JP2000000974A - ワイパ―ブレ―ド清掃装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクジェットプリントヘッドの
ノズル面からインク残留物を拭き取るワイパーブレード
を、吸い取り器を使用して清掃するシステムで、不揮発
性のインク残留物の形成による吸い取り器の詰まりを低
減する。 【解決手段】 プリントヘッドのノズル面からイ
ンク残留物を拭き取るワイパーブレードを、圧力調整器
が取り付けられた、焼結ポリエチレン材料などでつくら
れた多孔性吸い取り器部材にワイパーブレードを接触さ
せることにより清掃する。拭き取った後のワイパーブレ
ードの先端に、吸い取り器を接触させて負圧を与えるこ
とにより、インク残留物は末端から吸い取り器の中を通
して引き込まれ、吸い取り器ハウジングの中の溜めに沈
積する。また、負圧に続いて正圧を吸い取り器ハウジン
グに与え、吸い取り器表面からインク残留物を排出させ
てもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リントヘッドに実施される拭き取り動作に関し、より詳
しくは、ワイパーブレードからインクを取り除くために
吸い取り器部材及び圧力調整器を含む改良されたワイパ
ーブレード清掃装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンタのインク放出オ
リフィスを、例えば、プリンタを使用中のとき周期的に
オリフィスを清掃することにより、及び／又は、プリン
タが使用されていないとき若しくは長時間のアイドル状
態のときにプリントヘッドにキャップをすることによ
り、維持する必要性があることは認められている。プリ
ントヘッドにキャップをすることは、プリントヘッドの
インクが完全に乾くことを防止するように、意図された
ものである。使用前に、プリントヘッドのチャネルが完
全にインクで満たされ、汚染物質や泡がないことを確実
にするために、プリントヘッドをプライミングする必要
もある。色々な種類のインクジェットプリンタのプリン
トヘッドのプライミングステーションは、例えば、米国
特許第４，７４６，９３８号及び同第５，１５１，７１
５号に記載されている。

【０００３】プリントヘッドを拭き取るシステムは、通
常、エラストマー材料から作られた１つのあるいは２つ
のワイパーブレードを含んでいる。米国特許第５，３３
９，１０２号は、その図１において、二重ワイパーブレ
ード構造を示している。その特許の中で開示されている
ように、メンテナンスステーション２８は、プリント領
域１０の外側に位置している。プリントカートリッジ
は、プリントヘッドの走査軸と平行な方向に、メンテナ
ンスステーション中に移動される。先ず、プリントヘッ
ドのノズル面が、ワイパーブレードにより清掃され、次
に、プリントヘッドはキャッピング装置へ移動させられ
て、プリントヘッドのノズル面がキャップ４６に密閉係
合させられる。次に、プライミング動作が、キャップに
接続された真空ポンプ５８を使用して実施される。

【０００４】ワイパーブレードの動作により、廃棄イン
ク、紙粒子が蓄積することになり、これらは周期的に除
去しなくてはならない。除去の方法は、様々なかき取り
及び収集システムを含んでいる。例えば、米国特許第
５，５５５，４６１号は、プリントヘッドから拭き取ら
れたインクが、ブレード端の溝を通過して、底部の端部
でワイパーパッドにより吸収される、セルフクリーニン
グワイパーブレードシステムを開示している。米国特許
第５，５５９，５３９号及び同第５，６５９，３４１号
はいずれも、ワイパーブレードが、引き込み位置から、
ブレードの先端がプリントヘッドのノズル面を横切って
拭き取る位置に動かされる、クリーニングワイパーブレ
ードシステムを開示している。米国特許第５，６１０，
６４１号はマルチカラープリントヘッドを清掃するため
のブレードクリーニングシステムを開示している。その
ブレードは、二つのカラーノズルのグループに対応する
部分に分けられている。それぞれの部分は、その色に適
切な拭き取り接触圧で拭き取りを行う。好ましい集積シ
ステムは、吸い取り紙のような機構を含んでいて、ワイ
パーブレードの端に接触して、蓄積されたインク及び紙
粒子を吸い取り器に毛管現象によって移す。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】吸い取り器を使用して
いるシステムでは、不揮発性インク残留物の集積による
吸い取り器の詰まりが、永い間の問題である。ワイパー
ブレードから吸い取り器に移されたインクは、吸い取り
器の孔の中に残る。インク中の揮発性物質の蒸発は、吸
い取り器を部分的に回復させるが、しかし時間が経つ
と、不揮発性物質が吸い取り器を詰まらせ、その実効性
を損なう。しかも、不揮発性物質の残留物の集積は、吸
い取り器の接触面でもっとも起こりやすい。吸い取り器
の接触面のタール状集積物は、更に、下側の吸い取り器
材料の大部分すなわち本体がインクを除去するのを妨げ
るように作用する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、第１の
実施例において、ワイパーブレード清掃装置は、圧力調
整器に接続されたマニホルドハウジング中に取り付けら
れた、焼結多孔性材料でつくられた吸い取り器から構成
される。その吸い取り器は、拭き取りサイクルの後ワイ
パーブレードの先端に接触するように配置されている。
拭き取りサイクルの間、負圧が吸い取り器部材に与えら
れて、インクをワイパーブレードの先端に接触する表面
から、吸い取り器本体を通して、マニホルドハウジング
の底部の溜め中に引き込んでいる。吸い取り器に移され
た物質のほとんどは、有効に、吸い取り器から取り除か
れ、吸い取り器を新たな吸い取り動作を可能にするよう
に相当に新鮮な状態にする。

