JP2003341078A - インクジェットノズルプレートから過剰なインクを除去する方法と装置 - Google Patents
インクジェットノズルプレートから過剰なインクを除去する方法と装置Info
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- JP2003341078A JP2003341078A JP2003133047A JP2003133047A JP2003341078A JP 2003341078 A JP2003341078 A JP 2003341078A JP 2003133047 A JP2003133047 A JP 2003133047A JP 2003133047 A JP2003133047 A JP 2003133047A JP 2003341078 A JP2003341078 A JP 2003341078A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/165—Preventing or detecting of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles
- B41J2/16517—Cleaning of print head nozzles
- B41J2/16535—Cleaning of print head nozzles using wiping constructions
- B41J2/16538—Cleaning of print head nozzles using wiping constructions with brushes or wiper blades perpendicular to the nozzle plate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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- B41J2/16517—Cleaning of print head nozzles
- B41J2/16535—Cleaning of print head nozzles using wiping constructions
- B41J2/16544—Constructions for the positioning of wipers
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ノズルプレートから過剰のインクを除去す
る。 【解決手段】 インクジェットプリントヘッドをパージ
した後該インクジェットプリンターのノズルプレート上
に大きな滴が形成される。プリンテイングの前に充分な
ワイピングを提供するように、該プリントヘッドをスキ
ムすることにより最初に滴が除去される。スキマーは該
プリントヘッドからドレーンされる滴にだけ接触する。
該ワイパーシステムの該ワイパーはスキマーとして使用
出来る。
る。 【解決手段】 インクジェットプリントヘッドをパージ
した後該インクジェットプリンターのノズルプレート上
に大きな滴が形成される。プリンテイングの前に充分な
ワイピングを提供するように、該プリントヘッドをスキ
ムすることにより最初に滴が除去される。スキマーは該
プリントヘッドからドレーンされる滴にだけ接触する。
該ワイパーシステムの該ワイパーはスキマーとして使用
出来る。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプリンター又はプロッタ
ーの様なインクジェットプリンテイング機構（inkjet p
rinting mechanisms）に関する。 【０００２】特に本発明は塞がれたノズル（obstructed
nozzles）をクリヤ（clear）するようパージ（purge
d）された後プリントヘッドを清掃（cleaning a print
head）するための機構に関する。 【０００３】 【従来の技術とその課題】今日、インクジェットプリン
テイングシステムはフアックス、カラーフオトプリンテ
イング（color photo printing）、産業用応用品（indu
strial applications）等、の様な広く列挙される応用
品の、広く列挙される装置に使用されている。これらの
プリテイングシステムでは、恐らくは種々のカラーの、
インクが、プリントヘッド内に配置されたノズルの少な
くとも１つのアレーから受け材料（receiving materia
l）へ発射される。 【０００４】インクジェットプリンターで長期的に公知
の問題は、それを通して該インクが該受け材料へ放射さ
れるノズルが該ノズルの内部及び該プリントヘッド上で
のインクの詰まり（clogging）によりブロックされるこ
とである。これは或るノズルを動作不能にさせそして欠
陥プリント又は劣化プリント品質に帰着する。 【０００５】被プリント画像の明確さとコントラスト
（clarity and contrast）とを改良するために、最近の
研究は使用されるインクの改良に焦点合わせされて来
た。より暗い黒及びより活き活きしたカラーで、より速
く、水による変化のより少ないプリンテイングを提供す
るために、顔料ベースのインク（pigment based inks）
が開発された。これらの顔料ベースのインクはより早い
時期の染料ベースのインクよりも高い固体含有量を有す
る。両種のインクはより速く乾燥し、それはインクジェ
ットプリテイング機構が高品質画像を形成することを可
能にしている。 【０００６】インクジェット過程を使ってプリンテイン
グプレートを作る様な或る産業応用品では、特定の問題
