、上述した
ものを越えるインク溶剤１３０の量が黒プリントヘッド
６０だけでなくカラープリントヘッド６２〜６６に塗布
される場合のオプション工程と考えることができる。上
述したように、芯１３５によって塗布されるインク溶剤
１３０の量は、外形および寸法、ならびにリザーバブロ
ック１３２、芯ベース１３６および芯部材１３５の物質
的特性を変えることによって容易に変動可能であり、プ
リントヘッドに塗布される溶剤量を増大することができ
る。実際、黒プリントヘッド６０について実験を行った
ところ、溶剤塗布の頻度を増加することによってプリン
トヘッドに塗布される液体１３０の量が増大し、この結
果、図４に示すように、スクレイパレスのインクジェッ
トインク溶剤塗布システムが得られた。

【００８０】溶剤１３０およびインク残滓のワイパにお
ける蓄積は、ワイパに沿った重力の下で下方向に進み(r
un)、図４に示すように、インク溶剤小滴とインク残滓
の混合物２１８によってベース１０２が画定する補助ワ
イパチャンバ２２０に入り込むことがわかった。この溶
剤とインク残滓の混合物２１８は、その後、黒ワイパ取
付壁１１６によって画定される開口部２２２を通って主
インクつぼ１０８に流れ込む。インク溶剤アプリケータ
芯１３５およびリザーバブロック１３２の介在がチャン
バ１０６の内側、各キャッピングアセンブリの下にある
という、同様の変形をカラークリーニングユニット８２
〜８６に加えてもよいことは明らかである。同様に、カ
ラーワイパ壁１１８は、開口部２２２と同様の開口部で
変形してもよく、これによって、インク残滓およびＰＥ
Ｇの混合物(combination)をカラーワイパから滴下して
インクつぼパッド１２４に吸着させることができる。勿
論、かかるスクレイパシステムにおいて、黒インクつぼ
１０８の底部を、吸収剤１２４を小型化したもの等の吸
収材料で裏張りして、このインク溶剤１３０およびそれ
ぞれのワイパ１２８、１２６から滴下するインク残滓２
１８、２２４の追加流量を吸収する助け隣ることが望ま
しいことも明らかである。

【００８１】したがって、図４に示すように、インク溶
剤の追加量を使用することによってワイパを清浄する重
力滴下方法を利用する種々の利点がある。たとえば、ワ
イパスクレイパ２１０をなくすことによって、サービス
ステーションフレームの静止部２１２が、構成だけでな
く成形可能な方法についても簡略化される。さらに、こ
の重力滴下方法を使用することで、ワイパアセンブリ１
２５を自己清浄させることができるため、図９に示す掻
き取りステップに要するサービス時間をなくすことがで
きるため、プリントヘッドサービスに要する時間は少な
くなる。さらに、ワイパスクレイパは、ヒューレット・
パッカード・カンパニーのＤｅｓｋＪｅｔ（商標）８０
０シリーズ、７００シリーズおよびＨＰ２０００Ｃモデ
ルのインクジェットプリンタ等、他のインクジェット印
刷ユニットに採用されてきた。これらの初期の装置にお
いて掻き取りを行う際、スクレイパの下を通るとインク
残滓がワイパブレードから振り落とされ、この飛翔イン
クがしばしば望ましくない場所に着地していた。したが
って、図４に示すワイパを清浄する重力滴下方法の使用
は、パーツ構成を簡略化し、かつ高速サービスを行うと
いう利点があるだけでなく、取り替え可能なサービスス
テーション７０の信頼性を高めることができる。

