JP6054962B2 - プリントヘッドのノズル表面をクリーニングするための吸引装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリントヘッドのノズル表面をクリーニングするための吸引装置に関する。さらに、本発明は、吸引装置を使用してプリントヘッドのノズル表面をクリーニングする方法に関する。

吸引装置は、通常、プリントヘッドのノズル表面をクリーニングするのに使用される。プリントヘッドのノズル表面の汚れまたはプリントヘッドのインク室の気泡がインク液滴の正確かつ確実な噴射を妨げる場合に備えて、プリントヘッドのインク室がパージ処理される際にプリントヘッドのノズル表面の前記汚れまたはインクが取り除かれる必要がある。

吸引装置は、通常、複数の吸引流路を有する吸引面と、吸引されたインクを収集する廃インクバッファと、吸気圧力を加えるための吸気圧力源とを備える。クリーニングの前に、ノズル表面と吸引面との間に小さな間隙ができるように、ノズル表面近くの所定の高さに吸引面が位置決めされる。プリントヘッドがパージ処理されることで、インクはインク室からノズルを通ってノズル表面に移される。

ノズル表面と吸引面との間の小さな間隙の吸引流路を通して吸気圧力を加えることによって気流が送られる。気流はパージされたインクを吸引流路に押し流し、このインクの流れが吸引装置へと流れる途中でノズル表面から汚れを除去する。

ノズル表面と吸引面との間の間隙がノズル表面全体にわたって正確に制御されるように、ノズル表面と吸引面とが正確に位置合わせされることが重要である。このことにより、気流はこの間隙内でほぼ均一な気流速度を有し、ノズル表面が吸引面によって均一にクリーニングされるようになる。

従来の吸引装置は、ノズル表面と吸引面とを位置合わせして所定の間隙を形成するための外部位置決め要素を使用してノズル表面の近くに位置決めされる。しかし、外部位置決め要素を使用することで吸引装置のコストが高くなり、位置合わせされるノズル表面と吸引面との間の高さ、ｘ方向の回転、およびｙ方向の回転に誤差が生じる可能性がある。

あるいは、吸引装置は、ノズル表面上でスペーサを支持することで位置決めされてもよい。ノズル表面上で支持されるスペーサを使用することで生じる欠点は、スペーサが支持されるノズル表面の領域が吸引装置によって効率的にクリーニングできないという点である。その結果、ノズル表面のこれらの領域に残っている汚れやインクにより、プリントヘッドからインクジェット液滴を噴射する信頼性が低下する恐れがある。

本発明の目的は、プリントヘッドのノズル表面を効率的にクリーニングするための吸引装置で、上述の欠点を軽減する吸引装置を提供することである。

上述の目的は、プリントヘッドのノズル表面をクリーニングするための吸引装置であって、
（ａ）吸引流路に動作可能に結合された吸引口を備える吸引面と、
（ｂ）吸引間隙を形成するために吸引面をノズル表面から所定の距離に位置決めする構造のスペーサであって、スペーサの外表面にスペーサ開口部を備えて気流源に動作可能に結合されるスペーサ流路が設けられるスペーサと、
（ｃ）吸引流路に動作可能に結合される気流吸引ユニットと
を備え、動作時に、吸引間隙を通りノズル表面に沿って吸引流路へと気流を送る構造である、吸引装置によって達成される。

本発明によれば、スペーサには、スペーサの外表面にスペーサ開口部を備えるスペーサ流路であって、気流源に動作可能に結合されるスペーサ流路が設けられる。スペーサ流路とスペーサ流路のスペーサ開口部とは、開口したスペーサから気流を送るのに使用される。スペーサがノズル表面近くに位置決めされた場合、ノズル表面はスペーサ近くの領域で気流によってクリーニングされる。次のステップでは、スペーサは、スペーサ流路を通る気流によってクリーニングされた前記ノズル表面の領域で支持される。

スペーサは、吸引間隙を形成するために吸引面をノズル表面から所定の距離に位置決めする構造である。

一実施形態では、スペーサは吸引面に対して突出しており、吸引装置はスペーサの外表面でノズル表面を支持する構造になる。スペーサの外表面は、吸引面に対して突出している。ノズル表面をスペーサの外表面で支持することによって、吸引面はノズル表面から所定の距離に位置決めされ、吸引間隙が形成される。

吸引装置の特定の実施形態では、スペーサのスペーサ開口部は、スペーサをノズル表面上で支持する際に閉鎖されるように設計される。これは、スペーサ開口部を通る気流が遮断されるという利点がある。さらに、気流吸引ユニットによって加えられた有効な空気圧は、吸引間隙内に気流を送るのに十分使用できる。

一実施形態では、スペーサは空気軸受手段としてもよい。空気軸受手段は、気流をスペーサ流路およびスペーサ開口部を通ってノズル表面に送り込むことによって、吸引間隙を形成するために吸引面をノズル表面から所定の距離に位置決めする構造である。

一実施形態では、少なくとも２つのスペーサが設けられ、各々のスペーサは、各スペーサの外表面にスペーサ開口部を備えるスペーサ流路を備える。少なくとも２つのスペーサは、吸引間隙を形成するために吸引面をノズル表面から所定の距離に位置決めする構造である。

一実施形態では、少なくとも２つのスペーサが、吸引面にほぼ平行に、かつ吸引面の表面積の外側に伸びる要素によって接続される。この実施形態は、接続要素を含む少なくとも２つのスペーサを１つの材料片として設置することができるという利点がある。接続要素は、吸引間隙の両側から十分に離して配置されるので、接続要素は、吸引間隙を通りノズル表面に沿って吸引流路に送られる気流を実質的に制限しなくなる。

