KR19990045001A - 잉크젯 프린트헤드용 잉크 용매 재순환 시스템 - Google Patents

잉크젯 프린트헤드용 잉크 용매 재순환 시스템 Download PDF

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Abstract

재순환 잉크 용매 시스템은 프린트헤드로부터 잉크 잔류물을 청소하기 위한 와이핑 위치와 와이퍼로부터 잔류물을 스크레이핑하기 위한 스크레이핑 위치 및 용매 도포 위치 사이에서 이동하는 와이퍼를 이용해 잉크젯 프린트 장치내의 잉크젯 프린트헤드를 청소한다. 잉크 용매 재순환 부재는 와이퍼로부터 잉크 잔류물을 스크레이프하는 스크레이퍼 부분을 형성하는 몸체와 잉크 용매를 와이퍼에 도포하는 어플리케이터 부분을 갖는다. 몸체는 잉크 용매가 스며드는 다공성 재료로 제조되며, 세공은 잉크 용매가 모세관 작용하에 스크레이퍼 위치에서 어플리케이터쪽으로 이동하도록 및, 잉크 용매로부터 용해된 잉크 잔류물을 여과하도록 선택된다. 또한, 재순환 시스템을 갖는 잉크젯 프린트 장치와 함께, 재순환 부재를 이용해 잉크젯 프린트헤드를 청소하기 위한 방법이 제공된다.

Description

잉크젯 프린트헤드용 잉크 용매 재순환 시스템
본 발명은 잉크젯 프린트 장치에 관한 것으로, 특히 잉크젯 프린트헤드를 청소하기 위한 와이퍼 시스템과 더불어 사용되는 잉크젯 잉크 용매를 여과 및 재순환시키는 재순환 잉크 용매 시스템에 관한 것이다.
잉크젯 프린트 장치는 종종 "펜(pens)"이라 불리우는 카트리지를 사용하며, 이 카트리지는 액체 착색제의 방울(본원에서 잉크라 불리움)을 종이상에 분사한다. 각각의 펜은 매우 작은 노즐이 형성된 프린트헤드를 가지며, 상기 노즐을 통해 잉크 방울이 점화된다. 이미지를 프린트하기 위해, 프린트헤드는 종이를 가로질러 전후방으로 이동하며, 상기 프린트헤드가 이동함에 따라 소망의 패턴으로 잉크 방울을 분사한다. 프린트헤드내의 특정 잉크 분사 장치는 본 기술분야에 숙련된 사람들에게 공지된 압전(piezo-electric) 또는 열 프린트헤드 기법과 같은 각종 상이한 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 2개의 초기 열 잉크 분사 장치가 미국 특허 제 5,278,584 호 및 제 4,683,481 호에 개시되어 있다. 열 장치에 있어서, 잉크 채널 및 기화 챔버를 가지는 배리어 층은 노즐 오리피스 플레이트와 기판 층 사이에 위치된다. 이 기판 층은 레지스터와 같은 가열 요소의 선형 배열을 통상적으로 가지며, 이 가열 요소는 기화 챔버내에서 잉크를 가열하도록 전력이 가해진다. 잉크가 가열되면, 잉크 방울은 전력이 인가된 레지스터와 관련된 노즐로부터 분사된다. 프린트헤드가 종이를 가로질러 이동함에 따라 레지스터에 선택적으로 전력을 인가함으로써, 잉크는 인쇄 매체상에 패턴을 갖고 배출되어 소망의 이미지[예를 들면, 그림, 차트(chart) 또는 문자]를 형성한다.
프린트헤드를 청소 및 보호하기 위해, 통상적으로 "서비스 스테이션(service station)" 장치가 프린터 새시에 의해 지지되어 프린트헤드는 유지보수를 위해 스테이션 위를 이동할 수 있다. 보관동안, 또는 비인쇄 주기동안, 일반적으로 서비스 스테이션은 프린트헤드 노즐이 오염물질 및 건조로부터 실제적으로 밀폐되는 캡핑 장치(capping system)을 포함한다. 또한, 일부 캡은 프린트헤드상에서 진공을 뽑아내는 펌프 장치에 연결되는 것과 같은 프라이밍(priming)을 촉진하도록 설계된다. 작동중, 프린트헤드내의 클로그(clogs)는 "스피팅(spitting)"이라 공지된 공정으로 각 노즐을 통해 다수의 잉크 방울을 점화시킴으로써 주기적으로 청소되며, 폐잉크는 서비스 스테이션의 "스피톤(spittoon)" 저장부에 수집된다. 스피팅, 업캡핑 후, 또는 때때로 인쇄중에, 대부분의 서비스 스테이션은 탄성중합체 와이퍼를 가지며, 이 탄성중합체 와이퍼는 프린트헤드상에 수집되는 종이 먼지 또는 다른 부스러기뿐만 아니라 잉크 잔류물을 제거하기 위해 프린트헤드 표면을 와이프한다. 일반적으로 와이핑 작동은 프린트헤드와 와이퍼의 상대 운동, 예를 들면 와이퍼를 가로질러 프린트헤드를 이동시킴으로써, 프린트헤드를 가로질러 와이퍼를 이동시킴으로써, 또는 프린트헤드와 와이퍼 양자를 이동시킴으로써 이루어진다.
프린트된 이미지의 투명도 및 명도를 개선하기 위해, 최근의 연구는 잉크 자체의 개선에 집중하고 있다. 보다 어두운 검정색 및 보다 선명한 칼라를 가지고 보다 빠르고, 물에 색이 날지 않는 프린트를 하기 위해, 안료 기재 잉크가 개발되었다. 이 안료 기재 잉크는 종래의 염료 기재 잉크보다 큰 고형 함유량을 가지며, 이는 신규한 잉크용 보다 큰 광학 밀도를 야기한다. 양 형태의 잉크는 빨리 건조되며, 이는 잉크젯 프린트 장치가 고품질 이미지를 쉽게 이용가능하고 경제적인 평지 뿐만 아니라 최근에 개발된 특수 코팅된 종이, 투명지, 직포 및 다른 매체에 형성하도록 한다.
잉크젯 산업체가 새로운 프린트헤드 설계에 투자함에 따라, 프린트헤드 설계는 이 산업 부분에서 "오프-축(off-axis)" 프린터라 공지된 영구적인 또는 반영구적인 프린트헤드를 사용하는 쪽으로 이동한다. 오프-축 장치에 있어서, 프린트헤드는 인쇄영역을 가로질러 작은 잉크 서플라이만을 이송하며, 이러한 서플라이는 프린터내의 원방 정지 위치에 위치된 "오프-축" 정지 저장소로부터 잉크를 이송하는 배관 장치에 의해 새로이 보충된다. 이러한 영구적인 또는 반영구적인 프린트헤드는 작은 잉크 서플라이만을 이송하며, 상기 프린트헤드는 종래의 것인 교체가능한 카트리지보다 실제로 보다 좁을 수 있다. 보다 좁은 프린트헤드는 보다 좁은 프린트 장치가 가능하게 하며, 상기 프린트 장치는 보다 작은 "풋프린트"를 가져 프린트 장치를 설치하기에 보다 작은 공간을 갖는다. 일반적으로 보다 좁은 프린트헤드는 보다 소형이며 가벼워, 보다 작은 캐리지, 베어링 및 구동 모터가 사용될 수 있어, 소비자용으로 보다 저렴한 프린트 장치를 제공할 수 있다.
