JP6535621B2 - インクジェットプリンタのプリントヘッドを洗浄する方法及び装置 - Google Patents

Description

本開示は、一般にインクジェットプリンタに関し、より詳細には、パージされたインクをプリントヘッドから除去するために、インクジェットプリンタで使用されるシステムに関する。

一般に、インクジェットプリンタは、液体インクの滴を受像部材の表面上に吐出する、少なくとも１つのプリントヘッドを含む。非ダイレクトプリンタ即ちオフセットプリンタでは、インクジェットは、インク画像が印刷媒体に転写される前に、回転する金属ドラム、又は無端ベルト等の回転する受像部材の表面上に、インクを吐出する。ダイレクトプリンタでは、インクジェットは、印刷媒体上に直接インクを吐出する。印刷媒体は、シート又は連続ウェブの形態であってもよい。

インクジェットプリンタでは、プリントヘッドは、面板の開口の配列に１対１対応で流体接続されたエジェクタの配列で構成されている。エジェクタは通常、エジェクタとエジェクタが接続された開口との間のチャンバから、１つ以上のインクの滴を吐出するように作動させられる、圧電装置又は熱装置である。ときには、インクの粘度、塵、又は他の問題が、開口、チャンバ、又はチャンバへのインクの供給を、部分的に又は完全に遮断する場合がある。エジェクタが接続された開口を通してインク滴を噴射するエジェクタの能力を復元するために、プリントヘッドがパージされる。パージとは、プリントヘッド内のチャンバを通してインクを押し出し、プリントヘッドの開口からインクを射出させる、プリントヘッド内の空圧システムと結合した圧力源を指す。この射出されたインクは、プリントヘッドから離れるのに十分な圧力で放出されるわけではなく、むしろプリントヘッドの面板上に残る。

パージされたインクをプリントヘッドの面板から除去するために、インクを加熱するか、ワイピンクするか、又は面板から吸引する様々なシステムが開発されている。インクには、インクがプリントヘッドの面板から除去されることを特に困難にする特別な特性を有するものがある。例えば、プリンタには、磁気インクを吐出するプリントヘッドを含むものがある。これらの磁気インクは、周囲の空気に晒されると迅速に乾く溶媒と、面板に固着する場合がある金属粒子とを含む。インクの除去を困難にする特別な特性を有するパージされたインクを除去するシステムを改良することが有益である。

