JP2002240324A - インクジェット静電滴検出器のクリーニングシステム及びそのクリーニング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 静電滴検出システムを用いるインクジェット
印字機構において検出器上にたまるインク残留物を処理
する。 【解決手段】 インク７６をセンサ７５上に堆積する印
字機構内の前記センサ７５からインク残留物を取り除く
クリーニングシステム８０において、ヘッド９０を有
し、該ヘッド９０と前記センサ７５との相対的な移動に
よって前記センサ７５からインク残留物を集めるスクレ
ーパー部材と、複数のクリーニングセグメントを有し、
前記ヘッド９０との相対的な移動およびかみ合いによっ
て曲がって前記クリーニングセグメントで前記ヘッド９
０からインク残留物を集める柔軟性のある部材１００と
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般的にインクジェ
ット印字機構に関し、より詳細には、検出器に接触して
いるインク滴を検出する静電滴検出器(electrostatic d
rop detectors)からインク残留物を除去する、ブルドー
ザー型のクリーニングシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット印字機構は、本明細書に
おいて一般的に「インク」と呼ぶ液体着色剤の滴をペー
ジ上に発射するペンを用いる。それぞれのペンは非常に
小さいノズルが形成されたプリントヘッドを有し、その
ノズルを通ってインク滴が発射される。画像を印字する
には、プリントヘッドがページを横切って左右に進み、
動いているときにインク滴を所望のパターンで発射す
る。プリントヘッド内の特定のインク噴出機構は、圧電
または熱プリントヘッド技術を用いるもの等、当業者に
既知の様々な異なる形式をとることができる。例えば、
ともに本願の出願人であるヒューレット・パッカード社
に譲渡されている米国特許番号第５，２７８，５８４号
および第４，６８３，４８１号には、２つの従来の熱イ
ンク噴出機構が示されている。熱システムにおいては、
ノズルのオリフィス板と基板層との間にインクチャネル
と気化チャンバとを含むバリアー層が配置されている。
この基板層は、典型的には、抵抗器等のヒータ要素の直
線状の列を含み、このヒータ要素は通電されて気化チャ
ンバ内のインクを加熱する。加熱されると通電した抵抗
器に関連するノズルからインク滴が噴出する。プリント
ヘッドがページを横切って動くときに抵抗器を選択的に
通電することによって、インクはあるパターンで印字媒
体上に吐出されて所望の画像（例えば、絵、チャート、
またはテキスト）を形成する。

【０００３】プリントヘッドをきれいにして保護するた
めに、典型的にはプリンタのシャシ内に「整備ステーシ
ョン」機構が搭載されており、プリントヘッドをステー
ションの上方に動かして整備することができるようにな
っている。整備ステーションは通常、保管時あるいは非
印字時にプリントヘッドのノズルをゴミや乾燥から密閉
するキャッピングシステムを含む。プライミングを容易
にするために、プリントヘッドに真空を引き込むポンピ
ングユニットに接続されたプライミングキャップを有す
るプリンタもある。動作中、「スピッティング」として
知られる、クリーニングすなわちパージングプロセスに
おいて、ノズルのそれぞれを通して多数のインク滴を発
射することによって、プリントヘッドの部分的な閉塞す
なわち詰まりは定期的に取り除かれる。廃インクは、
「インクつぼ」として知られている整備ステーションの
スピッティングリザーバに集められる。整備ステーショ
ンの多くは、柔軟性のあるワイパーまたはより硬いばね
を搭載したワイパーを有しており、スピッティングの
後、キャップを取った後、または時折印字中に、プリン
トヘッド面をふき取って、インク残留物およびプリント
ヘッド上にたまった紙埃やその他のくずを除去する。

【０００４】印字画像の明瞭性およびコントラストを向
上させるために、最近の研究では、インクそのものの改
良に焦点を合わせている。ブラックはより黒く、カラー
はより鮮やかな状態で、より高速で耐水性の印字を行う
ために、顔料をベースにしたインクが開発されている。
このような顔料をベースにしたインクは従来の染料をベ
ースにしたインクよりも固体分の含有量が多く、その結
果、新しいインクのほうが光学濃度が高い。どちらのタ
イプのインクも素早く乾き、それによってインクジェッ
ト印字機構における普通紙使用を可能にする。