【０００７】第２の実施例において、マニホルドハウジ
ングは、負圧又は正圧を選択的に供給する圧力調整器に
連結される。先ず、負圧が、拭き取りサイクルの後に与
えられて、前述のように吸い取り器本体を通してインク
残留物を引き込む。次に、正圧が生成されて、ワイパー
ブレードに対向する吸い取り器表面に残っているインク
を、その表面から排出させる。

【０００８】より詳しくは、本発明は、インクジェット
プリントヘッドのノズルの面で実行される拭き取りの動
作の後に、ワイパーブレードの先端を清掃する、ワイパ
ーブレード清掃装置に関し、本発明の装置は：前記ワイ
パーブレードに対向配置された吸い取り器部材と、前記
吸い取り器部材を前記ワイパーブレードの前記先端に接
触するように周期的に動かす手段と、前記ブレードの先
端に集積したインクの残留物が前記吸い取り器部材に移
されるように、前記接触の間、前記吸い取り器部材に負
圧を与える圧力調整器とを有することを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１はプリントヘッドカートリッ
ジ１６を支持するキャリッジ１４を組み込んだ先行技術
によるインクジェットプリンタ１０の一部分の側面から
の概略透視図である。カートリッジ１６は、ノズル面２
０に複数のノズル１９を持つプリントヘッド１８を含ん
でいる。そのノズルはインク容器２１に流体連結されて
いる。容器２１は黒色インクを含んでいる。プリントヘ
ッドカートリッジ１６は、プリントヘッド１８と容器２
１と関連のプリントヘッド駆動電子機器とを有する一体
的記録装置を形成する。

【００１０】カートリッジ１６は、キャリッジ１４に取
り外し可能に取り付けられて、矢印２４に示すようにガ
イドレール２２の上を前後に平行移動可能になってお
り、これによって、プリントヘッドカートリッジはキャ
リッジと同時に移動する。プリンタがプリントモードに
あるとき、キャリッジは、プリント領域２６（破線で示
す）を横切ってかつそれに平行に、前後に平行運動すな
わち往復運動を行い、そしてインク滴（図示せず）が、
紙等の記録媒体（図示せず）上にプリントヘッドのノズ
ルから、要求に応じて、選択的に放出される。記録媒体
は、情報が一度に一つのスワズずつプリントされるよう
に、プリント領域中を動かされる。キャリッジ１４の一
方向の各パスすなわち平行移動の間、記録媒体は静止し
ているが、各パスの終了時に、記録媒体は一つのプリン
トされたスワズの高さの距離にわたって、矢印２６の方
向にステップ駆動される。プリントヘッド１８は、例え
ば参考文献としてここに組み込まれている、米国特許第
４，５７１，５９９号および同第Ｒｅ．３２，５７２号
に開示されたもののような、公知の技術により形成され
る。キャリッジ駆動の詳細及び加熱抵抗器を駆動する電
子機器もまたこれらの参考文献に開示されている。