【００８２】さらに、ワイパスクレイパ２１０がなくな
ったことで、異なるタイプのインクをプリントヘッドキ
ャリッジ４０の同一キャリア部において置き換え可能に
使用する場合には特に有用となる。したがって、ワイパ
スクレイパをなくす場合、インクカートリッジを置換す
る際にワイパスクレイパにおいて１つのタイプのインク
を別のタイプのインクと相互汚染する可能性がなくな
る。別個のワイパスクレイパが必要になることで、溶剤
をワイパに塗布し、溶剤をプリントヘッドに沿って拭き
取った後、ワイパを静止スクレイパ上で掻き取るために
モータが２個必要となるヒューレット・パッカード・カ
ンパニーのＨＰ２０００Ｃカラーインクジェットプリン
タ等のサービスステーションの複雑性が高まる。ヒュー
レット・パッカード・カンパニーのＤｅｓｋＪｅｔ（商
標）７００シリーズおよび８００シリーズインクジェッ
トプリンタ、ＤｅｓｉｇｎＪｅｔ（商標）６００シリー
ズ、７００シリーズおよび８００シリーズインクジェッ
トプロッタ、ＤｅｓｉｇｎＪｅｔ（商標）２５００ＣＰ
インクジェットプロッタ、ＨＰ２０００Ｃプリンタ等、
他のワイパスクレイパもサービスステーションの永久部
品として設計されてきた。他のワイパスクレイパは、ペ
ン自体の一部として設計されていたが、残念ながら印刷
中に残滓が蓄積し、繊維追跡および他の印刷欠陥を招い
ていた。実際、サービスステーションフレームに永久的
に取り付けられているスクレイパを使用する取り替え可
能なサービスステーションを有するシステムであって
も、サービスステーションモジュールの取り替え時、新
たなワイパは、前のクリーナモジュールのワイパを清浄
することから、スクレイパに残っている残滓により汚染
されてしまう。したがって、いくつかの実施例におい
て、別個のワイパスクレイパ２１０を使用することで、
インク溶剤１３０の使用時、特に芯アプリケータ１３５
を使用して塗布する際に、以前のプリンタ設計のような
不可欠ではなく、オプションでの特徴となる。

【００８３】図１０は、プリントヘッドクリーニングユ
ニット８０〜８６の最終動作を示し、パレット７２は、
スノートワイパ１９０が、プリントヘッド６０等、それ
ぞれのプリントヘッドの相互接続面２０２とインタフェ
ース接触するまで、矢印７８の方向に後方に移動してい
る。拭き取り接触すると、パレット７２はそのまま静止
状態になり、プリントヘッドキャリッジ４０は、走査軸
３８と同じくＸ軸方向に沿って前後に往復運動される。
このスノート拭き取りステップは、不要なインク残滓お
よびペンのこの部分に残っているいかなるインク溶剤１
３０も除去する。プリントヘッドのスノート部は、発射
抵抗器とペン５０の電気的相互接続部２３０との間に電
気信号を通信する。ペン相互接続２３０は、対をなすキ
ャリッジ４０の相互接続部２３２を介してコントローラ
３０から信号を受信し、相互接続部２３０および２３２
は、それぞれペン５０〜５６とキャリッジ４０との機械
的／電気的相互接続を形成する。スノート部２０２に残
っているいかなるインク残滓または液体溶剤１３０も、
毛管力により、または消費者がペンを取り外して取り替
えることにより上に移行し、相互接続２３０、２３２間
の短絡を引き起こし、この結果、潜在的なペン故障また
はノズルの一部の故障となり、印刷欠陥をもたらす。

【００８４】これまで、ヒューレット・パッカード・カ
ンパニーのＤｅｓｉｇｎＪｅｔ（商標）２０００および
２５００モデルインクジェットプロッタにおいて、スノ
ートワイパが採用されてきた。他の相互接続ワイパが提
案されているが、これらは、通常、記載のＤｅｓｉｇｎ
Ｊｅｔ（商標）ユニットのように、サービスステーショ
ンフレームの静止部に配置される固定ワイパ、またはプ
リントヘッドキャリッジに固定されるワイパのいずれか
であった。いずれの場合においても、これらの相互接続
スノートワイパは、インクジェット印刷ユニットの永久
的パーツであったため、サービスコールによってのみ取
り替え可能であった。実際、ＤｅｓｉｇｎＪｅｔ（商
標）ユニットにおけるスノートワイパのさらなる欠点
は、４本のペンすべてに同一のワイパを使用しているた
め、インクの相互汚染をもたらし、ノズル板における相
互接続からワイパによって偶発的に拭き取られるおそれ
があることである。