【０００５】しかしながら、時折、プリントヘッドのノ
ズルが永久的に破損あるいは閉塞し、ノズルがもはやイ
ンクを噴出することができなくなることがある。抜けて
いるノズルはプリンタ制御装置からインクを噴出するよ
う命令されてもインクを噴出することができず、結果と
して生じる画像には空のスポットが残される。最も初期
のインクジェットプリンタは列からノズルが抜けたとき
を知る方法がなく、印字品質を改良する唯一の方法は欠
陥のあるプリントヘッドを交換することであったが、こ
の場合、ペンがまだ十分な供給インクを含んでいること
が多かった。したがって、いつある特定のノズルがもは
や機能しなくなったかを知る必要性があった。この必要
性を満たすために、本願の出願人であるヒューレット・
パッカード社に現在譲渡されているＳｃｈａｎｔｚ他の
米国特許番号第６，０８６，１９０号において説明され
ているように、低コストのインク滴検出器が発明され
た。静電滴検出器を用いることによって特定のノズルが
動作しないときにプリンタ制御装置と通信する機構が提
供される。この情報に基づきプリンタ制御装置は欠陥の
あるノズルの代わりに順調に作動しているノズルを用い
ることができ、印字品質が抜けているノズルにより影響
を受けることはない。これを行うには、例えばマルチパ
ス印字モード、様々なシングリングまたはマスクのルー
チン、その他の当業者に既知の方式等、様々な異なる方
法がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】Ｓｃｈａｎｔｚ他の特
許においてはいくつか異なるタイプの静電滴検出器が説
明されているが、説明されているいくつかの実施形態に
は発泡材等のインク吸収パッドを静電滴検出器とともに
用いているものがある。この発泡材の目的は検出器上に
吐出されているインクの液体成分を吸収するということ
である。しかし、上述のように、現在好ましい静電滴検
出器のスピッティングターゲット面は比較的滑らかであ
り、インクの液体成分を吸収したり、インク組成物の粒
子物質を追い出すことはできない。実際、機能している
ノズルから滴検出器上に発射される滴は時間が経つにつ
れ溜まっていき、検出器の読み取りが不正確になってし
まう可能性がある。極端な場合には、インク残留物が実
際にたまって石筍（stalagmites）を形成してしまう可
能性がある。このような石筍状のインクは、最終的には
プリントヘッドに当たってプリントヘッドを損傷させる
可能性がある高さまで成長してノズルを詰まらせたりプ
リントヘッドを永久的に破壊してしまう可能性がある。
したがって、このような静電滴検出システムを用いるイ
ンクジェット印字機構において検出器上にたまるインク
残留物を処理する何らかの方法が必要であるということ
は明白である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、インクをセン
サ上に堆積する印字機構内の前記センサからインク残留
物を取り除くクリーニングシステムにおいて、ヘッドを
有し、該ヘッドと前記センサとの相対的な移動によって
前記センサからインク残留物を集めるスクレーパー部材
と、複数のクリーニングセグメントを有し、前記ヘッド
との相対的な移動およびかみ合いによって曲がって前記
クリーニングセグメントで前記ヘッドからインク残留物
を集める柔軟性のある部材とを備えたことを特徴とする
ものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に従って構成した
インクジェット印字機構の実施形態を示し、ここではイ
ンクジェットプリンタ２０として示す。これを用いて、
産業、オフィス、家庭、その他の環境における、ビジネ
スレポート、通信文、デスクトップパブリッシング等の
印字を行うことができる。様々なインクジェット印字機
構が市販されており、本発明を実施することができる印
字機構としては、例えば、プロッタ、ポータブル印字ユ
ニット、複写機、カメラ、ビデオプリンタ、およびファ
クシミリ機である。便宜上、本発明の概念をインクジェ
ットプリンタ２０の環境で説明する。

【０００９】プリンタの構成要素はモデルによって異な
るということは明白であるが、典型的なインクジェット
プリンタ２０はシャシ２２を含み、シャシ２２は典型的
にはプラスチック材料でできたハウジングすなわちケー
シング２４で覆われている。印字媒体のシートは印字媒
体取り扱いシステム２６によって印字ゾーン２５を通っ
て供給される。印字媒体は、紙、厚紙、透明シート、マ
イラー（登録商標）等、好適なシート材料であればいか
なるタイプのものであってもよいが、便宜上、図示の実
施形態は印字媒体として紙を用いて説明する。印字媒体
取り扱いシステム２６は印字前の紙のシートを保管して
おく供給トレイ２８を有する。印字媒体を印字するため
にトレイ２８から印字ゾーン２５内に移動させるのに一
連の従来のモータによって駆動される紙駆動ローラ（図
示せず）を用いてもよい。印字後、シートは出力トレイ
部３０上に落ちる。媒体取り扱いシステム２６は、レタ
ーサイズ、リーガルサイズ、Ａ４サイズ、封筒サイズ等
を含む異なる大きさの印字媒体に対応するために、入力
トレイの摺動長さ調整レバー３１および摺動幅調整レバ
ー３２、出力トレイの摺動長さ調整レバー３３、および
封筒供給スロット３４等の一連の調整機構を含んでもよ
い。

【００１０】プリンタ２０はまた、概略的にマイクロプ
ロセッサ３５として示されるプリンタ制御装置を有して
いる。プリンタ制御装置は、典型的にはパーソナルコン
ピュータ等のコンピュータであるホスト装置（図示せ
ず）から命令を受け取る。実際、プリンタ制御装置の機
能のうちの多くは、ホストコンピュータによって、プリ
ンタに搭載されたエレクトロニクスによって、または両
者の相互作用によって行われる。本明細書において、
「プリンタ制御装置３５」という用語は、ホストコンピ
ュータが行おうと、プリンタが行おうと、両者の中間の
装置が行おうと、またはこのような各要素の相互作用の
組み合わせが行おうと、このような機能を包含する。プ
リンタ制御装置３５はまた、ケーシング２４の外部に配
置されたキーパッド（図示せず）を介して与えられるユ
ーザ入力に応答して動作するようにしてもよい。ホスト
コンピュータに結合したモニタを用いて、プリンタのス
テータスやホストコンピュータ上で実行している特定の
プログラム等の視覚情報をオペレータに表示するように
してもよい。パーソナルコンピュータ、キーボードおよ
び／またはマウス装置等の入力装置、およびモニタはす
べて当業者に周知である。