【００１１】プリンタの一方の側であって、プリント領
域の外側に、メンテナンスステーション３０がある。プ
リント動作の終了時あるいはプリンタ１０によるプリン
トモードの終了時に、キャリッジ１４は、最初、プリン
トヘッドのノズル面２０が拭き取られてインクやくずを
なくすように、取り付けられたワイパーブレード１３を
通して動かされる。

【００１２】キャリッジ１４は、所定の距離をガイドレ
ール２２に沿って引き続き動かされ、キャッピング／プ
ライミングステーション４０に入り、ここで、従来のよ
うに、プリントヘッドのノズル面２０が真空源の作用下
にキャップと密閉接触させられる。オプションとして、
プリンタコントローラ６０（図２）によって、キャップ
凹部の密閉空間の湿度を増大するために、プリントヘッ
ドが所定数のインク滴を放出させて、プライミング動作
を完成するのが好ましい。キャッピングステーションの
動作の詳細は、参考文献としてここに組み込まれてい
る、米国特許第５，３９６，２７１号に開示されてい
る。理解されるように、ブレード１３による拭き取りの
動作の後、揮発性及び不揮発性の物質はブレードの先端
１５に集積する。

【００１３】図２を参照すると、図１のプリンタの一部
の側面図が示されており、本発明による可動のワイパー
ブレード清掃装置５０が加えられている。図３に別体と
して示した装置５０は、好ましい実施例において、吸い
取り器マニホルドハウジング５４に固着させられた焼結
したポリエチレンの吸い取り器部材５２を含んでいる。
図示のように、部材５２の一部分は、ハウジング５４の
外側に延びている。ポート５６がハウジングの中に形成
されており、そして可撓性チューブ５８の一端がポート
５６に密閉的に挿入されている。チューブの他端は、シ
ステムコントローラ６０により制御される圧力調整器４
２に接続されており、圧力調整器４２は、ハウジング５
４及び部材５２に正圧あるいは負圧のどちらかを選択的
に供給する。図２は、装置５０がブレード１３の正反対
にあって、拭き取り動作の間カートリッジ１４が装置５
０とブレード１３の間を移動されるのに十分な距離、離
して示されている。ブレードの拭き取り動作の後、装置
５０は、図４に示されるようにワイパーブレード１３の
先端１５に接触するように、例えば、ソレノイド５７の
作動により動かされる。同時に、調整器４２からの負圧
がチューブ５８を通してハウジング５４にかけられる。
装置５０の移動及び調整器４２の動作はシステムコント
ローラ６０により制御される。

【００１４】圧力調整器の作用のもとで、拭き取り動作
の後にブレード上に残っているインク及び不用粒子５９
が、ブレードの先端１５から吸い取り器５２の本体中に
移される。吸い取り器のわずかな親水性のために、イン
クは、容易にその表面に引き出され、そして、真空の作
用のもとで、吸い取り器部材の本体を引き続き通って、
そこから出て、収集用溜め６１の中に滴下する。インク
の揮発性及び不揮発性の成分の約９０パーセントが、吸
い取り器を通って、溜め６１の中に集まることが見出さ
れている。従って、吸い取り器部材５２は、次の吸い取
り作用のために、相当に新鮮な状態に保たれる。

【００１５】吸い取り器の動き及びソレノイド５７の作
動は、当業界で知られているように、システムコントロ
ーラ６０のタイミング回路により制御される。

【００１６】図２〜４の実施例の変形例では、圧力調整
器４２が負圧（真空圧）及び正圧の両方を選択的に供給
するように改変される。吸い取り作用は上述のように進
行するが、負圧を与えた後に、正圧がマニホルドを通じ
て与えられ、吸い取り器に空気を通過させ、そしてブレ
ードの先端に対向する表面に残っているインクを排出す
る。この実施例は、気泡の発生やはねることを防ぐため
に、正圧のパルスを適切に選択することが必要である。