吸引面は、吸引流路に動作可能に結合される吸引口を備える。吸引装置は、動作時に、吸引間隙からノズル表面に沿って吸引流路へと気流を送る構造である。例えば、気流吸引ユニットは、（吸引流路を介して）吸引間隙内に吸気圧力を生成して、吸引間隙に気流を送る。

インクがノズル表面にある場合には、インクはノズル表面を通過して吸引流路に向かって流れ、吸引流路へと吸引されることになる。ノズル表面に沿って吸引間隙に気流が送られることにより、ノズル表面はクリーニングされる。また、流れているインクもノズル表面から汚れを捉えて汚れを除去することができる。

吸引間隙内の気流は、吸引間隙内でノズル表面をクリーニングするのに適した気流速度（例えば、高速の気流速度）を生成するように適切に選択される。吸引装置の吸引間隙内に気流を送る方法は、当業者には周知である。例えば、吸引面の一定の位置に複数の吸引流路を配置する、吸引流路の直径を選択する、吸引間隙の高さを選択する、また吸引間隙内で空気圧力を発生させることによって行う方法がある。

したがって、ノズル表面は本発明の吸引装置によって、ノズル表面でスペーサを支持する領域では、スペーサそれぞれのスペーサ流路を通して気流を送ることにより、また吸引面の領域では、吸引間隙に気流を送ることにより、効率的にクリーニングされる。

スペーサのスペーサ流路のスペーサ開口部は、１つの孔を備えてもよいし、１つの間隙を備えてもよいし、１つのクレビスを備えてもよいし、複数の孔、間隙、および／またはクレビスを備えてもよい。スペーサ流路のスペーサ開口部は、スペーサの上面に配置されて、ノズル表面のような平面でスペーサを支持する際にスペーサ開口部が閉鎖されるようにしてもよい。また、スペーサ開口部は、スペーサの側面に配置されて、ノズル表面のような平面でスペーサを支持する際にスペーサ開口部が閉鎖されない、または完全に閉鎖されないようにしてもよい。

吸引装置の一実施形態では、スペーサのスペーサ流路は、吸引流路に動作可能に結合される。このようにして、スペーサの吸引面への接続およびスペーサのスペーサ流路の気流源への接続を簡単におよび安価で行うことができる。

吸引装置の一実施形態では、スペーサ流路に結合される気流源は、気流吸引ユニットであり、気流吸引ユニットも同様に吸引流路に動作可能に結合される。この実施形態では、気流吸引ユニットは、スペーサ流路を通って気流を送るために、かつ吸引間隙に気流を送るために使用されてもよい。

吸引装置の一実施形態では、吸引装置は一列に配置された複数の吸引流路を備える。これは、高流量の気流を複数の吸引流路の列に沿って十分に制御することができるという利点がある。

吸引装置の別の実施形態では、吸引流路の列は、ノズル表面のノズルの列の長さにほぼ等しい長さを有する。これは、ノズルの周囲のノズル表面をクリーニングするのに吸引間隙をノズル表面のノズルの列の長さに沿って移動させる必要がなく、ノズル表面に沿って引きずられる汚れの量を制限することになるという利点がある。

吸引装置のさらに別の実施形態では、第１のスペーサは吸引流路の列の第１の端部に隣接して位置決めされ、第２のスペーサは吸引流路の列の第２の端部に隣接して位置決めされ、それぞれのスペーサのスペーサ開口部は、ノズル領域の外側の領域でノズル表面に対向して配置される構造である。スペーサをこのように配置することにより、簡単かつ効率的に吸引面をノズル表面に対して位置合わせすることができる。一例では、スペーサが吸引面から突出している場合、それぞれのスペーサはノズル領域の外側の領域のノズル表面上で支持される。

吸引装置の一実施形態では、複数の吸引流路は、互いにノズル表面の幅とほぼ等しい距離を置いて配置される。このように配置することにより、それぞれの吸引流路から環境に向けて気流がほぼ均一に制限され、ひいてはノズル表面が気流によって均一にクリーニングされることになる。

吸引装置の一実施形態では、吸引装置はさらに、吸引流路に動作可能に結合され、かつ気流吸引ユニットに動作可能に結合される廃棄トレイを備える。廃棄トレイ（吸気圧力のバッファとしての働きをすることもできる）内を負圧にすることによって、それぞれ動作可能に結合された吸引流路が廃棄トレイ内の吸気圧力によって均一に供給されてもよい。好ましくは、廃棄トレイは、気流吸引ユニットの動作時には密閉される。

吸引装置の一実施形態では、吸引装置はさらに、フレキシャ要素を備える。フレキシャ要素は、フレキシャ要素のｘ方向およびｙ方向の剛性に対して吸引装置のｚ方向、ｘ回転方向およびｙ回転方向のうちの少なくとも１つの方向の剛性を低下させる構造である。フレキシャ要素の可撓性により、スペーサは上述の方向においてプリントヘッドのノズル表面に平行に吸引面を正確に位置合わせすることができる。

本発明の別の態様では、
吸引流路に動作可能に結合された吸引口を備える吸引面と、
吸引面をノズル表面から所定の距離に位置決めする構造のスペーサであって、スペーサの外表面にスペーサ開口部を備えて気流源に動作可能に結合されるスペーサ流路が設けられるスペーサと、
吸引流路に動作可能に結合される気流吸引ユニットと
を備える吸引装置を使用して、複数のノズルを備えるプリントヘッドのノズル表面をクリーニングする方法であって、
（ａ）スペーサをノズル表面近くにノズルから離間して位置決めするステップと、
（ｂ）スペーサのスペーサ流路を通して気流を送るステップと、
（ｃ）スペーサが吸引面をノズル表面から所定の距離に位置決めすることによって、吸引間隙を形成するステップと、
（ｄ）吸引間隙を通りノズル表面に沿って吸引流路へ気流を送ることでノズル表面をクリーニングするステップと
を含む方法を提案する。