【００１１】シャシ２２にはキャリッジ案内ロッド３６
が搭載されて走査軸３８を規定している。案内ロッド３
６は、印字ゾーン２５を横切って整備領域４２内へと左
右に動く往復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。本願の出願人であるヒューレット
・パッカード社に譲渡されている米国特許番号第５，３
６６，３０５号には、キャリッジ支持システムの好適な
１タイプが示されている。従来のキャリッジ推進システ
ムを用いて制御装置３５にキャリッジ位置信号を伝達す
る位置フィードバックシステムを含むキャリッジ４０を
駆動してもよい。例えば、キャリッジ駆動歯車と直流モ
ータ装置とを組み合わせて、モータをプリンタ制御装置
３５から受け取る制御信号に応答して動作させ、従来の
方法でペンキャリッジ４０に固定したエンドレスベルト
を駆動してもよい。プリンタ制御装置３５にキャリッジ
位置フィードバック情報を提供するのに、光学式エンコ
ーダ読み取り装置をキャリッジ４０に搭載して、キャリ
ッジの動く経路に沿って延びるエンコーダストリップを
読み取ってもよい。

【００１２】整備領域４２内には整備ステーション４４
が収容されている。整備ステーション４４は、制御装置
３５から受け取る命令に応答して動作するモータ４８に
駆動されると、矢印４６のように前向きに、および矢印
４７のように後ろ向きに動く平行可動パレット４５を含
む。駆動モータ４８をパレット４５に結合するのには様
々な異なる機構を用いてもよいが、好ましくは、例えば
ともに本願の出願人であるヒューレット・パッカード社
に現在譲渡されている米国特許番号第５，９８０，０１
８号および第６，１３２，０２６号において示すよう
に、従来の減速歯車装置がピニオン歯車を駆動し、その
ピニオンがパレット４５の下面に沿って形成したラック
歯車とかみ合う。

【００１３】印字ゾーン２５において、媒体シートは、
ブラックのインクカートリッジ５０および／またはカラ
ーインクジェットカートリッジ５２等のインクジェット
カートリッジから、インクを受け取る。カートリッジ５
０、５２はまた、当業者に「ペン」と呼ばれることも多
い。図示のカラーペン５２は三色のペンであるが、実施
形態によっては、独立した単色のペンのセットを用いて
もよい。カラーペン５２は顔料をベースにしたインクを
含んでいてもよいが、説明のために、ペン５２は、シア
ン、イエロー、およびマゼンタ等の、染料をベースにし
た３つのインクカラーを含むものとして説明する。ブラ
ックインクペン５０は、本明細書においては、顔料をベ
ースにしたインクを含むものとして説明する。ペン５
０、５２には、熱可塑性物質、ワックス、またはパラフ
ィンをベースにしたインク、染料と顔料の両方の特性を
有するハイブリッドまたは複合インク等、他のタイプの
インクもまた用いてもよいということは明白である。

【００１４】図示のペン５０、５２はそれぞれ供給イン
クを保管するリザーバを含む。ペン５０、５２はそれぞ
れプリントヘッド５４、５６を有する。プリントヘッド
５４、５６はそれぞれ当業者に周知の方法で複数のノズ
ルを形成したオリフィス板を有する。図示のプリントヘ
ッド５４、５６は熱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
ッドを用いてもよい。このようなプリントヘッド５４、
５６は、典型的には、ノズルに関連する複数の抵抗器を
有する基板層を含む。選択した抵抗器に通電すると、気
泡が形成され、ノズルから印字ゾーン２５内の媒体上へ
インク滴が噴出される。プリントヘッドの抵抗器は、従
来の多芯ストリップ（multi conductor strip、図示せ
ず）を介して制御装置３５からプリントヘッドのキャリ
ッジ４０に、そしてキャリッジ４０とペン５０、５２と
の従来の相互接続を通ってプリントヘッド５４、５６へ
送出されるイネーブルすなわち発射命令制御信号に応答
して、選択的に通電される。

【００１５】好ましくは、プリントヘッド５４、５６の
オリフィス板の外面は共通のプリントヘッド面にある。
このプリントヘッド面を、印字品質の重要な１要素であ
る媒体とプリントヘッドとの所望の間隔を確立する基準
面として用いてもよい。さらに、このプリントヘッド平
面はまた、整備ステーション４４の様々な器具をそこに
合わせてペンの整備を最適にする整備基準面として役立
ててもよい。ペンを適切に整備すると、プリントヘッド
５４、５６の健全状態を維持することによって、印字品
質が高まるだけでなく、ペンの寿命も延びる。キャリッ
ジ４０内に形成した整列データに対して、ペン５０、５
２を確実に所定位置に保持するために、好ましくはキャ
リッジ４０は、図１に示すようにペン５０、５２を所定
位置に固定するブラックペンラッチ５７およびカラーペ
ンラッチ５８を含む。