이러한 오프-축 프린트 장치와 관련해 다양한 이점이 있지만, 프린트헤드의 영구적인 또는 반영구적인 특성은 서비스를 위해, 특히 프린트헤드로부터 잉크 잔류물을 와이핑하는 경우 특별히 고려할 점이 있으며, 상기 와이핑은 프린트헤드 수명을 감소시킬 수 있는 약간의 마모도 없이 이루어져야 한다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 잉크 용매를 사용하는 것이 제안되었다. 이 제안된 시스템에서, 잉크 용매, 즉 폴리에틸렌 글리콜("PEG") 화합물은 저장소와 밀접하게 접촉하는 플라스틱 또는 폼(foam) 블록과 같은 다공성 매체내에 저장되며, 어플리케이터 부분을 갖는 이 다공성 블록은 탄성중합체 와이퍼가 어플리케이터와 접촉할 수 있는 방법으로 노출된다. 이 탄성중합체 와이퍼는 어플리케이터를 가로질러 이동하여 PEG를 수집하며, 그런 후 수집된 PEG는 프린트헤드를 가로질러 와이프되어 축적된 잉크 잔류물을 용해시키고 붙지 않게 되어 있는 PEG의 코팅재를 프린트헤드 표면상에 위치시켜며 잉크 잔류물의 수집을 지연시킨다. 그런후 와이퍼는 강성 플라스틱 스크레이퍼를 가로질러 이동하여 다음 와이핑 스트로크가 시작되기 전에 용해된 잉크 잔류물 및 더러워진 PEG를 와이퍼로부터 제거한다. 또한, PEG 유체는 유활제로서도 작동하여, 와이퍼의 마찰 작용이 프린트헤드를 불필요하게 마모시키지 않는다. 불행히도, 이 제안된 시스템은 이 와이핑 루틴을 수행하기 위해 다수의 부품을 사용하며, 다수의 부품은 많은 제조 비용, 작업 순서, 목록 조사 및 조립을 필요로 한다. 또한, 프린터의 수명에 걸쳐, PEG 잉크 용매는 최적의 프린트헤드 서비스를 유지하기 위해 보충되어야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 재순환 잉크 용매 시스템은 잉크젯 프린트 장치내의 잉크젯 프린트헤드를 청소하기 위해 제공된다. 이 시스템은 와이퍼와, 상기 와이퍼가 상기 프린트헤드로부터 잉크 잔류물을 청소하기 위한 와이핑 위치와 상기 와이퍼로부터 잉크 잔류물을 스크레이프하기 위한 스크레이핑 위치 및 도포 위치 사이에서 이동하도록 지지하는 플랫폼을 포함한다. 또한, 이 시스템은 몸체 및 상기 와이퍼가 스크레이핑 위치로 이동될 경우 상기 와이퍼로부터 잉크 잔류물을 스크레이프 하도록 위치된 스크레이퍼 부분을 가지는 잉크 용매 재순환 부재를 포함한다. 상기 재순환 부재 몸체는 잉크 용매가 스며든 다공성 재료로 구성된다. 또한 상기 재순환 부재 몸체는 상기 와이퍼가 도포 위치로 이동될 경우 상기 잉크 용매를 상기 와이퍼에 도포하기 위해 위치된 어플리케이터 부분을 규정한다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 잉크 용매 재순환 부재는 잉크젯 프린트 장치내의 잉크젯 프린트헤드로부터 잉크 잔류물을 청소하기 위해 와이퍼에 의해 사용되는 재순환 잉크 용매를 위해 제공된다. 재순환 부재는 와이퍼가 스크레이핑 위치로 이동될 경우 와이퍼로부터 잉크 잔류물을 스크레이프하기 위해 위치되는 스크레이퍼 부분을 규정하는 몸체를 갖는다. 상기 몸체는 잉크 용매가 스며든 다공성 재료로 이루어진다. 또한 몸체는 와이퍼가 도포 위치로 이동될 경우 잉크 용매를 와이퍼에 도포하도록 위치된 어플리케이터 부분을 규정한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 잉크젯 프린트 장치내의 잉크젯 프린트헤드를 청소하기 위해, 잉크 용매를 와이퍼에 도포시키는 단계와, 상기 프린트헤드로부터 잉크 잔류물을 와이핑하고, 상기 잉크 잔류물의 부분을 도포된 잉크 용매내에 용해시키는 단계를 포함하는 방법에 제공된다. 스크레이핑 단계에 있어서, 잉크 잔류물, 및 그내에 용해된 잉크 잔류물을 갖는 잔존하는 잉크 용매는 와이퍼로부터 다공성 재료의 재순환 부재의 스크레이퍼 부분상으로 스크레이핑된다. 재순환 단계에 있어서, 잉크 용매는 재순환 부재의 상기 스크레이퍼 부분으로부터 상기 재순환 부재의 어플리케이터 부분까지 상기 재순환 부재의 다공성 재료를 통해 상기 잉크 용매를 이동시킴으로써 재순환시킨다. 상기 잉크 용매를 이동시키는 동안, 여과 단계에서, 상기 용해된 잉크 잔류물은 다공성 재료를 갖는 상기 잉크 용매로부터 여과된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 잉크젯 프린트 장치는 전술한 바와 같이 재순환 잉크 용매 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 목적은 프린트헤드 및 프린트 장치의 수명에 걸쳐, 특히 속성 건조 안료 또는 염료 기재 잉크를 사용하는 경우 및 바람직하게는 오프-축 시스템이 배제된 경우 선명한 이미지를 프린트하는 잉크젯 프린트 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 잉크젯 프린트 장치내의 프린트헤드를 청소하기 위한 재순환 용매 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 잉크젯 프린트 장치내에서 재사용하도록 잉크 용매를 여과하기 위한 재순환 용매 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 잉크젯 프린트 장치내의 프린트헤드를 청소하기 위한 재순환 용매 시스템을 제공하는 것으로, 이 시스템은 종래의 시스템보다 제조가 간단한 적은수의 부품을 가지며, 따라서 소비자에게 신뢰성 있으며 경제적인 잉크젯 프린트 유닛을 제공한다.
도 1은 잉크젯 프린트헤드를 청소하기 위한 본 발명의 일 형태의 재순환 용매 시스템을 갖는 프린트헤드 서비스 스테이션을 구비한 일 형태의 잉크젯 프린트 장치, 즉 잉크젯 프린터의 사시도,
도 2는 잉크젯 프린트헤드를 청소하는 것을 도시하는 것으로, 도 1의 재순환 용매 시스템의 측면도,
도 3은 도 2의 재순환 부재의 확대 단면도,
도 4는 와이핑 스트로크의 제 2 단계중 와이퍼가 파선으로 도시된 도 2의 재순환 부재의 확대 단면도,
도 5는 도 1의 프린트 장치내에서 사용하기 위한 본 발명의 재순환 부재의 변형 형태의 확대 측면도.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
50, 52, 54, 56 : 카트리지
60, 62, 64, 66 : 메인 정지 저장소
85 : 텀블러 몸체 88 : 캡핑 조립체
90, 92, 94, 96 : 와이퍼 100 : 필터 어플리케이터 부재
도 1은 잉크젯 프린트 장치의 실시예, 즉 본 발명에 따라 이루어진 "오프-축(off-axis)" 잉크젯 프린터(20)가 도시되어 있으며, 이 잉크젯 프린터는 산업 현장, 관공서, 가정 또는 다른 환경에서 사업 문서, 서신, 전자 출판(desktop publishing) 등을 프린트하기 위해 사용될 수 있다. 각종 잉크젯 프린트 장치가 상업적으로 이용가능하다. 예를 들면, 본 발명을 포함하는 일부 프린트 장치는 플로터, 휴대용 프린트 유닛, 복사기, 카메라, 비디오 프린터 및 팩시밀리 장치뿐만 아니라 조합 팩시밀리/프린터와 같은 몇몇 또는 각종 조합 장치를 포함한다. 편의상 본 발명의 개념은 잉크젯 프린터(20)의 실시예로 도시되어 있다.