ステップ（ａ）において、スペーサはノズル表面近くにノズルから離間して位置決めされる。スペーサ流路は、スペーサを通して気流を送るのに使用される。ステップ（ｂ）において、気流がスペーサのスペーサ流路を通って送られる。ステップ（ｂ）は、ステップ（ａ）の後に行ってよい。あるいは、ステップ（ａ）は、ステップ（ｂ）の間に行ってもよい。

本発明の方法の一実施形態では、スペーサが吸引面に対して突出しており、ステップ（ｃ）は、吸引面をノズル表面から所定の距離に位置決めするために、スペーサの外表面をノズル表面上で支持するステップを含む。

本発明の方法の一実施形態では、ステップ（ｂ）は、気流を使用してノズル表面の領域をクリーニングするステップを含み、ステップ（ｃ）において、スペーサはステップ（ｂ）でクリーニングされたノズル表面の領域に支持される。

ステップ（ｂ）の際に、スペーサ開口部に対向するノズル表面の領域は気流によってクリーニングされてもよい。

本発明の方法の特定の実施形態では、ステップ（ｂ）は、ノズル表面の領域をクリーニングするために、位置決めされたスペーサのスペーサ流路を通して空気を吸引するステップを含む。例えば、スペーサのスペーサ流路内に吸気圧力を加えることにより、スペーサ流路を通して空気を吸引するために、気流吸引ユニットが使用されてもよい。

本発明の別の特定の実施形態では、ステップ（ｂ）は、ノズル表面の領域をクリーニングするために、位置決めされたスペーサのスペーサ流路を通して空気を吹き込むステップを含む。

本発明の方法の一実施形態では、ステップ（ｃ）において、支持されているスペーサのスペーサ流路のスペーサ開口部は、ノズル表面によって閉鎖される。こうすることで、スペーサ開口部を通る気流が遮断される。さらに、気流吸引ユニットによって生成された有効な空気圧は、吸引間隙内に気流を送るのに十分使用できる。

本発明の方法の一実施形態では、ステップ（ｂ）とステップ（ｃ）とは同時に行われ、ステップ（ｃ）は、吸引面をノズル表面から所定の距離に配置するために、スペーサのスペーサ流路を通して空気を吹き込むステップを含む。この実施形態では、スペーサは空気軸受手段を備える。

スペーサが空気軸受手段である場合、気流はスペーサ流路およびスペーサ開口部を通ってノズル表面に向けて送られる。空気軸受手段は、ステップ（ｃ）の段階で、スペーサ流路およびスペーサ開口部を通ってノズル表面に向けて気流を吹き込むことによって、吸引面をノズル表面から所定の距離に位置決めする構造である。

ノズル表面は吸引装置の吸引面に向かって近くに移動されるに従って、スペーサのスペーサ開口部とノズル表面との間の距離は次第に短くなり、スペーサのスペーサ流路を通る気流はスペーサ開口部に近いノズル表面の領域を流れることになる。さらに、スペーサ開口部とノズル表面との間の距離が短くなれば、ノズル表面近くの気流速度は増加することになる。その距離が所定の距離に達した時に、スペーサ開口部に近い吸引間隙内で適切に選択された空気圧が発生するので、吸引間隙とノズル表面との間の距離が正確に維持される。

ステップ（ａ）およびステップ（ｃ）は共に、例えば、ノズル表面の方向（ｘ方向およびｙ方向）に垂直な高さ方向であるｚ方向のプリントヘッドと吸引装置との互いに対する相対運動によって行われてもよい。

ステップ（ｄ）において、ノズル表面をクリーニングするために、吸引間隙を通りノズル表面に沿って吸引流路へと気流が送られる。一例では、ステップ（ｄ）の時に、インクがノズル表面で使用できるようになる。これは、インクが吸引流路に向けてノズル表面を流れて、ノズル表面にある汚れを除去することができるという利点がある。インクは、何らかの方法で、例えば、プリントヘッドから吐出されたインク液滴の噴霧によって、ノズル表面に提供されてもよい。

本発明の方法の一実施形態では、本発明の方法は、プリントヘッドをパージ処理することによって、インクを複数のノズルのうちの少なくとも１つを通ってノズル表面に移動させるステップ（ｅ）をさらに含む。このステップは、制御された量のインクをノズル表面に移動することができるという利点がある。さらに、プリントヘッドをパージ処理することによって、プリントヘッドのインク室内の気泡や汚れをプリントヘッドのインク室から除去することができる。

プリントヘッドをパージ処理するステップ（ｅ）は、ステップ（ｂ）の後に行われてもよいし、ステップ（ｂ）の前に行われてもよい。

さらに、プリントヘッドをパージ処理するステップ（ｅ）は、気流を吸引間隙に送るステップ（ｄ）の前に行われてもよいし、ステップ（ｄ）の間に行われてもよい。ステップ（ｅ）は、ステップ（ｄ）の間に行われるのが好ましい。これは、気流が吸引間隙内で正確に制御されると同時に、インクがノズル表面に移動されるという利点がある。

本発明の別の態様では、本発明の吸引装置を備えたインクジェットプリンタが提供される。

さらに本発明を適用できる範囲は、後述する詳細な説明から明らかになるであろう。しかし、詳細な説明や特定の実施例は、本発明の実施形態を示したものであるが、以下の詳細な説明から当業者には本発明の範囲内での種々の変更や修正が可能であることは明らかであるので、単に例として示したものであることは理解されたい。