【００８５】したがって、クリーニングユニット８０〜
８６上のスノートワイパ１９０の有意な利点は、クリー
ニングユニット８０〜８６を取り替える都度、スノート
ワイパが取り替えられることである。さらに、各プリン
トヘッド６０〜６６について別個のスノートワイパ１９
０を使用することで、インクの相互汚染のいかなる可能
性もなくす。さらに、スノートワイパ１９０の使用によ
り、インク残滓およびインク溶剤１３０がプリントヘッ
ド６０〜６６の相互接続部２０２に沿って蓄積すること
がなく、スノートワイパ１９０がなければ、プリントジ
ョブ中に最終的に媒体に堆積して重力により滴下して、
プリントジョブを損なうおそれがある。さらに、スノー
トワイパ１９０の使用により、その使用がなければ、ワ
イパアセンブリ１２５によって除去されたであろうイン
ク残滓の一部をプリントヘッドから除去し、図９に示す
固定ワイパの場合にはこの上に蓄積される。したがっ
て、スノートワイパ１９０の使用により、過剰インクの
スクレイパ２１０への堆積が防止される。スノートワイ
パ１９０は、ワイパアセンブリ１２５について上述した
ものと同一材料で構成されることが好ましいが、いくつ
かの実施例においては他の弾性材料がより好ましい場合
もある。さらに、廃インクおよびインク溶剤を単に除去
することに加え、スノートワイパは、液滴放出時に生成
される、印刷媒体にもインクつぼ１０８、１２４にも衝
突しない空中浮遊(airborne)インク分子を浮遊している
インクエーロゾルがあればこれも除去する。

【００８６】図１１は、キャリッジ４０に取り付けられ
るプリントヘッド６０〜６６を保守する、取り替え可能
なサービスステーション７０を動作する一態様を示すフ
ローチャートである。図１１のフロー図において、左列
のブロックは、すべてサービスステーションパレット７
２の動きを示し、右列のブロックは、すべて走査軸３８
に沿ったプリントヘッドキャリッジ４０の動きを示して
いる。サービスステーションパレット７２もキャリッジ
４０の動きも、プロッタコントローラ３０から受信され
る制御信号に応答する。ここで、サービスルーチンは、
プリントジョブの完了に続いて開始し、キャリッジ４０
は、印刷ゾーン３５に配置される。第１のステップ２４
０において、サービスステーションパレット７２は、図
１１において「前方向７６」と表される前方向位置に対
する方向７６に移動され、一方図１１の後ろ方向の動き
は「後ろ方向７８」として示され、いずれも図中矢印７
６および７８を指している。第１のステップ２４０に次
いでステップ２４２において、キャリッジ４０は、サー
ビス領域４２に入る。

【００８７】サービス領域４２に入ると、サービスステ
ーションパレット７２は、図７の実線で示すような後ろ
方向７８に移動してプリントヘッドを拭き取るオプショ
ナルステップ２４４を実行する。図１１のフローチャー
トにおける拭き取りへの参照は単に図７を表すが、拭き
取りが図７の実線で図示されることがステップ２４４か
ら暗示される。オプショナルステップ２４４に続いて、
または実行されない場合にはステップ２４２に続いて別
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、図４および図５において黒およびカラープ
リントヘッドについてそれぞれ図示するように、後ろ方
向７８にスピット位置へ移動される。ステップ２４８に
おいて、キャリッジ４０は、プリントヘッド６０〜６６
をインクつぼ１０８および吸収剤１２４上にそれぞれ位
置決めして、ペンは黒インク１９６およびカラーインク
１９８を図４および図５にそれぞれ図示するように吐出
（spit）することが理解される。

【００８８】スピッティングステップに続いて、サービ
スステーションパレット７２は、前方向７６に移動し
て、図７の実線で示すようにプリントヘッドを拭き取っ
ていずれのインク残滓も清浄するオプショナルステップ
２５０を取ってもよい。このオプショナル拭き取りステ
ップに続いて、サービスステーションパレット７２は、
溶剤芯１３５が図７の破線になるまでステップ２５２に
おいて後ろ方向７８に移動する。この位置において、芯
１３５が黒プリントヘッド６０を押しつけながら、ステ
ップ２５４が実行され、キャリッジ４０は、黒プリント
ヘッド６０を走査軸３８に沿って前後にゆっくりと往復
して、追加溶剤１３０をアプリケータ１３５から吐き出
し、プリントヘッドの先端２００に塗布する。