【００１６】図２は、本発明にしたがって構成した整備
ステーション４４の一実施形態を示す。パレット４５
は、プリントヘッドワイパー、プライマー、溶剤アプリ
ケーター、キャップ等、プリントヘッド５４、５６の健
全状態を維持する様々な異なる整備部材を保持してもよ
い。このような様々な整備部材は、それぞれペン５０、
５２のプリントヘッド５４、５６をシールするブラック
のキャップ６０およびカラーのキャップ６２として図に
表わされている。好ましくは、パレット４５は、整備ス
テーション４４のフレーム下部６４とフレーム上部６６
との間に収納されている。上述のように、モータ４８は
好ましくはラックピニオンギア等の歯車装置（わかりや
すくするために省略）を用いてパレット４５を矢印４
６、４７で示す前後方向に駆動して、様々な整備要素を
プリントヘッド５４、５６と接触させる。フレーム下部
６４は、好ましくは、スピッティングルーチンにおいて
プリントヘッド５４、５６からパージしたインクを受け
取る廃インクリザーバすなわちインクつぼ６８を規定す
る。図２において、パレット４５を引っ込めて、スピッ
ティング動作をするインクつぼ６８が見えるようにして
いる。

【００１７】整備ステーション４４は静電滴検出システ
ム７０を含み、ここでは静電滴検出システム７０はフレ
ーム下部６４の内向きの壁７２に沿って搭載されてい
る。本明細書において、「内向きの」という語は印字ゾ
ーン２５に面するものを指し、「外向きの」という語は
印字ゾーンから遠ざかるほうに面するものを指す。静電
滴検出システム７０はシステム７０のエレクトロニクス
部（図示せず）に取り付けられた導線７４等を通して制
御装置３５と通信する。このエレクトロニクス部は、好
ましくは、少なくともその一部が、システムのスピッテ
ィングターゲット７５の真下に配置されている。好まし
くは、スピッティングターゲット７５は、シャシ２２の
アース面から絶縁した導電プレートで構成されている。
このプレートは導電表面を有するプレート等であり、こ
こでは金メッキされていて、用いるインクの組成物に関
して化学的に耐久性があるとともに、プリンタ２０が遭
遇する様々なその他環境の要因に対して耐腐食性があ
る。上の

【従来の技術】において説明したＳｃｈａｎｔｚ他の米
国特許番号第６，０８６，１９０号の教示にしたがっ
て、スピッティングターゲット７５および関連するエレ
クトロニクスは、プリント回路装置（「ＰＣＡ」）とし
てまたは特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）として
構成してもよい。

【００１８】図示の実施形態において、スピッティング
ターゲット７５はメインのインクつぼ６８と整列して配
置されており、ターゲット７５がインクつぼ６８に出入
りするとプリントヘッド５４、５６からインク滴を受け
取ることができる。キャリッジ４０がインクつぼ６８の
上方で静止して保持されるときのみ、パレット４５が矢
印４６の前向きに動いて、パレット４５が支持する様々
な整備部材を用いて整備が行われる。図３を参照すれ
ば、カラープリントヘッド５６が１つのノズル７８から
インク滴７６を噴出しているのがわかる。

【００１９】三色のカラーペン５２は、好ましくは３つ
の直線状のノズル列の対を有し、１つの対はシアンのイ
ンクを噴出し、第２の対はイエローのインクを噴出し、
第３の対はマゼンタのインクを噴出する。図示の実施形
態において、それぞれのカラーの直線状の列は３２個の
ノズルを含み、その結果、それぞれのカラーを施すのに
６４個のノズルを利用でき、カラープリントヘッド５６
は合計で１９２個のノズルを有する。上述のように、ブ
ラックペン５０は顔料をベースにしたインクを含み、カ
ラーペン５２は染料をベースにしたインクを含む。ブラ
ックペン５０については、好ましくは、プリントヘッド
５４は、それぞれ１５０個のノズルからなる２つの直線
状の列に配置された３００個のノズルを有する。このよ
うな染料をベースにしたカラーインクとブラックの顔料
をベースにしたインクとは互換性があまりなく、したが
って、整備ステーション４４内に別個の整備要素が必要
である。一方はカラーインク用、他方はブラックインク
用である２つのスピッティングターゲット７５を用いて
もよいが、好ましくは、プリンタ２０全体の幅を最小に
するために単一のスピッティングターゲット７５を両方
のタイプのインクに用いる。染料をベースにしたインク
と顔料をベースにしたインクとに互換性がないことは、
紙等の媒体シートに施して所望の画像を印字する場合に
カラーインクがブラックの領域にしみ出したりブラック
インクがカラーの領域にしみ出すことを防止する助けと
なる。しかし、このような互いに互換性がないインク
は、システム７０が適切に機能し、「プリントヘッド衝
突」として知られる現象においてプリントヘッド５４、
５６に接触してプリントヘッド５４、５６を損なってし
まう可能性があるポイントまでターゲット上にインク残
留物がたまるのを回避することができるようにするため
に、静電滴検出器のターゲット７５の特別なクリーニン
グが必要である。