프린턴 구성 요소는 모델마다 다를 수 있지만, 전형적인 잉크젯 프린터(20)는 통상적으로 플라스틱재인 하우징, 케이싱 또는 외피(24)로 둘러싸인 프레임 또는 새시(chassis)(22)를 포함한다. 인쇄 매체의 시트는 매체 조정 시스템(media handling system)(26)에 의해 인쇄영역(printzone)(25)을 통해 공급된다. 인쇄 매체는 종이, 카드-스톡(card-stock), 투명지, 인화지, 직물, 마일라(mylar) 등과 같은 적절한 형태의 시트재일 수 있지만, 편의상 도시된 실시예는 인쇄 매체로서 종이를 사용하는 것으로 도시되어 있다. 매체 조정 시스템(26)은 인쇄전에 종이의 시트를 저장하기 위한 공급 트레이(feed tray)(28)를 구비한다. 스탭퍼 모터(stepper motor)와 구동 기어 조립체(도시되지 않음)에 의해 구동되는 종래의 일련의 종이 구동 롤러는 입력 공급 트레이(28)로부터의 인쇄 매체가 인쇄영역(25)을 통과해 이동하도록 및, 인쇄 후 도 1의 후퇴 위치 또는 정지 위치로 도시된 한쌍의 연장된 출력 건조 날개 부재(output drying wing members)(30)상으로 이동하도록 사용될 수 있다. 날개부(30)는 이전에 인쇄된 시트위로 순간적으로 새로이 인쇄된 시트를 파지해 출력 트레이 부분(32)에 건조하며, 그런 후 날개부(30)는 새로이 인쇄된 시트를 출력 트레이(32)내로 떨어뜨리기 위해 측면으로 후퇴한다. 매체 조정 시스템(26)은 상이한 크기의 인쇄 매체[레터, 리걸(legal), A-4, 인벨로프(envelopes) 등을 포함함]를 조절하기 위해 활주 길이 조절 레버(34), 활주 폭 조절 레버(36) 및 인벨로프 공급 포트(38)와 같은 일련의 조절 장치를 포함할 수 있다.
또한, 프린터(20)는 마이크로프로세서(40)로 개략적으로 도시된 프린터 제어기를 구비하며, 이 마이크로프로세서(40)는 호스트 장치, 통상적으로 개인용 컴퓨터(도시되지 않음)와 같은 컴퓨터로부터 정보를 수신한다. 프린터 제어기(40)는 케이싱(24)의 외부상에 위치된 키 패드(42)를 통해 제공된 사용자 입력에 의해 작동할 수도 있다. 컴퓨터 호스트에 연결된 모니터는 프린터 상태 또는 호스트 컴퓨터상에서 실행되는 특정 프로그램과 같은 가시적인 정보를 작업자에게 보여주도록 사용될 수 있다. 개인용 컴퓨터, 키보드 및/또는 마우스 장치와 같은 입력 장치, 및 모니터는 본 기술 분야에 숙련된 사람들에게 널리 공지되어 있다.
캐리지 가이드 로드(44)는 새시(22)에 의해 지지되어 오프-축 잉크젯 펜 캐리지 시스템(45)이 스캐닝 축(46)을 따라 인쇄영역(25)을 가로질러 전후방으로 이동하도록 활주식으로 지지된다. 또한, 캐리지(45)는 가이드 로드(44)를 따라 일반적으로 화살표(48)로 표시된 하우징(24)의 내부에 위치된 서비스 영역(servicing region)내로 이동된다. 종래의 캐리지 구동 기어 및 DC(직류) 모터 조립체는 무한 벨트(도시되지 않음)를 구동시키기 위해 연결될 수 있으며, 이 무한 벨트는 통상적인 방법으로 캐리지(45)에 고정될 수 있으며, 제어기(40)로부터 수신한 제어 신호에 응답해 작동하는 DC 모터는 DC 모터의 회전에 반응해 가이드 로드(44)를 따라 캐리지(45)를 증가적으로 진행시킨다. 프린터 제어기(40)에 캐리지 위치 피드백 정보를 제공하기 위해, 종래의 인코더 스트립은 인쇄영역(25)의 길이를 따라서 및 서비스 스테이션 영역(48) 상에 연장될 수 있으며, 종래의 광학 인코더 판독 장치는 프린트헤드 캐리지(45)의 배면상에 장착되어 인코더 스트립에 의해 제공된 위치 정보를 판독한다. 인코더 스트립 판독 장치에 의해 위치 피드백 정보를 제공하는 방법은 본 기술 분야에 숙련된 사람에게 공지된 각종 상이한 방법으로 이루어질 수 있다.
인쇄영역(25)에 있어서, 매체 시트(34)는 도 2에 개략적으로 도시된 검정 잉크 카트리지(50) 및 단색 칼라 잉크 카트리지(52, 54, 56)와 같은 잉크젯 카트리지로부터 잉크를 수용한다. 또한, 본 기술 분야에서 카트리지(50­56)는 "펜(pens)"이라 종종 불리운다. 검정 잉크 펜(50)은 안료 기재 잉크를 함유하는 것으로 도시되어 있다. 도시된 칼라 펜(52-56)은 안료 기재 잉크를 포함할 수 있으며, 도시를 위해 칼라 펜(52-56)은 각기 청녹색, 자홍색 및 노란색의 염료 기재 잉크를 함유하는 것으로 상술된다. 염료 및 안료 특성을 갖는 하이브리드 또는 조성물 잉크뿐만 아니라 파라핀 기재 잉크와 같은 다른 형태의 잉크가 펜(50-56)에 사용될 수 있다.
도시된 펜(50-56) 각각은 오프-축 잉크 이송 시스템으로 공지된 공급 잉크를 저장하기 위한 작은 저장소를 가지며, 이 오프-축 잉크 이송 장치는 교체가능한 카트리지 시스템과 반대이며, 각각의 펜은 프린트헤드가 스캔 축(46)을 따라 인쇄영역(25) 위를 왕복 운동함에 따라 전체 잉크 서플라이를 이송하는 저장소를 갖는다. 여기서, 교체가능한 카트리지 시스템은 "온-축(on-axis)" 시스템이라 간주되는 반면, 인쇄영역 스캔 축으로부터 멀리 떨어진 정지 위치에 메인 잉크 서플라이를 저장하는 시스템은 "오프-축(off-axis)" 시스템이라 불리운다. 도시된 오프-축 프린터(20)에 있어서, 각각의 프린트헤드용 각각의 색깔의 잉크는 도관 또는 배관 장치(58)를 통해 각기 메인 정지 저장소(60, 62, 64, 66)의 그룹으로부터 펜(50, 52, 54, 56)의 내장형 저장소로 이송된다. 정지 또는 메인 저장소(60, 62, 64, 66)는 프린터 새시(22)에 의해 지지되는 용기(68)에 저장되는 교체가능한 잉크 서플라이이다. 펜(50, 52, 54, 56) 각각은 프린트헤드(70, 72, 74, 76)을 가지며, 상기 프린트헤드는 인쇄영역(25)에서 매체의 시트상에 이미지를 형성하도록 선택적으로 잉크를 분사한다. 프린트헤드(70, 72, 74, 76)를 청소하기 위해 본원에 상술된 개념은 전체적으로 교체가능한 잉크젯 카트지리뿐만 아니라 도시된 오프-축 반영구적 프린트헤드 또는 영구적 프린트헤드에 동일하게 가해지지만, 도시된 시스템의 가장 큰 장점은 오프-축 시스템에 실현될 수 있으며 연장된 프린트헤드 수명은 부분적으로 바람직하다.
