JP4072087B2

JP4072087B2 - インクジェットプリントヘッド用のクリーニング装置およびその組立て方法

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Publication number: JP4072087B2
Application number: JP2003097727A
Authority: JP
Inventors: スティーブン・ダブリュ・ステンフィールド; リディア・カルヴォ; ベンジャミン・エイチ・ウッド; アントニオ・モンクラス; ダニエル・ラボース
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 2002-04-05
Filing date: 2003-04-01
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2023-04-01
Also published as: EP1350627B1; US20030189614A1; JP2003300329A; DE60303175D1; DE60303175T2; US6692100B2; EP1350627A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は包括的にプリントヘッドのクリーニングの装置および方法に係り、より詳細には、インクジェットプリントヘッドをクリーニングするクリーニング装置およびその組立て方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタは、画像的な（ｉｍａｇｅ−ｗｉｓｅ）方法でインク滴を記録媒体上に噴出させることによって、その記録媒体上に画像を生成するものである。このプリンタが、普通紙に印刷することができるだけでなく、ノンインパクト、静音、節電（ｌｏｗｅｎｅｒｇｙｕｓｅ）、低コストで動作する、という利点が、インクジェットプリンタが市場に広く受け入れられている主な理由である。
【０００３】
より具体的には、インクジェットプリンタは、複数のインク噴出チャンバと、インク噴出チャンバのそれぞれに連通する複数のインク噴出オリフィスとを含むプリントヘッドカートリッジを備えている。そして、それぞれのオリフィスのところでインク噴出器を用いてインク滴を生成している。この点に関して、２つのタイプのインク噴出器のうちのどちらを用いてもよい。これら２つのタイプのインク噴出器とは、熱によって作動するインク噴出器と、圧電効果によって作動するインク噴出器である。圧電効果によって作動するインク噴出器に対しては、圧電材料が用いられている。この圧電材料は、機械的応力が加わると電界が生成されるという圧電特性を有している。この逆も当てはまる。すなわち、電界を印加することによって、材料内に機械的応力が生成されることになる。圧電効果によって作動するインク噴出器をインクジェット印刷に用いる場合には、圧電材料に電気パルスを印加して、圧電材料が曲がるようにし、それによって、圧電材料に接触しているインク本体からインク滴をしぼり出している。その後、このインク滴は、インク噴出オリフィスを通って進み、記録媒体上に落ちている。ＥｄｍｏｎｄＬ.Ｋｙｓｅｒ他の名義で１９７６年３月２３日に発行された「ＭｅｔｈｏｄＡｎｄＡｐｐａｒａｔｕｓＦｏｒＲｅｃｏｒｄｉｎｇＷｉｔｈＷｒｉｔｉｎｇＦｌｕｉｄｓＡｎｄＤｒｏｐＰｒｏｊｅｃｔｉｏｎＭｅａｎｓＴｈｅｒｅｆｏｒ」という名称の米国特許番号第３，９４６，３９８号には、このような圧電インクジェットプリンタのひとつが開示されている。
【０００４】
熱インクジェットプリンタにおいて見出されるもののような、熱によって作動するインク噴出器については、ヒータが局所的にインク本体を加熱し、ある量のインクの相がガス状の蒸気泡に変わるようにしている。この蒸気泡が内部インク圧力を十分に上昇させるので、インク滴がインク噴出オリフィスを通って記録媒体に向かって吐出されることになる。熱インクジェットプリンタは周知であり、例えば、Ｂｕｃｋ他への米国特許番号第４，５００，８９５号、Ｃｏｗｇｅｒ他への米国特許番号第４，７９４，４０９号、Ｂａｋｅｒ他への米国特許番号第４，７７１，２９５号、Ｋｅｅｆｅ他への米国特許番号第５，２７８，５８４号、およびＨｅｗｌｅｔｔ−ＰａｃｋａｒｄＪｏｕｒｎａｌ,Ｖｏｌ. 39,Ｎｏ.４ (Ａｕｇｕｓｔ１９８８)、において説明されている。
【０００５】
プリントヘッドカートリッジ自体は、プリントヘッドカートリッジに接続されたコントローラがインク噴出チャンバのうちの個々のものを選択的に発射するときに、記録媒体に対して横方向に（すなわち、記録媒体の幅を横切って）往復運動をする、キャリッジに取り付けられたプリントヘッドカートリッジであってもよい。プリントヘッドが記録媒体を横切る度に、記録媒体上に１スワス（ｓｗａｔｈ）の情報がプリントされることになる。そのスワスの情報の印刷後、プリンタはスワス幅だけ記録媒体を前進させ、プリントヘッドカートリッジは、すぐ上で言及したような方法にて、別の１スワスの情報を印刷することになる。記録媒体上に所望の画像が印刷されるまで、このプロセスが繰り返される。または、プリントヘッドカートリッジは、静止しており記録媒体の幅の端から端まで印刷するのに十分な長さの、ページ幅のプリントヘッドカートリッジであってもよい。この場合には、印刷プロセス中、記録媒体は頻繁に、静止したプリントヘッドカートリッジに対して垂直に動くことになる。
【０００６】
圧電および熱インクジェットプリンタとともに用いることができるインクは、そのようなプリンタがキャリッジに取り付けられたプリントヘッドカートリッジを有していようとページ幅のプリントヘッドカートリッジを有していようと、記録媒体上に好適な画像を提供するように特別に作られている（formulated）。このようなインクは通常、顔料や染料等の着色剤と、水等の水性液と、および／または蒸気圧の低い溶剤とを含んでいる。より具体的には、インクは、溶剤またはキャリア液体、染料または顔料、湿潤剤、有機溶剤、洗浄剤、増粘剤、防腐剤、その他の成分を含む、液体組成である。さらに、溶剤またはキャリア液体は、水単独であっても、多価アルコール等の水混和性溶剤や多価アルコール等の有機材料を水と混ぜたものであってもよい。例えば、ＭａｓａｆｕｍｉＵｅｈａｒａ他の名義で１９８３年５月３日に発行された「ＩｎｋＣｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎＦｏｒＩｎｋ−ＪｅｔＲｅｃｏｒｄｉｎｇ」という名称の米国特許番号第４，３８１，９４６号には、さまざまな液体インク組成が開示されている。
【０００７】
このようなインクジェットプリンタ用のインクは、圧電タイプのものであれ、熱タイプのものであれ、多数の特別な特性を有している。例えば、インクは、不乾特性を組み込み、インク噴出チャンバ内のインクが乾燥するのを防止または遅延させて、インク滴が時折吐出されるだけであっても、噴出チャンバおよび対応するオリフィスが開いていて乾燥インクのない状態に保たれるようにすべきである。しかし、プリントヘッドやプリントヘッドの電気相互接続の上にインクが蓄積してしまう可能性があるということが観察されている。このインクの蓄積は、以下の３つの主な原因から生じる可能性がある。すなわち、（１）インク噴出時のインクの溜まりと跳ね返り、（２）プリントヘッド上でのインクのエアロゾルの固化（ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ）、および（３）整備ステーションのキャップおよびワイパーによるインクの再付着、である。このようにインクが蓄積してしまうと、以下の望ましくない結果につながる可能性がある。すなわち、（１）プリントヘッドの電気的相互接続を短絡するまだ乾いていないインクによってプリントヘッドの電気的動作不良を引き起こすこと、（２）プリントヘッド上のインクに張り付いた濡れた紙の繊維を引きずることによって記録媒体上にインクの不所望の線を生じる紙の繊維の跡、（３）インク噴出オリフィスの性能不良によって滴噴出誤差と、滴速度または滴体積の低落とを生じること、および（４）プリントヘッドから落ちるインク滴によって記録媒体上に不所望のインクのしみを生じること、である。
【０００８】
