KR20020064191A

KR20020064191A - 잉크 잔류물 클리닝 시스템 및 방법과, 잉크젯 인쇄메카니즘

Info

Publication number: KR20020064191A
Application number: KR1020020005390A
Authority: KR
Inventors: 수웬-리; 데리언패트릭
Original assignee: 휴렛-팩커드 컴퍼니(델라웨어주법인)
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2002-01-30
Publication date: 2002-08-07
Also published as: US6761429B2; JP2002240324A; US20030030691A1; US20020101461A1; US6533377B2; ITRM20020048A1

Abstract

불도저식 클리닝 시스템(80)은 탐지기(75)에 접촉하는 잉크 방울(76)을 탐지하는 정전기 방울 탐지 센서(75)로부터 잉크 잔류물(109)을 제거하기 위해 제공된다. 스크레이퍼 헤드(90)는 센서(75)로부터 잉크 잔류물(109)을 스크레이핑하며, 코일 스프링(100, 110)으로서 도시된 가요성의 유연성 클리닝 부재와 접촉한다. 스프링(100, 110)은 각 단부(102, 104)에 고정되며, 스크레이퍼 헤드(90)에 의해 가압될 때 신장된다. 이러한 신장되는 굽힘 작용은 스프링(100, 110)이 코일 사이에서 잉크 잔류물(109)을 포획되게 한다. 스크레이퍼 헤드(90)가 후퇴함에 따라서, 스프링(100, 110)의 결과적인 수축 굽힘 작용은 코일 사이로부터 잉크 잔류물(109)을 압착한다. 코일상에 남아 있는 모든 잉크 잔류물(109)은 건조되며, 다음에 스프링(100, 110)이 스크레이퍼 헤드(90)의 다음 클리닝 스트로크 동안에 다시 펴질 때 코일로부터 벗겨져서 떨어진다. 또한, 이와 같은 클리닝 시스템(80)을 구비하는 잉크젯 인쇄 메카니즘(20)과, 센서(75)를 클리닝하는 방법이 제공된다.

Description

잉크 잔류물 클리닝 시스템 및 방법과, 잉크젯 인쇄 메카니즘{BULLDOZING CLEANER FOR INKJET ELECTROSTATIC DROP DETECTORS}

본 발명은 일반적으로 잉크젯 인쇄 메카니즘에 관한 것이며, 보다 상세하게 탐지기에 접촉하는 잉크 방울을 탐지하는 정전기 방울 탐지기로부터의 잉크 잔류물을 제거하기 위한 불도저 형태의 클리너에 관한 것이다.

잉크젯 인쇄 메카니즘은 일반적으로 본원에서 일 페이지상에 "잉크"로 인용된 액체 착색체의 방울을 발사하는 펜을 사용한다. 각 펜은 잉크 방울이 발사되어 통과되는 매우 작은 노즐로 구성된 프린트헤드를 구비한다. 이미지를 인쇄하기 위해서, 프린트헤드는 페이지를 가로질러 전방 및 후방으로 추진되며, 상기 프린트헤드의 이동에 따라서 소망 패턴으로 잉크 방울을 발사한다. 프린트헤드내의 특정 잉크 분사 메카니즘은 압전 기술 또는 열 프린트헤드 기술을 사용하는 것과 같은 프린트헤드와 같은 당업자에게 공지된 다양한 상이한 형태를 취할 수 있다. 예를 들면, 2개의 종래의 열 잉크 분사 메카니즘은 미국 특허 제 5,278,584 호와 미국 특허 제 4,683,481 호에 개시되어 있으며, 양자 모두 본 출원인인 휴렛-팩커드 컴퍼니(Hewlett-Packard Company)에 양도되어 있다. 열 시스템에서, 잉크 채널 및 증발 챔버를 포함하는 배리어 층은 노즐 오리피스 플레이트 및 기재 층 사이에 위치된다. 이러한 기재 층은 증발 챔버내의 잉크를 가열하기 위해 전압이 가해진 저항기와 같은 가열기 구성 부분의 선형적인 어레이를 일반적으로 포함한다. 가열중에, 잉크 방울은 전압이 가해진 저항기와 결합된 노즐로부터 분사된다. 프린트헤드가 페이지를 가로질러 이동함에 따라 저항기에 선택적으로 전압을 가함으로써, 잉크는 소망의 이미지(예를 들면 그림, 차트 및 테스트)를 형성하기 위한 인쇄 매개체상의 패턴내에서 배출된다.

프린트헤드를 클리닝 및 보호하기 위해서, 일반적으로 "서비스 스테이션" 메카니즘은 프린트헤드가 보수를 위해 스테이션에 걸쳐 이동될 수 있도록 프린트 섀시내에 장착된다. 서비스 스테이션은 저장 동안이나 또는 인쇄하지 않는 기간 동안에 프린트헤드를 오염물질 및 건조로부터 밀폐되게 밀봉하는 캡핑 시스템을 대개 포함한다. 프라이밍(priming)을 용이하게 하기 위해서, 일부 프린터는 프린트헤드상에 진공상태를 얻기 위한 펌프 장치에 연결되는 프라이밍 캡을 구비한다. 인쇄 작업 동안에, 프린트헤드내의 부분적인 폐색 또는 막힘은 "스피팅(spitting)"으로 공지된 클리닝 또는 소제 프로세스내의 각 노즐을 통해 다수의 잉크의 방울을 발사함으로써 주기적으로 클리닝된다. 폐기 잉크는 "스피툰(spitton)"으로 공지된 서비스 스테이션의 스피팅 저장 용기 부분에서 수집된다. 스피팅 및 캡 제거후에 또는 종종 인쇄 중에, 대부분의 서비스 스테이션은 프린트헤드상에 수집되는 종이의 모든 먼지 및 다른 부스러기 뿐만 아니라 잉크 잔류물을 제거하기 위해 프린트헤드 표면을 닦는 가요성 와이퍼 또는 보다 단단한 스프링 장전식 와이퍼를 구비한다.