【００８９】溶剤塗布ステップ２５４に続いて、拭き取
りステップ２５０をオプションとして繰り返してもよ
い。この後、キャリッジ４０は、ステップ２５６におい
てキャップ１７０に隣接してプリントヘッド６０〜６６
を配置し、スレッドアクチュエータ１５０およびカム従
動子１５２が図８に破線で図示される。ステップ２５６
に続いて、サービスステーションパレット７２は、ステ
ップ２５８において後ろ方向７８に移動し、図８の破線
から実線位置へのキャップスレッドの推移によって図示
されるようにキャップ１７０を持ち上げてシールする。
シールまたはキャッピングステップ２５８に続いて、プ
リントヘッド６０〜６６の印刷準備のために、ステップ
２６０が実行され、サービスステーションパレット７２
が前方向７６に移動して、プリントヘッドのキャップを
外す。このアンキャッピングステップ２６０の一部とし
て、プリントヘッドを、図４および図５に示すように、
上述したようにスピッティングステップ２４８に対して
オプションとしてスピットしてもよく、このスピッティ
ングの後、図７の実線で示すように、ステップ２４４、
２５０等のオプショナルな拭き取りステップに続く。

【００９０】アンキャッピングステップ２６０に続い
て、キャリッジ４０は、ステップ２６２においてサービ
ス領域２４２をすぐに退出して印刷ゾーン３５に入り、
これによりステップ２６４においてパレット７２が後ろ
方向に移動する。ステップ２６４は、掻き取りステップ
であり、パレット７２は、サービスステーションパレッ
トを図９に示すように前方向および後ろ方向７６、７８
に往復することによって、スクレイパ２１０がワイパ１
２５を清浄できるようにプリントヘッドワイパアセンブ
リ１２５を移動する。上述したように、掻き取りステッ
プ２６４は、インク溶剤がアプリケータ１３５によっ
て、重力滴下方法を用いてプリントヘッド６０〜６６の
すべてに塗布されて、図４に示すようにワイパを清浄す
る場合のオプショナルステップである。スノートワイピ
ングステップ２６６において、サービスステーションパ
レット７２が、図１０に示すようにスノートワイパ１９
０の位置まで前方向７６に移動する。スノート位置決め
ステップ２６６に続いて、キャリッジ４０は、次にステ
ップ２６８においてサービス領域４２に再び入り、走査
軸３８に沿って前後に往復してスノートワイピングステ
ップを行う。スノートワイピングステップ２６８に続い
て退出ステップ２７０において、キャリッジ４０は、図
１に示すように、再びサービス領域４２を退出して印刷
ゾーン３５に入り、プリントジョブを実行する。退出ス
テップ２７０に続いて、ステップ２７２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の下の休止位置まで後ろ方向７８に
移動してサービスルーチンが完了する。

【００９１】図１２は、黒色クリーニングユニット８０
上を延在するワイパ掻き取り棒２１０の構成を、イエロ
ークリーニングユニット８２上を延在する掻き取り棒２
１０’、マゼンタクリーニングユニット８４上を延在す
るマゼンタ掻き取り棒２１０’’およびシアンクリーニ
ングユニット８６上を延在するシアン掻き取り棒２１
０’’’（はっきりさせるために図１２の図から省略）
とともに示す。本発明にしたがって構成される、改良さ
れたデュアルワイパスクレイパシステム３００の代替の
実施形態を図１３に示す。図１２のスクレイパシステム
において、ワイパアセンブリ１２５のブレード１２６、
１２８からはじかれたインク残滓は、一連の壁３０２、
３０４、３０６および３０８によって隣接のプリントヘ
ッドクリーニングユニットの汚染から分離される。壁３
０４は黒とイエローの掻き取り棒２１０および２１０’
を分離し、壁３０６はイエローとマゼンタの掻き取り棒
２１０’および２１０’’を分離し、壁３０８はマゼン
タとシアンの掻き取り棒２１０’’および２１０’’’
を分離する。掻き取り棒には、シアン掻き取り棒２１
０’’’の外側(outboard side)に隣接して端壁も設
け、黒色掻き取り棒２１０の外側に沿って壁３０２につ
いて図示のように構成される。