【００２０】静電滴検出器のターゲット７５をきれいに
保つために、整備ステーション４４は、本発明にしたが
って構成されたブルドーザー型クリーニングシステム８
０等の静電滴検出器クリーニングシステムを備えてい
る。図示のクリーニングシステム８０は、フレームの内
向きの壁７２から上向きに突出しているスライダーハウ
ジング８２を含む。スライダーハウジング８２は、フレ
ーム上部６６から内向きに延びているカバー部８３を含
んでもよい。スライダーハウジング８２、８３内にはス
ライダー部材すなわちアーム８４が収容されている。図
示の実施形態において、スライダーアーム８４はＰＣＡ
回路基板８５の滑らかな部分の上方で矢印４６、４７の
向きに前後に摺動する。ＰＣＡ回路基板８５は滴検出タ
ーゲット７５の少なくとも一部の下にある滴検出器のエ
レクトロニクス（図示せず）を保持している。ＰＣＡ回
路基板８５は、好ましくは、その下面に沿ってスライダ
ーアーム８４に対向して延びて、ターゲット７５の真下
のエレクトロニクスからの信号を導線７４に伝えて制御
装置３５と通信するようにする導線すなわちトレース(t
race)を有する。

【００２１】好ましくは、スライダーアーム８４はコイ
ルばね８６等のバイアス部材によって後ろ向き４７にバ
イアスがかけられている。コイルばね８６はフレーム上
部６６から内向きに突出しているポスト８８等、整備ス
テーションのフレーム上の静止位置に取り付けられてい
る。スライダーアーム８４の終わりはターゲット７５の
上方を横切るブルドーザー型のスクレーパーヘッド９０
になっている。ブルドーザー型のヘッド９０を、図２お
よび図３の静止位置から、終わりが図４に示すこすり落
とすストロークを終えるまで動かすために、好ましく
は、パレット４５は、上向きに突出する起動部材すなわ
ちフィンガー９２等の起動部材を含む。フィンガー９２
は、スライダーアーム８４から下向きまたは外向きに突
出する起動可能部材すなわちラッチ９４とかみ合う。整
備ステーションのパレット４５は、図３の非かみ合い位
置から、起動フィンガー９２がラッチ９４とかみ合って
スライダーアーム８４を前に引っ張り始めてスクレーパ
ーヘッド９０がインク残留物をターゲット７５から除去
することができるようになるまでモータ４８によって前
向き４６に駆動される。

【００２２】好ましくは、ＰＣＡ回路基板８５は、廃イ
ンクくず収集リザーバすなわち容器９５の開口部のとこ
ろで終わっている。ターゲット７５からインクつぼ６８
内に除去されたインク残留物を容器９５に入れるように
しても良い。容器９５の反対側は吸収性堆積面９６と接
している。堆積面９６は、液体のインク残留物を吸収し
て、スクレーパーヘッド９０をきれいにする。好ましく
は、堆積面９６はメインの吸収材９８に液通しており、
毛管作用によって液体のインク残留物が堆積面９６から
メイン吸収材本体９８に流れるようになっている。メイ
ンの吸収材本体９８では、液体の残留物は結局気化し、
インクの組成物からの固体粒子のみがメインの吸収材９
８内に蓄積されて残る。もちろん、容器９５内にそして
インクつぼ６８に落ちるいかなる液体のインク残留物
も、インクつぼ６８の底面に沿って敷かれている吸収性
ライナー９９にも吸収されてもよい。

【００２３】スクレーパーヘッド９０からインク残留物
を除去するのをさらに促進するために、好ましくは、金
属コイルばね１００等の柔軟性で弾力を有するスクレー
パーヘッドクリーナが、くず容器９５の入口またはその
上方にある２つの支持ポスト１０２と１０４との間に掛
かっている。図５は、キャビティ１０５を規定する凹形
の内面を有するスクレーパーヘッド９０の拡大図を示
す。スクレーパーヘッド下部１０６、スクレーパーヘッ
ドの上部フック１０８はそれぞれキャビティ１０５の一
部を規定する。ヘッド下部１０６は、ターゲット面７５
およびＰＣＡ回路基板８５の上面に乗っている形で動
き、インク残留物１０９をこすり落とす。好ましくは、
ヘッド下部１０６もまた形状が凹形であり、それによっ
て、ターゲット面７５から粘性の高い蓄積したインクを
除去するのが促進される。このように凹形の形状のヘッ
ド下部１０６は、除雪用シャベルのように、または比較
的寒冷な気候に馴染みのない人にとっては、アイスクリ
ームスクープ（大さじ）のように作動して、インク残留
物を巻き上げてターゲット７５から除去し、シャベルの
キャビティ１０５の内部にインク残留物を集める。イン
ク残留物１０９がブルドーザーのキャビティ１０５の内
面に沿って蓄積すると、ヘッドの上部フック１０８によ
って、インク残留物１０９がヘッド９０の内部１０５か
ら離れるのが防止される。