を引き起こす特殊な特性を有するインク、例えば、プリ
ンテイング後にインクの急速硬化を可能にする紫外線硬
化インク（UV curable inks）が存在する。 【０００７】小さなノズルと急速乾燥インク（quick dr
ying ink）との組合せは、乾燥したインクと微少なダス
ト粒子又は紙繊維とによるのみならず、又該新インク自
身内の固体によっても、該プリントヘッドを詰まりやす
く（susceptable to clogging）している。 【０００８】種々の方法により該プリントヘッドを保護
し、清掃（cleaning）することにより詰まりの問題を防
止又は修正することが知られている。 −ワイピング（Wiping）：プリンテイング及びその途中
で、インクジェットプリントヘッドがエラストマーのワ
イパーを使用し、残留インク、紙ダストそして他の不純
物を取り除くことによりきれいにワイプ（wiped）され
る。 −キャッピング（Capping）：非動作期間中該プリント
ヘッドはシール用囲い（sealing enclosure）により汚
染物（contaminants）から離れるようシールされ得る。
これは又インクの乾燥を防止する。該キャッピングユニ
ットは普通該ノズルアレイの周りに置かれたゴムシール
から成る。 −スピッテイング（Spitting）：多数のインク滴を各ノ
ズルを通して、普通スピッツーン（spittoon）と呼ばれ
る廃インクレシーバー（waste ink receiver）内へ周期
的に発射（firing）することにより、該ノズルから詰ま
り（clogs）はクリヤ（cleared）される。これは或る時
間の間使用されないノズルに濃縮され得るが通常全ノズ
ルがスピッテイング中駆動される。 −真空支援パージング（Vacuum assisted purging）：
部分的に又は完全にブロックされたノズルをクリヤする
ために、特殊な動作中、該ノズルの外部に真空が印加さ
れながら、プリンテイングが駆動される。これは該ノズ
ルのクリヤと洗浄（cleansing）とを助ける。該パージ
ングは該プリントヘッドがキャッピングユニット内にあ
る時普通行われるがそれはこのユニットが該真空を作る
ために該ノズルアレイの周りに良好なシールを提供する
からである。 【０００９】又特許文献１に於ける様に溶剤を適用する
ことを含め他の方法もインクジェットプリントヘッドの
清掃用に存在する。 【００１０】プリントヘッドを清掃し保護するよう設計
されたこれらの特徴は共通して、プロッターシャシー
（plotter chassis）内に設置されたサービスステーシ
ョン（service station）内に集中しており、そこでは
該プリントヘッドは保守用ステーション（station for
maintenance）上を移動可能である。ワイピング、キャ
ッピング、スピッテイングそしてパージング（purgin
g）機能を組み合わせた、この様なサービスステーショ
ンの例は特許文献２で見出し得る。 【００１１】比較的多量のインクが使用されることが該
パージング動作には固有になっている。該ノズルの発射
は全ノズルを同時に駆動して通常行われるが該プリント
要素のシーケンシャルな駆動も使用され得る。 【００１２】該インクはパージング用真空を提供する同
じ真空源によって該キャッピング囲いからドレーンされ
得る。又該キャッピング囲いからインクを除去するため
の代わりのシステムも提供され得る。 【００１３】パージング後過剰な量のインクは該プリン
トヘッドの外側、特に該ノズルプレート上に留まる。記
録用に該プリントヘッドを使用するために、プリンテイ
ングがスタートされる前にワイピング動作が行われる。
ワイパーは該プリントヘッドのプリンテイング面の沿っ
て通過する。 【００１４】しかしながらパージング後のワイピング中
及び一般的にワイピング中幾つかの問題に遭遇する。 −該プリントヘッドの外側に多量のインクが留まってい
るので、該ワイパーは充分な仕方で該プリントヘッドを
清掃するのに充分な容量を有しない。インクの大きな滴
又は小球（blobs）は充分には除去され得ない。 −当該技術のワイパーは、該ノズルアレイの長さを有す
る、該アレイと平行な、エラストマー材料（elastometr
ic material）の少なくとも１つの長いストリップ（elo
ngated strip）から成り、該ノズルアレイの方向と直角
な方向に該プリントヘッド上を動かされる。該ストリッ
プが該プリントヘッドと接触すると、該プリントヘッド
上に可成りな力が印加される。該エラストマー材料は或
る剛性（rigidity）を有するので、該ワイパーの全長が
同時に該プリントヘッドと接触すると該プリントヘッド
に機械的衝撃（mechanical shock）が与えられる。この
衝撃は該プリントヘッドのノズル内のメニスカスの正常
な平衡（normal equilibrium of the menisci）を妨害
し得る。機械的衝撃は該プリントヘッド内に空気の侵入
を引き起こしさえし得る。又該プリントヘッドと該ワイ
パーの設置手段は該衝撃により影響され得る。 −該ワイピング動作中該ワイパーの全長はそれが該プリ
ントヘッドと接触して保持される時僅かに変形（deform
ed）する。該ワイピング動作中それらが相互に圧力接触
（pressure contact）に保たれる時該プリントヘッドと
ワイパーシステムに作用する全部の力は該プリントヘッ
ドと該ワイパーシステムの設置組立体と運動機構上に多
くのひずみを与える。 −該ワイピング動作の終わりに該エラストマーのストリ
ップは該プリントヘッドの端部に達し、突然その元の位
置まではね返る（recoils）。これは又機械的衝撃を発
生する一方同時に、パージング後の最初のワイピング過
