JP2004268583A - プリンタ整備システムおよびプリンタ整備方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 本発明は、プリントヘッドを良好にクリーニングする装置を提供する。
【解決手段】 プリンタ(20)は、少なくとも1つのインクアプリケータ(21)であって、プリント媒体(29)が搬送経路(34)内にあるときに前記アプリケータが前記媒体に対面するようになっている媒体対面位置に支持されるインクアプリケータとを有し、さらに、前記搬送経路(34)の外側にあり、前記少なくとも1つのインクアプリケータ(21)が前記媒体対面位置にある間、前記少なくとも1つのインクアプリケータに対面する第1の整備ツール(56、58、60、62)を有する。
【選択図】 図2

Description

本発明は、プリントヘッドの整備・保守システムを有するプリンタに関する。
多数のノズルを通って液体インクが噴射されて文字およびグラフィックをページ上に形成するインクジェットプリンタは、既知のプリンタの一例である。プリント品質は、プリンタの解像度とプリントヘッドの性能とによって決まる。信頼性の高い性能を達成するために、インクジェットプリントヘッドとインクジェットプロセスとは、インクジェット出力を正確に制御するよう設計されている。インクジェット出力滴のタイミング、配置、および体積(又は量)を制御することによって、信頼性が高く、再現可能な文字性能およびグラフィック性能が達成される。
プリントヘッドのノズルが詰まると、インクジェット出力滴の配置および体積が悪影響を受ける。インク滴がその意図する目的地(destination)からそれる可能性があり、インクがすべてではないにせよノズルから漏れる可能性があるからである。ほとんど用いられないノズルでは、そのオリフィス内に乾燥したインクまたはコンタミナント(汚染物質)がつかえているかもしれない。例えば、高温かつ乾燥した環境状態であれば、この乾燥プロセスが加速され、ノズルが詰まってしまう可能性がある。また、外部環境からまたはプリントプロセスからのコンタミナントがノズル内につかえてオリフィスをふさいでしまう可能性がある。そのような詰まりは、インクの乾燥を最少にしクリーンなプリントヘッド環境を維持しようと設計上努力しても、起こってしまう可能性がある。したがって、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および装置を提供することが継続して必要とされている。
現在のインクジェットプリンタは、プリントヘッドがインク滴を噴射する間にページを走査する走査タイプのプリントヘッドと、通例、ページ幅全体に及ぶ何千個ものノズルを含むページワイドアレイの(PWA)プリントヘッドの、どちらかを含む。走査タイプのプリントヘッドとPWAプリントヘッドの両方とも、ノズルのクリーニングおよび整備は通常、ノズルがクリーニングされキャッピングされる整備領域へとプリントヘッドを動かすことによって行われる。PWAプリントヘッドは、通例、その上にプリントが行われている媒体に関して静止した状態に保持されるので、PWAプリントヘッドを整備すると、媒体または、プリントヘッドに関して媒体を動かすよう構成された搬送機構に関して、個々のノズルまたはペンを再び正確に再位置合わせすることが必要である。
PWAプリントヘッドを指定整備領域へと動かす他に選択可能な既知の方法のひとつは、代わりにクリーニング媒体を紙経路に沿ってプリントヘッドへと供給する、というものである。この方法および装置は、米国特許第5,589,865号において開示されている。
本発明は、整備装置を移動させ、プリントヘッドを良好にクリーニングする方法および整備装置を提供する。
本発明の一実施形態によれば、プリンタは、少なくとも1つのインクアプリケータと、第1の整備ツールとを含む。少なくとも1つのインクアプリケータは、プリント媒体が搬送経路内にあるときにアプリケータがプリント媒体に対面するようになっている媒体対面位置に支持される。第1の整備ツールは、搬送経路の外側に配置され、少なくとも1つのインクアプリケータが媒体に対面可能な媒体対面位置にある間、少なくとも1つのインクアプリケータに対面する。
本発明の他の実施形態によれば、プリンタとともに用いるインクアプリケータ整備モジュールが設けられる。プリンタは、プリント媒体が搬送経路内にある間、プリント媒体に対面するようになっている媒体対面位置に支持される少なくとも1つのインクアプリケータを有する。このモジュールは、少なくとも1つのインクアプリケータが媒体対面位置にある間、搬送経路の外でインクアプリケータ対面位置においてプリンタに連結されるよう構成された整備ツールを含む。
本発明の他の実施形態によれば、プリンタのインクアプリケータの整備方法は、インクアプリケータがプリント媒体対面位置にある間、インクアプリケータに対向して、媒体搬送経路の外に、少なくとも1つの整備ツールを設ける段階を含む。方法はまた、少なくとも1つのインクアプリケータに対して少なくとも1つの整備動作を行うために、少なくとも1つの整備ツールを作動することも含む。
本発明のさらに他の例示的実施形態によれば、プリンタは、少なくとも1つのインクアプリケータと媒体搬送機構とを含む。少なくとも1つのインクアプリケータは、アプリケータがプリント媒体に対面するようになっている媒体対面位置に支持される。媒体搬送機構は、少なくとも1つのインクアプリケータに関してプリント媒体を動かすよう構成されている。媒体搬送機構は、少なくとも1つのインクアプリケータに対して第1の整備動作を行うよう構成された第1の整備ツールを含む。
好ましい実施形態の以下の詳細な説明において、その一部を形成する添付図面を参照する。添付図面において、実例として、本発明を実施することができる具体的な実施形態を示す。この点に関して、「頂」、「底」、「表」、「裏」、「前」、「後」、等の方向を示す用語は、説明している図面の向きを参照して用いられる。本発明のインクジェットプリントヘッド組立品および関係する構成要素は、複数のさまざまな向きに配置することができる。したがって、方向を示す用語は説明の目的のために用いられ、決して限定するものではない。本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施形態を利用してもよく、構造上および論理上の変更を行ってもよい、ということが理解されなければならない。したがって、以下の詳細な説明は、限定する意味で解釈してはならず、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定される。