각각의 프린트헤드(70, 72, 74, 76)는 본 기술분야에 숙련된 사람에게 널리 공지된 방법으로 오리피스 플레이트를 관통해 형성된 다수의 노즐을 갖는 오리피스 플레이트를 구비한다. 각각의 프린트헤드(70, 72, 74, 76)의 노즐은 통상적으로 적어도 한개가 형성되지만, 통상적으로 오리피스 플레이트를 따라 2개의 선형 어레이가 형성된다. 따라서, 본원에서 사용되는 "선형(linear)"이라는 용어는 "거의 선형" 또는 실제적으로 선형이라 해석될 수 있으며, 서로 약간 편심인, 예를 들면 지그제그 배열인 노즐 배열을 가질 수 있다. 통상적으로 각각의 선형 어레이는 스캐닝 축(46)에 수직인 종방향으로 정렬되며, 각각의 어레이의 길이는 프린트헤드의 단일 경로용 최대 이미지 스와스(swath)를 결정한다. 도시된 프린트헤드(70, 72, 74, 76)는 열 잉크젯 프린트헤드지만, 압전 프린트헤드와 같은 다른 형태의 프린트헤드도 사용될 수 있다. 통상적으로 열 프린트헤드(70, 72, 74, 76)는 노즐과 연관되는 다수의 레지스터를 포함한다. 선택된 레지스터에 전압을 가할 시, 가스의 기포가 형성되며, 이 기포는 노즐 아래의 인쇄영역(25)에서 노즐로부터 종이의 시트상으로 잉크 방울을 분사한다. 프린트헤드 레지스터는 다중 전도 스트립(78)에 의해 제어기(40)로부터 프린트헤드 캐리지(45)로 수신된 점화 명령 제어 신호에 반응해 선택적으로 전압이 가해진다.
도 2는 본 발명에 따라 구성된 일 형태의 재순환 잉크 용매 서비스 스테이션(80)을 도시한다. 서비스 스테이션(80)은 프린터 캐이싱(24)내의 서비스 영역(48)에 있는 프린터 새시(22)에 의해 지지되는 프레임(82)을 포함한다. 펜(50-56)의 프린트헤드(70, 72, 74, 76)를 서비스 하기 위해, 서비스 스테이션(80)은 서비스 스테이션 프레임(82)에 의해 지지되는 이동가능한 플랫폼을 포함한다. 본원에서, 서비스 플랫폼은 축(84)을 중심으로 화살표(83) 방향으로 되시된 방향으로 회전하도록 서비스 스테이션 프레임(82)에서 베어링 또는 부싱(bushings)(도시되지 않음)에 의해 지지되는 회전 부재로 도시되며, 도시된 실시예에서 축(84)은 프린트헤드 스캐닝 축(46)과 평행하다. 도시된 회전 부재는 텀블러 몸체(85)를 포함하며, 이 텀블러 몸체(85)는 종래의 서비스 스테이션 모터와 구동 기어 조립체(도시되지 않음)에 의해 구동되는 구동 기어(86)를 가질 수 있다. 텀블러(85)는 캡핑 조립체(88)와 같은 일련의 서비스 구성 요소를 프린트헤드(70, 72, 74, 76)를 서비스하기 위한 위치로 이송시킨다. 캡핑 조립체(88)는 각각의 프린트헤드(70, 72, 74, 76)를 폐색하기 위해 4개의 개별 캡을 포함하는 것이 바람직하나, 오직 한개의 캡핑 유닛이 도 2에서 가시가능하다. 또한, 텀블러(85)는 도 2의 이중 머리 화살표로 도시된 바와 같은 수직방향으로의 이동을 위해 서비스 스테이션 프레임(82)에 장착가능하여, 캡핑을 촉진한다. 변형 실시예에 있어서, 텀블러(85)가 펜(50-56) 또는 캐리지(45)와 접촉하도록 이동될 때, 캡핑 조립체(88)는 텀블러(85)로부터 상방으로 멀어지도록 텀블러(85)에 장착가능하며, 예를 들면 캡핑 방법을 사용하는 것은 본 발명의 양수인인 미국 캘리포니아주 팔로 앨토 소재의 휴렛트-팩카드 캄파니에 의해 모델 850C DeskJet(등록상표) 잉크젯 프린터로 최초로 판매되었다.
회전 플랫폼(85)에 의해 이송된 다른 서비스 구성 요소는 검정 프린트헤드(70)를 서비스하기 위한 검정 프린트헤드 와이퍼(90)와, 각각의 칼라 프린트헤드(72, 74, 76)를 서비스하기 위한 3개의 칼라 와이퍼(92, 94, 96)를 포함하지만, 도 2의 측면도에 있어서, 노란색 와이퍼(96)는 청록색 및 자홍색 와이퍼(92, 94)를 가리고 있다. 각각의 와이퍼(90-96)는 바람직하게는 니트릴 고무, 보다 바람직하게는 에틸렌 폴리프로필렌 디엔 단량체(ethylene polypropylene diene monomer : EPDM), 또는 본 기술분야에 공지된 다른 필적하는 재료와 같은 가요성이며, 탄성적이며, 비마모 탄성중합재로 이루어진다. 와이퍼(90-96)에 대해, 적절한 듀로미터 즉 탄성중합체의 상대적인 강도는 쇼어 에이 스케일(Shore A scale)로 35 내지 80 범위로 선택될 수 있으며, 보다 바람직하게는 60 내지 80 범위, 보다 더 바람직하게는 70 +/-5의 두로미터로서, +/-5는 표준 제조 공차이다.
텀블러(85) 상의 상이한 반경방향 위치를 따라 검정 와이퍼(90)를 위치시키고 그런 후 이의 반경방향 위치에 칼라 와이퍼(92-96)를 위치시킴으로써, 도시를 위해 검정 와이퍼와 칼라 와이퍼는 180° 떨어져 도시되어 있으며, 검정 프린트헤드(70)를 청소하기 위해서 및 칼라 프린트헤드(72-76)를 청소하기 위해서 상이한 와이핑 방법이 사용되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 염료 기재 잉크를 이송하는 칼라 펜(52-56)은 검정 안료 기재 잉크를 분배하는 검정 펜(50)을 와이핑하기 위해 사용되는 와이핑 속도보다 빠른 와이핑 속도로 와이프될 수 있다. 종래에 있어서, 다수의 서비스 스테이션은 검정 및 칼라 프린트헤드를 동시에 와이프하기 위해 여러 와이퍼가 사용되어, 검정 안료 기재 잉크 및 칼라 염료 기재 잉크용의 최적 속도 사이에 중간 속도가 취해진다. 종래에는 칼라 프린트헤드로부터 과도한 잉크가 추출된 검정 프린트헤드를 청소하기 위해 보다 느린 와이핑 스트로크를 필요로 하기 때문에 문제가 발생한다. 칼라 펜용 보다 빠른 와이핑 스트로크를 사용하는 경우, 칼라 잉크가 오리피스 판과 칼라 와이퍼 사이에서 스며나올 시간이 없으며, 그런 후 검정 와이퍼는 검정 프린트헤드상의 검정 잉크 잔류물을 건너뛴다. 이러한 문제점은 서비스 스테이션(80)에 의해 회피되며, 이 서비스 스테이션(80)은 검정 와이퍼(90) 및 칼라 와이퍼(92-96)를 텀블러(85)의 주변부 둘레의 상이한 위치에 위치시키며, 따라서 검정 프린트헤드(70) 및 칼라 프린트헤드(72-76)에 대해 와이핑이 최적화 된다. 또한, 검정 프린트헤드(70)와 칼라 프린트헤드(72-76)를 따로 와이핑하기 위해서 텀블러(85)를 구동하기 위해 사용되는 서비스 스테이션 모터로부터 작은 토크가 필요하며, 따라서 보다 경제적인 모터가 사용될 수 있다.