程中は特に大きい、該ワイパー先端上の残留インクが、
ほうり出され（flung away）、該プリンターの内部を汚
損（contaminating）する。 【００１５】結果は、パージング後、普通のワイピング
は不充分な一方当該技術のワイパーを使用したワイピン
グ動作は該プリンターの整合誤差（alignment errors）
と汚損へ導く可成りの機械的応力を生じさせる。 【００１６】例えワイピング後でも多量のインクが該プ
リントヘッドの側上に留まり得てメニスカスを形成す
る。 【００１７】幾つかの欠点が克服されねばならないこと
は明らかである。 【００１８】 【特許文献１】欧州特許出願公開第１０１８４３０号明
細書 【００１９】 【特許文献２】米国特許第６１９３３５３号明細書 【００２０】 【課題と課題を解決するための手段】上記説明の有利な
結果は請求項１に表明された特定の特徴を有する方法に
より実現される。本発明の好ましい実施例の特定の特徴
は従属請求項で表明される。 【００２１】本発明の更に進んだ利点と実施例は下記の
説明と図面とから明らかになる。 【００２２】 【発明の実施の形態】前の欠点は、パージング後に該プ
リントヘッドを清掃するための改良された方法により避
けられる。 【００２３】該欠点はワイピングが行われる前に該プリ
ントヘッド上の過剰なインクを除去することにより避け
られる。ノズルプレートからインク滴をドレーンするス
キマーの使用により該過剰分を除去する方法が使用され
る。 【００２４】本発明はこの後その好ましい実施例と連携
して説明されるが、それは本発明をそれらの実施例に限
定するよう意図されてないことは理解されるであろう。 【００２５】パージング後プリントヘッド上に蓄積され
たインクの大きな滴及び小球（blobs）は図１Ａ及び１
Ｂの様である。これらは、該プリントヘッドをゆっくり
スキムしそれにより該プリントヘッドの表面上のインク
の滴と接触するが、該プリントヘッドの該表面自体には
接触しないスキマーにより除去される。 【００２６】該スキミング動作は図２に図解されてい
る。該プリントヘッドと該スキマーとの間の距離ｄは該
プリントヘッドの表面から垂れ下がる滴の寸法より小さ
い必要がある。図３で図解される様に、該スキマーが該
表面上の滴と接触すると、それは、表面張力特性（surf
ace tension characteristics）と重力の効果（effecto
f gravity）とにより、該スキマーに沿って下方へドレ
ーンされる。 【００２７】これはパージング後の予備清掃過程（pre-
cleaning step）を提供し、該スキミング過程に続くワ
イピング動作中の過剰のインクにより引き起こされる問
題を避ける。 【００２８】該プリントヘッドの底側（bottom side）
と該スキマーの間の距離ｄは０−５ｍｍの範囲にある。
代わりにスキミングは、該プリントヘッドに力を印加せ
ずにプリントヘッドに唯触ることにより行うことも出来
る。好ましくは該プリントヘッドと該スキマーの間に隙
間（clearance）が保たれるのがよい。好ましくは該ス
キマーが該プリントヘッドを通過する最小距離は０．５
と５ｍｍの間がよい。 【００２９】該スキマーが該プリントヘッドに沿って通
過する方向は重要でないが、好ましくは該ワイパーを動
かすための機構と結合された機構が提供されるのがよ
い。そこで該プリントヘッドの寸法を有するスキマーが
使用される。図２は該スキミング方向が該ノズルアレイ
の方向と直角である状況を示す。 【００３０】図３では、該スキマーは該ノズルアレイの
方向に対し角度付けされた位置を有する。運動方向は重
要でない。 【００３１】ことによると、該スキミング運動は該ノズ
ルアレイの方向に沿っている。その時は該ノズルアレイ
の幅の寸法を有する小さなスキマーが使用出来る。 【００３２】好ましくはワイパー自体がスキマーとして
役立つのがよい。これは、スキミング用に別のシステム
が提供される必要がないので最も費用効果的（most cos
t effective）である。ワイピング中それが該プリント
ヘッドを唯クリヤするように該ワイパーを下げることに
より、該ワイパーは、過剰なインクを除去するためにス
キマーとして役立つよう該プリントヘッドの表面をスキ
ムする動作を惹起する。スキミング中は、図３で見られ
る様に、滴が底部へゆっくりドレーン出来るようにする
のに充分な時間を提供する程にワイパーの並進速度は減
じられる。別の並進機構は必要なく、唯速度だけが適合
されるべきである。スキミング速度は好ましくは０．０
０１と０．５ｍ／ｓの間がよい。 【００３３】有利な効果は、乾燥されたインクより高い
溶剤含有量を有する液体インクのために、該ワイパーが
該ワイパーの表面に沿って走るインクにより部分的に清
掃されることである。 【００３４】該プリントヘッドからの該スキマー又はワ
イパーの距離ｄとスイーピング（sweeping）中の速度は
任意に選ぶことが出来る。使用されるインクの特性とそ
の表面張力、インクジェットプリントヘッドの外表面の
特性、ワイパーの構造、寸法、他に依り、もし出来れば
次のワイピング動作と組み合わせて、最適の結果を得る
ためにスキミング距離ｄと速度が選ばれ得る。 【００３５】ことによると、プリントヘッドからインク
をドレーンするためにウイック（wick）を使用してスキ
ミングを行うことが出来る。又該プリントヘッドをスキ
ミングするためにフオイル（foil）を使用することも出
来る。普通該スキマーはショア（Shore）Ａで３０から
８０の硬さを有するエラストマー要素である。 【００３６】該スキミング動作には普通のワイピング動
作が続く。これは図４で示す様に１つ又は２重のワイパ
ーを使用して行われ得る。ワイピング中該ワイパーは該