本明細書に開示されるプリンタは、ほとんどいかなるタイプのパージされたインクをも、プリントヘッド面から除去するシステムを含む。このプリンタは、受像面がプロセス方向に複数のプリントヘッドを通過する場合に、受像面の幅にわたって、クロスプロセス方向にインクを吐出するように配置された複数のプリントヘッドであって、アクチュエータに動作可能に接続されており、アクチュエータが、複数のプリントヘッドを、クロスプロセス方向に、受像面を越えて移動させるように構成されているプリントヘッドと、洗浄流体、少なくとも１つのワイパ、及び少なくとも１つのワイパに動作可能に接続された少なくとも１つのアクチュエータを保持するように構成されたリザーバを有するワイパモジュールであって、少なくとも１つのワイパが、少なくとも１つのワイパを、リザーバ内に保持された洗浄流体内に入るように回転させ、かつ少なくとも１つのワイパが、複数のプリントヘッドが受像面を通過した後で、複数のプリントヘッドに接触できる位置に回転させるように構成されているワイパモジュールと、複数のキャップであって、各キャップが、複数のプリントヘッドが複数のキャップに対向して配置された場合に、複数のプリントヘッドのうちのあるプリントヘッドと整列するように構成されており、各キャップが、各キャップによって覆われたプリントヘッドをパージすることを可能にし、かつ各キャップを、各キャップによって覆われたプリントヘッドから引き離すことを可能にする目的で、キャップと整列したプリントヘッドの表面を覆うために、各キャップを移動させることを可能にするように、アクチュエータに動作可能に接続されているキャップと、容量と、収容器の幅にわたって配置されたワイパとを有する収容器であって、複数のプリントヘッドが複数のキャップと対向して配置された場合に、ワイパを、複数のプリントヘッドを横切って移動させるために、収容器を、プロセス方向とは反対の方向に動かすことを可能にするように、アクチュエータに動作可能に接続されており、ワイパが、各プリントヘッドの表面と接触することなく、パージされた複数のプリントヘッドの各プリントヘッドから、ワイパがパージされたインクの一部を除去することができるように配置されている収容器と、複数のプリントヘッドに動作可能に接続されたアクチュエータに対して動作可能に接続されたコントローラであって、アクチュエータが、収容器に動作可能に接続されており、アクチュエータが、複数のキャップに動作可能に接続されており、かつ少なくとも１つのアクチュエータが、少なくとも１つのワイパに動作可能に接続されているコントローラとを含む。コントローラは、複数のプリントヘッドを、受像面と対向する位置から、複数のキャップと対向する位置に移動させるために、複数のプリントヘッドに動作可能に接続されたアクチュエータを作動させ、パージされた複数のプリントヘッドのうちのいくつかのプリントヘッドに応じて、複数のプリントヘッドのうちの各プリントヘッドの表面を覆い、かつ複数のキャップのうちのいくつかのキャップを、複数のプリントヘッドのうちの各プリントヘッドの表面から離れた方に移動させるために、複数のキャップのうちのいくつかのキャップを移動させるように、複数のキャップに動作可能に接続されたアクチュエータを作動させ、複数のプリントヘッドからパージされたインクの一部を除去し、かつインクの除去された一部が、収容器内に落ちることを可能にするために、収容器を、複数のキャップと、複数のプリントヘッドとの間に移動させるように、収容器に動作可能に接続されたアクチュエータを作動させ、ワイパを、リザーバ内の位置から、少なくとも１つのワイパが、複数のプリントヘッドのうちのいくつかのプリントヘッドに接触することを可能にする位置に移動させるように、少なくとも１つのワイパに動作可能に接続されたアクチュエータを作動させ、複数のプリントヘッドのうちのプリントヘッドの表面から、インクを除去する目的で、複数のプリントヘッドが、ワイパモジュールを越えて移動する際に、少なくとも１つのワイパが、複数のプリントヘッドのうちのいくつかのプリントヘッドの表面に接触することを可能にし、かつ複数のプリントヘッドを、受像面と対向する位置に戻すために、複数のプリントヘッドが、ワイパモジュールを越えて移動するように、複数のプリントヘッドに動作可能に接続されたアクチュエータを作動させるように構成されている。

インクジェットプリンタを操作する方法により、ほとんどいかなるタイプのパージされたインクも、プリントヘッド面から除去することができる。この方法は、複数のプリントヘッドを、受像面と対向する位置から、複数のキャップと対向する位置に移動させるために、複数のプリントヘッドに動作可能に接続されたアクチュエータをコントローラで作動させることと、パージされた複数のプリントヘッドのうちのいくつかのプリントヘッドに応じて、複数のプリントヘッドのうちの各プリントヘッドの表面を覆い、かつ複数のキャップのうちのいくつかのキャップを、複数のプリントヘッドのうちの各プリントヘッドの表面から離れた方に移動させるために、複数のキャップのうちのいくつかのキャップを移動させるように、複数のキャップに動作可能に接続されたアクチュエータをコントローラで作動させることと、パージされたインクの一部を複数のプリントヘッドから除去し、かつインクの除去された一部が、収容器内に落ちることを可能にするために、収容器を、複数のキャップと、複数のプリントヘッドとの間に移動させるように、収容器に動作可能に接続されたアクチュエータをコントローラで作動させることと、少なくとも１つのワイパを、リザーバ内の位置から、少なくとも１つのワイパが、複数のプリントヘッドのうちのいくつかのプリントヘッドに接触することを可能にする位置に移動させるように、少なくとも１つのワイパに動作可能に接続されたアクチュエータをコントローラで作動させることと、複数のプリントヘッドのうちのプリントヘッドの表面から、インクを除去する目的で、複数のプリントヘッドが、少なくとも１つのワイパを越えて移動する際に、少なくとも１つのワイパが、複数のプリントヘッドのうちのいくつかのプリントヘッドの表面に接触することを可能にし、かつ複数のプリントヘッドを、受像面と対向する位置に戻すために、複数のプリントヘッドが、少なくとも１つのワイパを越えて移動するように、複数のプリントヘッドに動作可能に接続されたアクチュエータをコントローラで作動させることとを含む。