인쇄된 이미지의 명료도 및 대비도를 개발하기 위해서, 최근의 연구는 잉크자체의 개선에 집중되고 있다. 보다 더 어두운 검정 및 보다 더 선명한 칼라를 갖는 보다 신속하고 번짐이 없는 인쇄를 제공하기 위해서, 안료 기제 잉크가 개선되었다. 이들 안료 기제 잉크는 종래의 염료 기제 잉크보다 높은 고형물 함유량을 가지며, 그 결과 새로운 잉크의 높은 시각적 밀도를 야기시킨다. 양자의 잉크 유형은 급속 건조되어, 잉크젯 인쇄 메카니즘이 백지를 사용할 수 있게 한다.

불행하게, 프린트헤드 노즐은 종종 영구적으로 손상되거나 막히게 되어, 노즐이 잉크를 더 이상 분사할 수 없게 한다. 잘못된 노즐은 프린터 제어기에 의해 잉크 분사를 실행하도록 지시되는 경우 잉크를 분사할 수 없으며, 그 결과 이미지에 빈 점을 남긴다. 가장 초기의 잉크젯 프린터는 노즐이 어레이로부터 탈락되는 가를 판단할 방법이 없었으며, 프린트 품질을 개선하기 위한 유일한 방법은 종종 펜이 잉크를 양호하게 공급하고 있을지라도 결함이 있는 프린트헤드를 교체하는 것이다. 따라서, 특정 노즐이 더 이상 기능하지 않는 경우를 인식할 필요가 있으며, 이러한 조건를 충족시키기 위해서 슈완쯔(Schantz) 등에게 허여되고 현재 본 출원인인 휴렛-팩커드 컴퍼니에 양도된 미국 특허 제 6,086,190 호에 설명된 바와 같은 저비용 잉크 방울 탐지기가 발명되었다. 정전기 방울 탐지기의 용도는 정전기 방울 특정 노즐이 작동하지 않는 경우 프린터 제어기로의 통신용 메카니즘을 제공하는 것이다. 이러한 정보를 인식하면, 프린터 제어기는 불량한 노즐을 대신하여 양호하게 작동하는 노즐을 대용할 수 있음으로 인쇄 품질이 탈락된 노즐에 의해 영향받지 않는다. 예를 들면 다중 통과 인쇄 모드, 다양한 싱글링(shingling) 또는 마스크 루틴(mask routines)이나 당업자에게 공지된 다른 계획을 이용하여 실행되는것과 같이 다양한 상이한 방법이 있다.

정전기 방울 탐지기의 몇가지 상이한 형태가 상술한 미국 특허 제 6,086,190 호에 개시되었지만, 도시된 실시예중 몇몇은 정전기 방울 탐지기와 결합된 폼(foam) 재료와 같은 잉크 흡수 패드를 사용한다. 이러한 폼의 목적은 탐지기상으로 스피팅된 잉크의 액체 성분을 흡수하는 것이다. 그러나, 상술된 바와 같이 현재 바람직한 정전기 방울 탐지기는 잉크의 액체 성분을 흡수하거나 또는 잉크 성분의 미립자 물질을 제거하는 능력 없이 상대적으로 부드러운 스피팅 타겟 표면을 구비한다. 실제로, 기능하는 노즐로부터 방울 탐지기상으로 발사된 방울은 궁극적으로 시간이 경과함에 따라 퇴적되어 결과적으로 탐지기가 부정확한 판독을 하게 한다. 극단적인 경우에는, 잉크 잔류물이 실제로 석순(stalagmite)을 퇴적 및 형성할 수 있다. 이러한 잉크 석순은 결국에 프린트헤드에 부딪히고 손상을 입힐 수 있는 높이로 성장할 수 있으며, 노즐이 막히게 하거나 또는 영구적으로 프린트헤드를 파괴시킨다. 따라서, 그와 같은 정전기 방울 탐지 시스템을 사용하는 잉크젯 인쇄 메카니즘은 탐지기상의 잉크 잔류물의 퇴적을 다루는 어떠한 방법을 필요로 한다는 것은 명백하다.

도 1은 정전기 방울 탐지기와 잉크 방울이 탐지기에 접촉함으로써 남은 잉크 잔류물을 제거하기 위한 불도저식 클리닝 시스템을 구비하는 서비스 스테이션을 포함하는 일체식 잉크젯 인쇄 메카니즘의 일 형태의 부분적으로 개략 적으로 도시한 부분 사시도,

도 2는 도 1의 서비스 스테이션의 일 형태의 사시도,

도 3은 불도저식 클리닝 시스템을 구비한 도 1의 서비스 스테이션의 축소된 정지 위치를 도시하는 확대 측면도,

도 4는 불도저식 소제 시스템을 구비한 도 1의 서비스 스테이션의 클리닝되는 위치를 도시하는 확대 측면도,

도 5는 서비스 스테이션의 폐기 잉크 저장 용기 부분을 포함하는 도 1의 불도저식 클리닝 시스템용 일체식 스크레이퍼를 도시하는 확대 측면 입면도,

도 6은 도 5의 스크레이퍼 헤드를 클리닝 작업을 시행하는 것을 도시한 부분 분해 사시도,

도 7은 클리닝 작업의 다른 부분을 도시하는 분해 평면도.