さらに、インクジェットプリントヘッドカートリッジは、インクジェットプリントが行われる環境に晒されている。すなわち、前述のインク噴出オリフィスは、ほこり、ちり、および前述の紙の繊維等、空気によって運ばれる多くの種類の粒子に晒されている。粒子状のくずは、オリフィス付近の表面上に蓄積するかもしれず、オリフィスやチャンバ自体の中に蓄積するかもしれない。すなわち、インクはこのような粒子状のくずと組合わさって、オリフィスを詰まらせたり表面の湿潤（surface wetting）を変えてインク滴の適切な形成を妨げてしまう干渉バリ（interference burr）を形成する可能性がある。オリフィスが詰まると、インク滴の適切な噴出が妨げられ、それによって、インク滴の飛翔経路が変わり、記録媒体の意図しない位置にインク滴が当たってしまうことがある。粒子状のくずと蓄積インクとは、クリーニングによりプリントヘッド表面とオリフィスから落として、適切な滴形成と適切なインク滴の飛翔経路とを回復すべきである。
【０００９】
前述した理由のすべてから、プリントヘッドをクリーニングして不所望のインクおよびくずを落とすことが重要となる。従来技術の装置には、プリントヘッドをワイピングすることによって、またはインクおよびくずをプリントヘッドから吸収することによって、このようなクリーニングを行うものがある。
【００１０】
ＥｒｉｃＪｏｓｅｐｈＪｏｈｎｓｏｎ他の名前で１９９９年５月２５日に発行され本発明の譲受人に譲渡されている「ＷｅｔＷｉｐｉｎｇＰｒｉｎｔｈｅａｄＣｌｅａｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍＵｓｉｎｇＡＮｏｎ−ＣｏｎｔａｃｔＴｅｃｈｎｉｑｕｅＦｏｒＡｐｐｌｙｉｎｇＡＰｒｉｎｔｈｅａｄＴｒｅａｔｍｅｎｔＦｌｕｉｄ」という名称の米国特許番号第５，９０７，３３５号において、ワイパーブレードを用いてプリントヘッドのワイピングを行う代表的なインクジェットプリントヘッドカートリッジのクリーナーが開示されている。Ｊｏｈｎｓｏｎ他の特許は、「ワイパー」ブレードを用いる、プリンタにおけるクリーニングを開示している。このワイパーブレードは、プリントヘッドカートリッジのノズルオリフィス板表面と摺動して係合し、ワイピングを行って余分なインクと蓄積したくずを取り除くものである。余分なインクと蓄積したくずを取り除くことは、プリントヘッドの性能およびプリント品質を改善することを目的としている。Ｊｏｈｎｓｏｎ他の開示によれば、クリーニングシステムは、プリントヘッド整備ステーションを備えている。プリントヘッド整備ステーションは、その整備ステーションに属するキャップの近くに配置された処理流体源を含んでいる。キャップは、シールを行うようにプリントヘッドと接触している。整備ステーションの一実施形態に含まれるワイパーは、プリントヘッドに接触し、乾燥したインクおよびくずを取り除いている。処理流体は、ワイパーの潤滑剤として働き、ワイパーの摩耗を低減するものである。また、処理流体は、プリントヘッド上に蓄積されている乾燥した残留インクのうちのいくらかを溶かしている。さらに、処理流体は薄い膜を残している。この薄い膜は乾燥しにくく、それにより、プリントヘッド上のこの流体の層の上にその後付着する残留インクおよびその他のくずがより容易に拭き取られるようになっている。整備ステーション内にはスクレーパーが設けられ、ワイパーのクリーニングを行うようになっている。
【００１１】
キャノン株式会社が出願人である１９８９年８月１９日公開の「インクジェット記録装置」という名称の特開平３−１８９１６３号において、インクジェットプリントヘッドをクリーニングする他の技術が開示されている。キャノン特許は、紙粉、ほこり、インク等をプリントヘッドの前面吐出部から取り除く方法を開示している。より具体的には、プリントヘッドがキャリッジモータによってプリンタ内のクリーニング位置に配置されると、当該プリントヘッドは押されて、多孔性材料でできたリボンに接触するようになっている。吐出部と多孔性材料との間の毛管作用によって、インクや泡等が、プリントヘッドの吐出部から吸収されることになる。紙粉やほこりを含んでいるかもしれないインク、泡等が吸収される量は、多孔性材料との接触時間に比例している。クリーニングの後、プリントヘッドは、キャリッジモータの動作によってプリント位置に戻るようになっている。プリントヘッドがもはやクリーニング位置にないということを確認した後、多孔性材料は前進して、多孔性材料の別の部分に次のクリーニング事象（ｅｖｅｎｔ）への準備をさせている。
【００１２】
Ｊｏｈｎｓｏｎ他の特許が開示するもの等、従来技術のプリントヘッドカートリッジのクリーニング技術は、十分に機能するかもしれないが、経時的にインクがワイパー上に蓄積するということが観察されている。この結果、ワイパーの寿命にわたってワイパーの有効性が低くなっていく。Ｊｏｈｎｓｏｎ他の特許が開示するもの等のスクレーパーを設けて、ワイパーをクリーニングすることもあるが、スクレーパーを用いても問題の発生原因がなくなるわけではなく、スクレーパー自体にインクが蓄積し、それによって経時的にスクレーパーの有効性が低くなっていく可能性がある。さらに、キャノン特許は、紙粉やほこりを含んでいるかもしれないインク、泡等を取り除く多孔性材料を開示しているが、多孔性材料がプリントヘッドに接触するときのクリーニングの有効性を高めるために、この多孔性材料がしわのないままに保持するということは、キャノン特許には開示されていないようである。また、キャノン特許によれば、毛管作用のプロセスが比較的ゆっくりしていることから、インク、泡、紙粉、またはほこりを十分吸収するために、多孔性材料は特定の時間の間、プリントヘッドに接触したままでなければならない。したがって、キャノン特許のクリーニング技術を用いると、クリーニング時間が長くなってしまうことになる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
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クリーニング装置およびその組立て方法が必要とされている。この装置および方法は、（１）ワイパーおよびスクレーパーを不要にし、しかもプリントヘッドの外面から蓄積インクおよび粒子状のくずを取り除いて、まだ乾いていないインクがプリントヘッドの電気的相互接続を短絡することがないようにし、（２）記録媒体上にインクの不所望の線を生じる紙の繊維の跡を取り除き、（３）別の状況では、滴噴出誤差と、滴速度または滴体積の低落とから生じるインク噴出オリフィスの性能不良を改善し、（４）記録媒体上に不所望のインクのしみを生じることにより、インク滴がプリントヘッドから落ちる危険性を低下させ、（５）プリントヘッドをクリーニングするのに、毛管作用の比較的ゆっくりしたプロセスに依存しないようにしている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
広範な形態において、本発明は、インクジェットプリントヘッドをクリーニングするクリーニング装置およびその組立て方法である。クリーニング装置は、そこからウェブを供給する、ウェブ供給源を備えている。ウェブ供給源には、ウェブを受け取るウェブ受けが組合わされており、ウェブは、ウェブ供給源からウェブ受けへ延伸可能であり、プリントヘッドと摺動可能に係合してプリントヘッドをクリーニングしている。ウェブ供給源とウェブ受けとには、ウェブ供給源からウェブ受けへウェブを駆動するウェブ駆動装置が組合わされている。ウェブ駆動装置は、第１の張力でウェブ供給源からウェブを引っ張り、第１の張力よりも大きい第２の張力でウェブ受け上にウェブを引っ張るようになっており、ウェブがプリントヘッドと摺動可能に係合する間、ウェブにしわがないようにしている。
【００１５】
本発明の一態様によれば、クリーニング装置は、自由に回転可能な第１のスピンドルに巻き付けたウェブ供給源を備えている。第１のスピンドルの近傍には、その上にウェブを受け取る回転可能な第２のスピンドルを備えたウェブ受けが配置されている。このようにして、ウェブは、該ウェブがプリントヘッドの外面と摺動可能に係合してプリントヘッドの表面をクリーニングしている間、第１のスピンドルから第２のスピンドルへ延伸可能となっている。
【００１６】
