JPS5825966A - 印字ヘツド清浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は清浄装置、特にインキジェット記録装置及び印
刷機に使用される印字ヘッド（ｗｒｉｔｉｎｇｈｅａｄ
ｓ　）を清浄する清浄装置に関する。

通常、インキジェット記録装置即ち印刷機においては、
インキがマニホルドへ加圧下にて供給される。しかして
このマニホルドはインキが記録面へ強制されるように貫
通する１又はそれ以上の開口又はオリフィスを有してい
る。例えば、インキジェットプリンタにおいては小さい
インキ滴による迅速かつ静かな印刷方法が提供されてい
る。インキジェット印刷の間中インキ滴は多数のオリフ
ィスから噴出される。これらのオリフィスは通常インキ
ヘッド内にて０．００３吋以下の直径を有している。こ
のインキヘッドは文字又はその他の情報を印刷する記録
媒体から近接して設けてあり、二の距離は通常瞬間的イ
ンキジェットでは１〜１．５でであるが、連続的なイン
キジェットでは多少長（なる。文字等は小さいインキ滴
により形成され、これらの滴はインキや紙など公知の要
素の変動により印刷品質に大きい変動をもたらす。勿論
インキジェットレコーダ即ち印刷機を適正に作動するた
めには、インキが貫通する開口を清潔にし異物で妨げら
れないようにすることは重要である。しかしこのことは
なかなかおすかしいことがわかっている。例えばインキ
ヘッドの開口の出口面は周辺大気から粒子即ち異物を引
き寄せる傾向を有している。そしてこれらの異物が開口
を通るインキ流を妨げるのである。インキ自体は開口の
周辺で厚（なり完全に乾燥する傾向があり、このため開
口からインキ滴が真直に流出することを妨げている。開
口部分へ乾燥したインキや大気中の異物を蓄積すること
がまたインキジェットへラドオリフィス中に気泡を形成
することとなりこのことがインキジェットヘッドの劣化
を伴なうのである。

これまで上記問題を解消するため、インキへ添加すべき
種々の清浄剤の付加又はインキジェット装置へ対する清
浄装置の取付けなど多数の異なる試みがなされてきた。

例えば米国特許第４２５６６１０号はインキジェット印
刷装置のオリフィス及びその仙の流体面からインキ残留
物及びその他の異物を除去するのに使用される水成組成
物を開示している。また米国特許第４００７４６５号及
び４０５００７８号はインキジェットヘッドを清浄する
種々の機械的方式を開示している。

更に米国特許第４１１２４３５号は、インキジェット印
刷装置を清浄するためのシールド及びワイパ形式の機械
的装置を開示している。この装置は印字ヘッド（ｗｒｉ
ｔｉｎｇ　ｈｅａｄ　）上に載置されたシールド部材か
ら成り、このシールド部材は印字ヘッドのオリフィス前
方の閉塞位置とオリフィスからはなれオリフィスを開放
する開放位置との間を移動出来るようになっている。こ
のシールドは弾性のワイパーアームな有しており、この
ワイパーアームが両位置間を移動する間に印字ヘッドの
面を掃拭している。この種の形式の装量の１つの問題は
圧搾作用による清浄作用の際に印字ヘッド−ヒにインキ
の膜を残し、これがインキジェットの連続噴射を妨げる
ことである。またこの圧搾作用６（より印字ヘッドのオ
リフィスからインキを引出すにとがありこれがフィルム
状のインキの後方にインキを残存することを増し一層ヘ
ッドからインキ噴射を妨げるのであった。この米国特許
に述べるクリーナで除去されたインキは印字ヘッドから
重　　力で落下する。このことはヘッドを水平位置にて
使用することに制限している。なぜならヘッドを垂直に
位置ずけるとインキがオリフィス内へ戻り込むからであ
る。更にこのようにして余分なインキを除去することは
機械の他の部分にインキをつけることとなり非常に望ま
しくないことである。