【００９２】上記の従来の技術の項で説明したように、
実施例によっては、オペレータが、第１のタイプのイン
クを担持する第１組のインクジェットカートリッジ５０
〜５６と、この第１のセットのインクと相溶性のない別
のタイプのインクを担持する第２組のインクジェットカ
ートリッジとを置換しようとする場合もあり得る。たと
えば、オペレータは、通常のデスクトップ印刷用に設計
されるペンのセットと、野外環境に耐えられるように、
耐水性により優れたインクを必要とするビルボード(広
告)ポスターの印刷用に設計されるペンのセットとを切
替えるようにしてもよい。代替として、蛍光色等、カス
タムミックスされた色を担持する単一カートリッジを単
に取り替えることが望ましい場合もある。テキストまた
は機械設計図等黒インクのみを印刷する場合のスループ
ット（１分あたりのページ数において通常測定される出
力速度）を高めるために、オペレータは、カラーカート
リッジ５２〜５６を取り出してプリントヘッドカートリ
ッジ４０にすべて黒カートリッジ５０を装入してもよ
い。カラーペン５２〜５６が染料系インクを担持し、黒
ペン５０が顔料系インクを担持していた場合、オペレー
タは、イエロー、マゼンタおよびシアンの各クリーニン
グユニット８２、８４および８６を黒色クリーニングユ
ニット８０と取り替える必要がさらにある。上記の従来
の技術の項で簡単に説明したように、染料系カラーイン
クと顔料系黒インクとは、相溶性ではなく、ともに凝固
し合うため、掻き取り棒２１０’、２１０’’および２
１０’’’がペンセットを置換する際に相互汚染の汚染
源として残る。

【００９３】この相互汚染の問題は、図１３に示すデュ
アル掻き取り棒システム３００を使用することで完全に
回避される。ここで、各クリーニングユニット８０〜８
６のスクレイパ領域は、中間に追加した壁の使用によっ
て２つのスクレイパ領域に分割されていることがわか
る。掻き取り棒３１０は、サービスステーション上部フ
レーム２１２の内面から下に延在する一体型の剛性プラ
スチック構造としてもよい。カラーペン５２〜５６を黒
ペン５０と取り替えることで大きな黒インクプリントジ
ョブを印刷する際のスループットを増大する等の具体的
な例において、デュアル掻き取り棒システム３１０の構
成および動作がよりよく理解され得る。この例におい
て、デュアル掻き取り棒３１０は、黒色クリーニングユ
ニット８０に黒色スクレイパ領域３１１とカラースクレ
イパ領域３１２とが設けられ、イエロークリーニングユ
ニット８２に黒色スクレイパ領域３１３とカラースクレ
イパ領域３１４とが設けられ、マゼンタクリーニングユ
ニット８４に黒色スクレイパ領域３１５とカラースクレ
イパ領域３１６とが設けられ、マゼンタクリーニングユ
ニット８４には黒色スクレイパ領域３１７とともにカラ
ースクレイパ領域（はっきりさせるために図１３では省
略されている）が設けられ、他のカラー掻き取り棒３１
２、３１４および３１６に図示するように構成可能であ
る。掻き取り棒３１１〜３１７は、スクレイパ２１０に
ついて図９および図１２を参照して上述したものと同一
構造の逆Ｔ字形状であり、前部ワイピングエッジ２１４
と後部ワイピングエッジ２１５とで終端している。好ま
しい実施形態において、この逆Ｔ字状のスクレーピング
エッジ２１４、２１５のエッジは、「Times Roman」字
体のＴを逆にしたように上向きに曲がっているため、こ
れらのエッジによりインクレセプタクルまたはトラフを
形成し、小匙１杯程度の半固体状のインク残滓を、時間
の経過とともにこれらのリザーバ間にこの残滓が徐々に
広がらないように、インクジェット印刷機構の寿命に亘
って保有できるような寸法に形成されることが好まし
い。掻き取り棒３１０は、黒色クリーニングユニット８
０に隣接して右側端壁３２０を設けている。デュアルス
クレイパ領域３１１〜３１７を互いに分離するために、
掻き取り棒３１０には、一連の中間壁３２１、３２２、
３２３、３２４、３２５および３２６、ならびに黒色ス
クレイパ領域３１７と境界面を接する追加の中間壁も設
けられている。シアンクリーニングユニット８６の外側
エッジでは、掻き取り棒３１０は、左側端壁（はっきり
させるために図１３では省略される）を右側端壁３２０
に図示したように構成してもよい。