クリーニング装置はさらに、自由に回転可能な第１のスピンドルから第２のスピンドルへとウェブを駆動し、第２のスピンドルに結合されるウェブ駆動装置を備えている。これに関連して、ウェブ駆動装置は、第１のスピンドルの近傍に配置した第３のスピンドル上に同心に取り付けられた駆動ローラを備えている。第１のスピンドルから延伸しているウェブの一部は、部分的に駆動ローラに巻き付いており、駆動ローラが回転すると、ウェブが第１のスピンドルから引っ張られるようになっている。また、ウェブ駆動装置は、第２のスピンドルに結合している。すなわち、ウェブ駆動装置に属する駆動ローラがウェブを第１のスピンドルから引っ張ると、ウェブ駆動装置は、同時にウェブを第２のスピンドル上に引っ張っている。言い換えれば、ウェブ駆動装置は、ウェブをウェブ供給源から引っ張るとともに、ウェブをウェブ受け上に引っ張ることになる。さらに、プリントヘッド表面と係合してプリントヘッド表面をクリーニングするのは、ウェブのうちで、部分的に駆動ローラに巻き付いた部分である。
【００１７】
ウェブ駆動装置はさらに、第２のスピンドル（ウェブ受け）と第３のスピンドル（駆動ローラ）とを制御可能に回転させる歯車列を備えている。第２のスピンドルには、調整可能なオーバードライブスリップクラッチ（ｏｖｅｒｄｒｉｖｅｓｌｉｐｃｌｕｔｃｈ）が結合されている。このオーバードライブスリップクラッチは、第２のスピンドルに所定量の滑り摩擦を加えて、第２のスピンドルの回転速度を制御するように調整可能となっている。第２のスピンドルの回転速度を制御すれば、ウェブに作用する前方への張力が制御されることになる。これに関連して、オーバードライブスリップクラッチは、ウェブに作用する所望の前方への張力を加えるように調整することができるようになっている。さらに、ウェブのうちで、部分的に駆動ローラに巻き付いた部分は、「受動スリップクラッチ（ｐａｓｓｉｖｅｓｌｉｐｃｌｕｔｃｈ）」装置として効果的に機能している。この受動スリップクラッチ装置は、駆動ローラとウェブとの間に、所定の「巻き付き角度」（すなわち、ウェブが部分的に駆動ローラに巻き付くときにウェブが形成する角度）によって決まる所定量の摩擦を加えて、駆動ローラが滑りなしにウェブを動かせるようにしている。これに関連して、受動スリップクラッチ装置は、ウェブに作用する所望の逆張力を加えるようになっている。オーバードライブスリップクラッチの調整と、受動スリップクラッチの存在によって、オーバードライブスリップクラッチと受動スリップクラッチとが協働して、ウェブをピンと張った状態に保つように作用し、ウェブがしわのないままであるようにしている。ウェブがしわのないままである、ということが重要なのは、接触カバーの範囲（ｃｏｎｔａｃｔｃｏｖｅｒａｇｅ）に間隙のない状態で、ウェブ表面が確実にプリントヘッド表面に接触するようにするためである。これによって、しわのあるウェブと比較してクリーニングの有効性が高められることになる。
【００１８】
また、歯車列を作動するアクチュエータも設けられている。歯車列を作動する結果として、第２のスピンドルと駆動ローラとが所定量回転することになる。これに関連して、ウェブがプリントヘッドを十分にクリーニングした後、次のクリーニング事象用にウェブの未使用部分を出すために、第２のスピンドルと駆動ローラとを所定量回転することによって、アクチュエータがウェブを割り出すようになっている。
【００１９】
さらに、クリーニング装置は、カートリッジのオリフィスから噴出すなわち「吐出」されるインクを受け取って、オリフィスから乾燥したインクおよびくずを取り除く複数の従来のつぼを備えている。クリーニング装置はまた、プリントヘッドが使用中でないときにオリフィスをキャッピングし、インクが乾燥しきってしまう危険性を低下させるような複数の従来のキャッピングステーションも備えている。したがって、クリーニング装置は、クリーニングの有効性を高めるために、ウェブおよびウェブ駆動装置と組合わせた従来のつぼおよび／またはキャッピングステーションを工夫して備えていてもよい。
【００２０】
本発明の特徴のひとつは、プリントヘッドと摺動可能に係合してプリントヘッドをクリーニングすることができるウェブを設けることである。
【００２１】
本発明の他の特徴は、ウェブを精密に駆動して、ウェブがプリントヘッドと摺動可能に係合する間、ウェブにしわがないようにするウェブ駆動装置を設けることである。
【００２２】
本発明の利点は、本発明を利用することによって、ワイパーおよびスクレーパーが不要になり、しかもプリントヘッドの外面から蓄積インクおよび粒子状のくずが取り除かれるということである。
【００２３】
本発明の他の利点は、本発明を利用することによって、（１）まだ乾いていないインクがプリントヘッドにおける電気的相互接続を短絡することがなくなり、（２）記録媒体上にインクの不所望の線を生じる紙の繊維の跡が取り除かれ、（３）別の状況では、滴噴出誤差と、滴速度または滴体積の低落とを生じるインク噴出オリフィスの性能不良が改善され、（４）記録媒体上に不所望のインクのしみを生じることによりインク滴がプリントヘッドから落ちる危険性が低下するということである。
【００２４】
本発明の他の利点は、本発明を利用することによって、クリーニング時間が短くなるということである。
【００２５】
本発明のこれらおよびその他の特徴および利点は、以下の詳細な説明を本発明の例示的実施形態を示して説明する図面とともに読めば、当業者には明白になろう。
【００２６】
本明細書の特許請求の範囲は、本発明の主題を特に指摘してはっきりと特許を請求しているが、以下の説明を添付図面とともに検討すれば、本発明がよりよく理解されると考えられる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明は、特に、本発明による装置の一部を形成したり、またはより直接に本発明による装置と協働する要素に向けられている。具体的に示したり、説明したりしていない要素は、当業者に周知のさまざまな形態で採用してもよい、ということを理解されたい。
【００２８】
したがって、図１を参照すると、全体的に１０で表すインクジェットプリンタが示されており、このインクジェットプリンタ１０は、記録媒体３０上に画像２０をプリントするものである。記録媒体３０は、紙、織物等、あるいは反射性の記録媒体であってもよく、また透明シート等の透過性の記録媒体であってもよい。
【００２９】
図１、図２および図３を参照すると、プリンタ１０は、外面４５を有する熱インクジェットプリントヘッド４０を備えている。プリントヘッド４０は、複数の隣接するインクカートリッジ５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄを備えており、これらインクカートリッジには、それぞれシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックのカラーのインクが収容されている。本明細書においては、４つのインクカートリッジ５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄを開示しているが、必要な特定のプリント用途に応じて、インクカートリッジはこれよりも多くても少なくてもよい、ということが理解されるべきである。それぞれのインクカートリッジ５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄの中には、少なくとも１つのインク噴出チャンバ６０が形成されている。インク噴出チャンバ６０は、インク本体６５を収容している。インク噴出チャンバ６０は、記録媒体３０の上に画像２０を形成するために記録媒体３０上に複数のインク滴８０を噴出させるものであり、終わりが複数の同一直線上で整合したインク噴出オリフィス７０（そのうちのいくつかのみを示す）になっている。チャンバ６０内には、略長方形のダイ９０が水平に配置されている。ダイ９０は、目下開示する諸理由で、下面１００を有している。これに関連して、ダイ９０の下面１００には、オリフィス７０のそれぞれの１つと整合してインク本体６５をオリフィス７０近傍で局所的に沸騰させる複数の耐熱ヒータ素子、すなわち薄膜抵抗器１１０が取り付けられている。抵抗器１１０はそれぞれ、コントローラ（図示せず）に電気接続されており、スキャナ、コンピュータ、またはデジタルカメラ（すべて図示せず）等の画像源から受け取った出力信号に応答して、このコントローラが抵抗器１１０への電気エネルギーの流れを選択的に制御するようになっている。これに関連して、電気エネルギーがいずれかの抵抗器１１０に少しの間流れると、抵抗器１１０はインク本体６５を局所的に加熱して、抵抗器１１０に隣接して気泡（図示せず）が形成されるようにしている。この気泡は、インク本体６５を変位させることによってチャンバ６０を加圧し、インク本体６５からインク滴８０を絞り出している。インク滴８０はオリフィス７０を通って進み、記録媒体３０によって妨げられる。