非限定的な実施形態を示した添付図面を参照しながら、本発明についてさらに詳細に後述する。

ワイドフォーマットインクジェット印刷装置の斜視図である。 インクジェット印刷アセンブリを示した図である。 本発明の吸引装置の第１の実施形態を示した図である。 本発明の吸引装置の第１の実施形態を示した図である。 本発明の吸引装置の第２の実施形態を示した図である。 本発明のスペーサの一実施形態を示した図である。 本発明のスペーサの一実施形態を示した図である。 本発明のスペーサの一実施形態を示した図である。 本発明のスペーサの一実施形態を示した図である。 本発明のスペーサの一実施形態を示した図である。 本発明の一実施形態の吸引装置の吸引面を示した図である。 図２Ａのｚ方向のフレキシャ要素を上から見た図である。 吸引装置の吸引面のセルフクリーニングプロセスを示した図である。

添付図面を参照しながら、本発明について説明する。同じ参照番号は複数の図面にわたって同一または同様の要素を示すのに使用されている。

図１Ａは、画像形成装置１１を示した図であり、印刷はワイドフォーマットインクジェットプリンタを使用して行われる。ワイドフォーマット画像形成装置１１は、印刷アセンブリ、例えば、図１Ｂに示されているインクジェット印刷アセンブリが収容されるハウジング１６を備える。画像形成装置１１はまた、受像部材１８、１９を格納する格納手段と、印刷後に受像部材１８、１９を収集する排出ステーションと、マーキング材料１５用の格納手段とを備える。図１Ａでは、排出ステーションは、排出トレイ１７として示されている。任意で、排出ステーションは、印刷後に受像部材１８、１９を処理するための処理手段、例えば、フォルダまたは穿孔機を備えてもよい。さらに、ワイドフォーマット画像形成装置１１は、印刷ジョブを受信する手段と、任意で、印刷ジョブを操作する手段とを備える。これらの手段は、ユーザインターフェースユニット１４および／または制御ユニット１３、例えば、コンピュータを含んでもよい。

画像は、ロール１８、１９によって供給される受像部材、例えば、紙に印刷される。ロール１８は、ロール支持部Ｒ１に支持され、ロール１９はロール支持部Ｒ２に支持される。あるいは、受像部材のロール１８、１９の代わりにカットシート受像部材が使用されてもよい。ロール１８、１９から切断された受像部材の印刷シートは、排出トレイ１７内で積み重ねられる。

印刷アセンブリ内で使用するマーキング材料はそれぞれ、個々のプリントヘッドにマーキング材料を供給するために、前記プリントヘッドと流体連通して配置された４つの容器１５に格納される。

ローカルユーザインターフェースユニット１４は、印刷エンジンに組み込まれ、表示ユニットと制御パネルとを備えてもよい。あるいは、制御パネルは、例えば、タッチスクリーン制御パネルの形で表示ユニットに組み込まれてもよい。ローカルユーザインターフェースユニット１４は、印刷装置３６内部に配置された制御ユニット１３に接続される。制御ユニット１３（例えば、コンピュータ）は、例えば、印刷プロセスを制御するために、印刷エンジンにコマンドを出すように構成されたプロセッサを備える。画像形成装置１１は、任意で、ネットワークＮに接続されてもよい。ネットワークＮへの接続は、ケーブル１２の形で図示されているが、接続はワイヤレスでも可能である。画像形成装置１１は、ネットワークを介して印刷ジョブを受信することができる。さらに、任意で、プリンタのコントローラにＵＳＢポートが設置されて、印刷ジョブがＵＳＢポートを介してプリンタに送信されてもよい。

図１Ｂは、インクジェット印刷アセンブリ３を示した図である。インクジェット印刷アセンブリ３は、受像部材２を支持するための支持手段を備える。支持手段は、図１Ｂではプラテン１で示されているが、代替形態として、支持手段は平面とすることも可能である。図１Ｂに示されているプラテン１は、回転ドラムであり、矢印Ｒで示されるように軸を中心として回転可能である。支持手段は、任意で、受像部材を支持手段に対して定位置で保持するための吸引穴を備えてもよい。インクジェット印刷アセンブリ３は、走査プリントキャリッジ５に取り付けられたプリントヘッド４ａ〜４ｄを備える。走査プリントキャリッジ５は、適切な案内手段６、７によって主走査方向Ｂに往復運動するように案内される。各々のプリントヘッド４ａ〜４ｄは、ノズル表面９を備え、ノズル表面９は少なくとも１つのノズル８を備える。プリントヘッド４ａ〜４ｄは、マーキング材料の液滴を受像部材２上に吐出する構造である。プラテン１、キャリッジ５、およびプリントヘッド４ａ〜４ｄは、適切な制御手段１０ａ、１０ｂ、１０ｃによってそれぞれ制御される。

受像部材２は、ウェブ状またはシート状の媒体としてもよく、例えば、紙、ボール紙、ラベルストック、コート紙、プラスチック、または布地でできた部材としてもよい。あるいは、受像部材２は、エンドレスであるか否かに関係なく、中間部材としてもよい。循環的に移動されるエンドレス部材の例としては、ベルトまたはドラムがある。受像部材２は、プラテン１によって、流体マーキング材料を備えたプリントヘッド４ａ〜４ｄに沿って副走査方向Ｒに移動される。