【００９４】図１３を検討して、黒プリントヘッドクリ
ーナ８０がサービスステーションパレット７２のストー
ル９０、９２、９４および９６のそれぞれに取り付けら
れると、ワイパアセンブリ１２５は、黒色掻き取り棒３
１１、３１３、３１５および３１７の下を通過すること
によってインク残滓が清浄される。カラークリーニング
ユニット８２、８４および８６がパレット７２のストー
ル９２、９４および９６に取り付けられると、それぞれ
のワイパアセンブリ１２５は、イエローおよびマゼンタ
ワイパのスクレイパ領域３１４および３１６等、カラー
掻き取り棒の下を通過することによって清浄される。カ
ラープリントヘッドがキャリッジ４０において黒プリン
トヘッド５０の通常位置に取り付けられ、黒色クリーニ
ングユニット８０がユニット８２等カラークリーニング
ユニットと取り替えられると、カラーワイパアセンブリ
は、掻き取り棒３１２によって清浄される。したがっ
て、絶縁壁３２１、３２３および３２５ならびに、明確
にするために図１３の図から省略されているスクレイパ
領域３１７の左側の中間壁は、それぞれペンとクリーニ
ングユニットを置換した後、掻き取り棒においてインク
残滓の相互汚染を止めさせるように作用する。

【００９５】図示の目的で、カラーペン５２〜５６と一
連の黒ペン５０との置換を用いてデュアル掻き取り棒シ
ステム３００の動作を説明してきたが、任意のタイプの
不相溶性インクを有するペンとクリーニングユニットと
を置換する場合にデュアル掻き取り棒システム３００を
使用してもよいことは明らかである。たとえば、マゼン
タの染料系インクは、クリーニングユニット８４におい
てサービスされてもよいが、不相溶性の顔料系マゼンタ
インクは、ワイパアセンブリ１２５を黒色ワイパ取り付
け壁（図３および図４参照）に取り付けて構成すること
によってクリーニングユニットをサービスされるため、
ワイパブレードは、カバーアセンブリ１８０に設けられ
たスロット１８６を通って延設する。かかるクリーニン
グユニット構成により、顔料系マゼンタインクワイパを
掻き取り棒３１５で清浄することができる。

【００９６】（結論）取り替え可能なサービスステーシ
ョン７０を使用することによって、印刷機構２０の寿命
に亘って、プリントヘッドクリーニングユニット８０〜
８６を取り替えることができる等、種々の利点が実現さ
れる。デュアル掻き取り棒システム３００を使用するこ
とで、カートリッジ５０〜５６を不相溶性インクを含有
する１セットのインクカートリッジと置換することによ
って、また、サービスステーションクリーニングユニッ
ト８０〜８６を代替のセットの掻き取り棒３１２、３１
３、３１５および３１７を使用するような構成の新たな
セットのクリーニングユニットと置換することによっ
て、２つの不相溶性インクセットは、置き換え可能であ
り、プロッタ２０において使用可能であるという利点が
ある。異なるタイプのインクは、異なる保守が必要とな
ることは明らかである。たとえば、あるセットのインク
は別のセットに比べて集中的な掻き取り動作が必要にな
る場合もある。このような集中的な掻き取り動作は、一
方のセットの掻き取り棒を他方のセットより長くしてや
ることによって容易に達成され、このより集中的な掻き
取りを要するインクセットのワイパとのインタフェース
掻き取り接触は、かかる集中的な掻き取りを必要としな
いものに比べて大きくすることができる。さらに、図示
の実施形態は、永久的に取り付けられる掻き取り棒を示
しているが、この掻き取り棒を取り替え可能にして、イ
ンクジェット印刷機構の有効寿命を延長することも可能
であることが、本明細書の教示から明らかである。

【００９７】クリーニングユニット８０〜８６の各種要
素およびサブシステムを説明するに当たって、様々な利
点を上記に記載してきた。さらに、図１１のフローチャ
ートに関するサービスルーチンの説明から、２４４等の
拭き取りステップ、スピッティングステップ２４８、溶
剤塗布ステップ２５４、キャッピングステップ２５８、
アンキャッピングステップ２６０、掻き取りステップ２
６４およびスノートワイピングステップ２６６を含むイ
ンクジェットプリントヘッドをサービスする方法が上記
に十分に説明されており、図１１の方法は、具体的な実
施において実行され得るいくつかのオプショナルステッ
プおよび変形例も開示している。さらに、ワイパ１２５
を清浄するいくつかの代替の方法も説明してきたが、１
つは図１０を参照して、ワイパからインク残滓がスクラ
ップされ、別の例は図４を参照して、スクレイパ２１０
が不要になり、デュアル掻き取り棒システム３００が、
置き換え可能な互いに不相溶性のインクセットとともに
使用される。各種の軽微な変形を使用して各種の実施に
おいて取り替え可能なサービスステーションユニットを
構成するとともに本明細書中に開示される概念および方
法を実施し得ることは明らかである。たとえば、これら
のプリントヘッド保全概念を往復移動するプリントヘッ
ドの文脈で説明してきたが、印刷ゾーン幅に最大限広が
るページ幅アレイプリントヘッド等、その他のタイプの
プリントヘッドの保守にも拡大し得ることは明らかであ
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一形
態を含む、インクジェット印刷機構、ここではインクジ
ェットプロッタの一形態において、たとえば約２５―２
５ｍｍ（１インチ）幅の大きなプリントスウォースをそ
れぞれ有する１セットの偏心インクジェットプリントヘ
ッドを保守することを示す斜視図である。