所定時間の後、コントローラは抵抗器１１０に電気エネルギーを供給するのをやめている。インク本体６５へのエネルギー入力がないために、その後、気泡はつぶれることになり、次いでインクは、２つの矢印１１５で示す流れの線に略沿ってチャンバ６０を補充している。チャンバ６０を補充するインクを供給するために、全体的に１２０で表す大量の（ｂｕｌｋ）インク供給源を設けてもよい。もちろん、このような大量のインク供給源１２０は、複数のインク槽１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄを有しており、各インク槽には、それぞれシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックのカラーのインクが収容されている。槽１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄはそれぞれ、柔軟性を有するホース（図示せず）等によって、カートリッジ５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄに接続されており、カートリッジ５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ内のチャンバ６０を補充するようになっている。槽１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄは、ハウジング１３５内にあってもよい。ハウジング１３５は、両方向の矢印１３８の方向等に回転してハウジング１３５を開閉することが可能なふた１３７を有している。熱プリントヘッド４０は、好ましくは、ＲｏｂｅｒｔＣ. Ｍａｚｅの名前で２００１年５月１５日に発行され本発明の譲受人に譲渡されている「ＩｎｋＪｅｔＰｒｉｎｔＨｅａｄＷｉｔｈＦｌｏｗＣｏｎｔｒｏｌＭａｎｉｆｏｌｄＳｈａｐｅ」という名称の米国特許番号第６，２３１，１６８号において開示されているようなタイプであってもよい。以上ではプリントヘッド４０を熱プリントヘッドとして開示しているが、プリントヘッド４０は、所望であれば圧電プリントヘッドであってもよい。
【００３０】
図１および図４において最もよくわかるように、プリントヘッド４０は、少なくとも記録媒体３０の幅だけ延伸しているレール１４０上に摺動可能に取付けられており、両方向の矢印１４５の方向にプリントヘッド４０が往復運動をしてレール１４０を行き来するようになっている。プリントヘッド４０は、当該プリントヘッド４０に接続され、かつレール１４０と係合する第１のモータ１５０によって、レール１４０を行き来するようになっている。プリントヘッド４０は、プリントヘッド４０に接続され、かつレール１４０と係合する第１のモータ１５０によって駆動されるものとして示しているが、所望であれば、その代わりにプリントヘッド４０は、ベルトと滑車のアセンブリ（図示せず）によって駆動されてもよいことが理解されよう。プラテン１６０等の支持部材は、プリントヘッド４０から間隔を置いてプリントヘッド４０に対向して配置され、記録媒体３０を支持している。プラテン１６０は、当該プラテン１６０を回転する第２のモータ１７０によって動作可能な細長い円筒形のローラとして構成され、記録媒体３０が矢印１７５の方向に動くようになっている。
【００３１】
以上の説明から、プリントヘッド４０は、第１のプリント方向のレール１４０を行き来することによって、画像２０を形成する複数のプリントスワスのうちの第１のものをプリントする、ということが理解できる。第１のプリントスワスがプリントされるとき、プラテン１６０は回転せず、静止したままであるようになっている。そして、第１のスワスのプリント後、プラテン１６０が所定の角度を回転し、記録媒体３０を矢印１７５の方向に所定の距離前進させている。その時点で、プリントヘッド４０は、第１のプリント方向と反対の第２のプリント方向にレール１４０を行き来させ、プリントスワスのうちの第２のものをプリントすることになる。言い換えれば、プリントヘッド４０は、矢印１４５の方向に往復運動をしてレール１４０を走行するようになっている。プリントヘッド４０のそれぞれの往復運動中、プリントヘッド４０がレール１４０の端部に達した後のみ、プラテン１６０が回転することになる。往復運動するプリントヘッド４０と回転するプラテン１６０とのこのようなプロセスは、すべてのプリントスワスがプリントされ記録媒体３０が所望の画像２０の全体を受け取るまで、繰り返されるようになっている。
【００３２】
しかし、図２および図３において最もよくわかるように、プリントヘッド表面４５およびプリントヘッド４０の電気的相互接続（図示せず）の上には、インクが蓄積して不所望のインクのこびり付き、すなわち付着物１８０が形成される可能性がある。このようなインク付着物１８０は、以下の３つの主な原因から生じる可能性がある。すなわち、（１）インクの溜まりと跳ね返り、（２）表面４５上でのインクのエアロゾルの固化、および（３）整備ステーションのキャップおよびワイパーによる表面４５上へのインクの再付着、である。このようなインク付着物１８０は、以下の望ましくない結果につながる可能性がある。すなわち、（１）、プリントヘッドの電気的相互接続を短絡するまだ乾いていないインクによってプリントヘッド４０の電気的動作不良を引き起こすこと、（２）表面４５上のインクに張り付いた濡れた紙の繊維を引きずることによって、記録媒体３０上にインクの不所望の線を生じる紙の繊維の跡、（３）インク噴出オリフィスの性能不良によって滴噴出誤差と、滴速度または滴体積の低落とを生じること、および（４）表面４５から落ちるインク滴によって記録媒体３０上に不所望のインクのしみを生じること、である。
【００３３】
さらに、インクカートリッジ５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄは、ほこり、ちり、および前述した紙の繊維等、空気によって運ばれる多くの種類の粒子状のくずに晒されている。このような粒子状のくずは、オリフィス７０を取り囲む表面４５上に蓄積して粒子状付着物１８０を形成するかもしれず、最終的にオリフィス７０やチャンバ６０自体の中に蓄積するかもしれない。すなわち、このような粒子付着物１８０は、蓄積して、オリフィス７０を詰まらせたり、表面の湿潤を変えてインク滴８０の適切な形成を妨げてしまう干渉バリを形成する可能性がある。オリフィス７０が詰まると、インク滴８０の適切な噴出が妨げられ、それによって、インク滴８０の飛翔経路が変わり、記録媒体３０の意図しない位置にインク滴８０が当たってしまうことになる。粒子およびインク蓄積付着物１８０は、クリーニングで表面４５およびオリフィス７０から落として、適切な滴形成と適切なインク滴の飛翔経路とを回復すべきである。
【００３４】
図１に戻ると、プリンタ１０はさらに、一体的に取り付けた開放型のクレードル１９０を備えており、該クレードル１９０によって全体的に２００で表すプリントヘッドクリーニング装置を取り外し可能に収容している。クレードル１９０は後壁１９２を有している。クレードル１９０はまた、プリントヘッド４０がレール１４０に沿ってクレードル１９０内へと進み、プリントヘッド４０をクリーニング装置２００によってクリーニングすることを可能とする開口部１９５も有している。開口部１９５はまた、クリーニング装置２００によるクリーニング後、プリントヘッド４０がレール１４０に沿ってクレードル１９０から出て進むことを可能とするものである。以下により詳細に説明するように、クリーニング装置２００は、プリントヘッド４０の表面４５をクリーニングして粒子付着物１８０を落とすことができるようになっている。クレードル１９０は、クレードル１９０内に形成され、クリーニング装置２００をクレードル１９０内に正確に摺動可能に位置決めするための位置決め凹部２１０を備えていてもよい。クレードル１９０はまた、回転可能なカバー２２０を備えており、カバー２２０は、クレードル１９０の内部をちり、ほこり等から保護するために、両方向の矢印２２５の方向等に回転してクレードル１９０を開閉することができるようになっている。
【００３５】