종래기술 부분에서 상술한 바와 같이, 특히 안료 기재 검정 잉크 및 염료 기재 칼라 잉크와 같은 상이한 형태의 잉크를 사용하는 프린터(20)와 같은 오프-축 프린터에 사용하기 위한 영구적인 또는 반영구적인 잉크젯 프린트헤드의 출현은 서비스 스테이션 설계자가 시도해 볼만 한 것으로 알려졌다. 프린트헤드의 수명을 연장하기 위해 신규한 서비스 접근 방법은 펜을 청소 및 유지하는 것을 필요로 한다. 각종 서비스 루틴을 연구함에 있어서, 잉크 용매의 사용은 프린트헤드를 청소하기 위한 최선의 방법일 수 있다. 특히, 와이핑중에 잉크 용매가 프린트헤드 오리피스 판을 윤활하도록 사용될 수도 있다면 더욱 바람직하며, 이는 프린트헤드에 대한 불필요한 마모 또는 손상을 피할 수 있으며, 그에 따라 긴 프린트헤드 수명을 보장한다. 또한, 잉크 용매가 눌어붙지 않는 피복재(non-stick coating)로서 작용하는 것도 가능하여, 이 잉크 용매가 프린트헤드에 적용될 때, 이 잉크 용매는 잉크 축적물을 제거하는 기능을 한다. 종래기술 부분에서 상술된 일 초기 와이핑 시스템은 불행히도 다수의 조립 부품을 필요로 하며, 프린터(20)의 수명중에 용매의 보충을 필요로 한다.
과도한 조립 부품의 복잡성, 및 용매 시스템을 재충전 필요성을 피하기 위해, 도 2는 본 발명에 따라 제조된 잉크 용매 재순환 부재 또는 필터 어플리케이터 부재(filter applicator member)(100)를 포함하는 재순환 서비스 스테이션(80)을 도시한다. 재순환 어플리케이터 부재(100)는 서비스 스테이션 프레임(82)에 의해 지지되는 몸체(102)를 가지며, 비록 별개 저장소 또는 용기(도시되지 않음)는 몸체(102)를 서비스 스테이션 프레임(82)에 장착하도록 사용될 수 있다. 바람직하게, 어플리케이터 몸체(102)는 다공성 재료, 예를 들면 폴리우레탄 폼과 같은 오픈 셀 열경화성 플라스틱, 소결된 폴리에틸렌, 또는 본 기술분야에 숙련된 사람들에게 공지된 다른 기능성 유사 재료로 제조된다.
도 3 및 도 4는 재순환 용매 어플리케이터(100)를 보다 자세히 도시하는 것으로, 도 4는 텀블러 플랫폼(85) 및 일 와이퍼(90)를 도시한다. 프린트헤드(70, 72, 74, 76)를 스트로킹한 후, 잉크 잔류물은 와이퍼(90-96)상에 수집되는 것으로, 와이퍼(90)상에 검정 잉크 잔류물(104)로 도시된다. 바람직하게, 재순환 몸체(102)는 잉크젯 잉크 용매, 수분은 도시된 잉크용으로 양호한 용매이기 때문에 바람직하게는 공기중에서 수분을 흡수하는 흡습성 재료가 스며들거나 이로 젖는다. 적합한 흡습성 용매 재료는 폴리에틸렌 글리콜("PEG"), 리포닉-에틸렌 글리콜("LEG"), 디에틸렌 글리콜("DEG"), 글리세린 또는 유사한 특성을 갖는 것으로 본 기술분야에 숙련된 사람들에게 공지된 다른 재료를 포함한다. 이러한 흡습성 재료는 액체 또는 거의 제로인 증기압을 갖기 때문에 연장된 시간 동안 쉽게 건조되지 않는 젤라틴 화합물이다. 도시를 위해, 어플리케이터 몸체(12)는 바람직한 잉크 용매인 PEG(105)로 젖는다.
도시된 실시예에 있어서, 회전 플랫폼(85)상에 장착된 와이퍼(90-96)와 함께 사용하기 위해, 몸체(102)는 잔류물 침전 단부 또는 스크레이퍼(106) 및 용매 어플리케이터 단부(108)를 갖는 개략적으로 말굽형 구조를 갖는다. 도 4에 도시된 바와 같이, 프린트헤드(70)를 청소한 후 와이퍼(90)상에 남아있는 과도한 PEG 뿐만 아니라 잉크 잔류물(104)은 스크레이퍼 단부(106)의 표면상으로 침전된다. 이러한 잔류물(104)중 일부는 도 4의 화살표(109)로 개략적으로 도시된 바와 같이 결국 벗겨져 스피툰 프레임(82)의 바닥쪽으로 떨어진다.
도 3 및 도 4에 가변 두께의 사선으로 도시된 바와 같이, 재순환 몸체(102)는 상이한 공극률에 의해 제공된 상이한 모세관 압력을 갖는 2개 또는 이상의 상이한 섹션으로 이루어지는 것이 바람직하다. 도 3은 상이한 밀도의 2개 또는 이상의 섹션을 갖는 몸체(102)를 도시하며, 상이한 밀도는 음영선의 간격에 의해 표시되는데, 멀리 떨어진 것일 수록 보다 다공성 재료를 나타내며, 이 다공성 재료는 보다 낮은 모세관 압력을 가지며, 세공이 그 크기가 작아짐에 따라 보다 근접해 이격되며, 몸체(102)는 보다 큰 모세관 압력을 갖는다. 도시된 실시예에 있어서, 재순환 몸체(102)는 세공 크기를 감소시킴으로서 제공된 증가하는 모세관 압력을 갖는 6개의 섹션 또는 스테이지를 가짐이 도시되어 있으며, 본원에서는 세그먼트 또는 스테이지(110, 112, 114, 116, 118, 120)가 도시되어 있으며, 제 1 세그먼트(110)는 가장 거친 세공을 갖는 스크레이퍼 단부(106)쪽에 위치되며, 어플리케이터 단부(108)는 미세한 세공 크기로 형성되어 끝쪽 세그먼트(120)에 위치한다. 보다 작은 직경의 세공 크기는 잉크 용매가 증가하는 모세관 압력하에 도 4의 화살표(122)로 표시된 바와 같이 제 1 스테이지의 가장 거친 세공 세그먼트(110)로부터 다음 스테이지(112, 114, 116, 118)를 통해 결국 어플리케이터 단부(108)의 최종 스테이지(120)로 이동하도록 한다. PEG 잉크 용매(105)의 이러한 흐름은 모세관 힘에 의해 제공된 위킹 작용(wicking action)을 이용하여 이루어지며, 상기 모세관 힘은 액체 용매를 점차적으로 작아지는 영역으로 뽑아내며, 본원에서 이는 스테이지(110, 112, 114, 116, 118, 120)의 감소하는 세공 크기에 의해 제공된다.