図１は、インクジェットプリンタのプリントヘッドから、ほとんどいかなるタイプのパージされたインクをも除去するように構成されたシステムのブロック図である。 図２Ａは、図１のシステムで使用されるプリントヘッドシーリングシステム及びパージトレイの図である。 図２Ｂは、図２Ａに示されるプリントヘッドシーリングシステムを覆った場合の、図２Ａのパージトレイの図である。 図３は、プリントヘッド面からインクをワイピングする、図２Ａのパージトレイのワイパの図である。 図４は、図１に示されるシステムのワイパモジュールの概略図である。 図５は、図４のワイパモジュールで使用されるワイパの詳細な図である。 図６は、図４のワイパモジュール内のワイパを回転させるアクチュエータの側面図である。 図７は、プリントヘッドをパージしかつ洗浄するための、図１のシステムを使用するプロセスの流れ図である。 図８は、図１のシステムを使用するために適応させることができる、従来技術によるプリンタの図である。

本明細書に開示されるシステム及び方法の環境、並びにこのシステム及び方法の詳細に対する全般的な理解のために、図面を参照する。図面では、同様の参照数字が、同様の要素を示すために、図面を通して使用されている。

本明細書で使用される場合、「プリンタ」という用語は、１つ以上の着色剤を用いて印刷媒体上に画像を生成するように構成された、いかなる装置をも指す。プリンタの一般的な例としては、電子写真プリンタ及びインクジェットプリンタが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。様々なプリンタの実施形態において、印刷画像を様々なパターンで形成するために、インク又はトナー等の１つ以上のマーキング材料を使用する。本明細書における「受像面」は、イメージングドラム、イメージングベルト、又は紙を含む様々な印刷媒体等の、マーキング材料を受けるいかなる表面をも指す。本明細書で使用される場合、「マーキング材料」という用語は、印刷画像を基板上に形成するために基板上に堆積させられた物質を指す。マーキング材料は、例えば水性インクもしくは相変化インクのようなインク、電子写真現像剤もしくはトナー粒子、又は画像を基板上に形成するために使用されるいかなる他の物質であってもよい。「基板」という用語は、印刷画像を保持する紙等の印刷媒体を指す。いくつかの実施形態では、プリンタは、デジタルプリンタである。デジタルプリンタにより、オペレータが、画像データを設計し、かつ修正し、例えば、市販の画像編集ソフトウェアを使用して、基板上に印刷された画像を容易に変更することが可能になる。

連続送りプリンタ又は「ウェブ」プリンタは、紙等の連続ウェブ印刷基板上に、画像を生成する。いくつかの構成では、連続送りプリンタは、個々に切断されたシートの代わりに、プリンタを継続的に通過する大きく重い紙のロールから、画像基板材料を受け取る。紙ロールは、通常、予め切断されたシートよりも、印刷されたページ当たりのコストを抑えて提供され得る。このようなロールのそれぞれにより、確定した幅で、紙印刷基板が細長く供給される。連続用紙又はコンピュータ形式のウェブ基板が、基板の端部の送り孔に係合するフィーダを有するいくつかのプリンタで使用され得る。媒体ウェブ上に画像が形成された後、１つ以上の切断装置が、ウェブを、様々な大きさの個々のシートに分離する。いくつかの実施形態では、多数の画像を適時にかつ費用効率よく印刷するために、連続送り印刷システムを使用する。本明細書で使用される場合、「磁気インク」という用語は、液体媒体又は相変化媒体内に、磁性粒子の懸濁液を含むインクを指す。磁気インクには、水性溶媒又は有機系溶媒中に、酸化鉄等の粒子の懸濁液を含むものがある。