【００２４】図５は、インク残留物１０９をヘッド９０
内から除去するためにスクレーパーヘッドのキャビティ
１０５に収容されるクリーナばね１００を示しており、
この図ではクリーナばね１００がキャビティ１０５内の
インク残留物１０９に衝突しようとしている。図５はま
た、他の実施形態も示しており、図５において、第２の
ばね１１０がメインのばね１００の内部に巻かれてい
る。第２の内部ばね１１０もまた、支持ポスト１０２、
１０４のそれぞれの端に取り付けられていてもよい。

【００２５】図７は、ばね１００が伸びるときに回転し
てねじれ、ばね１００のコイルとコイルとの間にインク
残留物１０９が捕捉される状態を示す。スクレーパーヘ
ッド９０が支持ポスト１０２、１０４を越えて動くと、
ばね１００が伸びて曲がり、コイルとコイルとの間に捕
らえられたインク残留物１０９をばねから容器９５に落
とすことができる。ヘッド９０が引っ込むと、ばね１０
０は再び曲がって支持ポスト１０２と１０４との間でニ
ュートラル状態に戻り、この戻り動作によって、図５に
おいて残留物１１２として示すように、より多くのイン
ク残留物がばねのコイルから容器９５内に落ちる。スク
レーパーヘッド９０の上部フック１０８によって、イン
ク残留物が垂直に成長してプリントヘッド５４、５６に
当たることが制限される。さらに、ヘッドの上部フック
１０８によって、図６および図７のクリーニング動作
中、クリーナばね１００がキャビティ１０５内に固定さ
れる。

【００２６】ばねクリーナ１００に付着している液体の
インク残留物も吸水性堆積面９６上で捕捉してもよい。
その場合、液体は後に、毛管作用によってメインの吸収
材９８内に吸収される。以前の設計においては、堆積面
９６の高さを増大してスクレーパーヘッド９０の内部を
完全に満たすようにすることが提案されたが、特にイン
ク残留物で覆われて十分に染み込んでしまった後に、発
泡材が曲がるのに十分なコンプライアンスが得られなく
なると考えられた。そして、このように発泡吸収材のコ
ンプライアンスが低下すると、整備ステーションのモー
タ４８が停止してしまう可能性があると考えられた。さ
らに、他の製造公差が蓄積するため、このような特大の
フォーム堆積面９６によってもヘッド９０を完全にきれ
いにすることができない可能性もある。したがって、現
在では、ばねクリーナがより大きなコンプライアンスを
有し、整備ステーションのモータ４８を停止させること
なく曲がり屈することから、図７に示した任意の第２の
ばね１１０を有するまたは有しないばねクリーナ１００
が好ましい。

【００２７】ブルドーザー型のクリーナ１００は多数の
コイルを有し、コイルとコイルとの間にはインク残留物
１０９が入り込むための空隙（クリーニングセグメン
ト）がある。これにより、スクレーパーヘッド９０が引
っ込むときに、インク残留物１０９がばねのコイルとコ
イルとの間に捕らえられる、または、ばねから容器９５
の底へ、そしてメインのインクつぼ６８内へと落ちる。
ばね１００および／または１１０のコイルのピッチおよ
び支持ポスト１０２と１０４との間の初期張力すなわち
「静止」張力を変えることによって、主に、隣接するコ
イル同士の間に液体のインク残留物が毛管作用によって
入り込む経路、および／またはインク残留物を引き寄せ
てブルドーザー内部１０５からさらえる表面張力を有す
るコイル表面が得られるようにブルドーザー型のクリー
ナ１００を調整することができる。さらに、図７に示す
ようにばね１００、１１０が自然に反れるので、ばねが
スクレーパーヘッドのキャビティ１０５の内面をぬぐ
う。さらに、ばね１００、１１０から落ちずにコイルに
付着したままとなったインク残留物はコイル上で乾燥す
る。そして次のクリーニングストローク中にばねが反る
と、コイルにくっついているこの乾燥したインク残留物
はコイルからはがれ落ちる。したがって、引っ込みばね
８６の付勢力を受けてスライダーアーム８４が引っ込む
とき、コイルに付着している乾燥したインクがターゲッ
ト７５またはＰＣＡ回路基板８５上に再び持ち込まれる
ことはない。