図５、図６および図７を参照すると、クリーニング装置２００は、全体的に２３０で表すウェブ供給源を備えており、該ウェブ供給源２３０からクリーニングウェブ２４０を供給するようになっている。ウェブ２４０を含む材料は、好ましくは、ウェブ２４０自体がプリントヘッド４０の表面４５上に繊維を付着させてしまう危険性を低減させるために、遊動（ｅｒｒａｎｔ）繊維を生成する傾向を低くべきである。この点に関して、ウェブ２４０を含む材料は、厚さが約０．３２ｍｍのＦｒｅｕｄｅｎｂｅｒｇＥｖｏｌｏｎ（商標）や、厚さが約０．２３ｍｍのＣｏｎｔａｃＥＸＮＷ００３９（商標）や、ドイツのワインハイムにあるＦｒｅｕｄｅｎｂｅｒｇＶｌｉｅｓｓｔｏｆｆｅＫＧから入手可能な同様のウェブ材料であってもよい。ウェブ２４０の供給源は、自由に回転可能な第１のスピンドル２５０に巻き付けられている。第１のスピンドル２５０の直径は、約０．３４８インチ（８．８４ｍｍ）とすることができる。第１のスピンドル２５０の近傍には、その上にウェブ２４０を受け取る回転可能な第２のスピンドル２６０を備えるウェブ受けが配置されている。第２のスピンドル２６０の直径は、約０．３５０インチ（８．８９ｍｍ）とすることができる。ウェブ２４０は、第１のスピンドル２５０から第２のスピンドル２６０へ延伸可能であり、また、プリントヘッド４０の外面４５と摺動可能に係合して、以下により十分に開示する方法で表面４５をクリーニングすることも可能となっている。
【００３６】
図６、図７、図８および図９を参照すると、クリーニング装置２００はさらに、全体的に２７０で表すウェブ駆動装置を備えている。ウェブ駆動装置２７０は、第２のスピンドル２６０（ウェブ受け）に結合して、ウェブ２４０を第１のスピンドル２５０（ウェブ供給源）から第２のスピンドル２６０へ駆動するようになっている。ウェブ駆動装置２７０は、第１のスピンドル２５０の近傍に配置した第３のスピンドル２９０上に同心に取付けられている回転可能な円筒形の駆動ローラ２８０を備えている。駆動ローラ２８０の壁厚は、約０．１５７インチ（４ｍｍ）とすることができる。駆動ローラ２８０の材料は、表面４５に適合して良好なワイピング性能を付与するのに十分柔らかく、滑りなしに効果的にウェブ２４０を駆動するのに十分に堅いフォームであってもよい。駆動ローラ２８０は、第１のスピンドル２５０から供給されるウェブ２４０と係合するようになっており、駆動ローラ２８０が以下に開示するようにしてウェブ２４０を第１のスピンドル２５０から引っ張るようになっている。図示のように、ウェブ２４０は、部分的に駆動ローラ２８０に巻き付いている。すなわち、ウェブ２４０は部分的に駆動ローラ２８０に巻き付いて、所定の「巻き付き角度」φを規定するようになっている。巻き付き角度φの量すなわち値は、予め決まっており、巻き付き角度φによって、ウェブ２４０と駆動ローラとの間の摩擦が、駆動ローラ２８０が回転するときにウェブ２４０を動かすのに確実で十分なものである。このようにして、ウェブ２４０が部分的に駆動ローラ２８０に巻き付くと、「受動スリップクラッチ」装置が設けられ、巻き付き角度φを規定することになる。さらに、巻き付き角度φを維持するために、略円筒形の第１の引っ張りバー（ｔｅｎｓｉｏｎｉｎｇｂａｒ）３００が、ウェブ供給源２３０と駆動ローラ２８０との間に置かれ、ウェブ２４０と係合している。第１の引っ張りバー３００は、駆動ローラ２８０とウェブ供給源２３０との間にあるウェブ２４０の部分に、逆張力を加える助けとなる。この逆張力は、駆動ローラから遠ざかりウェブ供給源２３０に向かう方向３０５に作用している。さらに、略円筒形の第２の引っ張りバー３１０が、第１の引っ張りバー３００に対向して駆動ローラ２８０と第２のスピンドル２６０との間に置かれ、ウェブ２４０と係合している。第２の引っ張りバー３１０は、駆動ローラ２８０と第２のスピンドル２６０との間にあるウェブ２４０の部分に、前方への張力を加える助けとなる。さらにまた、第１のスピンドル２５０と第２のスピンドル２６０との略中間には、略円筒形の第３の引っ張りバー３２０が配置され、これもまた、駆動ローラ２８０と第２のスピンドル２６０との間にあるウェブ２４０の部分に、前方への張力を加える助けとなる。この前方への張力は、駆動ローラ２８０から遠ざかり第２のスピンドル２６０に向かう方向３１５に作用している。したがって、上記説明から、およびこれらいくつかの図面を参照して、ウェブ２４０が、ウェブ供給源２３０から第１の引っ張りバー３００の下、駆動ローラ２８０の上、第２の引っ張りバー３１０の下、第３の引っ張りバー３２０の上、そして第２のスピンドル２６０上へ延伸するウェブ経路を規定している、ということが理解できる。さらに、第１のスピンドル２５０、第２のスピンドル２６０、第３のスピンドル２９０、第１の引っ張りバー３００、第２の引っ張りバー３１０および第３の引っ張りバー３２０はそれぞれ、これらの構成要素を支持する、プラスチック、アルミニウム等からできた軽量フレーム３３０に結合している。さらに、以下により十分に説明するように、部分的に駆動ローラ２８０に巻き付いているウェブ２４０の部分は、プリントヘッド表面４５と係合してプリントヘッド表面４５をクリーニングするようになっている。
【００３７】
再び図６、図７、図８、および図９を参照すると、駆動ローラ２８０の横断面が円形として示されている。しかし所望であれば、駆動ローラ２８０は、楕円、三角形、または正方形等、非円形の横断面を有してもよい。さらに、表面４５のクリーニングを高めるために、駆動ローラ２８０のより鋭い縁を設けるような方法で、駆動ローラ２８０のこのような非円形の断面の角を表面４５に提供してもよい。
【００３８】
さらに再び図６、図７、図８および図９を参照すると、ウェブ駆動装置２７０はさらに、全体的に３４０で表す歯車列を備えている。歯車列３４０は、第２のスピンドル２６０（ウェブ受け）と第３のスピンドル２９０（駆動ローラ２８０）とに結合して、第２のスピンドル２６０と第３のスピンドル２９０とを制御可能に回転するようになっている。次に、歯車列３４０を詳細に説明する。すなわち、歯車列３４０は、ウェブ２４０の第１のスピンドル２５０によって支持される第１の歯車３５０を備えている。第１の歯車３５０は第１のスピンドル２５０によって支持されているが、第１の歯車３５０は第１のスピンドル２５０を回転するわけではなく、第１のスピンドル２５０は自由に回転可能である。言い換えれば、第１の歯車３５０は自由に回転可能である。第１の歯車３５０の直径は、約１．０００インチ（２５．４ｍｍ）とすることができる。第１の歯車３５０には、第２の歯車３６０が結合している。第２の歯車の直径は、約０．８３３インチ（２１．２ｍｍ）であってもよい。また、第１の歯車には、第３の歯車３７０も結合しており、第３の歯車３７０の直径は、約０．８３３インチ（２１．２ｍｍ）とすることができる。第４の歯車３８０は、第２のスピンドル２６０に接続され、第２の歯車３６０と係合している。第４の歯車３８０の直径は、約０．５６３インチ（１４．３ｍｍ）とすることができ、第２の歯車３６０が回転するとともに第４の歯車３８０が回転するようになっている。もちろん、ウェブ２４０を第２のスピンドル２６０上に巻き取るために、第４の歯車３８０が回転するとともに第２のスピンドル２６０が回転するようになっている。調整可能なオーバードライブスリップクラッチ３９０は、第２のスピンドル２６０に摺動可能に結合し、第４の歯車３８０に取り付けられている。オーバードライブスリップクラッチ３９０は、ねじを切った貫通穴３９５を有している。穴３９５は、オーバードライブスリップクラッチ３９０に形成されたスロット３９７と連通している。穴３９５の目的は、第２のスピンドル２６０上でオーバードライブスリップクラッチ３９０を調整可能に締めたりゆるめたりするねじ（図示せず）を受け入れるということにある。すなわち、ねじを締めるとスロット３９７を閉じる結果になり、それによってクラッチ３９０が半径方向に締め付けられ、第２のスピンドル２６０の周囲で締まることになる。逆に、ねじをゆるめるとスロット３９７を開ける結果になり、クラッチ３９０が半径方向に広がって、第２のスピンドル２６０の周りでゆるむことが可能となる。したがって、オーバードライブスリップクラッチ３９０は、第２のスピンドル２６０に所定量の滑り摩擦を与えるように調整可能となっている。このようにして、オーバードライブスリップクラッチ３９０は、ウェブ２４０に全体的に矢印３１５で示す方向に作用する所望の前方への張力を加えるように調整することができる。
【００３９】