走査プリントキャリッジ５は、４つのプリントヘッド４ａ〜４ｄを支承し、主走査方向Ｘに受像部材２を走査することができるように、プラテン１に平行な主走査方向Ｘに往復運動される。本発明を説明するのに、４つのプリントヘッド４ａ〜４ｄのみが図示されている。実際には、任意の数のプリントヘッドが使用される場合がある。いずれの場合も、走査プリントキャリッジ５には、１色のマーキング材料に対して少なくとも１つのプリントヘッド４ａ〜４ｄが配置される。例えば、モノクロプリンタの場合、通常は、ブラックのマーキング材料を含む少なくとも１つのプリントヘッド４ａ〜４ｄを有する。あるいは、モノクロプリンタは、黒い受像部材２に塗布されるホワイトのマーキング材料を含む場合がある。複数のカラーを含むフルカラープリンタの場合、カラーそれぞれに対して、通常は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのカラーそれぞれに対して、少なくとも１つのプリントヘッド４ａ〜４ｄを有する。多くの場合、フルカラープリンタでは、ブラックのマーキング材料が別の色のマーキング材料に比べて高い頻度で使用される。したがって、走査プリントキャリッジ５上に設置されるブラックのマーキング材料を含むプリントヘッド４ａ〜４ｄの数を、他のカラーのどのマーキング材料を含むプリントヘッド４ａ〜４ｄより多くしてもよい。あるいは、ブラックのマーキング材料を含むプリントヘッド４ａ〜４ｄを異なるカラーのマーキング材料を含むプリントヘッド４ａ〜４ｄのいずれよりも大きくしてもよい。

キャリッジ５は、案内手段６、７によって案内される。これらの案内手段６、７は、図１Ｂに示されるようなロッドにしてもよい。ロッドは、適切な駆動手段（図示せず）によって駆動される。あるいは、キャリッジ５は、他の案内手段、例えば、キャリッジ５を移動させることができるアームによって案内されてもよい。別の代替形態は、受像部材２を主走査方向Ｘに移動させるものがある。

それぞれのプリントヘッド４ａ〜４ｄは、プリントヘッド４ａ〜４ｄ内に設けられた流体マーキング材料を含む圧力室と流体連通した少なくとも１つのノズル８を有するノズル表面９を備える。ノズル表面９には、多数のノズル８が、副走査方向Ａに平行に一列に配置される。図１Ｂには、プリントヘッド４ａ〜４ｄそれぞれに対して８本のノズルが示されているが、実際の実施形態では、プリントヘッド４ａ〜４ｄそれぞれに対して、任意で、複数列に配置された数百本のノズル８が設けられてもよいことは明らかである。図１Ｂに示されるように、それぞれのプリントヘッド４ａ〜４ｄの対応するノズル８が主走査方向Ｘに一列に位置決めされるように、それぞれのプリントヘッド４ａ〜４ｄは互いに平行に配置される。これは、それぞれが異なるプリントヘッド４ａ〜４ｄの一部である最大で４本のノズル８を選択的に作動させることによって主走査方向Ｘの画像ドットのラインが形成されるということを意味する。このようにプリントヘッド４ａ〜４ｄを平行に位置決めし、それに対応してノズル８を一列に配置することは、生産性を向上させ、および／または印刷品質を改善するのに有利である。あるいは、複数のプリントヘッド４ａ〜４ｄをプリントキャリッジ上に互いに隣接して配置して、それぞれのプリントヘッド４ａ〜４ｄのノズル８が一列ではなく互い違いに位置決めされるようにしてもよい。例えば、これは、印刷解像度を高めるために、または一回の走査で主走査方向にアドレスすることができる有効な印刷領域を拡大するために行われてもよい。画像ドットは、オリフィス８からマーキング材料の液滴を吐出することで形成される。

マーキング材料を吐出する際に、一部のマーキング材料がこぼれてプリントヘッド４ａ〜４ｄのノズル表面９に残る場合がある。ノズル表面９に残っているインクは、液滴を吐出して受像部材２上にこれらの液滴を配するのに悪影響を及ぼす恐れがある。したがって、ノズル表面９から過剰なインクを除去するのが有利であると言える。

図２Ａおよび図２Ｂは、本発明の第１の実施形態の吸引装置を示した図である。吸引装置２７は、プリントヘッド２２近くに位置決めされる。プリントヘッド２２は、複数のノズル２３を備えるノズル表面２４を備える。各ノズルは、プリントヘッドインク室（図示せず）に接続される。プリントヘッド２２は、キャリッジ２１に取り付けられる。プリントヘッド２２およびキャリッジ２１は、ノズル表面２４の方向（ｘ方向およびｙ方向）に垂直なｚ方向（矢印Ａで示される）に移動されてもよい。

吸引装置２７は、吸引流路２６にそれぞれ動作可能に結合された複数の吸引口２６ａを備える吸引面２０１を備え、吸引口２６ａは一列に配置される。２つのスペーサ２５は、吸引流路の列の両端で吸引流路の１つの上部に配置される。それぞれのスペーサ２５は、穴の下の吸引流路に動作可能に結合されるスペーサ流路２５ｂに動作可能に結合されるスペーサ開口部２５ａを備える。２つのスペーサは、吸引面２０１をノズル表面上の所定の高さに位置決めすることができるサイズである。

吸引装置２７はさらに、フレキシャ要素２９を備え、フレキシャ要素２９は、ｚ方向、ｘ回転方向、およびｙ回転方向の吸引装置の剛性を低下させる（すなわち、柔軟になる）構造である。これら３つの方向のフレキシャ要素の剛性が低下することにより、スペーサをノズル表面２４上で支持する時に、スペーサ２５は正確に吸引面をプリントヘッド２２のノズル表面２４に平行にすることができる。このように正確に平行に配置することで、吸引間隙はノズル表面からほぼ等しい高さになる。