【００２８】図６および図７のスクレーパーヘッドのク
リーニングストロークは一方向のストロークなので、き
れいにしたヘッド９０がターゲット７５およびＰＣＡ回
路基板８５の上方で引っ込む間、ヘッドがこれらの表面
上にインク残留物を再び持ち込むことはない。クリーニ
ングストローク中にターゲット７５およびＰＣＡ回路基
板８５からすべてのインク残留物が取り除かれているの
で、戻りストローク中ヘッド下のフック部１０６はきれ
いな表面の上方を滑らかに横切る。さらに、任意の第２
のばね１１０とともにまたはばね１１０なしでばねのヘ
ッドクリーナ１００を用いることによって、経済的で、
組立が容易で、十分頑丈でプリンタ２０の寿命までも
つ、弾力のあるクリーニングシステムが形成される。好
ましくは、第２のばね１１０を用いることによってばね
１１０のコイルとコイルとの間に液体のインク残留物を
捕らえるさらなる毛管作用による経路が提供され、内部
ばね１１０がメインのばね１００に当たって曲がること
によって、図７の反り動作中にばね１００の内部からイ
ンク残留物を取り除くことが促進される。ばね１１０の
コイルがばね１００のコイルとコイルとの間に捕らえら
れてしまわないように、この２つのばねをねじれの向き
が反対になるように置いてもよい。

【００２９】インク残留物１０９をインクジェット静電
滴検出システム７０から除去するブルドーザー型クリー
ニングシステム８０の概念を、一方は単一のばね１００
を有し他方は複数のばね１００、１１０を有する２つの
実施形態に関して説明したが、このような概念を適用さ
れる実施形態に応じて様々な等価な方法において用いて
もよく、それらも特許請求の範囲に含まれるということ
は明白である。例えば、ばねが複数である実施形態は、
一方のばねを他方のばね内に埋め込むだけでなく、ばね
同士を並べて、または重ねて配置してもよい。

【００３０】他の例として、図示の実施形態において
は、ターゲット７５が固定位置に保たれてスクレーパー
ヘッド９０がターゲットの上方を動くが、実施の態様に
よっては、スクレーパーヘッド９０が固定位置のままで
静電滴検出器のターゲット７５が動くのが好ましい場合
もあり、または、スクレーパーヘッドとターゲットの両
方が動いてもよい。ターゲット７５とスクレーパーヘッ
ド９０とが相対的に移動することによってターゲットが
きれいになる。スクレーパー９０とクリーナばね１０
０、１１０とが相対的に移動することによってスクレー
パーがきれいになる。そして、クリーナ１００が曲がる
ことによってスクレーパーのキャビティ１０５およびク
リーナがきれいになる。例えば、ターゲット７５はラッ
チ９４と同様のラッチ部材を保持してもよい。ラッチ部
材はパレットのフィンガー９２が移動することによって
起動し、ターゲットは図２に示すように滴検出位置まで
前進し、次に静置されたスクレーパーヘッド９０の下で
引っ込む。この引っ込むストロークの間、もしクリーナ
ばね１００、１１０がターゲットの前端（正のＹ軸方
向）に搭載されていると仮定すると、ヘッドはこの引っ
込むプロセス中にきれいになり、スライダーアーム８４
の下の引っ込み位置においてきれいなターゲットが保持
される。このような実施形態においては、廃容器９５を
より後ろの位置に再配置して、ターゲットがスクレーパ
ーヘッドの下で引っ込むとともにばね１００が引っ込ん
でスクレーパーヘッド９０とかみ合うときに、ヘッドか
らくずを集めてもよい。

【００３１】さらに、コイルばね１００、１１０を説明
したが、実施の態様によっては、ばね１００、１１０の
代わりにまたはそれらに加えて、１群のゴムバンド状部
材等のエラストマー部材のような他の柔軟性のある弾性
部材を支持ポスト１０２と１０４との間に延ばすことが
望ましい場合もある。ただし、耐久性の観点からすれば
耐久性の高い図示の金属コイルばねが好ましい。さら
に、ばねのコイル同士の間に硬い毛を織り込んで残留物
１０９をヘッド内部１０５から除去するさらなるクリー
ニング面を提供する等、ヘッドクリーナに他の強化を行
ってもよい。本明細書において説明した概念のこのよう
な変形および変更は特許請求の範囲に含まれる。

【００３２】なお、この発明は例として次の実施態様を
含む。

【００３３】[1] インク（７６）をセンサ（７５）上に
堆積する印字機構（２０）内の前記センサ（７５）から
インク残留物（１０９）を取り除くクリーニングシステ
ム（８０）において、ヘッド（９０）を有し、該ヘッド
（９０）と前記センサ（７５）との相対的な移動によっ
て前記センサ（７５）からインク残留物（１０９）を集
めるスクレーパー部材と、複数のクリーニングセグメン
トを有し、前記ヘッド（９０）との相対的な移動および
かみ合いによって曲がって前記クリーニングセグメント
で前記ヘッド（９０）からインク残留物（１０９）を集
める柔軟性のある部材（１００、１１０）とを備えたも
の。

【００３４】[2] 上記[1]に記載のクリーニングシステ
ムにおいて、前記センサ（７５）が静止した状態で前記
ヘッド（９０）が動くもの。

【００３５】[3] 上記[1]または[2]に記載のクリーニン
グシステムにおいて、前記柔軟性のある部材（１００、
１１０）は、静止状態で支持された２つの対向する端
（１０２、１０４）を有し、前記２つの対向する端（１
０２、１０４）の中間部分が曲がり、前記柔軟性のある
部材（１００、１１０）が静止した状態で前記ヘッドが
動くもの。