도면의 메인부분에 대한 부호의 설명

20 : 잉크젯 프린터22 : 섀시

24 : 하우징25 : 인쇄 구역

26 : 인쇄 매체 조작 시스템28 : 공급 트레이

30 : 출력 트레이 부분31, 32, 33 : 조절 레버

35 : 프린터 제어기40 : 잉크젯 캐리지

42 : 서비스 구역44 : 서비스 스테이션

47 : 팰릿48 : 구동 모터

50 : 검정색 잉크 캐리지52 : 칼라 잉크 캐리지

54, 56 : 프린트헤드57, 58, 94 : 래치

60 : 검정색 캡62 : 칼라 캡

68 : 잉크 저장 용기 또는 스피툰70 : 정전기 방울 탐지 시스템

74 : 컨덕터75 : 스피팅 타겟

78 : 노즐80 : 제거 시스템

82, 83 : 활주 하우징84 : 활주 아암

90 : 불도저식 스크레이퍼 헤드92 : 핑거

98 : 메인 흡수재100, 110 : 금속 코일 스프링

102, 104 : 지지 기둥105 : 캐비티

106 : 스크레이퍼 헤드109 : 잉크 잔류물

도 1은 본 발명에 따라 구성된 잉크젯 프린터(20)로 도시된 잉크젯 인쇄 메카니즘의 실시예를 도시하며, 사업 보고서, 통신문, 사내 간행물용 인쇄를 위해서 그리고 산업체에서, 사무실에서, 가정 또는 다른 주변 등에서 사용될 수 있다. 다양한 잉크젯 인쇄 메카니즘은 시중에서 입수 가능하다. 예컨데, 본 발명을 구현할 수 있는 일부 인쇄 메카니즘은, 일부를 거론하자면 출력 장치, 이동식 인쇄 장치, 복사기, 카메라, 비디오 프린터 및 팩스기를 포함한다. 편리성을 위해 본 발명의 개념은 잉크젯 프린터(20)의 주변에 도시되어 있다.

프린터 구성 부분은 모델에 따라 변화될 수 있는 것이 명백하지만, 전형적인 잉크젯 프린터(20)는 일반적으로 플라스틱 재료인 하우징 또는 케이싱 밀폐체(24)에 의해 둘러싸인 섀시(22)를 포함한다. 인쇄 매체의 시트는 본 발명에 따라 구성된 조절식 인쇄 매체 취급 시스템(26)에 의해 인쇄 구역(25)을 통하여 공급된다. 인쇄 매체는 종이, 카드 용지, 투명 재료, 마일라(mylar) 등과 같은 모든 형태의 적합한 시트 재료로 될 수 있으며, 도시된 실시예는 인쇄 매체로 종이를 사용하는 것을 설명한다. 인쇄 매체 취급 시스템(26)은 인쇄 전에 종이의 시트를 저장하는 공급 트레이(28)를 구비한다. 일련의 종래의 모터 구동식 종이 구동 롤러(도시되지 않음)는 인쇄를 위해 트레이(28)로부터 인쇄 구역(25)내로 인쇄 매체를 이동시키기 위해 사용될 수 있다. 인쇄후에, 시트는 출력 트레이 부분(30)상에 도착된다. 매체 취급 시스템(26)은 레터지, 리갈(legal)지, A-4지, 봉투지 등을 포함하는 인쇄 매체의 상이한 사이즈를 조정하기 위해, 입력 트레이용 활주 길이 및 폭 조절 레버(31, 32), 출력 트레이용 활주 길이 조절 레버(33) 및 봉투지 공급 슬롯(34)과 같은 일련의 조절 메카니즘을 포함할 수 있다.

또한, 프린터(20)는 일반적으로 퍼스널 컴퓨터(도시되지 않음)와 같은 컴퓨터인 호스트 장치로부터의 명령을 수신하는 마이크로 프로세서(35)로서 개략적으로도시된 프린터 제어기를 구비한다. 실제로, 프린터 제어기 기능중 대부분은 호스트 컴퓨터, 프린터 보드상의 전자 장치 또는 그 사이의 상호작용에 의해 수행될 수 있다. 본 출원에 사용된 바와 같이, 용어 "프린터 제어기(35)"는 호스트 컴퓨터, 프린터, 그 사이의 매개 장치 또는 그와 같은 구성 부분 사이의 조합된 상호작용중에 무엇에 의해 수행되든 이같은 기능을 완수한다. 또한, 프린터 제어기(35)는 케이싱(24)의 외부상에 위치된 키 패드(도시되지 않음)를 통해 제공된 사용자의 입력에 대해 반응하여 작동할 수 있다. 컴퓨터 호스트에 결합된 모니터는 프린터 상태 또는 호스트 컴퓨터상에서 작동되고 있는 특정 프로그램과 같은 시각적 정보를 작동자에게 나타내기 위해 사용될 수 있다. 퍼스널 컴퓨터, 키보드 및/또는 마우스 장치와 같은 그 입력장치 및 모니터는 당업자에게 잘 공지되어 있다.

캐리지 안내 로드(36)는 섀시(22)에 장착되어 스캐닝 축(38)을 규정한다. 안내 로드(36)는 프린트 구역(25)을 가로질러 그리고 서비스 구역(42)내로 전후로 이동하는 왕복 잉크젯 캐리지(40)를 활주 가능하게 지지한다. 캐리지 지지 시스템의 하나의 적합한 형태는 본 발명의 출원인인 휴렛-팩커드 컴퍼니(Hewlett-Packard Company)에게 양도된 미국 특허 제 5,366,305 호에 개시되어 있다. 종래의 캐리지 추진 시스템은 캐리지(40)를 구동하기 위해 사용될 수 있으며, 캐리지의 위치 신호를 제어기(35)와 통신하는 위치 피드백 시스템을 포함한다. 예를 들면, 캐리지 구동 기어 및 직류 모터 조립체는 모터로서 종래의 방법으로 펜 캐리지(40)에 종래의 방법으로 고정된 순환 벨트를 구동시키기 위해 결합될 수 있으며, 상기 모터는 프린터 제어기(35)로부터 수신된 제어 신호에 반응하여 작동된다. 프린터제어기(35)에 캐리지 위치 피드백 정보를 제공하기 위해서, 광학적 부호기 해석기가 캐리지의 이동 경로를 따라 연장되는 부호기 스트립을 해석하기 위해 캐리지(40)에 장착될 수 있다.

서비스 스테이션(44)은 서비스 구역(42)에 수용되어 있다. 제어기(35)로부터 수신된 명령에 반응하여 작동하는 모터(48)에 의해 구동될 때, 화살표(46) 방향에서 전방으로 이동하며, 화살표(47) 방향에서 후방으로 이동하는 수평방향으로 이동 가능한 팰릿(45)을 포함한다. 구동 모터(48)를 팰릿(45)에 결합시키기 위해 다양한 상이한 메카니즘이 사용될 수 있는 동시에, 바람직하게 종래의 감소 기어 조립체가 팰릿(45)의 바닥 표면을 따라 형성된 랙 기어와 맞물리는 피니언 기어를 구동시키며, 예를 들면 본 발명의 출원인인 휴렛-팩커드 컴퍼니에게 양자 모두 양도된 미국 특허 제 5,908,018 호 및 미국 특허 제 6,132,026 호에 개시되어 있다.