【図２】取り替え可能なサービスステーションシステム
において、図１の幅広スウォースプリントヘッドを保守
する前の状態を示す拡大斜視図である。

【図３】図１のサービスステーションシステムの取り替
え可能なインクジェットプリントヘッドクリーナユニッ
トの拡大分解斜視図である。

【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において、そのインクつぼ部が、黒
プリントヘッドからインクスピットを収容する状態を示
す拡大分断側面図である

【図５】図１のサービスステーションシステムのカラー
プリントヘッドクリーナユニットにおいて、そのインク
つぼ部が、印刷機構の対応カラープリントヘッドからイ
ンクスピットを収容する状態を示す拡大分断側面図であ
る。

【図６】図１の取り替え可能なサービスステーションシ
ステムにおいて、カラープリントヘッドの拭き取りを開
始できる状態を示す拡大上面図である。

【図７】図１の黒プリントヘッドクリーナユニットが黒
プリントヘッドを拭き取る状態を実線で表し、破線で
は、そのアプリケータがインク溶剤を黒プリントヘッド
に塗布する状態を示す拡大側面図である。

【図８】図１のカラープリントヘッドクリーナユニット
が、対応のカラープリントヘッドをキャップしている状
態を示す拡大側面図である。

【図９】図１の黒プリントヘッドクリーナユニットのワ
イパ部において、ワイパ部からインク残滓を掻き取る直
前の状態を示す拡大斜視図である。

【図１０】図１の黒プリントヘッドクリーナユニットに
おいて、黒プリントヘッドのスノート部を拭き取る状態
を示す拡大側面図である。

【図１１】図１の取り替え可能なサービスステーション
システムを用いてプリントヘッドを保守する１つの方法
を説明するフローチャートである。

【図１２】図１のプリントヘッドクリーナユニットの３
本に配置される、図９のワイパスクレイパ棒の拡大分断
斜視図である。

【図１３】互いに不相溶性のインクジェットインクを分
注する置き換え可能なインクジェットプリントヘッドを
拭き取ることが可能な改良ワイパスクレイパシステムを
有する、本発明の別の取り替え可能なサービスステーシ
ョンシステムの一形態の拡大分断斜視図である。