吸引装置２７はさらに、気流吸引ユニット２１１と、吸引流路に動作可能に結合され、吸気圧力用のバッファを設けることができるサイズの真空バッファ２８と、バッファ２８と接続される流路構造体２１０と、流路構造体２１０および気流吸引ユニット２１１に動作可能に結合される廃棄トレイ２１２とを備える。

図２Ａは、スペーサ２５がノズルから離間した領域のノズル表面２４近くに位置決めされた場合の吸引装置２７を示した図である。図２Ａでは、気流はスペーサ２５のスペーサ開口部（または穴）を通る矢印Ｂで示されている。気流はさらに、ノズルから離れたノズル表面２４の領域を流れることにより、ノズル表面２４の領域をクリーニングする。気流によって、残留インクや汚れをノズル表面２４の領域からはがして除去することができる。

一例として、吸引バッファ２８および流路構造体２１０を通って気流吸引ユニット２１１へと流れる吸引装置２７内部の空気の流れは、矢印ｄで示されている。

図２Ｂは、次のステップの吸引装置を示した図であり、スペーサ２５はノズル表面２４上で支持されている。スペーサ２５のスペーサ開口部２５ａは、ノズル表面２４によって閉鎖され、空気は全くスペーサ２５の穴２５ａを流れることができなくなる。吸引装置２０１は、スペーサ２５によって、クリーニングされるノズル表面２４から所定の高さに位置決めされ、吸引間隙２１５が形成される。気流吸引ユニット２１１によって、廃棄トレイ２１２、流体構造体２１０、バッファ２８、および吸引流路２６を通って吸気圧力が吸引間隙２１５に加えられる。吸気間隙２１５内の吸引圧力は、ノズル表面２４近くの吸引間隙２１５内にノズル表面２４に平行な方向に高速気流Ｃを生成する。開口しているスペーサ２５は、吸引間隙２１５の側面から流入する高速気流を制限しない。吸引間隙２１５内の高速気流Ｃは、吸引流路２６の方向に流れる。

プリントヘッド２２をパージ処理することによって、インクはノズル２３を通って吸引間隙２１５内のノズル表面２４に移動される。ノズル表面２４上のインクは、吸引流路２６に向かう気流によって取り除かれる。インクの流れは、ノズル表面２４上の汚れを取り除くことができる。こうして、ノズル表面２４の表面はインクや汚れが落とされる。

一例として、真空バッファ２８および流路構造体２１０を通って気流吸引ユニット２１１に向かう吸引装置２７内部の空気の流れは、矢印ｄで示されている。

図３は、本発明の第２の実施形態の吸引装置を示した図である。吸引装置３７は、プリントヘッド２２近くに位置決めされる。

吸引装置３７は、吸引面３０１を備え、吸引面３０１は、一列に配置された吸引流路３６に動作可能に結合される複数の吸引口３６ａを備える。２つのスペーサ３５は、吸引流路３６の列の両端近くに配置される。

それぞれのスペーサ３５は、スペーサ開口部３５ａを備え、スペーサ開口部３５ａは、その下にある気流室３１３に動作可能に結合される。２つのスペーサは、吸引面３０１をクリーニングされるノズル表面から所定の高さに位置決めすることができるサイズである。気流室３１３は、外部気流源（図示せず）に動作可能に結合される。吸引流路２６に動作可能に結合されるバッファ３８は、若干小さい。吸引装置３７の他の部品は、吸引装置２７の部品と同様である。

図３は、スペーサ３５がノズルから離れた領域のノズル表面２４近くに位置決めされた場合の吸引装置３７を示した図である。気流源は、気流室３１３内を正圧にすることによって各スペーサ３５のスペーサ開口部３５ａを通して気流を供給する。図３では、気流は、スペーサ３５のスペーサ開口部（または穴）を通る矢印Ｂで示されている。気流はさらに、ノズルから離れたノズル表面２４の領域を流れることにより、ノズル表面２４の領域をクリーニングする。気流によって、ノズル表面２４の領域から残留インクや汚れをはがして除去することができる。

スペーサ３５がノズル表面２４上で支持され、インクがノズル表面２４に移動されると同時に、吸引間隙内で吸引流路２６に向かって高速気流が生成されるようにプリントヘッド２２がパージ処理される次のクリーニングの際に、ノズル表面２４の別の部分に向かう気流Ｂによって、インクまたは汚れがノズル表面から除去することができる。

図４Ａ〜図４Ｅは、本発明によるスペーサの５つの例示的な実施形態を示した図である。

図４Ａは、円形のスペーサ開口部４１ａを有するパイプ状のスペーサ４１を示した図であり、スペーサ開口部４１ａは、気流源と接続され、スペーサ４１の上面で開口する。空気は、スペーサ開口部４１ａを通って矢印Ｂの方向またはその反対方向に流れることができる。スペーサ４１が平面上で支持される場合、スペーサ開口部４１ａはスペーサの上面で閉鎖されて、スペーサ開口部４１ａを通る気流は遮断されることになる。

図４Ｂは、正方形のスペーサ開口部４２ａを有する長方形のスペーサ４２を示した図であり、スペーサ開口部４２ａは、気流源と接続され、スペーサ４２の上面で開口する。空気は、スペーサ開口部４２ａを通って矢印Ｂの方向またはその反対方向に流れることができる。スペーサ４２が平面上で支持される場合、スペーサ開口部４２ａはスペーサの上面で閉鎖されて、スペーサ開口部４２ａを通る気流は遮断されることになる。