도 4에서, 점각된 음영은 잉크 입자(124)를 도시하며, 이 잉크 입자(124)는 PEG에 의해 몸체(102)를 통과해 이송된다. PEG가 몸체(102)를 통해 이동함에 따라, 안료 입자는 세그먼트(110, 112, 114, 116, 118, 120)의 세공을 연결하는 통로를 따라 포획되어, 몸체(102)는 PEG 용매로부터 잉크 안료 또는 염료 입자를 청소하는 필터와 같은 기능을 한다. 이러한 것은 도 4에서 세그먼트(110)의 스크레이퍼 단부(106)쪽에 조밀하게 밀집된 점각으로 도시되어 있으며, 밀도가 감소함에 따라 겨우 알아볼 수 있으며, 이는 어플리케이터 단부(108)쪽의 최종 세공 스테이지(120)에 잉크 입자(124')로 도시되어 있다. 따라서, 재순환 용매 어플리케이터(100)는 PEG가 몸체(102)를 통해 스크레이퍼 단부(106)에서 어플리케이터 단부(108)쪽으로의 위킹 또는 모세관 작용에 의해 이동함에 따라 잉크 입자의 PEG 용매를 청소하게 된다.
또한, 안료대 용매의 낮은 비율은 유리하게도 안료 입자가 응고하는 것을 방지한다. 몸체(102)내의 잉크 용매(105)는 유리하게도 검정 안료 입자를 용액 또는 현탁액내로 재분포하며, 이는 인터로킹 공정을 정지시키며 이들 입자는 친화력을 갖는다. 잉크가 건조됨에 따라 잉크가 인쇄 매체의 직물내로 번지는 것을 막기 위해 도시된 안료 기재 검정 잉크는 끈적끈적한 매트릭스를 형성하도록 설계된다. 따라서, 이러한 인터로킹 안료 입자는 선명하고 뚜렷한 에지를 갖는 인쇄된 이미지를 만들며, 이 선명하고 뚜렷한 에지는 검정 문자를 인쇄할 경우 매우 중요하다. 또한, 양 검정 및 칼라 잉크의 액체 구성 요소는 몸체(102)내측에서 PEG 잉크 용매(105)외에 잉크 용매와 같이 작용한다.
몸체(102)가 텀블러(85)상에 장착된 와이퍼를 갖는 회전식 와이퍼 시스템과 더불어 사용되도록 도시되어 있지만, 비록 원래의 설계가 첨부된 도면에 도시된 회전식 와이핑 시스템용으로 고안되었지만, 몸체(102)는 와이퍼로부터 잔류물을 청소하고 그런 후 PEG를 다른 형태의 서비스 플랫폼(즉, 병진 운동 또는 활주 플랫폼)상에 장착된 와이퍼에 가하도록 그 형상이 쉽게 변경될 수 있음을 알 수 있다. 또한, 재순환 부재(100)를 서비스 스테이션 프레임(82)의 바닥 표면을 따라 장착하는 것보다는, 다른 실시예에 있어서 재순환 부재(100)를 직립벽의 측면을 따라 장착하는 것이 바람직하다. 변형 실시예에 있어서, 재순환 부재(100)는 서비스 스테이션 프레임 또는 지지체의 천장 부분에 현수될 수 있어, 와이퍼는 잉크 용매(105)의 스크레이핑 및 적용을 위해 재순환 부재(100) 아래로 이동하며, 이는 바람직한 잉크 용매가 표면 장력을 가져서 잉크 용매가 재순환 부재(102)내에 매립되는 경우 및 도 3 및 도 4의 도면에서 거꾸로된 경우에서 조차도 모세관 압력은 용매(105)가 배출되지 않도록 하기 때문에 매우 실용적이다. 또한, 도시를 위해, 필터 몸체(102)는 대칭 형상 부재로 도시되어 있으며, 어플리케이터 단부(108)와 상이한 구조를 갖도록 스크레이퍼 단부(106)를 제조하는 것이 유리할 수 있으며, 이는 조립이 쉽도록 하며, 서비스 스테이션 프레임(82)내로의 어플리케이터 몸체(102)의 조립 실수를 방지한다.
검정 와이퍼(90)만이 청소되는 것으로 도 4에 도시되어 있지만, 바람직하게는 몸체(102)는 프린터(20)를 가로질러 폭이 연장된 단일 부재[스캐닝 축(46)에 평행하며, 도 4에서 도면의 평면내임]이며, 용매(105)를 스크레이프하고 칼라 와이퍼(92-96)에 가함을 알 수 있다. 변형 실시예에 있어서, 각각의 와이퍼(90, 92, 94, 96)용으로 4개의 개별 용매 재순환 몸체(102)를 갖는 것이 이롭다. 다른 실시예에 있어서, 2개의 재순환 몸체, 즉 검정 안료 기재 잉크 와이퍼(90)용 재순환 몸체와, 모든 칼라 염료 기재 잉크 와이퍼(92-96)용 다른 몸체(102)를 갖는 것이 바람직하다.
와이퍼 몸체(102)용으로 6개의 가변 공극률 세그먼트(110, 112, 114, 116, 118, 120)가 도시되어 있지만, 점진적으로 감소하는 세공 크기를 갖는 단일 세그먼트를 갖는 것이 보다 바람직하다. 변형 실시예에 있어서, 단지 2개 또는 3개의 세그먼트와 같이 소수의 세그먼트를 갖거나, 또는 길이 및 단면적이 변하는 세그먼트를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들면, 보다 거친 필터링 용량을 위한 보다 긴 길이를 제공하도록 스크레이퍼 단부 제 1 세그먼트(110)가 보다 큰 체적을 가지며, 보다 작은 체적의 중간 섹션은 어플리케이터 단부(108)에서 최종의 미세한 세공 세그먼트쪽으로 용매를 빠르게 이동시키는 것이 장점이다. 변형 실시예중 일부 실시예에서 거친 초기 섹션은 PEG용으로 상대적으로 짧은 경로를 가지며, PEG 이동을 위한 중간 섹션은 좀더 길며, 보다 작은 크기의 잉크 입자가 여과된다. 따라서, 세공의 크기 및 각 세그먼트의 체적을 제어함으로써, 몸체(102)를 통과하는 용매 이동 속도는 조절될 수 있다. 흐름 속도의 제어뿐만 아니라 몸체(102)의 각종 여과 특성을 제어하기 위해 몸체에 다른 조절이 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상이한 형태의 잉크를 사용하는 경우, 일 잉크 형태로부터의 보다 거친 특정 물질은 제 1 스테이지에 수집될 수 있으며, 다른 형태의 잉크로부터의 미세한 잉크 입자는 이후의 보다 작은 세공 스테이지에 수집된다.
용매 재순환 시스템(100)의 여과 및 흐름 특성을 바꾸기 위해 다른 변형이 몸체(102)에 이루어질 수 있다. 예를 들면, 양호하게 형성된 세공 크기를 갖는 스크린이 몸체(102)내에 삽입 성형되어 몸체(102)의 여과 특성을 보다 엄격하게 제어할 수 있다. 상기 삽입 성형된 스크린은 금속 또는 플라스틱, 또는 관통 부재, 또는 직포 또는 부직포일 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 바람직한 실시예로는 몸체(102)가 고밀도 폴리에틸렌(high density polyethylene : HDPE)으로 제조될 수 있으며, 이 고밀도 폴리에틸렌은 플라즈마 처리되어 PEG 용매(105)와 친화력을 갖는다. 이 플라즈마 처리 공정은 몸체의 모세관 구배를 조절하도록 제어되어 재순환 시스템(100)을 통한 젖음 각도(wetting angle)를 바꾼다.