인쇄 구역(25)에서, 매체 시트는 검정색 잉크 카트리지(50) 및 칼라 잉크 카트리지(52)와 같은 잉크젯 카트리지로부터의 잉크를 수납한다. 카트리지(50, 52)는 당업자에 의해 종종 "펜"으로 지칭된다. 도시된 칼라 펜(52)이 3색 펜일 수 있지만, 몇몇 실시예에서 한 세트의 개벽 단색 펜이 사용될 수 있다. 칼라 펜(52)이 안료 기제 성분을 포함할 수 있지만, 설명을 위해, 펜(52)은 청록색, 노랑색 및 자홍색과 같은 3가지 염료 기재 잉크 칼라를 포함하는 것으로 설명된다. 검정색 잉크 펜(50)은 안료 기재 잉크를 포함하는 것으로 설명된다. 염료 및 안료 특성 양자를 갖는 복합 또는 혼합물 잉크 뿐만 아니라, 열가소성 물질, 왁스 또는 파라핀 기제 잉크와 같은 다른 형태의 잉크가 펜(50, 52)에 사용될 수 있다는 것은 명백하다.

도시된 펜(50, 52)은 각기 잉크의 서플라이를 저장하기 위한 저장 용기를 포함한다. 펜(50, 52)은 프린트헤드(54, 56)를 각각 구비하며, 각 프린트헤드는 당업자에게 잘 공지된 방법을 통해 형성된 다수의 노즐을 구비하는 오리피스 플레이트를 각기 구비한다. 도시된 프린트헤드(54, 56)는 열 잉크젯 프린트헤드이지만, 압전 프린트헤드와 같은 다른 형태의 프린트헤드가 사용될 수 있다. 실제로, 프린트헤드(54, 56)는 노즐 및 한쌍의 밀봉 비드를 포함할 수도 있고, 밀봉 비드를 구비하지 않는 다른 프린트헤드로 구성될 수도 있다. 이들 프린트헤드(54, 56)는 노즐과 결합하는 다수의 저항기를 구비하는 기재 층을 통상적으로 포함한다. 선택된 저항기에 에너지가 가해질 시에, 가스의 방울이 형성되어 노즐로부터의 잉크의 방울을 인쇄 구역(25)내의 매체상으로 분사된다. 프린트헤드 저항기는 종래의 다중 컨덕터 스트림(도시하지 않음)에 의해 제어기(35)로부터 프린트헤드 캐리지(40)로 그리고 캐리지와 펜(50, 52) 사이의 종래의 상호연결부를 통해 프린트헤드(54, 56)로 전송될 수 있는 수행 또는 발사 명령 제어 신호에 반응하여 선택적으로 에너지가 가해진다.

바람직하게, 프린트헤드(54, 56)의 오리피스 플레이트의 외부 표면은 공통 프린트헤드 평면에 놓여 있다. 이러한 프린트헤드 평면은 인쇄 품질중 하나의 중요한 구성요소인 프린트헤드에 대한 매체의 소망 공간을 설정하기 위한 기준 평면으로 사용될 수 있다. 또한, 이러한 프린트헤드 평면은 최적의 펜 서비스를 위해서 조정될 수 있는 서비스 스테이션(45)의 다양한 응용 분야에 대해 서비스 기준평면으로서도 기능할 수 있다. 적합한 펜 서비스는 향상된 인쇄 품질 뿐만 아니라 프린트헤드(54, 56)의 상태를 유지함으로써 펜 수명을 연장하는 것이기도 하다. 캐리지(40)내에 형성된 정렬 기준점에 대해 고정적으로 펜(50, 52)을 제위치에 유지하기 위해서, 캐리지(40)는 도 1에 도시된 바와 같이 위치된 펜(50, 52)을 고정하는 검정색 및 칼라 펜 래치(57, 58)를 포함하는 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명에 따라 구성된 서비스 스테이션(44)의 하나의 형태를 도시한다. 팰릿(45)은 프린트헤드(54, 56)의 상태를 유지하기 위해 프린트헤드 와이퍼, 프라이머, 용매 어플리케이터 및 캡 등과 같은 다양한 상이한 서비스 부재를 반송할 수 있다. 이러한 다양한 서비스 부재는 펜(50, 52)의 프린트헤드(54, 56)를 각각 밀봉하기 위한 검정색 또는 칼라 캡(60, 62)으로서 도면에 도시된다. 바람직하게, 팰릿(45)은 서비스 스테이션(44)의 하부 프레임 부분(64)과 상부 프레임 부분(66) 사이에 수용된다. 상술한 바와 같이, 모터(48)는 다양한 서비스 구성 부분을 바람직하게 랙 또는 피니언 기어(명료함을 위해 생략됨)와 같은 기어 조립체를 사용하여 프린트헤드(54, 56)와 접촉하도록 하기 위해 팰릿(45)을 화살표(46, 47)의 전방 및 그 반대 방향으로 구동한다. 바람직하게, 프레임 하부 부분(64)은 스피팅 루틴내의 프린트헤드(54, 56)로부터 소제된 잉크를 수납하는 소모한 잉크 저장 용기 또는 스피툰(68)을 규정한다. 도 2의 도면에서, 팰릿(45)은 스피팅 작동용 스피툰(68)을 노출시키기 위해 후퇴된다.