加えてこの形式の清浄装置は基本的に平坦面上で作動す
る。このため注意深い整合措置が必要となる。

米国特許第４２２３３２２号はインキプリンタ内のイン
キ印字ヘッドを清浄化する装置について開示している。

この装置は２つのリール間に支持された可動テープ形式
の液体吸収清浄媒体を有している。このテープはインキ
印字ヘッド内のオリフィスと接触するようになっていて
インキをノズルから清浄用媒体まで流し該媒体により吸
収するようにしている。この種の装置ではインキはイン
キの広がりなどについて何の特別の制御もなしで該清浄
用媒体に吸収されている。このためインキを全て適正に
除去するためには再使用不能な材料から成る多量の清浄
面が必要となる。またこの公知のものは、不均一な形状
の面の清浄化には使用出来ない。その上、クリーナとし
てこの公知の装置はいくつかの可動部分から成る比較的
複雑な形態を有し、破損の危険がありまた比較的高価と
なる欠点を有している。

よって本発明の目的は上述の如き公知のインキジェット
レコーダ及び印刷機に通常使用さｉｔでいる清浄機の多
（の欠点を解消しかつインキジェットレコーダ又は印刷
機に使用される印字ヘッド（ｗｒｉｔｉｎｇ　ｈｅａｄ
　）の清浄化装置であって作業が非常に効果的であり印
字ヘッドから除去した余分な実質的に総てのインキを除
去出来これによりヘッドのオリフィスのインキ詰り及び
インキジェット噴射の妨害を防ぐ清浄装置を提供するこ
とである。

本発明の別の目的は、機械上の印字ヘッドの位置を制限
しないインキジェット印字ヘッド用清浄装置を提供する
ことである。

また別の目的は、実質的にいずれの形状の印字ヘッドと
も適切に作動しかつ簡単に容易に実質的に特大の努力な
しでいずれの印字ヘッド面にも適合するインキジェット
印字ヘッド清浄装置を提供することである。

更に別の目的は、印字ヘッドから余分なインキと共に紙
粉、塵、灰などの固形粒を有効に除去するインキジェッ
ト印字ヘッド清浄装置を提供することである。

別の目的は、印字へラドオリフィスから単一方向流のイ
ンキ流路を提供するインキジェット印字ヘッドのための
清浄装置を提供することであ妬又、別の目的は、単純な
形状を有し、可動部分がほとんどな（、再使用可能であ
り、安価で、公知の同種装置よりも故障の少ないインキ
ジェット印字ヘッド用の清浄装置を提供することである
。

これらの目的は、インキが貫流する少なくとも１つのオ
リフィスを有する印字ヘッドを清浄するためのインキジ
ェット記録装置即ち印刷機に使用する装置であって、水
平方向に可動なマニホルドを備えており、このマニホル
ドが内部リザーバと、マニホルドを介してリザーバから
伸長しマニホルドの十分な動きにより印字ヘッドと強制
的に接触する複数のファイバ要素から成るブラシと、を
有している上記装置を提供している本発明により達成さ
れる。真空装置がリザーバと流体接続しておりこれによ
りファイバに沿って負の空気圧力を提供している。また
本発明は、印字ヘッドからの排出インキを溜めるチャン
バを有し、このチャンバはマニホルド及び真空装置の双
方へ流体接続している。これによりファイバが印字ヘッ
ドへ強制接触すると、真空装置がインキを印字ヘッドか
らファイバに８って集積チャンバへ導入する。

即ち本発明は、インキが貫流する少な（とも１つのオリ
フィスを有する印字ヘッドを清浄するためのインキジェ
ット記録装置即ち印刷機に使用する装置について開示す
る。この装置は、水平方向に可動なマニホルドと、真空
装置と、インキ集積チャンバと、から成り、マニホルド
が、内部リザーバと、マニホルドを介してリザーバから
伸長しておりマニホルドの十分な移動時に印字ヘッドと
強制接触する複数のファイバから成るブラシと、を有し
ており、また真空装置がファイバに沿って負の空気圧を
提供するためリザーバと流体接続しており、またインキ
集積チャンバが、印字ヘッドからの排出インキを収容し
、かつマニホルド及び真空装置の双方と流体連結してお
り、これによりファイバが印字ヘッドに強制接触すると
真空装置がファイバに沿って印字ヘッドからインキを集
積チャンバ内へ流入させるものである。

本発明の好ましい具体例において、下達の清浄装置は、
インキジェット印刷装置においてインキが貫流する複数
のオリフィスを有するインキジェット印字ヘッドを清掃
するために特に有用な用途を有している。ここに記載の
１つ又はそれ以上の清浄装置が、印刷装置において使用
されるインキジェット印字ヘッドの数に応じて使用され
うる。