プリントヘッドに対し押し付けられる。 【００３７】機械的衝撃と、応力と、そしてはね返り
（recoil）中の該ワイパーからのインクの望ましくない
ほうり出し（flinging）と、を避けるために、該ワイパ
ーは、並進方向に直角な方向に関し小さな角度αで置か
れるが、それは２重ワイパーシステム（dual wiper sys
tem）用に図５で図解される様である。該角度αは１と
９９度の間のどんな角度とすることも出来るが、該範囲
は実際は１と１０度の間にある。好ましくは該角度αは
１と３度の間の範囲内にあるのがよい。 【００３８】図５で見られる様に該ワイピング方向は通
常該ノズルアレイの方向に直角であり、これは該ワイパ
ーブレードも又該ノズルアレイに対し小さな角度αにな
っていることを意味する。 −ワイピング中該ワイパーは該プリントヘッドとの最初
の接触を第１端部で行う。該ワイパーの小さな部分のみ
が該プリントヘッドと遭遇するので、大きな機械的力は
関与しない。 −該ワイパーの更に進んだ動き中該接触点は該第１端か
らトレーリング端（trailing end）へ徐々に動く。該ワ
イパーの隣り合う部分が、該ワイピング動作中なお該プ
リントヘッドと接触しているので、該プリントヘッドを
クリヤしつつある該ワイパーの部分ははね返らずゆっく
り折り返される（fold back）。 −該ワイパーの該トレーリング端が該プリントヘッドを
クリヤすると、この端部は或る量のはね返りを示すが、
関与するワイパーブレードの限られた長さのためにその
力は小さく、該ワイパーからはインクはほうり出され
ず、該プリンテイング機構のより少ない汚損に帰着す
る。これは図６に示す様に該ワイパーブレードの端部に
ベベルを付ける（bevelling）ことにより更に改良され
得る。好ましくは該ベベルを付けた縁が該プリントヘッ
ドのノズルアレイの範囲の外に配置されるのがよい。 【００３９】より少ない機械的応力と衝撃が該プリンタ
ー内のより少ない摩滅（wear and tear）しか引き起こ
さないことは明らかである。 【００４０】該ワイパーは好ましくは少なくとも該ノズ
ルアレイの長さを有するのがよい。ワイピング方向は変
化してもよい。通常ワイピングは該ノズルアレイに直角
な方向に行われるが、他の方向も可能である。ワイピン
グは該ワイパー自身の傾斜された方向に直角に行われる
（Wiping can be done perpendicular to the directio
n of the slanted direction of the wiper itself）。
代わりに、該ノズルアレイ自身の方向にワイプする小さ
なワイパーを使うことが出来る。好ましくは該ワイパー
はショアＡの３０と８０の間の硬度を有するのがよい。 【００４１】 【実施例】７２ｍｍの長さを有するシャトリング（shut
tling）プリントヘッドを備えるインクジェットプリン
ターがオイルベースのインクを使用して画像をプリント
するため使用される。該インクジェットプリントヘッド
は５４ｍｍの長さを有するノズルの２列のアレイ（dual
array）を備える。 【００４２】該プリントヘッドは該ノズルアレイの周り
にシールを有するキャッピングユニットによりキャップ
されている。 【００４３】これは該プリントヘッドを該キャッピング
ユニット上に置くことと、該キャッピングユニットが今
度は該プリントヘッドを保持するように保守ステーショ
ンを高めることと、により行われる。該キャッピングユ
ニット内部に真空が印加されそして同時に詰まったノズ
ルをクリヤするために該ノズルが駆動される。解き放た
れたインクは該キャッピングユニットからドレーンされ
る。 【００４４】該プリントヘッドのパージングの後、該保
守ユニットは、該プリントヘッドが該キャッピングユニ
ットをクリヤするよう下げられる。パージングの結果と
して該プリントヘッドからたれ下がるインクの大きな滴
が形成される。該滴の容積によりそれらは典型的に高さ
で１から５ｍｍの寸法を有し得る。 【００４５】該プリントヘッドは今度は該保守ステーシ
ョン上に設置されたワイパーシステムの近くに持って来
られる。該ワイパーは少なくともプリントヘッドの長
さ、約５４ｍｍを有する。該保守ステーションは、該ワ
イパーの縁が該プリントヘッドの底部縁との０．５ｍｍ
の隙間に対応する高さへ持って来られるように高められ
る。 【００４６】該ワイパーは、それを該プリントヘッドの
下で０．０２ｍ／ｓの速度で並進させることによりスキ
マーとして使用される。該プリントヘッドからたれ下が
っている滴はかくして取り込まれ該ワイパーに沿って下
方へ流れる。該スキミング動作の後該ワイパーは位置付
け直されそして更に高められそしてワイピング動作がス
タートさせられる。 【００４７】該ワイパーはショアＡで７０の硬度を有
し、該ワイパーの方向は該ノズルアレイの方向に対し２
度の角度を作る。ワイピングは０．１から０．５ｍ／ｓ
の間の速度で行われる。好ましくは該速度は約０．２ｍ
／ｓであるのがよい。ワイピング速度は、インクとワイ
パーの特性、例えば、表面張力、該インクの密度、該ワ
イパーの硬さ又は長さ、他により調整出来る。該ワイパ
ーの光学的速度（optical speed）、構造及び加圧力／
接触角（constitution and pressure force/contact an
gle）を決定する実験的方策（empirical approach）が
使われることが可能である。 【００４８】以上でスキミング過程をパージング後のプ
リントヘッドの処理として説明した。該スキミング過程
はプリンテイング過程中もし必要ならどんな瞬間にでも
行うことが出来ることは理解され得る。 【００４９】又該ワイピング動作はもし必要があればど
んな瞬間にも行うことが出来る。又周期的なワイピング