서비스 스테이션(44)은 본 출원에서 하부 프레임(64)의 내부 벽(72)을 따라 장착되어 있는 것으로서 도시된 정전기 방울 탐지 시스템(70)을 포함한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "내부"는 프린트 구역(25) 쪽으로 접한 부분으로 간주하며, 용어 "외부"는 프린트 구역으로부터 벗어나게 접하는 부분으로 간주된다. 정전기 방울 탐지기 시스템(70)은 시스템(70)의 전자 장치 부분(도시되지 않음)에 부착되는 전기 컨덕터(74)를 통하는 것과 같이 제어기(35)와 연통되며, 이러한 전자 장치 부분은 바람직하게 시스템의 스피팅 타겟(75) 아래에 적어도 부분적으로 위치되어 있다. 스피팅 타겟(75)은 섀시(22)의 전기 접지면으로부터 전기적으로 절연된 것으로 현재는 금으로 도금된 전도성 표면을 갖는 플레이트와 같은 전도성의 플레이트로 바람직하게 구성되며, 상기 플레이트는 프린터(20)가 겪게되는 다양한 다른 주변 요인에 대한 내부식성 뿐만 아니라 사용된 잉크 성분에 대한 화학적 내구성을 갖는다. 스피팅 타겟(75) 및 결합된 전자 장치는 상기 도입부에서 논의된 슈완쯔 등에게 허여된 미국 특허 제 6,086,190 호에 따라 인쇄 회로 조립체(PCA; printed circuit assembly) 또는 적용 사양 집적 회로(ASIC; application specific integrated circuit)로서 구성될 수 있다.

도시된 실시예에서, 스피팅 타겟(75)은 메인 스피툰(68)과 동일 선상에 위치되어, 스피툰(68)에 전입 및 빠져나갈시에 타겟(75)이 프린트헤드(54)로부터의 잉크 방울을 수납하게 한다. 캐리지(40)가 스피툰(68)상으로 정지되어 유지되는 경우에만, 팰릿(45)이 화살표(46)의 전방 방향으로 이동되어 팰릿(45)에 의해 지지된 다양한 서비스 부재를 이용하는 서비스를 실행하게 한다. 도 3을 간단히 참조하면, 하나의 노즐(78)로부터 잉크 방울(76)을 분사하는 칼라 프린트헤드(56)가 도시되어 있다.

3색 펜(52)은 제 1 쌍은 청록색 잉크를 분사하며, 제 2 쌍은 노랑색 잉크를 분사하며, 제 3 쌍은 자홍색을 분사하는, 3쌍의 선형 노즐 어레이를 바람직하게 구비한다. 도시된 실시예에서, 각 칼라 선형 어레이는 32개의 노즐을 포함하며, 결과적으로 각 칼라를 분배하기 위해 64개의 노즐을 유용해짐으로써, 프린트헤드(56)는 전제적으로 192개의 노즐을 구비한다. 상술한 바와 같이, 검정색 카트리지(50)는 안료 기제 잉크를 포함하지만, 칼라 펜(52)은 염료 기제 잉크를 포함한다. 검정색 펜(50)에 있어서, 프린트헤드(54)는 150개의 각 노즐의 2개의 선형 어레이로 배열된 300개의 노즐을 바람직하게 구비한다. 이들 염료 기제 칼라 잉크 및 검정색 안료 기제 잉크는 상대적으로 양립하지 않으며, 그에 따라, 서비스 스테이션(44)내에 별개의 서비스 구성 부분이 요구된다. 하나는 칼라 잉크용이고 다른 하나는 검정색 잉크용인 2개의 스피팅 타겟(75)이 프린터(20)의 전체 폭을 최소화하기 위해 적합하게 사용될 수 있지만, 단일 스피팅 타겟(75)이 양자의 잉크 형태용으로 사용된다. 염료 기제 잉크와 안료 기제 잉크의 비양립성은 종이와 같은 매체의 시트상에 위치되어 소망 이미지를 인쇄할 때 검정색 영역내로의 칼라 잉크의 빠져나옴 및 그 반대 경우를 방지하는 것에 유용하다. 그러나, 이들 링크의 비양립성은 시스템(70)을 적절하게 기능시키고, "프린트헤드 충돌"로 공지된 현상으로 타겟상의 잉크 잔류물이 프린트헤드(54, 56)에 접촉하고 손상시킬 가능성이 있는 지점에 퇴적되는 것을 회피시키기 위해 정전기 방울 탐지기 타겟(75)의 특별한 클리닝이 요구된다.

정전기 방울 탐지기 타겟(75)을 청결하게 유지하기 위해서, 서비스스테이션(44)은 본발명에 따라 구성된 불도저식 클리닝 시스템(80)과 같은 정전기 방울 탐지기 클리닝 시스템을 포함한다. 도시된 클리닝 시스템(80)은 내부 프레임 벽(72)으로부터 돌출된 슬라이더 하우징을 포함하며, 프레임 상부 부분(66)으로부터 내부방향으로 연장되는 커버 부분(83)을 포함할 수 있다. 슬라이더 부재 또는 아암(84)은 슬라이더 하우징(82, 83)내에 수용된다. 도시된 실시예에서, 슬라이더 아암(84)은 PCA 회로 배선반(85)의 부드러운 부분상에서 화살표(46, 47)의 방향에서 전후로 활주되며, 상기 배선반(85)은 방울 탐지 타겟(75)의 적어도 일부분의 하부에 있는 방울 탐지기 전자 장치(도시되지 않음)를 지지한다. 바람직하게, PCA 배선반(85)은 제어기(35)와 연통시키기 위해 타겟(75) 하부의 전자장치로부터 컨덕터(74)까지 신호를 전송하기 위해서 슬라이더 아암(84)에 대향한 하부면을 따라서 이동하는 전기 컨덕터 또는 트레이스를 구비한다.

바람직하게, 슬라이더 아암(84)은 상부 프레임 부분(66)으로부터 내부 방향으로 돌출된 포스트(88)와 같은 서비스 스테이션 프레임상의 정지 위치로 부착되는 코일 스프링(86)과 같은 바이어스 부재에 의해 후방 방향(47)에 바이어스된다. 슬라이더 아암(84)은 타겟(75)상을 가로지르는 불도저식 스크레이퍼 헤드(90)에서 종료된다. 도 2 및 도 3의 정지 위치로부터 그리고 도 4에서 종료되는 것이 도시된 스크레이핑 스트로크를 통해 불도저식 헤드(90)를 이동시키기 위해서, 팰릿(45)은 슬라이더 아암(84)으로부터 하방으로 또는 외부방향으로 돌출된 작동 가능한 부재 또는 래치(94)와 맞물리는 상방으로 돌출된 작동 부재 또는 핑거(92)와 같은 작동 부재를 포함하는 것이 바람직하다. 도 3의 비결합된 위치로부터, 서비스 스테이션팰릿(45)은 작동 핑거(92)가 래치(94)와 맞물리고 슬라이더 아암(84)을 전방으로 당겨질때까지 모터(48)에 의해서 전방 방향(46)으로 구동되어, 스크라이퍼 헤드(90)가 타겟(75)으로부터의 잉크 잔류물을 제거하게 한다.