図1は、本発明によるインクジェットプリントシステム20の一実施形態を示す。インクジェットプリントシステム20は、インクジェットプリントヘッド組立品(アセンブリ)22と、インク供給組立品24と、搭載組立品26と、媒体搬送組立品28と、電子コントローラ30と、プリントヘッド整備システム32とを含む。一実施形態によれば、インクジェットプリントヘッド組立品22は、複数のオリフィスすなわちノズル23を通してプリント媒体29に向かってインク滴を噴射しプリント媒体29上にプリントするようになっている、1つまたは複数のインクアプリケータすなわちプリントヘッド21(図2を参照されたい)を含む。プリント媒体29は、紙、厚紙、透明シート、マイラー(商標)等、何らかのタイプの好適なシート材料である。通常、ノズル23は、1つまたは複数の列すなわちアレイになるよう配置されており、インクジェットプリントヘッド組立品22とプリント媒体29とが互いに関して動く間にノズル23から適切な順番にインクを噴射することによって、文字、記号、および/またはその他のグラフィックもしくは画像がプリント媒体29上にプリントされるようになっている。
インク供給組立品24は、プリントヘッド組立品22にインクを供給し、インクを保管する槽25を含む。したがって、インクは槽25からインクジェットプリントヘッド組立品22へと流れる。インク供給組立品24とインクジェットプリントヘッド組立品22とは、一方向インク送出システムと再循環式インク送出システムのどちらを形成してもよい。一方向インク送出システムにおいては、インクジェットプリントヘッド組立品22に供給されるインクの略すべてがプリント中に消費される。しかし、再循環式インク送出システムにおいては、プリントヘッド組立品22に供給されるインクの一部のみがプリント中に消費される。したがって、プリント中に消費されないインクは、インク供給組立品24に戻される。
一実施形態において、インクジェットプリントヘッド組立品22とインク供給組立品24は、インクジェットカートリッジすなわちペン内に、一緒に収容されている。他の実施形態において、インク供給組立品24は、インクジェットプリントヘッド組立品22とは別体であり、供給管等のインターフェース接続を通してインクジェットプリントヘッド組立品22にインクを供給する。どちらの実施形態においても、インク供給組立品24の槽25は、取り外しても、交換しても、および/または補充してもよい。一実施形態において、インクジェットプリントヘッド組立品22とインク供給組立品24とがインクジェットカートリッジ内に一緒に収容されている場合には、槽25は、カートリッジ内に配置されたローカルの槽と、カートリッジとは別個に配置された、より大きな槽とを含む。したがって、別個の大きいほうの槽は、ローカルの槽を補充するよう機能する。したがって、別個の大きいほうの槽および/またはローカルの槽は、取り外しても、交換しても、および/または補充してもよい。
搭載組立品26は、媒体搬送組立品28に対してインクジェットプリントヘッド組立品22を位置決めし、インクジェットプリントヘッド組立品22とプリント媒体29との間の領域において、ノズル23に隣接してプリントゾーン27を規定する。一実施形態において、インクジェットプリントヘッド組立品22は走査タイプのプリントヘッド組立品である。したがって、搭載組立品26は、媒体搬送組立品28に対してインクジェットプリントヘッド組立品22を動かしてプリント媒体29を走査するキャリッジを含む。他の実施形態において、インクジェットプリントヘッド組立品22は非走査タイプのプリントヘッド組立品である。したがって、搭載組立品26は、媒体搬送組立品28に対して所定位置に、インクジェットプリントヘッド組立品22を固定する。媒体搬送組立品28は、インクジェットプリントヘッド組立品22に対してプリント媒体29を位置決めする。特に、媒体搬送組立品28は、プリントヘッド組立品22に近接する搬送経路34(図2に示す)に沿って、プリント媒体29を位置決めし動かす。搬送経路34は一般的に、搬送組立品28と、プリント中にその中を媒体が動くプリントゾーン27との間に所定容積の空間を備える。搬送経路の厚さは、一般的に、媒体29の厚さに等しい厚さに、媒体の上下のさらなるわずかな厚さをプラスしたものである。搬送経路34を略平らであるものとして示すが、代替として搬送経路34は弧状に延在してもよく、あるいは媒体29がドラムのまわりに支持されている場合のように、略円周であってもよい。
媒体搬送組立品28は、一般的に、搬送経路内の媒体29をプリントヘッド組立品22に関して動かすよう構成された、各構成要素からなる組立品を備える。一実施形態において、媒体搬送組立品28は、そのまわりにノズル23に隣接して媒体29が保持されるような単一のドラムを含む。他の実施形態において、媒体搬送組立品28は、それに当たった状態で媒体29が保持されノズル23に関して動かされるようなベルトを含む。さらに他の実施形態において、媒体搬送組立品28は、媒体29と係合し、媒体29を平面内でつり下げること又は媒体29をプラットフォームの略平らなすなわち水平な面を横切って動かすことによって、媒体29を略平面において動かすような1つまたは複数のローラを含む。
電子コントローラ30は、インクジェットプリントヘッド組立品22、搭載組立品26、および媒体搬送組立品28と通信を行う。電子コントローラ30は、コンピュータ等のホストシステムからデータ31を受け取り、一時的にデータ31を記憶するメモリを含む。通常、データ31は、電子、赤外線、光学、その他の情報転送経路に沿って、インクジェットプリントシステム20に送られる。データ31は、例えば、プリントするドキュメントおよび/またはファイルを表す。したがってデータ31は、インクジェットプリントシステム20のプリントジョブを形成し、1つまたは複数のプリントジョブコマンドおよび/またはコマンドパラメータを含む。
一実施形態において、電子コントローラ30は、ノズル23からのインク滴の噴射のタイミング制御を含むような、インクジェットプリントヘッド組立品22の制御を行う。したがって電子コントローラ30は、文字、記号、および/またはその他のグラフィックもしくは画像をプリント媒体29上に形成するよう、噴射インク滴のパターンを規定する。タイミング制御、したがって噴射インク滴のパターンは、プリントジョブコマンドおよび/またはコマンドパラメータによって決定される。一実施形態において、電子コントローラ30の一部を形成する論理および駆動回路は、インクジェットプリントヘッド組立品上に配置される集積回路(IC)(図示せず)内に組み込まれている。他の実施形態において、論理および駆動回路は、インクジェットプリントヘッド組立品22から離れて配置される。