さらに図６、図７、図８および図９を参照すると、歯車列３４０はまた、第５の歯車４００も含んでいる。第５の歯車４００の直径は、約０．５６３インチ（１４．３ｍｍ）とすることができる。第５の歯車４００は第３の歯車３７０と係合し、第３の歯車３７０が回転するとともに第５の歯車４００が回転するようになっている。第５の歯車４００には、第６の歯車４１０が結合している。第６の歯車４１０の直径は、約０．１８８インチ（４．７６ｍｍ）とすることができる。第７の歯車４２０は、第６の歯車４１０と係合し、第３のスピンドル２９０（駆動ローラ２８０）に接続されている。第７の歯車４２０の直径は、約０．１８８インチ（４．７６ｍｍ）とすることができ、第６の歯車４１０が回転するとともに第７の歯車４２０が回転するようになっている。もちろん、駆動ローラ２８０を回転させるために、第７の歯車４２０が回転するとともに第３のスピンドル２９０が回転するようになっている。オーバードライブスリップクラッチ３９０の調整と、前述の受動スリップクラッチ（すなわち、ウェブ２４０が部分的に駆動ローラ２８０に巻き付くときに、駆動ローラ２８０およびウェブ２４０によって設けられて巻き付き角度φを規定する）の存在によって、オーバードライブスリップクラッチ３９０と受動スリップクラッチとが協働して、前述の逆張力と前方への張力とを生成するように作用することができる。この逆張力と前方への張力とを適切に管理することによって、ウェブ２４０がピンと張った状態に保たれることになる。これにより、ウェブ２４０はピンと張ってしわのないままの状態に保持されることになる。ウェブ２４０がしわのないままである、ということが重要である。これが重要なのは、ウェブ２４０にしわがなければ、接触カバーの範囲において間隙のない状態で、ウェブ２４０が確実にプリントヘッド４０の表面４５に接触するからである。これによって、しわのあるウェブと比較してクリーニングの有効性が高められることになる。
【００４０】
図１および図５に戻ると、クリーニング装置２００はさらに、目下開示する諸理由でフレーム３３０に一体的に接続されたシャシ４４０を備えている。これに関連して、シャシ４４０は、カートリッジ５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄのインク噴出オリフィス７０に整合してカートリッジ５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄから噴出、すなわち「吐出」されるインクを受け取る複数の従来のつぼ４４２を備えている。カートリッジ５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄのオリフィス７０からのインクのこの時々の「吐出」は、不所望の乾燥したインクおよび粒子状のくずがない状態にオリフィス７０を保つことを目的としている。シャシ４４０はさらに、プリントヘッド４０が使用中でないときにオリフィス７０に整合してオリフィス７０をキャッピングするため、複数の従来のキャッピングステーション４４４を備えている。オリフィス７０をキャッピングすることによって、インクが乾燥しきってしまう危険性を低減させている。さらに、シャシ４４０はまた、カートリッジ５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄがキャッピングされている間、カートリッジ５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄのそれぞれの１つに接して、カートリッジ５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄを損傷から守るバリアーを確立することが可能な複数のバリアー壁４４６を備えている。シャシ４４０と、一体的に取り付けたフレーム３３０とは、概して両方向の矢印４４７の方向に移動することが可能であり、つぼ４４２またはキャッピングステーション４４４をカートリッジ５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄのオリフィス７０と整合させるようになっている。シャシ４４０と、一体的に取り付けたフレーム３３０とは、シャシ４４０と係合するモータ機構（図示せず）によって駆動されるようになっている。したがって、クリーニング装置２００のウェブ２４０は、クリーニングの有効性を高めるために、従来のつぼ４４２およびキャッピングステーション４４４と発明的に組み合わせられている。
【００４１】
さらに図１および図５を参照して、クリーニング装置２００を用いるクリーニング技術を次に説明する。レール１４０およびプリントヘッド４０に係合する第１のモータ１５０は、プリントヘッド４０をレール１４０に沿って開口部１９５を通ってクレードル１９０内へと移動させて、クリーニング事象を開始する。第１のモータ１５０は、クレードル１９０内の所定位置にプリントヘッド４０を配置し、ウェブ２４０によって表面４５をクリーニングできるようにする。次に、シャシ４４０と係合する前述のモータ機構（図示せず）が、シャシ４４０を位置決め凹部２１０に沿って矢印４４７の方向へ前後に往復運動させる。本明細書においては、前後へのシャシ４４０の一回の往復運動を１クリーニングサイクルと定義する。シャシ４４０が前方向に（すなわち、プリンタ１０の前面に向かって）平行移動すると、部分的に駆動ローラ２８０に巻き付いているウェブ２４０の部分が、プリントヘッド４０の表面４５と係合して表面４５をクリーニングする。シャシ４４０が後ろ方向に（すなわち、プリンタ１０の背面に向かって）平行移動すると、部分的に駆動ローラ２８０に巻き付いているウェブ２４０の部分が、プリントヘッド４０の表面４５と再び係合して表面４５をクリーニングする。表面４５をクリーニングするために、シャシ４４０がこのように動くことによって、ウェブ２４０が表面４５をこすって粒子状のくず１８０を表面４５から取り除く。こうして取り除かれた粒子状のくず１８０は、ウェブ２４０の構成のために、ウェブ２４０に付着することになる。ウェブ２４０は、前述のＦｒｅｕｄｅｎｂｅｒｇＥｖｏｌｏｎ１００（商標）や、ＣｏｎｔａｃＥＸＮＷ００３９（商標）であってもよい。好ましくは約７回のクリーニングサイクルを行って表面４５をクリーニングする。しかし、画像２０のプリントを継続するために、プリントヘッド４０とレール１４０とに係合する第１のモータ１５０は、それぞれのクリーニングサイクルの最後で、プリントヘッド４０を開口部１９５を通ってクレードル１９０外へと動かす。このプロセスは、クリーニング事象を構成しているすべてのクリーニングサイクル（例えば、７回のクリーニングサイクル）が完了するまで繰り返される。プリンタ１０の動作中、所定時間の後、プリントヘッド４０はすぐ上で説明したようにして再びクリーニングされる。しかし、各クリーニング事象同士の間に、ウェブ２４０が上で開示した方法で前進させられる。ウェブ２４０が前進することによって、各クリーニング事象の前に、プリントヘッド４０をクリーニングするウェブ２４０のうち、きれいで未使用の部分が提供される。
【００４２】
次に、ウェブ２４０が前進する方法を説明する。図１および図８において最もよくわかるように、クリーニング装置２００はさらに、弾性レバーすなわちアクチュエータ４４８を備えている。アクチュエータ４４８は、フレーム３３０に接続され、後壁１９２と係合して第１の歯車３５０を所定量割り出す（ｉｎｄｅｘ）ようになっている。第１の歯車３５０が割り出されると、第２のスピンドル２６０と駆動ローラ２８０とはそれぞれ、自らの直径に比例する所定量の割り出しを行う。第１の歯車３５０が割り出されると、第２のスピンドル２６０と駆動ローラ２８０とが割り出しを行うことになる。前述の方法で、第１の歯車３５０が、第２のスピンドル２６０および駆動ローラ２８０に結合しているからである。これに関連して、ステンレス鋼からなる比較的肉薄の部材であるアクチュエータ４４８は、以下により十分に説明する方法で後壁１９２と係合するため、外向きに突出する肘形状の部分４５０を有している。そして、最後のクリーニングサイクル（例えば、７回目のクリーニングサイクル）の後に前述のモータ機構（図示せず）がシャシ４４０を往復運動させると、モータ機構は後壁１９２に向かってシャシ４４０を動かし、ついには肘形状の部分４５０が後壁１９２と係合する。肘形状の部分４５０が後壁１９２と係合すると、アクチュエータ４４８は、全体的に矢印４５５で示す方向に弾性的に動く。アクチュエータ４４８が矢印４５５で示す方向に動くと、アクチュエータ４４８の端部４６０が第１の歯車３５０と係合して、第１の歯車３５０を所定量割り出すことになる。また、第１の歯車３５０を割り出すことによって、歯車３６０，３７０，３８０，４００，４１０，４２０も割り出される。第１の歯車３５０と歯車３６０，３７０，３８０，４００，４１０，４２０はすべて、歯車列３４０の相互に作用する部材だからである。もちろん、第１の歯車３５０と歯車３６０，３７０，３８０，４００，４１０，４２０を割り出すことによって、駆動ローラ２８０、第２のスピンドル２６０および第３のスピンドル２９０が割り出され、ウェブ２４０が所定量前進する。前述のように、ウェブ２４０が前進することによって、クリーニング事象の前に、プリントヘッド４０をクリーニングするウェブ２４０のうちのきれいで未使用の部分が提供される。第１の歯車３５０が割り出された後、モータ機構を制御するコントローラ（図示せず）が後壁１９２から遠ざかる方向にシャシ４４０を平行移動し、アクチュエータ４４８の肘形状の部分４５０が後壁１９２から係合解除される。アクチュエータ４４８は、弾性体であるので、次にリセットされ、すなわち初期位置に戻り、次のクリーニング事象を待つことになる。