【００３６】[4] 上記[3]に記載のクリーニングシステ
ムにおいて、前記ヘッド（９０）は前記集めたインク残
留物（１０９）を収容するキャビティ（１０５）を有
し、前記かみ合いの間、前記柔軟性のある部材（１０
０、１１０）の前記中間部分が前記ヘッドのキャビティ
（１０５）に入るもの。

【００３７】[5] 上記[1]から[4]のいずれかひとつに記
載のクリーニングシステムにおいて、前記柔軟性のある
部材（１００、１１０）が第１および第２のばね(１０
０、１１０)を含むもの。

【００３８】[6] 上記[5]に記載のクリーニングシステ
ムにおいて、前記第１のばね（１００）は内部空間を有
するコイルばねを含み、前記第２のばね（１１０）は前
記第１のばね（１００）の前記内部空間内に配置された
コイルばねを含み、前記第１のばね（１００）のらせん
が第１の向きであり、前記第２のばね（１１０）のらせ
んが前記第１の向きと反対の第２の向きであるもの。

【００３９】[7] インク（７６）を選択的に噴出するイ
ンクジェットプリントヘッド（５４、５６）と、前記プ
リントヘッド（５４、５６）からのインク（７６）を受
け取るように配置され、その上にインク残留物（１０
９）の蓄積が残るセンサ（７５）と、請求項１から６の
いずれか１項に記載のクリーニングシステム（８０）と
を備えたインクジェット印字機構（２０）。

【００４０】[8] 上記[7]に記載のインクジェット印字
機構（２０）において、廃インク収集容器（９５）をさ
らに備え、前記柔軟性のある部材（１００、１１０）が
曲がることによって前記クリーニングセグメントからイ
ンク残留物（１０９）が取り除かれ、前記柔軟性のある
部材（１００、１１０）が前記ヘッド（９０）とのかみ
合いから曲がって前記取り除いたインク残留物（１０
９）を捕捉するとき、前記収集容器（９５）が前記柔軟
性のある部材（１００、１１０）の下に配置されるも
の。

【００４１】[9] 印字機構（２０）内のセンサ（７５）
からインク残留物（１０９）を取り除く方法において、
インク残留物（１０９）を前記センサ（７５）上に蓄積
し、インク残留物（１０９）を前記センサ（７５）から
集めるヘッド（９０）を有するスクレーパー部材で前記
センサ（７５）から前記インク残留物（１０９）をこす
り落とし、複数のクリーニングセグメントを有する柔軟
性のある部材（１００、１１０）を前記ヘッド（９０）
で曲げ、前記柔軟性のある部材（１００、１１０）を曲
げている間に前記クリーニングセグメントで前記ヘッド
（９０）からインク残留物（１０９）を収集するもの。

【００４２】[10] 上記[9]に記載の方法において、前記
クリーニングセグメントから前記インク残留物（１０
９）の液体成分を吸収する（９６、９８）ことをさらに
含むもの。

【図面の簡単な説明】

【図１】静電滴検出器と、検出器に接触するインク滴が
残すインク残留物を除去するブルドーザー型クリーニン
グシステムとを有する整備ステーションを含むインクジ
ェット印字機構の一実施形態の一部概略部分切り欠き斜
視図である。

【図２】図１の整備ステーションの一実施形態の斜視図
である。

【図３】ブルドーザー型クリーニングシステムが引っ込
み静止位置にあるときの図１の整備ステーションの拡大
側面図である。

【図４】ブルドーザー型クリーニングシステムがクリー
ニング位置にあるときの図１の整備ステーションの拡大
側面図である。

【図５】整備ステーションの廃インク容器部を含む図１
のブルドーザー型クリーニングシステムのスクレーパー
ヘッドの一実施形態の拡大側面図である。

【図６】クリーニング動作中の図５のスクレーパーヘッ
ドの一部切り欠き平面図である。

【図７】クリーニング動作の他の状態を示す一部切り欠
き平面図である。

【符号の説明】

２０ 印字機構 ５４、５６ インクジェットプリントヘッド ７５ センサ ７６ インク ８０ クリーニングシステム ９０ ヘッド ９５ くず容器 １００ 第１のばね １０５ キャビティ １０９ インク残留物 １１０ 第２のばね

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パトリック シーリアン アメリカ合衆国 ワシントン 98604 バ トルグランド エヌイー 279番ストリー ト 7403 Ｆターム(参考） 2C056 EA16 EB24 EB29 EC23 EC28 JB18 KD10

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インクをセンサ上に堆積する印字機構内の
   前記センサからインク残留物を取り除くクリーニングシ
   ステムにおいて、 ヘッドを有し、該ヘッドと前記センサとの相対的な移動
   によって前記センサからインク残留物を集めるスクレー
   パー部材と、 複数のクリーニングセグメントを有し、前記ヘッドとの
   相対的な移動およびかみ合いによって曲がって前記クリ
   ーニングセグメントで前記ヘッドからインク残留物を集
   める柔軟性のある部材と、を備えたことを特徴とするク
   リーニングシステム。