プリントヘッド整備システム32は、一般的に、搬送経路の外側に配置され、インクアプリケータのオリフィスすなわちノズル23に対して整備動作(保守動作)を行うよう構成された、少なくとも1つの整備ツールを含む。そのような整備動作の例としては、ブロッティング(インクの吸取り)、ワイピング、溶剤塗布、およびキャッピングが含まれる。第1の整備ツールは、一般的に、少なくとも1つのインクアプリケータが媒体対面位置にある間、その少なくとも1つのインクアプリケータに対面するよう位置決めされている。
図2は、プリントヘッド整備システム32を含むプリンタすなわち(or)プリントシステム20の一実施形態を概略的に示す。図2に示すように、インクアプリケータすなわちプリントヘッド21およびそのノズルすなわち開口部23は、搭載組立品26によって、媒体29が搬送経路34内にある間アプリケータ21がプリント媒体29に対面する媒体対面位置に支持されている。整備システム32を、搬送経路34の外側に支持される整備ツール38および40を含むものとして示す。整備ツール38を、インクアプリケータ21に対面して示す。図示の特定の実施形態において、整備ツール38および40は搬送経路34の下方に支持され、媒体29が、搬送組立品28とアプリケータ21との間で自由に動くことができるようになっている。代替的な実施形態において、整備ツール38および40が搬送経路34の外側にまたは搬送経路34以外の場所で支持されているのであれば、この向きは変更してもよい。
図2にさらに示すように、システム20はさらに、アクチュエータ44、46および48を含む。アクチュエータ44は一般的に、整備ツール38および40を動かしてアプリケータに対面する対面位置にし、かつ、アプリケータに対面する対面位置から離すよう構成されているような従来既知のまたは将来開発される機構を備える。図2は、整備ツール38をアプリケータ対面位置に位置決めしているアクチュエータ44を現在示し、整備ツール38は、アプリケータ21に対して整備動作を行うのに十分にアプリケータ21に位置合わせされている。同時に、整備ツール40は、アプリケータ対面位置から離して示される。アクチュエータ44は、整備ツール38および40を選択的に動かしてまたは作動して、アプリケータ対面位置にしておよびアプリケータ対面位置から離して、インクアプリケータ21に対して異なる整備動作を行うのに役立つ。一実施形態において、アクチュエータ44は、整備ツール38および40を回転して、アプリケータ対面位置にするおよびアプリケータ対面位置から離す。他の実施形態において、アクチュエータ44は、ツール38および40を摺動または往復運動させて、アプリケータ対面位置にするおよびアプリケータ対面位置から離す。この動きは、機械的、電気的、空気圧式、液圧式、その他従来既知のまたは将来開発される作動機構によって行われる。例えば、一実施形態において、アクチュエータ44は、電気ソレノイドを備えてもよい。他の実施形態において、アクチュエータ44は、整備ツール38および40に動作可能に連結した電気モータを含んでもよい。あまり望ましくはないが、システム20が単一の整備ツール38または単一の整備ツール40を含む実施形態においては、アクチュエータ44を省いてもよい。
アクチュエータ46および48は、アプリケータ21と、整備ツール38および40のうちの少なくとも1つとを、互いに逆向きに矢印48で示す方向に動かす。図示の特定の実施形態において、アクチュエータ48はアプリケータ21を搬送経路34に向かって動かし、アクチュエータ46は、整備ツール38および40のうちの選択した一方または両方を、アプリケータ21に向かって動かす。結果として、アプリケータ21と整備ツール38、40のうちの一方または両方が、搬送経路34内へと延びる(媒体29がない場合)。そのような動きは、アプリケータ21と整備ツール38または40とが係合してアプリケータ21に対して整備動作を行うことができるようにする。
アクチュエータ46、48は、1つまたは複数の部材を動かすよう構成された従来既知のまたは将来開発される作動機構を備える。例えば、アクチュエータ46および48は、カム等の機械的デバイスを備えてもよく、膨張式ベロー、空気圧式または液圧式のシリンダー−ピストン組立品、ソレノイド、その他さまざまな作動デバイスを備えてもよい。システム20を、アクチュエータ46とアクチュエータ48の両方を含むものとして示すが、代替としてシステム20は、アクチュエータ46とアクチュエータ48のうちの一方のみを利用してもよい。好ましい一実施形態において、アクチュエータ48は省かれ、アクチュエータ46が、ツール38および40のうちの選択した一方を動かして、静止したアプリケータ21に係合させる。
図3は、図1および図2に示すシステム20の実施形態であるインクジェットプリントシステム120を概略的に示す。説明しやすくするために、システム20の各構成要素に対応するシステム120の各構成要素は、同様に番号を付ける。図3に示すように、媒体搬送組立品28は、アプリケータ21に近接して位置決めされるドラム50を含む。ドラム50は、軸52を中心に回転するよう構成されており、整備システム32を含む。ドラム50が軸52を中心に回転することによって、整備システム32がアプリケータ21に対して選択的に再位置決めされる。図示の特定の実施形態において、ドラム50は、少なくとも部分的にドラム50のまわりに巻き付けた媒体29を支持するよう構成されている。一実施形態において、媒体29(図2に示す)は、整備システム32の端から端まで実質的に延在しないようにドラム50上に適切に位置決めされて、さらに整備システム32を搬送経路から離れたままにするようになっている。他の実施形態において、媒体29は、十分な範囲でシステム32を覆って延在するようになっており、さらにシステム32は、媒体の下方で搬送経路から離れて延在している。さらに他の実施形態において、ドラム50は、媒体を単に搬送経路内でアプリケータ21に隣接して動かすよう構成され、媒体はドラム50のまわりに巻き付いてはおらず、ドラム50のほんの一部と係合するに過ぎない。
図3にさらに示すように、整備システム32は、基部(ベース)54と整備ツール56、58、60および62とを含む。基部54は一般的に、ツール56、58、60および62のそれぞれを支持するよう構成された構造を備える。図示の特定の実施形態において、基部54はそり(sled)を備え、そのそりからツール56、58、60および62が延びている。基部54は、アクチュエータ46に連結している。アクチュエータ46が作動することによって、ドラム50に関して基部54が動き、ツール56、58、60および62のうちの1つまたは複数を、アプリケータ21に向かって動かす。特に、アクチュエータ44が軸52を中心にドラム50を回転してツール56、58、60および62のうちの1つを選択的にアプリケータ対面位置に位置決めした後に、アクチュエータ46がドラム50に関して基部54を動かして、ツールのうちの1つを動かしてアプリケータ21に係合させる。同時に、アクチュエータ48がアプリケータ21を、それに対面する整備ツールに向かって動かす。代替的な実施形態において、アクチュエータ48を省いてもよく、その場合、アクチュエータ46が基部54を十分な程度まで動かし、ツール56、58、60および62のうちの1つを動かして、整備(サービス)を行うようアプリケータ21に係合させる。