も提供され得る。該ノズルアレイに対する傾斜したワイ
パーの位置は各ワイピング動作中にも有利であることは
明らかである。 【００５０】本発明の好ましい実施例を詳細に説明した
が、その中では多数の変型が、付属する請求項で規定さ
れた本発明の範囲から離れることなく行うことが出来る
ことは当業者には今は明らかである。 【００５１】本発明の特徴及び態様を示せば以下の通り
である。 【００５２】１．少なくとも１つのノズルアレイを有す
るインクジェットプリントヘッドを清掃する方法が、 −ワイパーを使用して前記プリントヘッドをワイプする
過程を具備しており、該ワイプする動作は、スキマーが
前記プリントヘッドに沿って通過するスキミング過程に
より先行されることを特徴とする該方法。 【００５３】２．前記ワイパーが前記スキマーであるこ
とを特徴とする上記１の方法。
ーの様なインクジェットプリンテイング機構（inkjet p
rinting mechanisms）に関する。 【０００２】特に本発明は塞がれたノズル（obstructed
nozzles）をクリヤ（clear）するようパージ（purge
d）された後プリントヘッドを清掃（cleaning a print
head）するための機構に関する。 【０００３】 【従来の技術とその課題】今日、インクジェットプリン
テイングシステムはフアックス、カラーフオトプリンテ
イング（color photo printing）、産業用応用品（indu
strial applications）等、の様な広く列挙される応用
品の、広く列挙される装置に使用されている。これらの
プリテイングシステムでは、恐らくは種々のカラーの、
インクが、プリントヘッド内に配置されたノズルの少な
くとも１つのアレーから受け材料（receiving materia
l）へ発射される。 【０００４】インクジェットプリンターで長期的に公知
の問題は、それを通して該インクが該受け材料へ放射さ
れるノズルが該ノズルの内部及び該プリントヘッド上で
のインクの詰まり（clogging）によりブロックされるこ
とである。これは或るノズルを動作不能にさせそして欠
陥プリント又は劣化プリント品質に帰着する。 【０００５】被プリント画像の明確さとコントラスト
（clarity and contrast）とを改良するために、最近の
研究は使用されるインクの改良に焦点合わせされて来
た。より暗い黒及びより活き活きしたカラーで、より速
く、水による変化のより少ないプリンテイングを提供す
るために、顔料ベースのインク（pigment based inks）
が開発された。これらの顔料ベースのインクはより早い
時期の染料ベースのインクよりも高い固体含有量を有す
る。両種のインクはより速く乾燥し、それはインクジェ
ットプリテイング機構が高品質画像を形成することを可
能にしている。 【０００６】インクジェット過程を使ってプリンテイン
グプレートを作る様な或る産業応用品では、特定の問題
を引き起こす特殊な特性を有するインク、例えば、プリ
ンテイング後にインクの急速硬化を可能にする紫外線硬
化インク（UV curable inks）が存在する。 【０００７】小さなノズルと急速乾燥インク（quick dr
ying ink）との組合せは、乾燥したインクと微少なダス
ト粒子又は紙繊維とによるのみならず、又該新インク自
身内の固体によっても、該プリントヘッドを詰まりやす
く（susceptable to clogging）している。 【０００８】種々の方法により該プリントヘッドを保護
し、清掃（cleaning）することにより詰まりの問題を防
止又は修正することが知られている。 −ワイピング（Wiping）：プリンテイング及びその途中
で、インクジェットプリントヘッドがエラストマーのワ
イパーを使用し、残留インク、紙ダストそして他の不純
物を取り除くことによりきれいにワイプ（wiped）され
る。 −キャッピング（Capping）：非動作期間中該プリント
ヘッドはシール用囲い（sealing enclosure）により汚
染物（contaminants）から離れるようシールされ得る。
これは又インクの乾燥を防止する。該キャッピングユニ
ットは普通該ノズルアレイの周りに置かれたゴムシール
から成る。 −スピッテイング（Spitting）：多数のインク滴を各ノ
ズルを通して、普通スピッツーン（spittoon）と呼ばれ
る廃インクレシーバー（waste ink receiver）内へ周期
的に発射（firing）することにより、該ノズルから詰ま
り（clogs）はクリヤ（cleared）される。これは或る時
間の間使用されないノズルに濃縮され得るが通常全ノズ
ルがスピッテイング中駆動される。 −真空支援パージング（Vacuum assisted purging）：
部分的に又は完全にブロックされたノズルをクリヤする
ために、特殊な動作中、該ノズルの外部に真空が印加さ
れながら、プリンテイングが駆動される。これは該ノズ
ルのクリヤと洗浄（cleansing）とを助ける。該パージ
ングは該プリントヘッドがキャッピングユニット内にあ
る時普通行われるがそれはこのユニットが該真空を作る
ために該ノズルアレイの周りに良好なシールを提供する
からである。 【０００９】又特許文献１に於ける様に溶剤を適用する
ことを含め他の方法もインクジェットプリントヘッドの
清掃用に存在する。 【００１０】プリントヘッドを清掃し保護するよう設計
されたこれらの特徴は共通して、プロッターシャシー
（plotter chassis）内に設置されたサービスステーシ
ョン（service station）内に集中しており、そこでは
該プリントヘッドは保守用ステーション（station for
maintenance）上を移動可能である。ワイピング、キャ