図４Ｃは、３つの円形スペーサ開口部４３ａを有する長方形のスペーサ４３を示した図であり、スペーサ開口部４３ａは、気流源と接続され、スペーサ４３の上面で開口する。３つのスペーサ開口部４３ａは、スペーサ開口部４３ａを通る気流（矢印Ｂ）がスペーサ４３近くの平面上を流れるように配置される。スペーサ４３が平面上で支持される場合、スペーサ開口部４３ａはスペーサの上面で閉鎖されて、スペーサ開口部４３ａを通る気流は遮断されることになる。

図４Ｄは、長方形のスペーサ４４を示した図であり、スペーサ４４は、スペーサ４４の上面で開口する円形スペーサ開口部４４ａと、スペーサの４つの側面で開口する円形スペーサ開口部４４ｂとを有する。スペーサ開口部４４ａと４つのスペーサ開口部４４ｂとは、気流源に動作可能に結合される。空気は、スペーサ開口部４４ａと４４ｂとを通ってそれぞれ矢印ＢおよびＢ_２の方向またはその反対方向に流れることができる。スペーサ４４が平面上で支持される場合、スペーサ開口部４４ａはスペーサの上面で閉鎖されて、スペーサ開口部４４ａを通る気流は遮断されることになる。しかし、同時に４つの円形スペーサ開口部４４ｂは閉鎖されず、空気はまだスペーサの４つの側面で流れることになる。

図４Ｅは、長方形のスペーサ４５を示した図であり、スペーサ４５は、スペーサ４５の上面で開口する正方形のスペーサ開口部４５ａ、および正方形スペーサ開口部４５ａの両側に２つのバー４５ｂを有する。空気は、スペーサ開口部４５ａを通って矢印Ｂの方向またはその反対方向に流れることができる。スペーサ４５のバー４５ｂが平面上で支持される場合、スペーサ開口部４５ａは、スペーサの上面で閉鎖されず、スペーサ開口部４５ａを出入りする空気は、平面に平行でバー４５ｂに垂直なＢ_３の方向にそれることになる。

上述したスペーサの形態（４１〜４５）は、単なる例として取り上げたものである。当業者は、同様の機能を有する他の形態を使用してもよいことをすぐに理解するであろう。

図５は、本発明の一実施形態の吸引装置５１の吸引面５６を示した図である。吸引面５６は、吸引流路５７にそれぞれ動作可能に結合された複数の吸引口５７ａを備え、吸引口５７ａは、吸引面５６に垂直に配置される。吸引流路５７は、一列に配置される。吸引面５６の幅および長さは、ノズル表面５５の幅および長さにほぼ等しい。吸引流路５７間の距離Ｉ_{ｓｑｕａｒｅ}は、ノズル表面５５の幅Ｗ_{ｎｏｚｚｌｅ ｓｕｒｆａｃｅ}と等しくなるようにする。吸引間隙５２は、ノズル表面５５と吸引面５６との間の高さｈ_ｇａｐであり、小さい正方形に分割されている。それぞれの正方形内には、１つの吸引流路が、吸引間隙の正方形内に吸気圧力を加えることによって吸引間隙を通りノズル表面に沿って吸引流路へと気流を送る。この配置により、それぞれの吸引流路から環境（例えば、吸引間隙の側面）に向かって気流が均一に制限され、それにより表面が均一にクリーニングされる。吸引間隙５２は、吸引間隙と気流吸引ユニットとの間の流れを最も強く制限する。その結果、吸引間隙内で適切な高速気流速度が得られる。

図６は、図２Ａのｚ方向のフレキシャ要素９を上から見た図である。フレキシャ要素９は、複数の切込部６５を有するシート材料６１（例えば、金属）を備える。

さらに、吸引面６３の領域の断面が示されている。フレキシャ要素はさらに、メンテナンス手順でノズルから吐出されたインク液滴を捕捉するための吐出間隙６２を備える。ノズル面クリーニングモードと吐出モードとの切り替えは、メンテナンス手順の際に、キャリッジを移動させることでノズル表面を吸引面６３および吐出間隙６２の上に再配置することにより行うことができる。

フレキシャ要素９はさらに、シート材料（例えば、金属）の積層シートによって異なるパターンで形成された一体型の流路構造体６４を備える。一体型流路構造体６４は、インクジェットプリンタシステムの各プリントヘッドに設置された複数の個々の吸引装置を共通の気流吸引ユニット（図示せず）に接続する。

図７は、吸引装置の吸引面のセルフクリーニングプロセスを示した図である。図７には、吸引装置５１の断面が一列に並んだ吸引流路５７の延長方向に垂直な幅方向で示されている。吸引装置５１の吸引面５６は、セルフクリーニング面１５０に対向して配置される。セルフクリーニング面は、吸引面の面積より大きくなるように選択される。吸引面５６とセルフクリーニング面１５０との間の距離ｈ_ｓｅｌｆは、セルフクリーニング間隙１５２を形成できるように適切に選択される。距離ｈ_ｓｅｌｆは、吸引装置５１のスペーサをセルフクリーニング面１５０に対向して配置することによって形成される。スペーサが吸引面から突出している場合、スペーサの外表面はセルフクリーニング面１５０上で支持される（図示せず）。

気流は、（矢印Ｓで示されるように）セルフクリーニング間隙１５２および吸引流路５７内の吸引口５７ａを通って送られる。気流Ｓは、気流吸引ユニット２１１（図２Ａに示す）を使用して吸引流路を通って吸気することにより形成される。気流Ｓは、ノズル表面をクリーニングしながら、吸引装置５１を使用した後に吸引面５６に残っている可能性のある残留汚濁やインクを吸引面５６から除去する。気流Ｓは、ノズル表面のクリーニングの場合に吸引装置のクリーニング動作の時の気流より高速の気流になるように適切に選択されてもよい。