整備ツール56、58、60および62は、一般的に、アプリケータ21に対して整備動作を行うよう構成されたツールを備える。図示の特定の実施形態において、整備ツール56、58、60および62は、別個の整備動作を行うよう構成されている。整備ツール56は、溶剤等の流体をアプリケータ21に塗布するよう構成された、従来既知の流体アプリケータを備える。一実施形態において、整備ツール56は溶剤パッドを備える。溶剤パッドは低磨耗性の可撓性材料で形成されており、アプリケータ21を損傷しないようになっている。セルが密のフォームスポンジ(tight-celled foam sponge)は、例示的材料である。溶剤パッドには、乾燥したインクに作用する溶剤が含浸されている。用いる実際の溶剤は、ホストプリンタが用いているインク次第で、実施形態によってさまざまであろう。大部分のインクジェットプリンタは水をベースにしたインクを用いるので、通常主な溶剤は水である。実施形態によっては、界面活性剤もまた含まれて、表面張力を小さくし乾燥したインクの溶解を改善する。ポリエチレングリコール等の反応性溶剤もまた用いてもよい。しかし、反応性溶剤は、貯蔵寿命が長くないので、長い貯蔵寿命を有することが期待される実施形態についてはあまり望ましくはない。
整備ツール58は、一般的に、アプリケータ21のノズル23をワイピングするよう構成された、従来既知のツールを備える。特に、ツール58は、繊維その他異物をノズル23の表面から取り除くよう構成された、柔軟なまたはエラストマーのブレードを含む。ブレードは、好ましくは、アプリケータ21の先端の上方に延び、アクチュエータ44によってアプリケータ21を通り越して回転するときに変形するよう構成されている。ツール58はまた、アプリケータ21上に残っているいかなる溶剤も取り除く。
整備ツール60は、一般的に、アプリケータ21から発射すなわち吐出されるインクを吸収するよう構成された、従来既知のブロッター(blotter)を備える。一実施形態において、ツール60の材料は、繊維その他吸収材料を含む。
整備ツール62は、一般的に、整備手順(サービスシーケンス)の最後にアプリケータ21をキャッピングするよう構成された、従来既知のまたは将来開発されるキャッパーを備える。キャッパーは、ゴムのキャップまたはエラストマーのキャップをノズル23上に位置決めしてアプリケータ21をシールし、インクの顔料または染料を引き離す溶剤の蒸発を防止する。さらなるプリントの前に、キャッパー62は従来既知の方法でそのようなキャップを取り除いて、さらなるプリントができるようにする。
ツール56、58、60および62は、基部54によって、ドラム50の一部として互いの周囲に支持されている。代替的な実施形態において、基部54を省いてもよく、その場合、ツール56、58、60および62は互いの周囲に支持され互いに関して別個に可動である。ツール56、58、60および62は、アプリケータ21を整備するツールのいくつかの例を示すに過ぎない。代替的な実施形態において、それに付け加える、またはその代わりの、真空ポート(vacuum ports)等の整備ツールを用いてもよい。あまり望ましくはないが、代替的な実施形態には、ツール56、58、60および62のうちの1つまたは複数もまた省いてもよいものもある。
図4は、図3に示すシステム120の実施形態であるシステム220を概略的に示す。説明しやすくするために、システム120の各構成要素に対応するシステム220のこれら各構成要素は、同様に番号を付ける。図4に示すように、プリントヘッド組立品22は、媒体29(図2に示す)の略全部の寸法(好ましくは幅)を横切って延在する複数のインクアプリケータ21を含む。システム220によってその上にプリントが意図される最も幅広の媒体の幅寸法に略等しい軸方向の長さを軸52に沿ってドラム50が有するような図示の特定の実施形態において、アプリケータ21は、ドラム50の軸方向の長さ全部を実質的に横切って延在している。インクアプリケータ21を、軸52に略平行に延在する単一の行を形成するものとして示すが、代替として、インクアプリケータ21は、複数の行になるように配置されていてもよい。図示の特定の実施形態において、インクアプリケータ21は、従来既知のページワイドアレイのプリントヘッド組立品を形成し、各インクアプリケータ21は、インク塗布状態または非インク塗布状態で動作するよう構成される。各アプリケータ21は、両方の状態において互いに別個に動作し、媒体29上に所望の画像を形成するようになっている。その全開示が参照により本明細書に援用される、米国特許第5,719,602号、第5,734,394号、第5,742,305号、第6,341,845号、および第6,467,874号には、そのようなプリントヘッド組立品のページワイドアレイおよび関連する構成要素の例が開示されている。
図4に示す実施形態において、ドラム50は、少なくとも部分的にドラム50のまわりに巻き付けられたプリント媒体29と係合または接触するようになっている、外周表面270を含む。外周表面270は、1つまたは複数の媒体保持機構272を含む。保持機構272は、プリント中に外周表面270に沿って媒体29を保持するよう構成されている。図示の特定の実施形態において、媒体保持機構272は、そこを通して真空源が真空を媒体29にかけて、表面270に当たった状態で媒体29を保持するような複数の真空ポートを備える。他の実施形態において、保持機構272は、解除可能に媒体29をつかんでまたは保持してドラム50に関して比較的静止した位置に媒体29を保持するような他の従来既知のまたは将来開発される機構を備えてもよい。それにより、インクアプリケータ21に関する媒体29の位置自体が、アクチュエータ44による従来既知の方法でのドラム50の回転によって調整される。
図示の特定の実施形態において、ドラム50は、システム220によってその上にプリントすることが意図される最大の媒体29を、整備システム32に重なることなく外周表面270の各部分に沿ってドラム50のまわりに巻き付けることができるように十分に大きな直径を有する。図4にさらに示すように、基部54と整備ツール56、58、60および62のそれぞれとは、実質的に軸52に沿って延在し軸方向の長さが少なくともインクアプリケータ21の軸方向の長さに等しいよう構成されている。その結果、それぞれの整備ツール56、58、60および62は、一行になって延在しているインクアプリケータ21のすべてを、同時に整備することができる。