ッピング、スピッテイングそしてパージング（purgin
g）機能を組み合わせた、この様なサービスステーショ
ンの例は特許文献２で見出し得る。 【００１１】比較的多量のインクが使用されることが該
パージング動作には固有になっている。該ノズルの発射
は全ノズルを同時に駆動して通常行われるが該プリント
要素のシーケンシャルな駆動も使用され得る。 【００１２】該インクはパージング用真空を提供する同
じ真空源によって該キャッピング囲いからドレーンされ
得る。又該キャッピング囲いからインクを除去するため
の代わりのシステムも提供され得る。 【００１３】パージング後過剰な量のインクは該プリン
トヘッドの外側、特に該ノズルプレート上に留まる。記
録用に該プリントヘッドを使用するために、プリンテイ
ングがスタートされる前にワイピング動作が行われる。
ワイパーは該プリントヘッドのプリンテイング面の沿っ
て通過する。 【００１４】しかしながらパージング後のワイピング中
及び一般的にワイピング中幾つかの問題に遭遇する。 −該プリントヘッドの外側に多量のインクが留まってい
るので、該ワイパーは充分な仕方で該プリントヘッドを
清掃するのに充分な容量を有しない。インクの大きな滴
又は小球（blobs）は充分には除去され得ない。 −当該技術のワイパーは、該ノズルアレイの長さを有す
る、該アレイと平行な、エラストマー材料（elastometr
ic material）の少なくとも１つの長いストリップ（elo
ngated strip）から成り、該ノズルアレイの方向と直角
な方向に該プリントヘッド上を動かされる。該ストリッ
プが該プリントヘッドと接触すると、該プリントヘッド
上に可成りな力が印加される。該エラストマー材料は或
る剛性（rigidity）を有するので、該ワイパーの全長が
同時に該プリントヘッドと接触すると該プリントヘッド
に機械的衝撃（mechanical shock）が与えられる。この
衝撃は該プリントヘッドのノズル内のメニスカスの正常
な平衡（normal equilibrium of the menisci）を妨害
し得る。機械的衝撃は該プリントヘッド内に空気の侵入
を引き起こしさえし得る。又該プリントヘッドと該ワイ
パーの設置手段は該衝撃により影響され得る。 −該ワイピング動作中該ワイパーの全長はそれが該プリ
ントヘッドと接触して保持される時僅かに変形（deform
ed）する。該ワイピング動作中それらが相互に圧力接触
（pressure contact）に保たれる時該プリントヘッドと
ワイパーシステムに作用する全部の力は該プリントヘッ
ドと該ワイパーシステムの設置組立体と運動機構上に多
くのひずみを与える。 −該ワイピング動作の終わりに該エラストマーのストリ
ップは該プリントヘッドの端部に達し、突然その元の位
置まではね返る（recoils）。これは又機械的衝撃を発
生する一方同時に、パージング後の最初のワイピング過
程中は特に大きい、該ワイパー先端上の残留インクが、
ほうり出され（flung away）、該プリンターの内部を汚
損（contaminating）する。 【００１５】結果は、パージング後、普通のワイピング
は不充分な一方当該技術のワイパーを使用したワイピン
グ動作は該プリンターの整合誤差（alignment errors）
と汚損へ導く可成りの機械的応力を生じさせる。 【００１６】例えワイピング後でも多量のインクが該プ
リントヘッドの側上に留まり得てメニスカスを形成す
る。 【００１７】幾つかの欠点が克服されねばならないこと
は明らかである。 【００１８】 【特許文献１】欧州特許出願公開第１０１８４３０号明
細書 【００１９】 【特許文献２】米国特許第６１９３３５３号明細書 【００２０】 【課題と課題を解決するための手段】上記説明の有利な
結果は請求項１に表明された特定の特徴を有する方法に
より実現される。本発明の好ましい実施例の特定の特徴
は従属請求項で表明される。 【００２１】本発明の更に進んだ利点と実施例は下記の
説明と図面とから明らかになる。 【００２２】 【発明の実施の形態】前の欠点は、パージング後に該プ
リントヘッドを清掃するための改良された方法により避
けられる。 【００２３】該欠点はワイピングが行われる前に該プリ
ントヘッド上の過剰なインクを除去することにより避け
られる。ノズルプレートからインク滴をドレーンするス
キマーの使用により該過剰分を除去する方法が使用され
る。 【００２４】本発明はこの後その好ましい実施例と連携
して説明されるが、それは本発明をそれらの実施例に限
定するよう意図されてないことは理解されるであろう。 【００２５】パージング後プリントヘッド上に蓄積され
たインクの大きな滴及び小球（blobs）は図１Ａ及び１
Ｂの様である。これらは、該プリントヘッドをゆっくり
スキムしそれにより該プリントヘッドの表面上のインク
の滴と接触するが、該プリントヘッドの該表面自体には
接触しないスキマーにより除去される。 【００２６】該スキミング動作は図２に図解されてい
る。該プリントヘッドと該スキマーとの間の距離ｄは該
プリントヘッドの表面から垂れ下がる滴の寸法より小さ
い必要がある。図３で図解される様に、該スキマーが該
表面上の滴と接触すると、それは、表面張力特性（surf
ace tension characteristics）と重力の効果（effecto
f gravity）とにより、該スキマーに沿って下方へドレ
ーンされる。 【００２７】これはパージング後の予備清掃過程（pre-
cleaning step）を提供し、該スキミング過程に続くワ
イピング動作中の過剰のインクにより引き起こされる問
題を避ける。 【００２８】該プリントヘッドの底側（bottom side）
と該スキマーの間の距離ｄは０−５ｍｍの範囲にある。