本発明の詳細な実施形態を本明細書で開示しているが、開示されている実施形態は、種々の形態で具現化することができる本発明の単なる例にすぎないことは理解されたい。したがって、本明細書内で開示されている特定の構造および機能の細部は、限定的なものと解釈すべきでなく、単に、特許請求の基準として、また当業者に対して、実質的に的確な詳細な構造の本発明をさまざまな形で具現化するように教示するための代表的な基準として示したものであると解釈すべきである。特に、別々の従属請求項に記載されている特徴は組み合わされて適用されてもよい。本明細書では上記請求項の任意の組み合わせを開示する。

また、本明細書で使用されている用語および句は、本発明を制限するものではなく、本発明を理解するための表現として示したものである。本明細書で使用されている単数形は、１つ以上を指すものとする。本明細書で使用されている複数形は、２つ以上を指すものとする。本明細書で使用されている「別の」は、少なくとも第２のものまたはそれ以降を指すものとする。本明細書で使用されている「含む」および／または「有する」は、「備える」（すなわち、オープンランゲージ）の意味とする。本明細書で使用されている「結合」は、「接続」（必ずしも直接接続とは限らない）の意味とする。

Claims (17)

1. プリントヘッドのノズル表面をクリーニングするための吸引装置であって、
   （ａ）吸引流路に動作可能に結合された吸引口を備える吸引面と、
   （ｂ）吸引間隙を形成するために吸引面をノズル表面から所定の距離に位置決めする構造のスペーサであって、スペーサの外表面にスペーサ開口部を備えて気流源に動作可能に結合されるスペーサ流路が設けられる少なくとも１つのスペーサと、
   （ｃ）吸引流路に動作可能に結合される気流吸引ユニットとを備え、
   動作時に、吸引間隙を通りノズル表面に沿って吸引流路へと気流を送る構造であり、および、スペーサがノズル表面近くに位置決めされた場合、ノズル表面はスペーサ近くの領域で、開口したスペーサから送られた気流によってクリーニングされる構造である、吸引装置。
2. ノズル表面に沿った気流が、ノズル表面にほぼ平行な方向に向けられる、請求項１に記載の吸引装置。
3. スペーサが、吸引面に対して突出しており、吸引装置は、スペーサの外表面によってノズル表面を支持する構造である、請求項１に記載の吸引装置。
4. スペーサのスペーサ流路のスペーサ開口部が、ノズル表面上でスペーサを支持する際に閉鎖される、請求項３に記載の吸引装置。
5. スペーサが、動作時に、気流をスペーサ流路およびスペーサ開口部を通してノズル表面に送り込むことによって、吸引面をノズル表面から所定の距離に位置決めする構造である、請求項１に記載の吸引装置。
6. スペーサ流路に結合される気流源が、吸引流路に動作可能に結合される気流吸引ユニットである、請求項１に記載の吸引装置。
7. 吸引装置が、一列に配置された複数の吸引流路を備える、請求項１に記載の吸引装置。
8. 吸引流路の列が、ノズル表面のノズル列の長さにほぼ等しい長さを有する、請求項７に記載の吸引装置。
9. 複数の吸引流路が、ノズル表面に沿った気流の速度が吸引間隙全体にわたってほぼ等しくなるように配置される、請求項７に記載の吸引装置。
10. 吸引装置が、吸引流路の列の第１の端部に隣接して位置決めされる第１のスペーサと、吸引流路の列の第２の端部に隣接して位置決めされる第２のスペーサとを備え、それぞれのスペーサのスペーサ開口部は、ノズル領域の外側の領域でノズル表面に対向して配置される構造である、請求項７に記載の吸引装置。
11. 複数の吸引流路が、互いにノズル表面の幅にほぼ等しい距離を置いて配置される、請求項７に記載の吸引装置。
12. 吸引流路に動作可能に結合された吸引口を備える吸引面と、
    吸引面をノズル表面から所定の距離に位置決めする構造のスペーサであって、スペーサの外表面にスペーサ開口部を備えて気流源に動作可能に結合されるスペーサ流路が設けられるスペーサと、
    吸引流路に動作可能に結合される気流吸引ユニットと
    を備える吸引装置を使用して、複数のノズルを備えるプリントヘッドのノズル表面をクリーニングする方法であって、
    （ａ）スペーサをノズル表面近くにノズルから離間して位置決めするステップと、
    （ｂ）スペーサのスペーサ流路を通して気流を送るステップと、
    （ｃ）スペーサが吸引面をノズル表面から所定の距離に位置決めすることによって、吸引間隙を形成するステップと、
    （ｄ）吸引間隙を通りノズル表面に沿って吸引流路へ気流を送ることでノズル表面をクリーニングするステップと
    を含み、
    ステップ（ａ）がステップ（ｂ）の間に実行され、ステップ（ｂ）が、気流を使用してノズル表面の領域をクリーニングするステップを含む、方法。
13. スペーサが吸引面に対して突出しており、ステップ（ｃ）は、吸引面をノズル表面から所定の距離に位置決めするために、スペーサの外表面をノズル表面上で支持するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
14. ステップ（ｃ）において、スペーサはステップ（ｂ）でクリーニングされたノズル表面の領域に支持される、請求項１３に記載の方法。
15. ステップ（ｃ）が、支持されているスペーサのスペーサ流路のスペーサ開口部をノズル表面によって閉鎖するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
16. ステップ（ｃ）が、スペーサのスペーサ流路を通って空気を吹き込むことによって、吸引面をノズル表面から所定の距離に位置決めするステップを含む、請求項１２に記載の方法。
17. 請求項１〜１１のいずれかに記載の吸引装置を備えたインクジェットプリンタ。

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