【符号の説明】

２０ インクジェット印刷機構 ３５ 印刷ゾーン ４０ キャリッジ ４２ サービス領域 ６０ 黒プリントヘッド ６２、６４、６６ カラープリントヘッド ７０ サービスステーション ７２ パレット ８０ 黒色クリーナユニット（ワイパ） ８２、８４、８６ カラークリーナユニット（ワイ
パ） ９０、９２、９４、９６ レセプタクル １２５ ワイパアセンブリ ２１２ フレーム ２１４、２１５ 逆Ｔ字形状のワイピングエッジ ３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６、３
１７ 掻き取り棒 ３１０、３２２、３２４、３２６ 側壁 ３２１、３２３、３２５ 中間壁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エリック・ジェイ・ジョンソン アメリカ合衆国カリフォルニア州95821, サクラメント，アンナ・ウェイ 2501 (72)発明者 リー・エイ・スザーランド スペイン国バルセロナ，サン・クガット・ デル・バレス 08190，サン・サルバドア １ ２オー ５エイ (72)発明者 アントーニ・ムルシア スペイン国バルセロナ，サン・クガット・ デル・バレス 08190，サン・サルバドア １ ２オー ５エイ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクジェット印刷機構に取り付けられ
   る際、互いに不相溶性のインクを分注する置き換え可能
   な第１および第２のプリントヘッドを保守するプリント
   ヘッド用サービスステーションであって、 前記印刷機構への取り付け時にインク残滓を前記第１の
   プリントヘッドから拭き取るワイピングストロークと、
   前記ワイピングストロークに続く前記インク残滓を掻き
   取るスクレイピングストロークとの間で移動可能な第１
   のワイパと、 前記印刷機構への取り付け時にインク残滓を前記第２の
   プリントヘッドから拭き取るワイピングストロークと、
   前記ワイピングストロークに続く前記インク残滓を掻き
   取るスクレイピングストロークとの間で移動可能な第２
   のワイパと、 前記第１のワイパまたは前記第２のワイパのいずれかを
   置き換え可能に受けて、前記ワイピングストロークと前
   記スクレイピングストロークとを通して移送する可動パ
   レットと、 前記スクレイピングストローク中に前記パレットに取り
   付けられる際、前記第１のワイパまたは前記第２のワイ
   パのいずれかに接触するように配置される掻き取り棒で
   あって、インク残滓を前記第１のワイパから掻き取る第
   １の領域と、インク残滓を前記第２のワイパから掻き取
   る第２の領域とを有し、前記第１の領域と前記第２の領
   域とが分離している前記掻き取り棒とを備えるサービス
   ステーション。
2. 【請求項２】 前記掻き取り棒の前記第１の領域と、前
   記第２の領域とを分離する中間壁をさらに含む請求項１
   記載のサービスステーション。
3. 【請求項３】 前記中間壁と対向して、その間に前記第
   １の領域が配置される側壁をさらに含む請求項１または
   ２記載のサービスステーション。
4. 【請求項４】 前記中間壁と対向して、その間に前記第
   ２の領域が配置される側壁をさらに含む請求項３記載の
   サービスステーション。
5. 【請求項５】 前記掻き取り棒は、フレームによって支
   持される基端部と、前記スクレイピングストローク中に
   前記パレットに取り付けられる際に前記第１のワイパま
   たは前記第２のワイパのいずれかと接触するように逆Ｔ
   字形状で終端する遠端部とを有する先行する請求項にい
   ずれかに記載のサービスステーション。
6. 【請求項６】 前記掻き取り棒の遠端部は、液体インク
   残滓を捕捉するための前記逆Ｔ字形状に沿って一対のイ
   ンクトラフを形成する請求項５記載のサービスステーシ
   ョン。
7. 【請求項７】 互いに不相溶性インクを分注する置き換
   え可能な第１および第２のプリントヘッドで印刷するイ
   ンクジェット印刷機構であって、 前記第１のプリントヘッドまたは前記第２のプリントヘ
   ッドを置き換え可能に受けるレセプタクルを有するキャ
   リッジであって、前記取り付けられたプリントヘッドを
   印刷ゾーンを往復移動して印刷し、かつサービス領域を
   往復移動して保守を行う、前記キャリッジと、 先行する請求項にいずれかに記載のサービスステーショ
   ンとを備えるインクジェット印刷機構。
8. 【請求項８】 インクジェット印刷機構に取り付けられ
   る際、互いに不相溶性インクを分注する置き換え可能な
   第１および第２のプリントヘッドを保守するプリントヘ
   ッドの保守方法であって、 第１のワイパと、第２のワイパとを提供し、第１の領域
   と、これと分離される第２の領域とを有する掻き取り棒
   をさらに提供するステップと、 前記第１のプリントヘッドを前記印刷機構のレセプタク
   ルに取り込むステップと、 インク残滓を、前記第１のワイパで前記第１のプリント
   ヘッドから拭き取るステップと、 前記掻き取り棒の前記第１の領域との接触により、前記
   インク残滓を前記第１のワイパから掻き取るステップ
   と、 前記第１のプリントヘッドを前記レセプタクルから除去
   するステップと、 前記第２のプリントヘッドを前記レセプタクルに取り込
   むステップと、 インク残滓を、前記第２のワイパで前記第２のプリント
   ヘッドから拭き取るステップと、 前記掻き取り棒の前記第２の領域との接触により、前記
   インク残滓を前記第２のワイパから掻き取るステップ
   と、を含むプリントヘッドの保守方法。
9. 【請求項９】 前記掻き取り棒の前記第１の領域と前記
   第２の領域とを、その間に中間壁を挟んで配置して分離
   するステップをさらに含む請求項８記載の方法。
10. 【請求項１０】 前記第１のワイパからの前記インク残
    滓を掻き取る前記ステップは、該第１のワイパを双方向
    に移動することであり、 前記第２のワイパからの前記インク残滓を掻き取る前記
    ステップは、該第２のワイパを双方向に移動することで
    ある、請求項８または９記載の方法。