図示の特定の実施形態において、整備システム32は、ドラム50の他の部分と解除可能に連結された、モジュール276の形で設けられている。本開示においては、「連結」という用語は、2つの部材が直接的にまたは間接的に互いに結合していることを意味する。そのような結合は、静止した性質であってもよく、可動の性質であってもよい。そのような結合は、単一の一体の本体として一体的に形成されたその2つの部材またはその2つの部材と何らかのさらなる中間部材とで行ってもよく、互いに取り付けたその2つの部材またはその2つの部材と何らかのさらなる中間部材とで行ってもよい。そのような結合は、永久的な性質であってもよく、または、代替として、取り外し可能または解除可能な性質であってもよい。ツール56、58、60および62は、ドラム50の他の部分と解除可能に連結されたモジュールとして形成されているので、そのようなツールは取り外して交換することも、修理することも、または修繕することもできる。図示の実施形態において、ツール56、58、60および62はそれぞれ、ドラム50の残りの部分と取り外し可能に連結された基部54によって支持されている。基部54は、各整備ツールを単一のユニットとして一緒に結合し、外周表面270内に形成された外部チャネル276内に可動かつ解除可能に保持されている。さらに代替的な実施形態において、システム32は、整備ツール56、58、60および62のうちの全部よりも少ないものを支持しひとまとめになって整備システム32を形成するような複数の基部54を含んでもよい。例えば、システム32は、ツール56および58を支持する第1の基部54と、ツール60および62を支持する第2の基部54とを含んでもよく、両基部はそれぞれ、ドラム50の残りと解除可能に連結されている。ツール56、58、60および62を軸方向に連続して延在するものとして示すが、ツール56、58、60および62は、代わりに、軸52に沿って延在する各部分の複数の個々のセグメントから成ってよい。整備ツール56、58、60および62を、軸52を中心として互いの略周囲に延在するものとして示すが、代替として、そのようなツールは、ドラム50の外周表面270に沿って軸52を中心として互いに間隔を置いて外周に配置してもよい。
図4Aに示すように、システム220はさらに、モジュールリテーナ277(保持装置)を含む。モジュールリテーナ277は、ドラム50の他の部分に対してモジュール276を保持すると同時に、図4Aの矢印で示すように、モジュール276が半径方向に動くことができるようにする。図4Aにおいて、説明のためにリテーナ277を拡大している。リテーナ277は、一般的に、ガイド278とバイアス部材279とを含む。ガイド278は、一般的に、ドラム50に固定して連結されモジュール276に連結された構造を備える。この構造は、モジュール276が半径方向に動くことができるようにしながら、モジュール276の軸方向または外周方向の動きは実質的に限定するようになっている。図示の特定の実施形態において、ガイド278は、溶接、ねじ山、その他の取付け方法によってドラム50に固定して連結されたシャフトすなわちピンを含み、このシャフトすなわちピンは、基部54の開口部を貫通し、ピンは、基部54をピン上に保持するために頭部を大きくした(ナットとワッシャーとによって設ける)末端を有する。
バイアス部材279は、基部54に、弾性によって中心線52に向かってバイアスをかける。図示の特定の実施形態において、バイアス部材279は、ガイド278の頭部とモジュール276の基部54との間に捕らえられた圧縮ばねを備える。基部54とモジュール276とが中心線52から半径方向外向きに動く間、バイアス部材279は圧縮される。バイアス部材279のばねは、その自然な状態に戻る間に、弾性によって中心線52に向かって基部54を押しやる。ガイド278のナットすなわち頭部を取り除くことによって、基部54およびモジュール276を持ち上げてガイド278から取り外して、修理または交換を行うことができる。
バイアス部材279を、ガイド278の頭部と基部54との間に捕らえられているものとして示すが、代替として、バイアス部材279は、基部54とドラム50との間に位置するねじりばねを備えてもよい。その場合、モジュール276が中心線52から半径方向に遠ざかる向きに動くことによって、ばねが伸びすなわち引っ張られ、ばねがその自然な状態に戻るときに、基部54が中心線52に向かってバイアスされる。バイアス部材279は、圧縮ばねまたはコイルばねを備える代わりに、さまざまな代替的な現在既知のまたは将来開発されるバイアス部材を有してもよい。
さらに代替的な実施形態において、モジュール276は、さまざまな他の機構によって、ドラム50に関して可動に保持されてもよい。例えば、基部54は代替として、ドラム50との公差が小さい略垂直な側壁を有して、モジュール276が半径方向に動く間モジュール276を外周の所定位置に保持するよう構成してもよい。基部54は、基部54とカム280(後述)の表面286との間に形成されるトラックまたはさねはぎの仕組みによって、ドラム50に関して半径方向に保持されてもよい。一実施形態において、基部54とカム280のうちの一方が、T字型のさね(凸部)を有し、このさねが、基部54とカム280のうちの他方の向かい合う表面286のまわり完全に延在するような対応するT字型の溝(凹部)内に摺動可能に収容され、さらにカム280が回転して基部54とモジュール276とを半径方向に動かす間に、基部54とモジュール276とを、カム280の外面286に当たった状態で保持する。
図4および図4Aに示すように、システム220の整備システム32はアクチュエータ46を有する。アクチュエータ46は、カム280と、概略的に示す駆動装置282とを含む。それぞれのカム280は、一般的に外部カム表面286を含む。外部カム表面286は、軸52に沿って少なくとも部分的に延在し、直接的にまたは間接的に整備システム32の基部54と係合するよう構成されている。図示の特定の実施形態において、カム280は、ドラム50の両端の軸方向外側すなわち両端を越えて配置されており、カム表面286は、ドラム50の軸方向両端を越えて基部54から延びるような対応する突出部すなわち延長部と係合する。他の実施形態において、外周表面270から半径方向内向きにドラム50の軸方向の長さ全部に沿って、単一のカム280が延在してもよい。さらに他の実施形態において、カム280は、ドラム50の外周表面270の内側および外周表面270から半径方向内向きに形成されてもよい。