【００４３】
さらに図８を参照すると、第１の歯車３５０が、割り出し後、振動等のために方向が反対になることがないようにするのが望ましい。これが望ましいのは、ウェブ２４０が逆方向に進んで表面４５上に粒子状のくず１８０を再付着させてしまうことがないようにするためである。したがって、細長いラチェットロック４７０も設けられており、第１の歯車３５０が、割り出し後、方向が反対になることがないようにしている。ラチェットロック４７０はフレーム３３０に接続されており、ラチェットロック４７０の端部４７５は第１の歯車３５０と係合するようになっている。ラチェットロック４７０によって、第１の歯車３５０は、その意図する方向に割り出すことができるが、割り出し後は、方向が反対になるということはない。
【００４４】
上記説明から、第１のスピンドル２５０は、第１の歯車３５０の半径に、第１の歯車３５０がアクチュエータ４４８によって割り出されるときの第１の歯車３５０の回転角を掛けたものに等しい所定量の直線移動ΔＳ_Iを得る、ということを理解することができる。所定量のウェブ２４０は、第１の歯車３５０がアクチュエータ４４８によって割り出される度に、ウェブ供給源２３０から供給されるようになっている。例えば、第１の歯車３５０を１回割り出すことは、アクチュエータ４４８が約０．０５２４インチ（１．３３ｍｍ）移動することに対応するものであり、第１の歯車３５０の３°の回転に等しくなり得る。これは次に、ウェブ２４０が約０．０２６９インチ（０．６８５ｍｍ）移動することに対応し得る。また、本発明によれば、ウェブ２４０が第２のスピンドル２６０によって巻き取られる速度は、ウェブ供給源２３０から供給されるウェブ２４０の速度よりも速い。このようにするのは、ウェブ２４０をたるみがなくピンと張った状態に維持して、ウェブ２４０にしわがないようにするためである。言い換えれば、ΔＳ_E＞ΔＳ_I、または（ΔＳ_E）／（ΔＳ_I）＞１である。ただしΔＳ_Eは、第４の歯車３８０の半径に、第４の歯車３８０が割り出されるときの第４の歯車３８０の回転角を掛けたものに等しい。当業者には、第２のスピンドル２６０が第４の歯車３８０に結合しており、したがって、ウェブ２４０が第２のスピンドル２６０に巻き付くとΔＳ_Eが増大する、ということが理解できよう。
【００４５】
次に図１０および図１１は、本発明の第２の実施形態を示している。これは、全体的に４８０で表される第２の実施形態のクリーニング装置である。第２の実施形態のクリーニング装置４８０は、所定の横断面の押さえ（ｐｒｅｓｓｕｒｅｆｏｏｔ）４９０がフレーム３３０に接続され、ウェブ供給源２３０と駆動ローラ２８０との間に置かれていることを除いて、第１の実施形態のクリーニング装置２００と略同様である。押さえ４９０の材料は、表面４５に適合して良好なワイピング性能を付与するのに十分柔らかいフォームであってもよい。第２の実施形態のクリーニング装置４８０を用いることによって、第１の実施形態のクリーニング装置２００では提供されない利点が得られる。この点に関して、押さえ４９０は、実際上いかなる所望の断面形状を有していてもよい。これによって今度は、駆動ローラ２８０のみを用いてプリントヘッド４０の表面４５をクリーニングする場合の駆動ローラ２８０の円形断面と比較して、ウェブ２４０とプリントヘッド４０の表面４５との間の相互作用の設計においてより大きな柔軟性が与えられることになる。
【００４６】
再び図１０および図１１を参照すると、クリーニング装置４８０はまた、全体的に５００で表す第２の実施形態の歯車列を備えていてもよい。歯車列５００は、第１のスピンドル２５０（ウェブ供給源２３０）、第２のスピンドル２６０（ウェブ受け）、および第３のスピンドル２９０（駆動ローラ２８０）に結合して、以下で開示する方法で第１のスピンドル２５０、第２のスピンドル２６０、および第３のスピンドル２９０を制御可能に回転させるようになっている。この点に関して、第２の実施形態の歯車列５００を次に詳細に説明する。より具体的には、歯車列５００は、自由に回転可能な第１のスピンドル２５０によって支持される第８の歯車５１０を備えている。第８の歯車５１０の直径は、約１．０００インチ（２５．４ｍｍ）とすることができる。第８の歯車５１０には、第９の歯車５２０が結合しており、第９の歯車５２０の直径は、約０．８３３インチ（２１．２ｍｍ）とすることができる。また、第８の歯車５１０には、第１０の歯車５３０も結合しており、第１０の歯車５３０の直径は、約０．６６７インチ（１６．９ｍｍ）とすることができる。第１１の歯車５４０は、第２のスピンドル２６０に接続され、第１０の歯車５３０と係合している。第１１の歯車５４０の直径は、約０．５６３インチ（１４．３ｍｍ）とすることができ、第９の歯車が回転する間に第１１の歯車５４０が回転するようになっている。前述のオーバードライブスリップクラッチ３９０は、第２のスピンドル２６０に摺動可能に結合し、第１１の歯車５４０に取り付けられており、第２のスピンドル２６０に所定量の滑り摩擦を与えるようになっている。
【００４７】
さらに図１０および図１１を参照すると、第２の実施形態の歯車列５００はまた、第１２の歯車５５０も備えている。第１２の歯車５５０の直径は、約０．４３８インチ（１１．１ｍｍ）とすることができる。第１２の歯車５５０は第１０の歯車５３０と係合しており、第１０の歯車５３０が回転する間に第１２の歯車５５０が回転するようになっている。第１２の歯車５５０には、第１３の歯車５６０が結合しており、第１３の歯車５６０の直径は、約０．２０９インチ（５．３１ｍｍ）とすることができる。第１４の歯車５７０が、第１３の歯車５６０と係合し第３のスピンドル２９０に接続されている。第１４の歯車５７０の直径は、約０．２２９インチ（５．８２ｍｍ）とすることができ、第１３の歯車５６０が回転する間に第１４の歯車５７０が回転するようになっている。さらに、ウェブ２４０が部分的に駆動ローラ２８０に巻き付いて、前述の受動スリップクラッチ装置を規定している。
【００４８】
上記説明から、この第２の実施形態のクリーニング装置４８０によれば、第１のスピンドル２５０は、第８の歯車５１０の半径に、第８の歯車５１０が割り出されるときの第８の歯車５１０の回転角を掛けたものに等しい所定量の直線移動ΔＳ_Iを得る、ということを理解することができる。所定量のウェブ２４０は、第８の歯車５１０がアクチュエータ４４８によって割り出される度に、ウェブ供給源２３０から供給されることになる。例えば、第８の歯車５１０の１回の割り出しは、アクチュエータ４４８が約０．０５２４インチ（１．３３ｍｍ）移動することに対応するものであり、第８の歯車５１０の３°の回転に等しくなり得る。これは次に、ウェブ２４０が約０．０１８２インチ（０．４６２ｍｍ）移動することに対応し得る。オーバードライブスリップクラッチ３９０の調整と、前述の受動スリップクラッチ装置（すなわち、ウェブ２４０が部分的に駆動ローラ２８０に巻き付くときに駆動ローラ２８０とウェブ２４０とによって設けられて巻き付き角度φを規定する）の存在によって、オーバードライブスリップクラッチ３９０と受動スリップクラッチ装置とが協働して、ウェブ２４０をピンと張った状態に保つよう作用し、ウェブ２４０がしわのないままであるようにすることができる。さらに、この第２の実施形態のクリーニング装置５００は、上で開示した諸理由でフレーム３３０に一体的に接続された前述のシャシ４４０を備えている。
【００４９】
【発明の効果】
上記説明から、本発明の利点は、本発明を利用することによって、ワイパーおよびスクレーパーが不要になり、しかもプリントヘッド４０の外面４５からインクの蓄積および粒子状のくずが取り除かれる、ということが理解できる。これは、本発明が、プリントヘッド４０をクリーニングするためにウェブ２４０を用いて表面４５をこするからである。