図８は、直接印刷式連続媒体型水性インクジェットプリンタ５の簡略化された概略図であり、このプリンタは、様々な水性インクを用いて画像を印刷するように構成されている。媒体供給及び処理システムは、ウェブローラ８に取り付けられたメディアのスプール１０等の媒体源から、長い（即ち、実質的に連続した）ウェブ状の媒体Ｗによる「基板」（紙、プラスチック、又は他の印刷可能な材料）を供給するように構成されている。基板の１つの一般的なタイプは、非コート紙である。非コート紙は、セルロース繊維のマトリックスを含んでいる。非コート紙は多孔性であり、紙に印刷される液体インクを含む液体を吸収することができる。プリンタ５は、供給ローラ８、媒体調整器１６、印刷ステーション即ち印刷ゾーン２０、及び巻き戻しユニット９０を含む。媒体源１０は、ローラ１２及びローラ２６の幅を実質的に覆う幅を有しており、それらの上を媒体は、プリンタを通って進む。巻き戻しユニット９０は、プリンタからの除去及び後続処理のために、巻き取りローラにウェブを巻き取るように構成されている。

媒体を、媒体源１０から必要に応じてほどき、１つ以上のローラを回転させる、図示されていない様々なモータによって繰り出すことができる。媒体調整器は、ローラ１２及び予熱器１８を含む。ローラ１２は、媒体が経路に沿ってプリンタを通過する際に、ほどけていく媒体の張力を制御する。予熱器１８は、ウェブを初期の所定温度に至らせる。初期の所定温度は、印刷される媒体のタイプ、並びに使用されているインクのタイプ、色、及び数に対応する所望の画像特性に応じて選択される。予熱器１８は、接触熱、放射熱、伝導熱、又は対流熱を使用して、媒体を目標予熱温度に至らせることができる。目標予熱温度は、１つの実際的な実施形態では、約３０℃から約７０℃の範囲にある。

媒体は、一連のプリントヘッドユニット２１Ａ、及びプリントヘッドユニット２１Ｂを含む印刷ゾーン２０を通って搬送される。プリントヘッドユニットのそれぞれは、媒体の幅を横断して効果的に延び、インクを、直接的に（即ち、中間部材又はオフセット部材を使用することなく）、移動する媒体に置くことができる。プリントヘッドユニット２１Ａ及びプリントヘッドユニット２１Ｂのそれぞれは、媒体ウェブ１４の上でクロスプロセス方向に千鳥配列で配置された、複数のプリントヘッドを含む。一般に知られているように、プリントヘッドのそれぞれは、単一の色のインクを吐出することができ、通常それぞれのインクに対して１つが、プリンタ５で使用される。本明細書で使用される場合、「液体インク」とは、溶媒としての水と共に生成されたインクを指しており、インクエマルジョン、インク懸濁液、インク溶液等を含むが、これらに限定されるものではない。図８に示された構成では、プリントヘッドユニット２１Ａ及びプリントヘッドユニット２１Ｂが、液体インクを媒体ウェブ１４上に吐出する。これらのプリントヘッドユニットは、多色印刷のために異なる色の液体インクを吐出する、千鳥配列に配置された複数のプリントヘッドを含むことができる。印刷ゾーン２０では、媒体ウェブ１４が、プロセス方向Ｐに向かって、プリントヘッドユニット２１Ａ及びプリントヘッドユニット２１Ｂを通過し、液体インクを受け取る。