代わりにスキミングは、該プリントヘッドに力を印加せ
ずにプリントヘッドに唯触ることにより行うことも出来
る。好ましくは該プリントヘッドと該スキマーの間に隙
間（clearance）が保たれるのがよい。好ましくは該ス
キマーが該プリントヘッドを通過する最小距離は０．５
と５ｍｍの間がよい。 【００２９】該スキマーが該プリントヘッドに沿って通
過する方向は重要でないが、好ましくは該ワイパーを動
かすための機構と結合された機構が提供されるのがよ
い。そこで該プリントヘッドの寸法を有するスキマーが
使用される。図２は該スキミング方向が該ノズルアレイ
の方向と直角である状況を示す。 【００３０】図３では、該スキマーは該ノズルアレイの
方向に対し角度付けされた位置を有する。運動方向は重
要でない。 【００３１】ことによると、該スキミング運動は該ノズ
ルアレイの方向に沿っている。その時は該ノズルアレイ
の幅の寸法を有する小さなスキマーが使用出来る。 【００３２】好ましくはワイパー自体がスキマーとして
役立つのがよい。これは、スキミング用に別のシステム
が提供される必要がないので最も費用効果的（most cos
t effective）である。ワイピング中それが該プリント
ヘッドを唯クリヤするように該ワイパーを下げることに
より、該ワイパーは、過剰なインクを除去するためにス
キマーとして役立つよう該プリントヘッドの表面をスキ
ムする動作を惹起する。スキミング中は、図３で見られ
る様に、滴が底部へゆっくりドレーン出来るようにする
のに充分な時間を提供する程にワイパーの並進速度は減
じられる。別の並進機構は必要なく、唯速度だけが適合
されるべきである。スキミング速度は好ましくは０．０
０１と０．５ｍ／ｓの間がよい。 【００３３】有利な効果は、乾燥されたインクより高い
溶剤含有量を有する液体インクのために、該ワイパーが
該ワイパーの表面に沿って走るインクにより部分的に清
掃されることである。 【００３４】該プリントヘッドからの該スキマー又はワ
イパーの距離ｄとスイーピング（sweeping）中の速度は
任意に選ぶことが出来る。使用されるインクの特性とそ
の表面張力、インクジェットプリントヘッドの外表面の
特性、ワイパーの構造、寸法、他に依り、もし出来れば
次のワイピング動作と組み合わせて、最適の結果を得る
ためにスキミング距離ｄと速度が選ばれ得る。 【００３５】ことによると、プリントヘッドからインク
をドレーンするためにウイック（wick）を使用してスキ
ミングを行うことが出来る。又該プリントヘッドをスキ
ミングするためにフオイル（foil）を使用することも出
来る。普通該スキマーはショア（Shore）Ａで３０から
８０の硬さを有するエラストマー要素である。 【００３６】該スキミング動作には普通のワイピング動
作が続く。これは図４で示す様に１つ又は２重のワイパ
ーを使用して行われ得る。ワイピング中該ワイパーは該
プリントヘッドに対し押し付けられる。 【００３７】機械的衝撃と、応力と、そしてはね返り
（recoil）中の該ワイパーからのインクの望ましくない
ほうり出し（flinging）と、を避けるために、該ワイパ
ーは、並進方向に直角な方向に関し小さな角度αで置か
れるが、それは２重ワイパーシステム（dual wiper sys
tem）用に図５で図解される様である。該角度αは１と
９９度の間のどんな角度とすることも出来るが、該範囲
は実際は１と１０度の間にある。好ましくは該角度αは
１と３度の間の範囲内にあるのがよい。 【００３８】図５で見られる様に該ワイピング方向は通
常該ノズルアレイの方向に直角であり、これは該ワイパ
ーブレードも又該ノズルアレイに対し小さな角度αにな
っていることを意味する。 −ワイピング中該ワイパーは該プリントヘッドとの最初
の接触を第１端部で行う。該ワイパーの小さな部分のみ
が該プリントヘッドと遭遇するので、大きな機械的力は
関与しない。 −該ワイパーの更に進んだ動き中該接触点は該第１端か
らトレーリング端（trailing end）へ徐々に動く。該ワ
イパーの隣り合う部分が、該ワイピング動作中なお該プ
リントヘッドと接触しているので、該プリントヘッドを
クリヤしつつある該ワイパーの部分ははね返らずゆっく
り折り返される（fold back）。 −該ワイパーの該トレーリング端が該プリントヘッドを
クリヤすると、この端部は或る量のはね返りを示すが、
関与するワイパーブレードの限られた長さのためにその
力は小さく、該ワイパーからはインクはほうり出され
ず、該プリンテイング機構のより少ない汚損に帰着す
る。これは図６に示す様に該ワイパーブレードの端部に
ベベルを付ける（bevelling）ことにより更に改良され
得る。好ましくは該ベベルを付けた縁が該プリントヘッ
ドのノズルアレイの範囲の外に配置されるのがよい。 【００３９】より少ない機械的応力と衝撃が該プリンタ
ー内のより少ない摩滅（wear and tear）しか引き起こ
さないことは明らかである。 【００４０】該ワイパーは好ましくは少なくとも該ノズ
ルアレイの長さを有するのがよい。ワイピング方向は変
化してもよい。通常ワイピングは該ノズルアレイに直角
な方向に行われるが、他の方向も可能である。ワイピン
グは該ワイパー自身の傾斜された方向に直角に行われる
（Wiping can be done perpendicular to the directio
n of the slanted direction of the wiper itself）。
代わりに、該ノズルアレイ自身の方向にワイプする小さ
なワイパーを使うことが出来る。好ましくは該ワイパー
はショアＡの３０と８０の間の硬度を有するのがよい。 【００４１】 【実施例】７２ｍｍの長さを有するシャトリング（shut