図5に一番よく示されているように、外部カム表面286は、一般的に、引っ込んだ部分300と隆起した部分302とを含む。引っ込んだ部分300は、一般的に、プラットフォーム54と係合しながら、プラットフォーム54を、インクアプリケータ21との係合から外れた半径方向内側の位置に支持するよう構成されている。隆起した部分302は、基部54と係合し基部54を半径方向外側の位置に動かすよう構成されている。この半径方向外側の位置において、ツール54、56、58および62のうちの1つが、インクアプリケータ21と係合しまたは十分近接しており、そのツールがインクアプリケータ21を整備することができるようになっている。引っ込んだ部分300と隆起した部分302とは、整備ツールのタイプ、大きさ、または構成、ならびに整備に必要な整備ツールとインクアプリケータ21との近接の程度次第で、別個にさまざまであってもよい。カム280を、軸52を中心として等角に位置決めされた3つの引っ込んだ部分300と3つの隆起した部分302とを有するものとして示すが、代替としてカム280は、これよりも数が多いまたは少ない隆起した部分および引っ込んだ部分を有するカム表面286を有してもよく、隆起した部分と引っ込んだ部分とは、軸52を中心として等角に間隔を置いて配置される必要はない。
駆動装置282は、一般的に、カム280に連結され、カム280を回転するよう構成されたような従来既知のまたは将来開発される駆動機構を備える。図示の特定の実施形態において、駆動装置282は、軸52を中心としてカム280を駆動するよう構成された、従来既知の歯車駆動のロータリーアクチュエータを備える。駆動装置282は両方のカム280を同時に回転して、基部54と整備ツール56、58、60、62とを軸52からインクアプリケータ21に向かって半径方向に動かす。
図5ないし図9は、プリントシステム220の一部としての整備システム32の動作を示す。図5に示すように、プリントヘッド組立品22の整備中、アクチュエータ44(図4に示す)はドラム50を回転可能に駆動して、インクアプリケータ21に位置合わせして整備ツール56を配置し、整備ツール56がインクアプリケータ21に対面するようにする。駆動装置282は、これに同期して矢印290で示す向きにカム280を回転し、カム表面286の隆起した部分302を、基部54に対してして動かす。その結果、隆起した部分302が基部54と係合し、ドラム50の他の部分に対して基部54を、仮想線294で示す引っ込んだ位置から隆起した位置296(実線で示す)まで、矢印292で示すように半径方向外向きに動かす。隆起した位置296において、整備ツール56は、インクアプリケータ21と係合または十分近接するよう構成されており、インクアプリケータ21に対して整備を行うことができるようになっている。
図6に示すように、いったん整備ツール56がインクアプリケータ21に対する整備動作を完了すると、駆動装置282は、基部54に関してカム280を、矢印298で示す向きに回転可能に駆動する。その結果、基部54は一時的にカム表面286の引っ込んだ部分300と係合し、それによって、基部54と整備ツール56とが、半径方向内向きにインクアプリケータ21から遠ざかる向きに、引っ込むすなわち後退する。アクチュエータ44はドラム50を回転して、インクアプリケータ21に十分位置合わせされた状態で整備ツール58を配置し、インクアプリケータ21と整備ツール58とが互いに対面するようにする。駆動装置282はまた、基部54がカム表面286の隆起した部分302と係合するまで、矢印298で示す向きにカム280を回転する。その結果、基部54は隆起した部分302に載り、仮想線で示す後退した位置から、実線で示す隆起したすなわち高い位置へと動く。隆起した位置において、整備ツール58はインクアプリケータ21と係合または十分近接しており、整備ツール58がインクアプリケータ21を整備することができるようにする。
図7および図8に示すように、このプロセスは一般的に、整備ツール60、62についてそれぞれ繰り返される。特に、駆動装置282は基部54に関してカム280を回転し、それによって、基部54がまず後退する、すなわち半径方向内向きに動く。その間に、アクチュエータ44がドラム50を回転して、次に続く整備ツールの位置を動かしてインクアプリケータ21に略整列させ、インクアプリケータ21に対面するようにする。駆動装置282はさらに、カム280を基部54に関して回転して、引っ込んだ部分300との係合から外し、次に続く隆起した部分302へと回転して、もう一度整備ツールを半径方向外向きに矢印292で示す向きに動かす。そして、整備ツールを動かしてインクアプリケータ21と係合または十分近接させ、整備ツールがインクアプリケータ21に対して整備動作を行えるようにする。
図9に示すように、いったんインクアプリケータ21の整備が完了すると、駆動装置282はカム280を基部54に関して回転して、基部54を、カム表面286の引っ込んだ部分300に係合した状態に配置する。図示の特定の実施形態において、基部54と整備ツール56、58、60、62のそれぞれとは、外周表面272に関して十分引っ込んでおり、プリント動作中に、または媒体搬送組立品28(図1に示す)によって紙または媒体29を位置決めすることによって、各整備ツールがインクアプリケータ21または媒体29に干渉することがないようになっている。
図示の特定の実施形態において、システム32を、駆動装置282を含む2つのアクチュエータ44、46を利用するものとして示し、アクチュエータ44はドラム50を動かし、駆動装置282は基部54に関してカム280を動かす。しかし、他の実施形態において、システム220は、カム280とドラム50のうちの一方を回転可能に駆動するよう構成された単一のアクチュエータを、カム280とドラム50とを選択的に互いに関して静止してロックすなわち保持するよう構成されたロック機構とともに代替的に用いてもよい。例えば、カム280とドラム50とがロック機構によって互いに外周方向に関して固定されているときに、駆動装置282を用いてカム280とドラム50の両方を駆動してもよい。したがって、整備中にインクアプリケータ21と向かい合う整備ツールの位置を動かす時に駆動装置282を用いてドラム50を駆動するだけでなく、プリント中に駆動装置282を用いてドラム50を駆動してもよい。同時に、インターロック(interlock)機構を用いてドラム50をカム280とは別に静止した状態に保持することによって、駆動装置282がカム280を基部54に関して回転して、整備ツールを半径方向にインクアプリケータ21に向かって動かすことができる。逆に、プリント中、および、カム280がドラム50とともに回転することができる場合にインクアプリケータ21に関して整備ツールを外周方向に再位置決めする間に、アクチュエータ44を用いてドラム50を駆動してもよい。または、カム280のカム表面286に関して基部54が回転する間にカム280がドラム50とは別に固定されている、すなわち静止した状態に保持されている場合に、アクチュエータ44を用いてドラム50を回転することによって、カム280のカム表面286に関して基部54を回転してもよい。そのような解除可能なロック機構は、両カム280とドラム50の他の部分との間に延在してもよく、また、ドラム50と、カム280のうちの一方または両方との間に延在してもよく、フレーム、その他ドラム50を支持する媒体搬送組立品28の支持構造と解除可能に相互係合してもよい。