プリンタのコントローラ５０は、ウェブがプリントヘッドを越えて移動する際のウェブの位置を計算するために、エンコーダから速度データを受信する。エンコーダは、ローラに近接して取り付けられており、ローラは、プリントヘッドユニット２１Ａ及びプリントヘッドユニット２１Ｂの反対側の、経路の一部におけるどちらかの側に配置されている。コントローラ５０は、プリントヘッドユニットのプリントヘッドによって吐出される異なる色が、信頼できる精度で、非磁性インクパターンの登録のために吐出され、単色画像又は多色画像を媒体上に形成することができるように、プリントヘッドのインクジェットを作動させるためのタイミング信号を生成するために、これらのデータを使用する。発射信号によって作動したインクジェットは、コントローラ５０によって処理された画像データと一致する。画像データは、プリンタに送信されるか、プリンタの部品であるスキャナ（不図示）によって生成されるか、そうでなければ電子的又は光学的に生成されてからプリンタに送られ得る。様々な代替的実施形態では、プリンタ５が、数が異なるプリントヘッドユニットを含み、様々な異なる色のインクを印刷することができる。

媒体経路に沿って印刷ゾーン２０を過ぎると、媒体ウェブは、ガイドローラ２６をわたり、１つ以上の「ミッドヒータ」３０の方に移動する。ミッドヒータ３０は、接触熱、放射熱、伝導熱、及び／又は対流熱を使用して、媒体及び媒体上のインクの温度を制御することができる。ミッドヒータ３０は、媒体上のインクがスプレッダ４０を通して送られた場合、媒体上に置かれたインクを、所望の特性に適した温度に至らせる。ミッドヒータ３０を過ぎると、定着アセンブリ４０が、熱、圧力、又は両方を媒体に加え、画像を媒体に定着させるように構成されている。定着アセンブリ４０は、加熱加圧ローラ又は非加熱加圧ローラ、放射ヒータ、加熱ランプ等を含む、画像を媒体に定着させるためのいかなる適切な機器又は装置をも含む。図８の実施形態では、定着アセンブリは、画像側ローラ４２及び加圧ローラ４４を含む。これらのローラは、所定の圧力、及びいくつかの実施形態においては熱を、媒体ウェブに対して加える。いずれかのローラが、発熱体４６等の熱素子を含み、ウェブを、画像をウェブ上に形成するために使用される液体インクのタイプに適した範囲の温度に至らせることができる。

定着アセンブリ４０はまた、画像側ローラ４２に関連付けられた洗浄／給油ステーション４８を含む。ステーション４８は、洗浄を行い、かつ／又は何らかの剥離剤もしくは他の材料の層をローラの表面に塗布する。剥離剤材料は、粘度が約１０センチポアズ〜約２００センチポアズのアミノシリコーン油であってよい。必要とされる油はほんの少量であり、媒体によって保持されるオイルは、Ａ４サイズの１ページ当たり約１ｍｇ〜約１０ｍｇのみである。一実施形態では、ミッドヒータ３０及び定着アセンブリ４０が、組み合わされて単一のユニットになり、これらのそれぞれの機能が、媒体の同じ部分に対して同時に発生するようにすることができる。別の実施形態では、媒体が、インクの拡散が可能になるように印刷されるために、高温に維持される。

媒体経路を通って通路を過ぎると、印刷された媒体を、システムから取り除くため、ローラに巻き取ることができる。巻き戻しユニット９０は、プリンタ５からの除去及び後続処理のために、巻き取りローラに、印刷された媒体ウェブを巻き取る。代替的には、媒体は、媒体等の切断、製本、照合、及び／又はホチキス止め等の作業を実施する、他の処理ステーションに導かれ得る。