tling）プリントヘッドを備えるインクジェットプリン
ターがオイルベースのインクを使用して画像をプリント
するため使用される。該インクジェットプリントヘッド
は５４ｍｍの長さを有するノズルの２列のアレイ（dual
array）を備える。 【００４２】該プリントヘッドは該ノズルアレイの周り
にシールを有するキャッピングユニットによりキャップ
されている。 【００４３】これは該プリントヘッドを該キャッピング
ユニット上に置くことと、該キャッピングユニットが今
度は該プリントヘッドを保持するように保守ステーショ
ンを高めることと、により行われる。該キャッピングユ
ニット内部に真空が印加されそして同時に詰まったノズ
ルをクリヤするために該ノズルが駆動される。解き放た
れたインクは該キャッピングユニットからドレーンされ
る。 【００４４】該プリントヘッドのパージングの後、該保
守ユニットは、該プリントヘッドが該キャッピングユニ
ットをクリヤするよう下げられる。パージングの結果と
して該プリントヘッドからたれ下がるインクの大きな滴
が形成される。該滴の容積によりそれらは典型的に高さ
で１から５ｍｍの寸法を有し得る。 【００４５】該プリントヘッドは今度は該保守ステーシ
ョン上に設置されたワイパーシステムの近くに持って来
られる。該ワイパーは少なくともプリントヘッドの長
さ、約５４ｍｍを有する。該保守ステーションは、該ワ
イパーの縁が該プリントヘッドの底部縁との０．５ｍｍ
の隙間に対応する高さへ持って来られるように高められ
る。 【００４６】該ワイパーは、それを該プリントヘッドの
下で０．０２ｍ／ｓの速度で並進させることによりスキ
マーとして使用される。該プリントヘッドからたれ下が
っている滴はかくして取り込まれ該ワイパーに沿って下
方へ流れる。該スキミング動作の後該ワイパーは位置付
け直されそして更に高められそしてワイピング動作がス
タートさせられる。 【００４７】該ワイパーはショアＡで７０の硬度を有
し、該ワイパーの方向は該ノズルアレイの方向に対し２
度の角度を作る。ワイピングは０．１から０．５ｍ／ｓ
の間の速度で行われる。好ましくは該速度は約０．２ｍ
／ｓであるのがよい。ワイピング速度は、インクとワイ
パーの特性、例えば、表面張力、該インクの密度、該ワ
イパーの硬さ又は長さ、他により調整出来る。該ワイパ
ーの光学的速度（optical speed）、構造及び加圧力／
接触角（constitution and pressure force/contact an
gle）を決定する実験的方策（empirical approach）が
使われることが可能である。 【００４８】以上でスキミング過程をパージング後のプ
リントヘッドの処理として説明した。該スキミング過程
はプリンテイング過程中もし必要ならどんな瞬間にでも
行うことが出来ることは理解され得る。 【００４９】又該ワイピング動作はもし必要があればど
んな瞬間にも行うことが出来る。又周期的なワイピング
も提供され得る。該ノズルアレイに対する傾斜したワイ
パーの位置は各ワイピング動作中にも有利であることは
明らかである。 【００５０】本発明の好ましい実施例を詳細に説明した
が、その中では多数の変型が、付属する請求項で規定さ
れた本発明の範囲から離れることなく行うことが出来る
ことは当業者には今は明らかである。 【００５１】本発明の特徴及び態様を示せば以下の通り
である。 【００５２】１．少なくとも１つのノズルアレイを有す
るインクジェットプリントヘッドを清掃する方法が、 −ワイパーを使用して前記プリントヘッドをワイプする
過程を具備しており、該ワイプする動作は、スキマーが
前記プリントヘッドに沿って通過するスキミング過程に
より先行されることを特徴とする該方法。 【００５３】２．前記ワイパーが前記スキマーであるこ
とを特徴とする上記１の方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】蓄積されたインク滴を有するプリントヘッドの
横断面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）を示す。 【図２】スキミング動作を図解する。 【図３】該スキマーに沿った過剰インクのドレーン動作
を示す。 【図４】該プリントヘッドと接触する２重ワイピングシ
ステムを示す。 【図５】ノズルアレイに対する該ワイパーシステムの角
度を有する位置付けを図解する。 【図６】ベベルを付けた縁を有するワイパーを示す。 【符号の説明】 ｄ プリントヘッドとスキマーの間の距離 α ワイパーの並進方向に直角な方向に対する角度
横断面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）を示す。 【図２】スキミング動作を図解する。 【図３】該スキマーに沿った過剰インクのドレーン動作
を示す。 【図４】該プリントヘッドと接触する２重ワイピングシ
ステムを示す。 【図５】ノズルアレイに対する該ワイパーシステムの角
度を有する位置付けを図解する。 【図６】ベベルを付けた縁を有するワイパーを示す。 【符号の説明】 ｄ プリントヘッドとスキマーの間の距離 α ワイパーの並進方向に直角な方向に対する角度
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 少なくとも１つのノズルアレイを有する
インクジェットプリントヘッドを清掃する方法が、 −ワイパーを使用して前記プリントヘッドをワイプする
過程を具備しており、 該ワイプする動作は、スキマーが前記プリントヘッドに
沿って通過するスキミング過程により先行されることを
特徴とする該方法。
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