【００１７】吸い取り器部材５２は、拭き取り作用がワ
イパーブレードの先端を横切って実施されるのを可能に
するのに十分な剛性を持つ、親水性の多孔性材料で構成
することが好ましい。好ましい材料は多孔性のポリエチ
レンである。他の多孔性材料は、真空で補助された吸い
取り器を通るインクの動きを起こす親水性の特性を高め
るため、フッ素系界面活性剤で処理することも好まし
い。そして１つのみのワイパーブレードが開示されてい
るが、吸い取り器装置は、２つのワイパーブレードを含
んでいてもよく、各ブレードは、表面の特性がより広く
拭き取り接触するように修正されてもよい。

【００１８】

【発明の効果】要約すると、本発明は「受動的な」吸い
取り器システムがもつ多くの欠点に取り組んだものであ
る。第１に、本発明の改良吸い取り器装置は、それの機
能性を維持するために単なる蒸発に依存するのではな
く、ぬれたインクを吸い取り器から能動的に排出させ、
そこに捕らえられた不揮発性のインクの成分を大量に減
少させ、更に、吸い取り器の孔の中から紙くずのような
他の不用物も排出させる。更に、吸い取り器のシステム
は、真空はカートリッジのプライミングのために使用さ
れる真空ポンプから得られるので、費用を少し追加する
ことで実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ワイパーブレードを含むメンテナンスステーシ
ョンを持つ、先行技術によるインクジェットプリンタの
概略の正面の立面図である。

【図２】本発明によるワイパーブレード清掃装置を含む
プリンタの側面図である。

【図３】図２の清掃装置の透視図である。

【図４】ワイパーブレードの先端と接触している図２の
清掃装置の側面図である。

【符号の説明】

１０ インクジェットプリンタ １３ ブレード １４ キャリッジ １５ ブレードの先端 １６ プリントヘッドカートリッジ １８ プリントヘッド １９ ノズル ２０ ノズル面 ２１ 容器 ２２ ガイドレール ２６ プリント領域 ３０ メンテナンスステーション ４０ キャッピング／プライミングステーション ４２ 圧力調整器 ５０ ワイパーブレード清掃装置 ５２ 吸い取り器部材 ５４ マニホルドハウジング ５６ ポート ５７ ソレノイド ５８ 可撓性チューブ ６０ プリンタコントローラ ６１ 溜め

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム エル キング アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14609 ロチェスター グレン パークウェイ 30

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクジェットプリントヘッドのノズル
   面に実施される拭き取り動作の後にワイパーブレードの
   先端を清掃するワイパーブレード清掃装置において、 前記ワイパーブレードに対向配置された吸い取り器部材
   と、 前記吸い取り器部材を、前記ワイパーブレードの前記先
   端に接触するように、周期的に動かす手段と、 前記ブレードの先端に集積したインクの残留物が前記吸
   い取り器部材に移されるように、前記接触の間、前記吸
   い取り器部材に負圧を与える圧力調整器とを有すること
   を特徴とする装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、前記圧
   力調整器は、最初にインクの残留物を吸い取り器部材に
   移し次に前記先端に対向する側の前記吸い取り器部材の
   表面に残っているインク残留物を排出するよう、順次、
   負圧の後に正圧を与えることを特徴とする装置。
3. 【請求項３】 インクジェットプリントヘッドのノズル
   面を清掃する装置において、 キャリッジに取り付けられたプリントヘッドと、 前記キャリッジをプリント領域からメンテナンスステー
   ションに移動させる手段と、 拭き取りサイクルの間、プリントヘッドのノズル面を拭
   き取って、該拭き取り動作によって先端にインク残留物
   を形成するワイパーブレードと、 拭き取りサイクルの後に前記ブレードの先端に周期的に
   接触させられる、多孔性吸い取り器部材と、 前記インク残留物を前記ワイパーの先端から前記吸い取
   り器部材に移させるように、負圧を前記吸い取り器部材
   に与えるための圧力調整器とを有することを特徴とする
   装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の装置において、前記吸
   い取り器部材はハウジングに据え付けられており、前記
   圧力調整器は前記負圧を前記ハウジングの内部に与える
   ことを特徴とする装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の装置において、前記ハ
   ウジングは更に溜めを含み、前記負圧は、前記吸い取り
   器部材に、インク残留物が前記溜め中に沈積するように
   前記部材を通して完全に泳動するのに十分な時間の間、
   与えられることを特徴とする装置。