플라즈마 처리 단계에 있어서, 전체 몸체(102)는 압력이 제어된 캐비티내에 위치되며, 잔류 공기는 실질적으로 배출되며, 그 후 가스가 캐비티내에 주입되며 고주파 전압이 캐비티내에 인가된다. 이러한 고주파 전압은 가스가 플라즈마로 되도록 하며, 그 후 이 플라즈마는 일부 HDPE 원자를 가스로부터의 원자로 교체함으로써 고체 표면의 화학적 성질을 바꾼다. 이러한 플라즈마 처리 공정에도 불구하고, 플라스틱의 표면 에너지는 급격하게 변화될 수 있으며, 도시된 실시예에 있어서, 이러한 표면 에너지는 증가되어 보다 작은 젖음 각도를 야기하며, 이는 보다 큰 모세관 압력을 발생시킨다. 통상적인 가스 첨가제는 아산화 질소, 산소, 또는 헬륨이다. 이 플라즈마 처리 공정 후, 몸체(102)를 액체 용매(105)내에 침수시킴으로써 잉크 용매(105)는 몸체(102)내로 스며들 수 있다. 변형 실시예에 있어서, 몸체(102)는 잉크 용매의 유입 후 세공내의 공기를 제거하기 위해 이러한 구성 요소를 통해 진공을 얻음으로써 잉크 용매(105)가 강제 충전되며, 이는 플라즈마 처리의 필요성을 제거한다.
도 5는 잉크 용매 재순환 부재 또는 필터 어플리케이터 부재(130)의 다른 실시예를 도시하는 것으로, 본 발명에 따라 구성되었으며 재순환 서비스 스테이션(80)내에 사용된다. 실제로, 도 5는 도시된 바와 같이 서로 사용될 수 있거나, 또는 분리해 사용할 수 있는 여러 개념을 도시한다. 특히 도 5는 ① 분리 스크레이퍼 부재, ② 용매의 액체 풀(pool)을 수납하는 용기, 및 ③ 스크레이퍼 입구 단부로부터 어플리케이터 출구 단부로 용매를 배출하기 위한 모세관 압력외에 중력 급송(gravity feed)의 사용 개념을 도시하고 있다.
재순환 어플리케이터 부재(130)는 프레임(132)을 가지며, 이 프레임(132)은 서비스 스테이션 프레임(82)에 의해 지지되며, 세그먼트화된 몸체는 몸체(102)용으로 전술된 동일한 형태의 다공성 재료로 제조되는 것이 바람직하다, 이 재순환 몸체의 제 1 부분은 부재(130)에 대해 입구쪽에 위치하며, 제 1 스테이지(134)를 포함하는데, 이 제 1 스테이지(134) 뒤로 스테이지(134) 보다 작은 크기의 세공을 갖는 제 2 스테이지(135)가 있다. 세그먼트화된 재순환 몸체의 제 2 부분은 몸체(130)의 출구 또는 어플리케이터 단부에 위치하며, 스테이지(134) 보다 작은 크기의 세공을 갖는 중간 스테이지(136) 및 최종 스테이지(138)를 포함한다.
용익(140)는 그내에 입구(144) 및 출구(146) 뿐만 아니라 저장 챔버(142)를 형성한다. 저장소(142)는 액체 잉크 용매(105)의 서플라이를 갖는다. 용기 입구(144)는 재순환 몸체의 제 2 스테이지(135)를 수납하는 반면, 출구(146)는 몸체의 중간 스테이지(136)를 수납한다. 따라서 용기(140)는 재순환 몸체의 입구 부분(134, 135)을 출구 부분(136, 138)에 유체식으로 연결하여 유체가 모세관 압력에 의해 제 1 스테이지(134)로부터 최종 스테이지(138)로 흐르도록 한다. 제 1 스테이지(134)를 제 2 스테이지(135) 위로 상승시킴으로써, 화살표(148)로 도시된 중력은 스테이지(134, 135)를 통한 유체 흐름 뿐만 아니라, 스테이지(134, 135) 사이의 상이한 세공 크기로 인한 모세관 압력에 의해 제공된 흐름을 촉진시킨다.
또한, 재순환 어플리케이터 부재(130)는 스크레이퍼 부분을 갖는데, 본원에서는 텀블러(85)에 의해 화살표(83) 방향으로 회전되는 경우 와이퍼(90-96)를 청소하기 위한 제 1 스크레이퍼 에지(152)를 갖는 강성 스크레이퍼(150)가 도시되어 있다. 텀블러(85)가 화살표(83) 방향과 반대 방향으로 회전될 경우, 소망한다면 와이퍼 블레이드의 다른 표면을 청소하기 위해 스크레이퍼(150)는 제 2 스크레이퍼 에지(154)를 갖는다. 스크레이프된 잉크 잔류물(104)은 스크레이퍼(150)의 배출 표면(156)을 따라 도시되어 있으며, 잉크 용매(105)의 방울은 중력(148) 하에 제 1 스테이지(134) 상으로 떨어지는 것이 도시되어 있다. 도 4에 대해 전술한 바와 같이, 몸체 세그먼트(134-138)의 상대적인 음영 및 점각은 제공 크기에서의 변화 및 스테이지(134-138) 내의 상대적인 잉크량(124, 124')을 나타낸다. 용매(105)가 재순환 부재(130)를 통해 이동함에 따라, 잉크의 초기 여과가 스테이지(134, 135)에서 발생하며, 스테이지(135)를 빠져나가는 용매(105)는 중력의 영향하에 저장소(142) 내의 용매 풀로 떨어짐이 도시되어 있다. 모세관 힘은 용매(105)를 저장소(142)로부터 중간 스테이지(136)를 거쳐 부재(130)의 어플리케이터 부분(158)을 형성하는 최종 스테이지(138)로 끌어 당긴다. 어플리케이터(158)로부터 잉크 용매(105)를 수용하고 새로운 와이핑 스트로크 경로를 시작하는 와이퍼(90)는 점선으로 도시되어 있다.
결 론
따라서, 용매 어플리케이터(100)의 재순환 능력은 서비스 스테이션(80)내의 PEG를 보호 및 청소하며, 프린터(20)의 수명동안 잉크 용매(105)의 불필요한 재충전없이 서비스 스테이션(80)의 수명을 연장한다. 또한, 몸체(102)의 모세관 작용이 몸체(102)를 통해 용매(105)를 어플리케이터 단부(108)쪽으로 연속적으로 배출함에 따라, 필터 어플리케이터(100)는 청정 잉크 용매(105)가 이후의 와이핑 스트로크를 위해 어플리케이터 단부(108)에서 쉽게 이용가능하다는 이점이 있다. 다른 이점으로는, 용매 어플리케이터(100)는 이전에 제안된 설계에서는 분리 부품을 필요로 하는 여러 기능을 제공하는데, 본원에서는 ① 스크레이퍼 단부(106)에서 와이퍼 클리너로, ② 잉크 용매(105)용 저장 몸체 또는 저장소로, ③ 용매 어플리케이터(108)로, 그리고 마지막으로 ④ 용매 재순환 클리너 또는 필터로 작용하며, 이 모든 것은 단일 부품내에서 이루어진다. 따라서, 어플리케이터(100)의 이용은 프린터(20)의 조립을 촉진시키는 반면, 서비스 스테이션(80)을 조립하는데 필요한 부품수를 감소시키며, 이는 소비자에게 보다 경제적인 프린터 제품(20)을 공급한다.