바람직하게, PCA 배전반(85)은 폐기 잉크 부스러기 수집 저장 용기 또는 빈(bin)(95)의 개구부에서 종료되며, 상기 저장 용기 또는 빈은 잉크 잔류물을 목표물(75)로부터 스피툰(68)내로 제거된 잉크 잔류물을 집중시킨다. 폐기 빈(95)의 대향 측면은 스크레이퍼 헤드(90)로 클리닝된 액체 잉크 잔류물을 흡수하는 흡수성 퇴적물 표면(96)에 의해 한정된다. 바람직하게, 퇴적물 표면(96)은 메인 흡수재(98)에 유동적으로 결합되어, 액체 잉크 잔류물은 모세관 작용을 통해 퇴적물 표면(98)으로부터 메인 흡수재 본체(98)로 유동한다. 메인 흡수재 본체(98)에서, 액체 잔류물은 최종적으로 증발하여, 메인 흡수재(98)내의 저장된 잉크 성분으로부터 고형 입자만을 잔류시킨다. 물론, 빈(95)내로 그리고 다음엔 스피툰(68)내로 떨어지는 모든 액체 잉크 잔류물은 스피툰(68)의 바닥 표면을 따라 위치된 흡수성 라이너(99)에 의해서도 흡수될 수 있다.

스크레이퍼 헤드(90)로부터 잉크 잔류물을 제거하는 것을 더 보조하기 위해서, 바람직하게 금속 코일 스프링(100)과 같은 가요성의 유연한 스크레이퍼 헤드 클리너가 부스러기 빈(95)(도 5)으로의 입구에서 또는 그 근방에서 2개의 지지 기둥(102, 104) 사이에 현수되어 있다. 도 5는 부분적으로 스크레이퍼 헤드(106)의 바닥 부분에 의해서 그리고 부분적으로 스크레이퍼 헤드(108)의 상부 후크 부분에 의해서 규정된 캐비티(105)를 규정하는 오목한 내부 표면을 구비하는 것으로서, 스크레이퍼 헤드(90)의 확대도를 도시한다. 헤드 하부 부분(106)은 타겟 표면(75) 및 PCA 배전반(85)의 상부 표면을 따라 안착되어 잉크 잔류물(109)을 긁어낸다. 바람직하게, 하부 헤드 부분(106)은 높은 점성의 퇴적물을 타겟 표면(75)으로부터 제거하는 것을 용이하게 하는 오목한 형상을 갖기도 한다. 하부 헤드 부분(106)의 이러한 오목한 형상은 눈삽 또는 보다 추운 기후에 익숙하지 않은 사람들을 위해서는 아이스 크림 주걱과 같이 동작하며, 타겟(75)으로부터 제거되고 눈삽 캐비티(105)의 내부내에서 모인 잉크 잔류물을 말아 올린다. 잉크 잔류물(109)이 불도저 캐비티(105)의 내부 표면을 따라 축적됨에 따라서, 헤드의 상부 후크 부분(108)은 잉크 잔류물(109)이 헤드(90)의 내부(105)에 잔류하는 것을 방지한다.

잉크 잔류물(109)을 헤드(90)의 내부로부터 제거하기 위해서, 도 6은 스크레이퍼 헤드 캐비티(105)의 내측에 수납된 클리너 스프링(100)과, 잉크 잔류물이 그 내부에서 충돌하기 시작하는 것을 도시한다. 또한, 도 5는 제 2 스프링(110)이 메인 스프링(100)인 내측에 감겨진 변형 실시예를 도시한다. 또한, 제 2 내부 스프링(110)은 각 단부가 지지 기둥(102, 104)에 부착될 수 있다.

도 7은 스프링(100)이 펴짐에 따라 회전하고 비틀려서 스프링(100)의 코일 사이에 잉크 잔류물(109)을 포획하는 것을 도시한다. 스프링(100)은 스크레이퍼 헤드(90)가 지지 기둥(102, 104)을 지나 더 이동함에 따라 펴지고 굽어져서, 코일 사이에서 포획된 잉크 잔류물을 스프링으로부터 폐기 빈(95)내로 떨어지게 한다. 헤드(90)가 수축됨에 따라서, 스프링(100)은 지지 기둥(102, 104) 사이의 중립 상태로 다시 휘어지며, 이러한 리턴 휨 작용은 도 6에서 잔류물(112)에 대해 도시된바와 같이 보다 많은 잉크 잔류물을 스프링 코일로부터 떨어져서 빈(95)에 놓게 한다. 스크레이퍼 헤드(90)의 상부 후크형 부분(108)은 잉크 잔류물이 수직으로 성장하여 프린트헤드(54, ,56)에 충돌하는 것을 제한한다. 또한, 헤드 후크형 부분(108)은 도 6 및 도 7의 클리닝 작용중에 캐비티(105) 내측의 클리닝 스프링(100)을 고정한다.