【００５０】
本発明の他の利点は、（１）まだ乾いていないインクがプリントヘッドとコントローラとの間の電気的相互接続を短絡することを回避し、（２）記録媒体上にインクの不所望の線を生じさせる紙の繊維の跡が取り除かれ、（３）別の状況では、滴噴出誤差と、滴速度または滴体積の低落とを生じさせるインク噴出オリフィスの性能不良が改善され、（４）記録媒体上に不所望のインクのしみを生じ、インク滴がプリントヘッドから落ちる危険性が低減するようにするために、本発明を利用することによって、プリントヘッド４０の表面４５が徹底的にクリーニングされる、ということである。これは、しわのあるウェブと比較してより効率的に粒子状のくず１８０を取り除くために、ウェブ２４０がしわのないままで、カバー範囲に間隙のない状態でプリントヘッド４０の表面４５に接触するからである。
【００５１】
本発明の他の利点は、本発明を利用することによって、クリーニング時間が短くなる、ということである。これは、ウェブ２４０が表面４５をこすって粒子状のくず１８０を取り除き、インクの吸収によってプリントヘッド４０の表面４５をクリーニングするために毛管作用の比較的ゆっくりしたプロセスに依存することがないようにしているからである。また、本発明を利用することによって、ワイパーを用いる場合と比較してクリーニング時間が短くなる。これは、表面４５をこすって表面４５をクリーニングすることの方が、柔軟性を有する（例えばゴムの）ワイパーを表面４５を横切って動かすことよりも、迅速に行えるからである。これは、この柔軟性を有するワイパーが表面４５の外形（例えば、表面の凸凹）に適合する時間を与えるために、このようなワイパーが比較的ゆっくり動かされるからである。これに対して、駆動ローラ２８０（またはフット４９０）のフォーム材料は、表面４５の凸凹に容易に適合するからである。
【００５２】
本発明は、その好ましい実施形態を特に参照して説明したが、当業者であれば、本発明から逸脱することなく、好ましい実施形態の各要素にさまざまな変更を行ってもよく、好ましい実施形態の各要素の代わりに均等物を用いてもよい、ということを理解するであろう。例えば、所望であれば、歯車列３４０や第２の実施形態の歯車列５００とは異なる構成の歯車列を用いてもよい。他の例として、熱インクジェットプリントヘッドをクリーニングするためのものとして本発明を開示したが、本発明はまた、圧電インクジェットプリントヘッドをクリーニングするのにも同様に用いてもよい。
【００５３】
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クリーニング装置およびその組立て方法が提供されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プリントヘッドと、その中に配置されプリントヘッドをクリーニングするクリーニング装置とを有する、インクジェットプリンタの斜視図である。
【図２】インク滴を噴出しており、外面上に粒子状のくずがあるプリントヘッドの一部を切欠いた正面図である。
【図３】プリントヘッドに属する複数のインクカートリッジのうちの１つで、一部を切欠いた断面正面図である。
【図４】図２の４−４線に沿った図である。
【図５】従来のインクつぼおよびプリントヘッドキャッピングステーションと組み合わせた、クリーニング装置に属するウェブの斜視図である。
【図６】クリーニング装置の斜視図である。
【図７】ウェブ供給源、ウェブ受けおよびウェブ駆動ローラを示す、クリーニング装置の正面斜視図である。
【図８】歯車列に属する第１の歯車と、第１の歯車と係合するアクチュエータおよびラチェットとを示す、クリーニング装置の斜視図である。
【図９】わかりやすくするためにいくつか部品を取り除いた状態の歯車列を示す斜視図である。
【図１０】第２の実施形態のクリーニング装置の斜視図である。
【図１１】第２の実施形態のクリーニング装置に属するもので、わかりやすくするためにいくつか部品を取り除いた状態の第２の実施形態の歯車列を示す斜視図である。
【符号の説明】
４０インクジェットプリントヘッド
２００クリーニング装置
２３０ウェブ供給源
２４０ウェブ
２５０第１のスピンドル（ウェブ供給源）
２６０第２のスピンドル（ウェブ受け）
２７０ウェブ駆動装置
２８０駆動ローラ
２９０第３のスピンドル
３００第１の引っ張りバー
３１０第２の引っ張りバー
３２０第３の引っ張りバー
３４０歯車列

Claims

インクジェットプリントヘッドをクリーニングするクリーニング装置であって、
ａ．ウェブを供給するウェブ供給源と、
ｂ．該ウェブ供給源と連動し、その上に前記ウェブを受け取るものであって、前記ウェブは、前記プリントヘッドと摺動可能に係合して該プリントヘッドをクリーニングする間、前記ウェブ供給源からウェブ受けへ延伸可能であるウェブ受けと、
ｃ．前記ウェブ供給源と前記ウェブ受けとに連動して、前記ウェブ供給源から前記ウェブ受けへ前記ウェブを駆動するものであって、第１の張力で前記ウェブ供給源から前記ウェブを引っ張り、前記第１の張力よりも大きい第２の張力で前記ウェブ受け上に前記ウェブを引っ張るようになされており、該ウェブが前記プリントヘッドと摺動可能に係合する間、前記ウェブにしわがないようにしているウェブ駆動装置と、を備えており、
前記ウェブ駆動装置は、前記ウェブが所定の巻き付き角度を規定するように部分的に巻き付いている駆動ローラと歯車列を備え、前記駆動ローラは、前記ウェブを前記ウェブ供給源から引っ張る位置に設けられ、前記巻き付き角度の値は、前記ウェブと前記駆動ローラとの間の摩擦が、前記駆動ローラが回転するときに前記ウェブを動かすのに十分なものであり、かつ前記ウェブ駆動装置は、前記歯車列の近くに配置され、該歯車列を作動するアクチュエータをさらに備えており、
前記歯車列は、前記ウェブ受けと前記駆動ローラとに結合しており、前記歯車列の１つの歯車が割り出されると、前記ウェブ受けと前記駆動ローラとが割り出しを行って回転され、前記アクチュエータが前記歯車列の方向に動くと、前記アクチュエータの端部が前記歯車列の１つの歯車と係合して、該歯車を含む前記歯車列の各歯車を割り出すことにより、前記ウェブを所定量前進させるように構成する一方、前記歯車列の１つの歯車が、割り出し後、意図する方向と反対方向に回転しないように、前記１つの歯車と係合するラチェットロックが前記歯車列と関連して設けられている、クリーニング装置。
インクジェットプリントヘッドをクリーニングするクリーニング装置の組立て方法であって、
ａ．ウェブを供給するウェブ供給源を設ける段階と、
ｂ．該ウェブ供給源に対して、その上に前記ウェブを受け取るウェブ受けを配置する段階であって、前記ウェブは、前記プリントヘッドと摺動可能に係合して該プリントヘッドをクリーニングする間、前記ウェブ供給源から前記ウェブ受けへ延伸可能である段階と、
ｃ．前記ウェブ供給源と前記ウェブ受けとに対して、前記ウェブ供給源から前記ウェブ受けへと前記ウェブを駆動するウェブ駆動装置を配置する段階であって、該ウェブ駆動装置は、第１の張力で前記ウェブ供給源から前記ウェブを引っ張り、前記第１の張力よりも大きい第２の張力で前記ウェブ受け上に前記ウェブを引っ張るようになされており、該ウェブが前記プリントヘッドと摺動可能に係合する間、前記ウェブにしわがないようにしている段階と、を含み、
前記ウェブ駆動装置を配置する段階は、前記ウェブ供給源と前記ウェブ受けとに関連して、前記ウェブが所定の巻き付き角度を規定するように部分的に巻き付いている駆動ローラと歯車列を配置する段階を含み、前記駆動ローラは、前記ウェブを前記ウェブ供給源から引っ張る位置に設けられ、前記巻き付き角度の値は、前記ウェブと前記駆動ローラとの間の摩擦が、前記駆動ローラが回転するときに前記ウェブを動かすのに十分なものであるような段階を含み、かつ前記ウェブ駆動装置を配置する段階は、前記歯車列の近くに該歯車列を作動するアクチュエータを配置する段階をさらに含んでおり、
前記歯車列は、前記ウェブ受けと前記駆動ローラとに結合しており、前記歯車列の１つの歯車が割り出されると、前記ウェブ受けと前記駆動ローラとが割り出しを行って回転され、前記アクチュエータが前記歯車列の方向に動くと、前記アクチュエータの端部が前記歯車列の１つの歯車と係合して、該歯車を含む前記歯車列の各歯車を割り出すことにより、前記ウェブを所定量前進させる一方、前記歯車列の１つの歯車が、割り出し後、意図する方向と反対方向に回転しないように、前記歯車列と関連して設けられているラチェットロックが前記１つの歯車と係合する、方法。