以下具体例について述べる。

図面、特に第１図を参照する。ここには通常、インキジ
ェット記録装置又はプリンタにおいて使用されている印
字ヘッド（ｗｒｉｔｉｎｇ　ｈｅａｄ　）を清掃するた
めの本発明による清浄装置１０が示しである。特にマニ
ホルド１２は矢印１３で示すように水平方向に移動出来
る。望ましくは真空ポンプ１４の形態をなす真空発生手
段がホース１５を介してチャンバ１６へ真空を形成して
おり、これによりマニホルド１２がら空気と流体とを吸
込んでいる。

このチャンバは好ましくはインキ集積室の形態をなし、
マニホルド１２から引かれた流体１７の保管手段として
機能している。マニホルド１２の上面には小さい孔即ち
開口１８が設けてあり、これらの開口１８の夫々は複数
のファイバー繊維から成るブラシ１９を含んでいる。こ
れらのファイバー繊維はマニホルド１２内に設けられた
リザーバ２０からマニホルド上面を介して伸びている。

作動時にはブラシ１９がインキジェットヘッドのような
印字ヘッド１１に接するまで該ブラシ１９はそれが形成
するファイバー繊維の小さい毛管断面を介して空気を吸
込み、印字ヘッド１１へ接するとブラシはオリフィスＩ
ＩＡからインキをふきとりはじめ、インキはファイバー
を介してリザーバ２０内へ引込まれ次いでホース１５を
通ってインキ溜１６へ送給される。上述の様にブラ／１
９は複数のファイバー繊維で構成されている。本発明に
よればファイバー繊維は望ましくは下記の如き性質の材
料にて構成される。（１）インキと化学的な反応をしな
いもの、（Ｉｉ）印字ヘッドを形成している金属より硬
いが該印字ヘッドを損傷するほどには硬くないこと、（
ｔｉｉ）印字ヘッドから（ず片や異物を実質的に除去で
きるよう十分なみがき特性を有すること、（１ｖ）形状
を維持するための十分な剛性を有すること。このような
特性を有するファイバー繊維としては例えば、ガラス繊
維、超高分子量（ｕｌｔｒａ−ｈｉｇｈ　ｍａｌｅｃｕ
ｌａｒ　ｗｅｉｇｈｔ　）のポリエチレンなどのある種
の樹脂、アスベストなどのある種の鉱物繊維などがある
。

本発明によれば、印字ヘッド１１からチャンバ１６へ流
体を引出すために清浄装置１０内に非常な低圧力を提供
することは必要でない。多数の要素によ・す、中程度の
圧力があればよい。マニホルド１２かもインキ及び空気
の両者を除去するのに要求された真空ポンプ１４の形式
は各マニホルド内のブラシ１９の数と使用されるマニホ
ルドの数即ちインキジェット装置において使用される清
浄装置１０の数に依存している。例えば一つのマニホル
ドが三つのブラシを有しているものの場合空気流量は印
字ヘッド当り毎秒約１０ＣＣであり圧力は約１８吋水銀
柱である。

本発明による清浄装置は第２図に示すインキジェット噴
出機のような複数の印字ヘッドを有するインキジェット
印字装置において使用されうる。

図示のようにこの清浄装量はマニホルド１２を有してお
りこのマニホルド１２はいくつかの印字ヘッド１１の夫
々と協働する各マニホルドから伸長するブラシ１９を有
している。これらのマニホルドはホース２３により共通
ホース接続具２４へ接続しており、該接続具２４はイン
キを真空装で各ヘッドのノズルから共通のインキ集積チ
ャンバまで運ぶ。全てのマニホルド１２は矢印２６によ
って示される水平位置に移動する可動台２５上に支持さ
れている。載台２５はリンク２７を介してモータにより
駆動されるカム（図示なし）へ接続されており、載台２
５はこのカムから水平に駆動される。印字ヘッド１１は
矢印２９で示すようにヘッドを垂直に移動する部材２８
へ固定されている。

この部材２８はカムリンク３０を介してカム３１へ接続
されている。カム３１と、可動台２５を作動するカムと
の運動は同期している。両方のカムは同一軸（図示なし
）上へ固定しており、モータにより駆動されている。