例えば、図10は、ドラム50を回転可能に駆動するよう構成された単一のアクチュエータ44を用いるシステム320を概略的に示す。システム320は、単一のカム280とロック機構325、327とをさらに含むという点を除いて、システム220と略同様である。図10は、アクチュエータ44によってドラム50とカム280とが一緒に回転する第1の位置(実線で示す)と、ドラム50がカム280に関して回転する第2の位置(仮想線で示す)とにおける、システム320を示す。ロック機構325、327は、制御回路を備えるコントローラ30によって、カム係合位置と係合解除位置との間で作動する。ロック機構325は、一般的に、カム係合位置(仮想線で示す)とカム係合解除位置(実線で示す)との間で作動可能な部材を備える。一実施形態において、ロック機構325は、対応する戻り止めまたは穴と選択的に係合するピストンまたはシャフトを有するような電気で作動するソレノイドを備えてもよい。他の実施形態において、他の従来既知のまたは将来開発されるロック機構を用いてもよい。ロック機構325は、ドラム50のまわりのフレーム構造の一部として設けられたフレーム329によって、静止した状態に支持される。ロック機構325は、カム係合位置においてはカム280が回転しないようにする。機構325は、カム係合解除位置においては、カム280がドラム50とともに回転できるようにする。
ロック機構327は、ドラム50に固定されているという点を除いて、ロック機構325と同一である。ロック機構327は、カム係合位置(実線で示す)においては、ドラム50をカム280に関して機械的にロックし、ドラム50とカム280とが一緒に動くようにする。カム係合解除位置(仮想線で示す)においては、アクチュエータ44がカム280に関してドラム50を回転する。
ロック機構325、327は、カム280の対応する戻り止め内へと選択的に突出するよう作動可能なピストンまたはシャフトを有する代わりに、カム280によって保持、運搬されてもよい。その場合、ロック機構325が、ドラム50のまわりの静止したフレーム構造における対応する戻り止めまたは切欠きと係合し、ロック機構327が、ドラム50における対応する戻り止めと係合する。さらに他の実施形態において、ロック機構325が係合解除位置にあるときに、カム280がドラム50と十分摩擦接触していて、カム280とドラム50とが軸52を中心に一緒に回転するようになっている場合には、ロック機構327を省いてもよい。
図11は、図10に示すシステム320の代替的な実施形態であるシステム420を示す。システム420は、アクチュエータ44を省き、代わりにロック機構425、427を含むという点を除いて、システム320と同様である。図11は、駆動装置282によってドラム50とカム280とが一緒に回転する第1の位置(実線で示す)と、ドラム50がカム280に関して回転する第2の位置(仮想線で示す)とにおける、システム420を示す。ロック機構425は、一般的に、ドラム係合位置(仮想線で示す)と係合解除位置(実線で示す)との間で作動可能な部材を備える。ロック機構425は、ドラム50に近接したフレーム構造429に沿って静止した状態に支持されている。図示のドラム係合位置において、ロック機構425はドラム50と係合して、ドラム50が回転しないようにする。図示の実施形態において、ロック機構425は、ドラム50における対応する溝または戻り止め内へと延びることができるようなソレノイドで作動するロッドを備える。代替的な実施形態において、ロック機構425はドラム50によって保持、運搬されてもよく、その場合、ロッドは、構造429における対応する溝内へと延びることができる。ロック機構425は、コントローラ30からの制御信号に応答して、係合位置と係合解除位置との間で作動可能である。
ロック機構427は、一般的に、カム係合位置(実線で示す)とカム係合解除位置(仮想線で示す)との間で作動可能であるような構造を備える。ロック機構427は、ドラム50に静止して連結されている。カム係合位置において、ロック機構427はカム280と係合して、ドラム50に関してカム280をロックするすなわち保持する。代替的な実施形態において、ロック機構427は、カム280によって保持されてもよく、延びてドラム50と係合してカム280とドラム50とが相対的に回転しないようにすることができるロッドを含んでもよい。ロック機構427は、ロック機構425と同様に、コントローラ30からの制御信号に応答して、係合位置と係合解除位置との間で選択的に作動される。あまり望ましくはないが、ロック機構427を省いてもよく、その場合、ロック機構425が係合解除位置にあるときにはカム280とドラム50とが互いに摩擦係合して、互いとともに回転するようになっている。
図12および図13は、それぞれシステム520、620を示す。システム220の代替的な実施形態であるシステム520、620は、代替的なアクチュエータ46を含むという点を除いて、システム220と略同一である。システム520において、アクチュエータ46は、ドラム50に取り付けられたリニアアクチュエータ582を含む。リニアアクチュエータ582は、基部54に連結され矢印586で示すように半径方向に基部54を動かすよう構成された、ピストンまたはシャフト584を含む。一実施形態において、リニアアクチュエータ582はソレノイドを備えてもよい。他の実施形態において、リニアアクチュエータ582は、従来既知のまたは将来開発される液圧式または空気圧式のシリンダー組立品を備えてもよい。