본 발명의 용매 어플리케이터의 재순환 능력은 서비스 스테이션내의 PEG를 보호 및 청소하며, 프린터의 수명동안 잉크 용매의 불필요한 재충전없이 서비스 스테이션의 수명을 연장한다. 필터 어플리케이터는 청정 잉크 용매가 이후의 와이핑 스트로크를 위해 어플리케이터 단부에서 쉽게 이용가능하며, 용매 어플리케이터는 ① 스크레이퍼 단부에서 와이퍼 클리너로, ② 잉크 용매용 저장 몸체 또는 저장소로, ③ 용매 어플리케이터로, 그리고 ④ 용매 재순환 클리너 또는 필터로 작용하는데 이 모든 것은 단일 부품내에서 이루어지며, 따라서 어플리케이터의 이용은 프린터의 조립을 촉진시키는 반면, 서비스 스테이션을 조립하는데 필요한 부품수를 감소시켜, 소비자에게 보다 경제적인 프린터를 제공한다.

Claims (10)

  1. 잉크젯 프린트 장치(20) 내의 잉크젯 프린트헤드(70, 72, 74, 76)를 청소하기 위한 재순환 잉크 용매 시스템(80; 130)에 있어서,
    와이퍼(90, 92, 94, 96)와,
    상기 와이퍼(90, 92, 94, 96)가 상기 프린트헤드(70, 72, 74, 76)로부터 잉크 잔류물(104)을 청소하기 위한 와이핑 위치와, 상기 와이퍼(90, 92, 94, 96)로부터 잉크 잔류물(104)을 스크레이프하기 위한 스크레이핑 위치, 및 도포 위치 사이에서 이동하도록 지지하는 플랫폼(85)과,
    몸체(102; 134, 135, 136, 138) 및 상기 와이퍼가 스크레이핑 위치로 이동될 경우 상기 와이퍼(90, 92, 94, 96)로부터 잉크 잔류물(104)을 스크레이프 하도록 위치된 스크레이퍼 부분(106; 150)을 가지는 잉크 용매 재순환 부재(100; 130)를 포함하며, 상기 몸체(106; 150)는 잉크 용매(105)가 스며든 다공성 재료이며, 또한 상기 몸체(102, 134, 135, 136, 138)는 상기 와이퍼가 도포 위치로 이동될 경우 상기 잉크 용매(105)를 상기 와이퍼(90, 92, 94, 96)에 도포하기 위해 위치된 어플리케이터 부분(108; 158)을 규정하는
    재순환 잉크 용매 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 재순환 부재 몸체(102; 134, 135, 136, 138)의 상기 다공성 재료는 상기 스크레이퍼 부분(110; 134)에서 어플리케이터 부분(120; 138)으로 그 크기가 변하는 세공을 가지며, 상기 세공은 잉크 용매가 모세관 압력하에 몸체(102; 134, 135, 136, 138)를 통해 어플리케이터(108; 158)쪽으로 이동하도록 그 크기가 정해지는
    재순환 잉크 용매 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 와이퍼(90, 92, 94, 96)에 도포된 상기 잉크 용매(105)는 상기 프린트헤드(70, 72, 74, 76)으로부터 청소된 잉크 잔류물(104)의 부분을 용해하며, 상기 와이퍼가 스크레이핑 부분으로 이동할 경우 상기 잉크 잔류물의 상기 용해된 부분(124)을 수용하는 잉크 용매(105)는 상기 와이퍼(70, 72, 74, 76)로부터 스크레이프되며,
    재순환 부재 몸체의 다공성 재료는 잉크 용매(105)로부터 잉크 잔류물의 용해된 부분(124)을 여과하도록 크기가 정해진 세공(110, 112, 114, 116, 118, 120; 134, 135, 136, 138)을 갖는
    재순환 잉크 용매 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    재순환 부재 몸체의 다공성 재료는 복수의 스테이지(110, 112, 114, 116, 118, 120; 134, 135, 136, 138)로 배열되며, 각각의 스테이지는 인접한 선행 스테이지의 세공보다 작은 크기의 세공을 가지고 상기 스크레이퍼 부분(106; 150)으로부터 어플리케이터 부분(108; 158)으로 진행적으로 위치되는
    재순환 잉크 용매 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다수의 스테이지중 일 스테이지의 세공 크기 및 체적은 잉크 용매가 상기 다수의 스테이지중 다른 것을 통한 것보다 빠르게 이동하도록 선택되는
    재순환 잉크 용매 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잉크 용매 재순환 부재(100)의 몸체(102)는 스크레이퍼 부분(106)을 형성하도록 구정되는
    재순환 잉크 용매 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스크레이퍼 부분은 상기 와이퍼(90, 92, 94, 96)로부터 잉크 잔류물(104)을 수용하는 스크레이퍼 블레이드(152, 154)를 갖는 강성 부재(150), 및 잉크 용매를 상기 스크레이퍼 블레이드로부터 재순환 부재 몸체로 배향시키는 배출 표면(156)을 포함하는
    재순환 잉크 용매 시스템.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스크레이퍼 부분(134)과 몸체(138)의 어플리케이터 부분(158) 사이에 저장소(142)를 규정하는 용기(140)를 더 포함하며, 상기 저장소(142)는 잉크 용매(105)의 서플라이를 수용하는
    재순환 잉크 용매 시스템.
  9. 잉크젯 프린트 장치(20)에 있어서,
    잉크젯 프린트헤드(70, 72, 74, 76)와,
    인쇄를 위해 인쇄영역(25)을 지나 프린트헤드 서비스를 위한 서비스 영역(48)까지 상기 프린트헤드(70, 72, 74, 76)를 왕복운동 시키는 캐리지(45)와,
    청구항 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 따른 재순환 잉크 용매 시스템을 포함하는
    잉크젯 프린트 장치.
  10. 잉크젯 프린트 장치(20)내의 잉크젯 프린트헤드(70, 72, 74, 76)를 청소하는 방법에 있어서,
    잉크 용매(105)를 와이퍼(90, 92, 94, 96)에 도포시키는 단계와,
    상기 와이퍼(90, 92, 94, 96)로 상기 프린트헤드(70, 72, 74, 76)로부터 잉크 잔류물(104)을 와이핑하고, 상기 잉크 잔류물의 부분(124)을 도포된 잉크 용매내에 용해시키는 단계와,
    상기 잉크 잔류물(104) 및 그내에 용해된 잉크 잔류물을 갖는 잔존하는 잉크 용매를 상기 와이퍼(70, 72, 74, 76)로부터 다공성 재료의 몸체(102; 134, 135, 136, 138)를 갖는 재순환 부재(100; 130)의 스크레이퍼 부분(106; 150)상으로 스크레이핑하는 단계와,
    재순환 부재(100; 130)의 상기 스크레이퍼 부분(106; 150)으로부터 상기 재순환 부재(100; 130)의 어플리케이터 부분(108; 158)까지 상기 재순환 부재(100, 130)의 다공성 재료(110, 112, 114, 116, 118; 134, 135, 136, 138)를 통해 상기 잉크 용매(105)를 이동시킴으로써 상기 잉크 용매(105)를 순환시키며, 상기 잉크 용매(105)의 상기 이동동안, 상기 잉크 용매(105)로부터의 상기 용해된 잉크 잔류물(124)을 다공성 재료로 여과하는 단계를 포함하는
    잉크젯 프린트헤드 청소 방법.
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