清浄装置が１個のマニホルド又は複数のマニホルドから
成ろうともマニホルド内にて使用される清浄ブラシは基
本的には二つの形式から成る。第１図に示すようにブラ
シ１９は通常複数個の短かいブラシ１９αを含んでおり
、これらのブラシには実際に印字へラド１１が載り該ヘ
ッドを浄化する。第二の形式のブラシは長いブラシ１９
ｈであり通常各マニホルドに１つだけある。長さの観点
からこの長いブラシ１９１５は短かいブラシ１９αのい
ずれよりも可撓性に富むのが望ましい。作動時には長い
ブラシ１９ｈは印字ヘッド１１を軽くブラシしヘッドか
ら余分なインキをかきおとす。

本発明による清浄装置がインキジェット印刷装置内にて
いかに作動するかは第３〜６図に示しである。インキジ
ェット印刷装置の作業において印刷品質が劣化し清浄化
が必要となった場合にはインキジェット噴射装置（図示
なし）のような機械の前面にある清浄化ボタンを押す。

これによりい（つかのことが発生する。第１には垂直面
に沿って動（ようになっているインキジェット印字ヘッ
ド４０が垂直に上昇する。ヘッド４０が最も高い位置へ
上昇した後、清浄マニホルド４２を載置している台４１
が印字ヘッドの下側位置へ移動し、長い方のブラシ４３
がヘッドのオリフィスと接触しない。次に印字ヘッド４
０が十分下降し短かいブラシ４４が該ヘッドへ接触する
（第３図）。その後真空ポンプが回転し清浄装置内の圧
力を所定の圧力まで下げる。真空ポンプは、印字ヘッド
４０の垂直運動及び台４１の水平運動と共にマイクロコ
ンピュータ（図示なし）により最終的に制御されうる。

このマイクロコンピュータは清浄ボタンの抑圧信号を受
けるとき起動する特定のプログラムを有している。清浄
行程中のこの時点で、剛毛の後方に残存している余分な
インキがインキ集積チャンバ内へ真空ポンプにより吸込
まれるよう十分な時間が設けである。この設定時間が経
過後、パージポンプ（図示なし）が作動しインキを印字
ヘッドへ供給しているインキ供給ライン４５中のインキ
へ高圧力が付与される。同時に弁（図示なし）が閉じ、
これによりインキをヘッドへ供給しているインキ溜が過
圧しないよう防止している。

この後このインキは印字ヘッドを介して直接ポンプ供給
される。これによりインキ管内の（ずはヘッド４０のノ
ズルから強制的に送られ、空気のあわを押出し、次の印
刷作業のためにヘッドを再準備しかつ、清浄化のための
その他の次の作業を行なう。今や印字ヘッドのノズル端
に集まっている余分なインキは短かいブラシ４４によっ
て引取られ次いでホース４６に沿ってインキ集積室へ空
気とインキとを吸引するマニホルド４２内の真空によっ
て引出される。所定の時間経過後、パージ供給ポンプが
切られ真空ポンプが約２分〜３分３０秒程作動する。こ
れにより実質的に全てのインキがブラシ及びインキへラ
ドマニホルドから果梗される。次にマイクロコンピュー
タがこの系へ新たな指令を送り、印字ヘッド（第４図）
を充分に持上げ、これによりコンピュータからの更に別
の信号が印字ヘッドを介してブラシを動かす様にし、後
方の長いブラシ４３がインキジェット印字ヘッドの面を
掃拭しインキをおとす（第５図）。この後にコンピュー
タが台４１へ信号を送り、マニホルドを前方の停止位置
まで動かす。次いでインキジェット印字ヘッド４０が所
定の位置へ下降し印刷作業を行なうばかりとなる（第６
図）。印刷装置の印刷品質が落ちていることを操作員が
感知すると、又はもしインキジェットが出なかったり詰
ったりすると、操作員は清浄化ボタンを押し、マイクロ
コンピュータを作動して上述のような清浄化作業を行な
う。