스프링 클리너(100)에 접착된 모든 액체 잉크 잔류물은 액체가 후에 모세관 작용에 의해 메인 흡수재(98)내로 흡수되는 흡수성 퇴적물 표면(96)에 포획될 수 있다. 종래 설계에서, 스크레이퍼 헤드(90)의 내부를 모두 충전하기 위해서 퇴적물 표면(96)의 높이를 증가시키는 것이 제안되었으나, 폼이 특히 잉크 잔류물로 부분적으로 코팅되고 포화된 후에 휘기에 충분한 컴플라이언스가 충분치 않다고 확신된다. 폼 흡수재의 이러한 부족한 컴플라이언스는 서비스 스테이션 모터(48)가 정지되게 하는 것으로 확신되고 있다. 또한, 다른 제조 허용 오차 축적은 이와 같은 대형 폼 퇴적물 표면(96)이 헤드(90) 클리닝의 완벽한 크리닝을 제공하지 못할 수 있다. 따라서, 선택적인 제 2 스프링(110)을 구비하거나 구비하지 않는 스프링 클리너(100)는 다른 서비스 스테이션 모터(48)의 어떠한 정지도 야기시키지 않으면서 스프링 클리너가 굽어지고 휘어지는 도 7에서 도시된 바와 같은 보다 큰 그 컴플라이언스를 나타내는 것이 바람직하다.

불도저 클리너(100)는 그 사이에 잉크 잔류물(109)이 진입하기 위한 공간을 제공하는 다수의 코일을 구비한다. 다음에, 잔류물(109)은 스크레이퍼 헤드(90)가 수축됨에 따라 스프링 코일 사이에서 포획되거나 또는 잉크 잔류물은 스프링으로부터 폐기 빈(95)의 바닥내로 그리고 다음에 메인 스피툰(68)내로 떨어진다. 지지 기둥(102, 104) 사이의 최초 또는 "정지" 장력 뿐만 아니라 스프링(100) 및/또는 스프린트(110)의 코일의 피치를 변화시킴으로써, 불도저 클리너(100)는 액체 잉크 잔류물이 진입하기 위한 인접한 코일 사이의 위킹 경로 및/또는 불도저 내부(105)로부터 잉크 잔류물 및 슬러지를 끌어당겨 흡인하는 표면 장력을 갖는 코일 표면을 우선적으로 제공하기 위해 조절될 수 있다. 추가적으로, 도 7에 도시된 스프링(110, 110)의 자연적인 편향은 스프링이 스크레이퍼 헤드 캐비티(105)의 내부 표면을 닦게 한다. 또한, 스프링(100, 110)으로부터 떨어지지 않는 대신에 코일상에 부착되어 유지되는 모든 잉크 잔류물은 코일상에 위치되어 건조된다. 다음에, 다음 클리닝 스트로크 동안에, 코일에 접착되어 있는 이러한 건조된 잉크 잔류물은 스프링이 굴절됨에 코일에서 벗겨져 떨어진다. 따라서, 코일에 접착되어 있는 모든 건조된 잉크는 슬라이더(84)가 수축 스프링(86)의 가압하에서 수축됨에 따라서 타겟(75) 및 PCA 배전반(85)상으로 재도입되지 않는다.

도 6 및 도 7의 스크레이퍼 헤드 클리닝 스트로크는 일정 방향의 스트로크이며, 타겟(75) 및 PCA 배전반(85)에 걸쳐 클리닝된 헤드(90)의 수축 동안에 잉크 잔류물은 헤드에 의해 이들 표면상으로 재 삽입되지 않는다. 클리닝 스트로크 동안에 모든 잉크 잔류물이 타겟 및 PCA 배전반으로부터 클리닝되었기 때문에, 수축 스트로크 동안에 헤드 하부 후크형 부분(106)은 클리닝된 표면상을 부드럽게 가로지른다. 추가적으로, 선택적인 제 2 스프링(110)을 구비하거나 구비하지 않는 스프링 헤드 클리너(100)의 사용은 경제적이며, 조립이 용이하며, 프린터의 최종 수명까지 충분히 견고한 컴플라이언스의 클리닝 시스템을 형성한다. 제 2 스프링(110)의 사용은 잉크 잔류물을 포획하기 위한 스프링(110)의 코일 사이의 부가적인 위킹 경로와, 도 7의 편향 동안에 스프링(100)의 내부로부터 잉크 잔류물을 클리닝하는 것을 보조하는 메인 스프링(100)에 대한 내부 스프링(110)의 신축성을 유익하게 제공한다. 스프링(110)의 코일이 스프링(100)의 코일 사이에 포획되는 것을 회피하기 위해서, 이들 스프링은 반대 방향으로 진행되는 나선 운동을 지향할 수 있다.

잉크젯 정전기 방울 탐지기(70)로부터 잉크 잔류물(109)을 제거하기 위한 불도저식 클리너 시스템(80)의 개념이 단일한 스프링(100)을 사용하는 하나와 다중 스프링(100, 110)을 사용하는 다른 하나의 2개의 실시예에 대하여 설명된 동시에, 이들 개념은 하기 청구항의 범위를 벗어나지 않는 한에서 사용된 개별적인 수단에 좌우되는 다양한 동등한 방식내에서 사용될 수 있다. 예를 들면, 다중 스프링 실시예는 다른 하나의 내부에 박힌 하나의 스프링 뿐만 아니라 그 대신 스프링이 나란하게 또는 서로의 상부상에 배열될 수 있다.

다른 예에 따르면, 도시된 실시예에서 타겟(75)이 고정된 위치에서 유지되고 스크레이퍼 헤드(90)는 타겟 위로 이동하는 반면에, 어떤 수단에서는 스크레이퍼 헤드(90)가 고정된 위치에 잔류하고 정전기 방울 탐지기 타겟(75)은 이동하거나 또는 스크레이퍼 헤드 및 타겟 양자가 이동하는 것이 바람직할 수 있다. 타겟(75)과 스크레이퍼(90) 사이의 상대적인 이동이 타겟을 클리닝하며; 스크레이퍼(90)와 클리너 스프링(100, 110) 사이의 상대 이동은 스크레이퍼를 클리닝하며; 클리너(100)의 신축성은 클리너 뿐만 아니라 스크레이퍼 캐비티(105)도 클리닝한다. 예를 들면, 타겟(75)은 래치(94)가 팰릿 핑거(92)의 이동에 의해 작동되는 것과 유사하게 도 2에 도시된 바와 같은 방울 탐지 위치에서 벗어나게, 그리고 다음에 고정 장착된 스크레이퍼 헤드(90)의 아래로 후퇴되게 전진하는 타겟에 의해서 반송된다. 이러한 후퇴 스트로크 동안에, 클리닝 스프링(100, 110)이 타겟의 전방 단부(Y축의 양의 방향)에 설치되어 있다면, 슬라이더 아암(84)의 저면의 수축된 위치내에 저장된 클리닝 타겟을 분리하는 이러한 후퇴 프로세스 동안에 헤드는 클리닝될 것이다. 이와 같은 수단에서, 폐기 빈(95)은 보다 후방 위치에 재위치되어 타겟이 스크레이퍼 아래로 후퇴됨에 따라서 헤드로부터 부스러기를 수집할 수 있으며, 또한 스프링(100)은 후퇴하여 스크레이퍼(90)와 맞물리게 된다.