システム620は、リニアアクチュエータ682とレバーアーム683とを含むアクチュエータ46を有するという点を除いて、システム220と同様である。リニアアクチュエータ682は、軸方向にドラム50の向こうに固定されている。リニアアクチュエータ682は、構造629によって支持されているレバーアーム683によって、ドラム50に連結されている。概略的に示すように、リニアアクチュエータ682が矢印686で示す向きに後退することによって、レバーアームがポイント688、690、692を中心として枢転し、矢印687で示す向きにドラム50を動かす。逆に、リニアアクチュエータ682を延ばすことによって、基部54がインクアプリケータ21から遠ざかる向きに動く。図示の特定の実施形態において、リニアアクチュエータ682は電気ソレノイドを備える。他の実施形態において、リニアアクチュエータ682は、液圧式または空気圧式のシリンダー組立品等の、その他の従来既知のまたは将来開発されるリニアアクチュエータを備えてもよい。
本発明を好ましい実施形態を参照して説明したが、当業者であれば、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、形式および詳細の変更を行ってもよい、ということを理解しよう。例えば、さまざまな好ましい実施形態を、1つまたは複数の利点を提供する1つまたは複数の特徴を含むものとして説明したかもしれないが、説明した好ましい実施形態においてまたは代替的な実施形態において、説明した特徴は互いに交換してもよく、または、互いと組み合わせてもよい、ということが意図される。本発明の技術は比較的複雑なので、本技術におけるすべての変更が予測可能なわけではない。好ましい実施形態を参照して説明し添付の特許請求の範囲において記載した本発明は、明らかに、可能な限り広範であることが意図される。例えば、特に別段の言及がない限り、単一の特定要素を挙げる特許請求の範囲はまた、複数のそのような特定要素も包含する。
本発明は、プリントヘッドを良好にクリーニングするための整備装置として、各種プリンタにおいて利用可能である。
プリントヘッド組立品と媒体搬送組立品とを含むインクジェットプリントシステムの一実施形態の概略図である。 図1のシステムの拡大部分概略図である。 整備システムを有するドラムを有する媒体搬送組立品を含む、図1および図2に示すシステムの好ましい一実施形態を概略的に示す、拡大側面図である。 図3に示すシステムの第1の好ましい実施形態を概略的に示す、部分斜視図である。 図4に示すシステムの断面図である。 インクアプリケータに関する整備システムの位置を示す、図4に示すシステムの側面図である。 インクアプリケータに関する整備システムの位置を示す、図4に示すシステムの側面図である。 インクアプリケータに関する整備システムの位置を示す、図4に示すシステムの側面図である。 インクアプリケータに関する整備システムの位置を示す、図4に示すシステムの側面図である。 インクアプリケータに関する整備システムの位置を示す、図4に示すシステムの側面図である。 図4に示すシステムの第1の代替的な実施形態の概略図である。 図4に示すシステムの第2の代替的な実施形態の概略図である。 図3に示すシステムの第2の好ましい実施形態の概略図である。 図3に示すシステムの第3の好ましい実施形態の概略図である。
符号の説明
20 プリンタ
21 インクアプリケータ
22 プリントヘッド組立品
23 ノズル
24 インク供給組立品
25 槽
26 搭載組立品
27 インク滴
28 媒体搬送組立品
29 プリント媒体
30 電子コントローラ
31 ホストからのデータ
34 搬送経路
44、46、48 アクチュエータ
50 ドラム
56、58、60、62 整備ツール
280 カム
282 駆動装置
286 カム表面
325、327、425、427 ロック機構
329、429、629 フレーム

Claims (10)

  1. プリンタであって、
    少なくとも1つのインクアプリケータであって、プリント媒体が搬送経路内にあるときに前記アプリケータが前記媒体に対面するようになっている媒体対面位置に、支持されるようなインクアプリケータと、
    前記搬送経路の外側にあり、前記少なくとも1つのインクアプリケータが前記媒体対面位置にある間、前記少なくとも1つのインクアプリケータに対面する第1の整備ツールと、
    を備えることを特徴とするプリンタ。
  2. 前記少なくとも1つのインクアプリケータは、インクを前記媒体に塗布する間、静止した状態に保持されるよう構成されたことを特徴とする、請求項1に記載のプリンタ。
  3. 前記少なくとも1つのアプリケータは複数のインクアプリケータを含むことを特徴とする、請求項1に記載のプリンタ。
  4. 前記第1の整備ツールは動いてアプリケータに対面する位置に移動するおよびアプリケータに対面する位置から離れることができることを特徴とする、請求項1に記載のプリンタ。
  5. 前記少なくとも1つのインクアプリケータと前記第1の整備ツールのうちの少なくとも1つを互いに向かって動かすよう構成された少なくとも1つのアクチュエータを含むことを特徴とする、請求項1に記載のプリンタ。
  6. プリント媒体を前記少なくとも1つのインクアプリケータに対して動かすよう構成されたドラムを含み、該ドラムは前記第1の整備ツールを含むことを特徴とする、請求項1に記載のプリンタ。
  7. 前記第1の整備ツールは、
    ブロッターと、
    ワイパーと、
    流体アプリケータと、
    キャッパーと
    からなる群から選択されることを特徴とする、請求項1に記載のプリンタ。
  8. プリント媒体が搬送経路内にある間に前記媒体に対面するような媒体対面位置に支持される少なくとも1つのインクアプリケータを有するプリンタとともに用いる、インクアプリケータ整備モジュールであって、
    前記少なくとも1つのインクアプリケータが前記媒体対面位置にある間、前記搬送経路の外でインクアプリケータに対面する対面位置において前記プリンタに連結されるよう構成された第1の整備ツールを備えることを特徴とするモジュール。
  9. プリンタのインクアプリケータの整備方法であって、
    前記インクアプリケータがプリント媒体対面位置にある間、前記インクアプリケータに対向させて、媒体搬送経路の外に、少なくとも1つの整備ツールを設けること、
    前記少なくとも1つのインクアプリケータに対して少なくとも1つの整備動作を行うために、該少なくとも1つの整備ツールを作動すること
    とを含むことを特徴とする整備方法。
  10. プリンタであって、
    少なくとも1つのインクアプリケータであって、該インクアプリケータがプリント媒体に対面するようになっている媒体対面位置に支持される、インクアプリケータと、
    該少なくとも1つのインクアプリケータに対してプリント媒体を動かすよう構成された媒体搬送機構であって、前記少なくとも1つのインクアプリケータに対して第1の整備動作を行うよう構成された第1の整備ツールを含む、媒体搬送機構と
    を備えることを特徴とするプリンタ。
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