第７図は上述の標準的清浄作業中の清浄ブラシ５０の位
置を示す。印字ヘッド５１がブラシ５０上へ降下すると
、ブラシは図の様に曲がる。これにより（１）ブラシが
印字ヘッドにより折られることを防止しく２）ブラシが
マニホルド５２内に押込まれることを防止しかつまた（
３）ブラシがノズル５３内へ入り込むのを防止している
。

本発明の特定の実施例についてここに述べたが、当業者
にとって本発明の精神から出ることなく種種の変形が可
能であろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は印字ヘッドを清浄化するために位置ずけられた
本発明による清浄装置の要素の概略図、第２図はインキ
ジェット印刷装置における本発明の清浄装置の破断図、
第３図、第４図、第５図及び６図はインキジェット印刷
装置における清浄装置の清浄作業中の各位置を示す部分
断面図、第７図は第３図の線Ａ−Ａ矢視図である。 符号の説明 １０：清浄装置　　　１１：印字ヘッド１１Ａニオリフ
イス　　１２：マニホルド１４：真空ポンプ　　１６：
チャンバー１９＝ブラシ　　　　１９α：短かいブラシ
１９ｈ：長いブラシ　　２０：リザーバ２３：ホース　
　　２５：台 ３０：カムリンク　　３１：カム ４０：印字ヘッド　　４１：台 ４２：清浄マニホルド ４３：長いブラシ　　４４；短かいブラシ４５：インキ
供給ライン ４６：ホース　　　　５０：ブラシ ５１：印字ヘッド　　５２：マニホルド５３：ノズル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）インキが貫流する少なくとも１つのノズルを有す
   る印字ヘッドを清浄化するためのインキジェット記録装
   置即ち印刷機において使用する装置であって、 水平方向に移動出来るマニホルドにして、内部に位置づ
   けられたリザーバと該マニホルドを介してリザーバから
   伸長している複数のファイバから形成されているブラシ
   とを含み、該ファイバがマニホルドの中容な運動によっ
   てノズルに接触するようになっているマニホルドと、 前記ファイバに沿って負の空気圧を形成するためリザー
   バと流体流れ連結している真空装置と、マニホルド及び
   真空装置の双方と流体流れ連結しこれによりファイバが
   ノズルと強制接触するとき真空装置がインキを印字ヘッ
   ドからファイバを介して流し込むようになっているチャ
   ンバと、から成る印字ヘッド清浄装置。 （２）ファイバがインキと化学反応を生じない材料で作
   られている特許請求の範囲第１項記載の印字ヘッド清浄
   装置。 （３）ファイバがガラスから成る特許請求の範囲第２項
   記載の印字ヘッド清浄装置。 （４）　　複数＋７）ブラシがマニホルドから伸長して
   いる特許請求の範囲第１項記載の印字ヘッド清浄装量。 （５）少な（とも１つのブラシが他のブラシより長い距
   離だけマニホルドから遠くまで伸びている特許請求の範
   囲第１項記載の印字ヘッド清浄装置。 （６）複数のインキジェット印字ヘッドであって各ヘッ
   ドがインキが貫通する複数のノズルを有ｔ。 ている複数のインキジェット印字ヘッドを備えたインキ
   ジェット印刷機において、 該印字ヘッドの夫々に位置づけられたマニホルドであっ
   て、水平方向に移動出来かつ内部に設けられたリザーバ
   とマニホルドを介して該リザーバから伸長している複数
   のファイバから成るブラシとを含み、該ファイバがマニ
   ホルドの十分−な運動によりノズルと接触するよう強制
   されているマニホルドと、 各マニホルド上に位置づけられたファイバに沿ると真空
   装置がインキを印字ヘッドからファイバに沿ってチャン
   バ内へ流す、Ｘようになっているチャンバと、 を含んでいる各印字ヘッドを清浄する清浄装置。 （７）マニホルドが印刷機内の可動台へ固定されている
   特許請求の範囲第６項記載の清浄装置。 （８）ファイバがガラスである特許請求の範囲第６項記
   載の清浄装置。 （９）複数のブラシが各マニホルドから伸長している特
   許請求の範囲第６項記載の清浄装置。 （ｌＯ）各マニホルド上の少なくとも１つのブラシが他
   のブラシよりも長くマニホルドから伸びている特許請求
   の範囲第９項記載の清浄装置。 （１１）印刷機がインキジェット噴出機である特許請求
   の範囲第６項記載の清浄装置。