추가적으로, 코일 스프링(100, 110)이 도시되어 있으며, 일부 수단에서는 고무 밴드식 부재의 그룹과 같은 합성 고무 부재와 같은 다른 가요성 컴플라이언스의 부재가 스프링(100, 110)을 대신하거나 또는 추가되는 지지 지주(102, 104) 사이로 펴지도록 의도될 수 있으며, 그러나 도시된 금속성 코일 스프링은 내구성에 대해 바람직하다. 또한, 스프링 코일 사이에 밀집되게 짜여지도록 한 것과 같은 헤드 클리너를 위한 다른 강화는 헤드 내부(105)로부터 잔류물(109)을 제거하기 위한 추가적인 표면 클리닝을 제공한다. 설명한 개념의 이와 같은 변화 및 변경은 하기의 특허 청구 범위의 범위내에 있다.

본 발명은 정전기 방울 탐지 시스템을 사용하는 잉크젯 인쇄 메카니즘과 탐지기 상의 잉크 잔류물 퇴적을 다루는 크리닝 시스템 및 방법을 제공하여 인쇄 품질을 향상시키는 효과가 있다.

Claims

센서(75)상에 잉크(76)를 퇴적시키는 인쇄 메카니즘(20)에서 센서(75)로부터 잉크 잔류물(109)을 클리닝하기 위한 클리닝 시스템(80)에 있어서,

상기 센서(75)의 상대 이동을 통해 상기 센서(75)로부터 잉크 잔류물(109)을 모으는 헤드(90)를 구비하는 스크레이퍼 부재와,

복수의 클리닝 세그먼트를 구비하는 가요성 부재(100, 110)를 포함하며, 상기 클리닝 세그먼트는 상기 가요성 부재(100) 및 헤드(90)의 상대 이동 및 맞물림을 통해 굽어져서 헤드(90)로부터의 잉크 잔류물을 클리닝 세그먼트로 수집하는

잉크 잔류물 클리닝 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 센서(75)가 정지되는 동안에 상기 헤드(90)는 이동하는

잉크 잔류물 클리닝 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 가요성 부재(100, 110)는 고정 지지되는 2개의 대향 단부를 구비하며, 상기 대향 단부(102, 104) 사이의 중간 부분은 굽혀지며,

상기 헤드(90)는 상기 가요성 부재(100, 110)가 정지되어 유지되는 동안에 이동하는

잉크 잔류물 클리닝 시스템.
제 3 항에 있어서,

상기 헤드(90)는 모아진 잉크 잔류물(109)을 포함하는 캐비티(105)를 그 내부에 규정하며,

상기 맞물림 동안에 상기 가요성 부재(100, 110)의 중간 부분은 헤드 캐비티(105)에 진입하는

잉크 잔류물 클리닝 시스템.
제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 가요성 부재는 제 1 및 제 2 스프링(100, 110)을 포함하는

잉크 잔류물 클리닝 시스템.
제 5 항에 있어서,

상기 제 1 스프링(100)은 내부 공간을 규정하는 코일 스프링을 포함하며,

상기 제 2 스프링(110)은 제 1 스프링의 내부 공간내에 위치된 코일 스프링을 포함하며,

상기 제 1 스프링(100)은 제 1 방향으로 나선 꼬여 있고,

상기 제 2 스프링(110)은 제 1 방향에 반대인 제 2 방향으로 나선형 꼬여 있는

잉크 잔류물 클리닝 시스템.
잉크젯 인쇄 메카니즘(20)에 있어서,

잉크(76)를 선택적으로 분사하는 잉크젯 프린트헤드(54, 56)와,

상기 프린트헤드(54, 56)로부터 잉크(96)를 수납하기 위해 위치된 센서(75)로서, 잉크 잔류물(109)의 축적물은 상기 센서(75)상에 잔류시키는, 상기 센서(75)와,

제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 따르는 클리닝 시스템(80)을 포함하는

잉크젯 인쇄 메카니즘.
제 7 항에 있어서,

폐기 잉크 수집 빈(95)을 더 포함하며, 가요성 부재(100, 110)의 굽힘 작용이 클리닝 세그먼트로부터 잉크 잔류물(109)을 클리닝하며, 수집 빈(95)은 클리닝된 잉크 잔류물(109)을 포획하기 위해 헤드와의 결합부로부터 굽혀질 때 가요성 가요성 부재(100, 110) 아래에 위치되는

잉크젯 인쇄 메카니즘.
인쇄 메카니즘(20)내의 센서(75)로부터 잉크 잔류물(109)을 클리닝하는 방법에 있어서,

상기 센서(75)상에 잉크 잔류물(109)을 퇴적시키는 단계와,

상기 센서(75)로부터의 잉크 잔류물(109)을 모으는 헤드(90)를 구비하는 스크레이퍼 부재로 상기 센서(75)로부터의 잉크 잔류물을 스크래핑하는 단계와,

헤드(90)를 구비한 다수의 클리닝 세그먼트를 구비하는 가요성 부재(100, 110)를 굽히는 단계와,

굽혀지는 동안에, 클리닝 세그먼트를 구비한 헤드(90)로부터 잉크 잔류물(109)을 수집하는 단계를 포함하는

잉크 잔류물 클리닝 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 클리닝 세그먼트로부터의 잉크 잔류물(109)의 액체 성분을 흡수하는 단계를 더 포함하는

잉크 잔류물 클리닝 방법.