プリンタ５の様々なサブシステム、構成要素、及び機能の操作及び制御は、コントローラ５０の補助で実施される。コントローラ５０は、プログラムされた命令を実行する汎用プログラマブルプロセッサ、又は専用プログラマブルプロセッサと共に実現され得る。プログラムされた機能を実施するのに必要な命令及びデータは、プロセッサ又はコントローラと関連付けられたメモリに格納される。プロセッサ、プロセッサのメモリ、及びインターフェース回路は、コントローラ及び／又は印刷エンジンを、前述した機能、及び後述する処理を実施するように構成する。これらの構成要素は、印刷回路カードに設けられるか、又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）内の回路として設けられ得る。回路のそれぞれは、別個のプロセッサと共に実現され、又は複数の回路が、同じプロセッサ上で実現され得る。代替的には、回路は、ディスクリート部品、又はＶＬＳＩ回路に設けられる回路と共に実現され得る。また、本明細書で説明される回路は、プロセッサ、ＡＳＩＣ、ディスクリート部品、又はＶＬＳＩ回路の組み合わせと共に実現され得る。

プリントヘッドユニット２１Ａ及びプリントヘッドユニット２１Ｂのプリントヘッドから、インクをパージし、かつ洗浄するために、パージ及びワイプシステム２００が開発されている。このシステム２００は、図１に示されている。このシステムは、プリントヘッドアセンブリ２０４、ワイパアセンブリ２０８、プリントヘッドシールアセンブリ２１２、パージトレイ２１６、及びコントローラ４２８を含む。プリントヘッドアセンブリ２０４は、プリントユニット２１Ａ又はプリントユニット２１Ｂ内に配置された複数のプリントヘッドの配列である。ウェブ２２０は、プリントヘッドアセンブリを越えて移動する。プリントヘッド２５０は、従来から知られているプリンタに設けられたもののように、千鳥配列のプリントヘッド配列で構成されている。この千鳥配列のアセンブリにより、約４．５インチのクロスプロセス幅を有するプリントヘッドが、１７．５インチのクロスプロセス方向の幅のウェブ２２０に、６００ドット／インチ（ｄｐｉ）で印刷することが可能になる。アクチュエータ２０６は、プリントヘッドアセンブリ２０４に動作可能に接続されており、図のアセンブリ２０４の隣の矢印によって示されているように、アセンブリを双方向に移動させる。

ワイパアセンブリ２０８は、４つのアクチュエータ２４０を含み、４つのアクチュエータ２４０のそれぞれは、回転シャフト２２４により、回転可能なカム２２８に動作可能に接続されている。カムは、以下で説明されるように、ワイパと共に構成されている。アクチュエータは、カム２２８の下方の洗浄流体のリザーバを通って、その後各ワイパが、プリントヘッドアセンブリ２０４の単一の列における２つのプリントヘッドの表面をワイピングすることができる位置まで、ワイパを回転させるように動作する。除去されたインクは、リザーバ内に落ちる。リザーバは、床が傾斜しており、これにより、除去されたインクを、床に沿ってドレーン２３６に滑らせることが可能になる。洗浄流体は、供給ポート２３２を通ってリザーバに供給される。プリントヘッドシールアセンブリ２１２は、シーリングキャップを含み、シーリングキャップは通常、シリコーン等の適合性材料から作られる。これらのキャップは、アクチュエータ２１８に動作可能に接続されており、アクチュエータ２１８は、プリントヘッドアセンブリ２０４が、プリントヘッドシールアセンブリと対向する位置に移動した場合、キャップを持ち上げ、プリントヘッドの表面と係合させる。その後、圧力が、プリントヘッドの内部リザーバ、マニホールド、及びチャネルに加えられ、インクが、プリントヘッドを通してプリントヘッドの表面に押し出される。その後、シーリングキャップは、アクチュエータ２１８によって下降し、パージトレイ２１６に動作可能に接続されたアクチュエータ２６０が、パージトレイ２１６を、シーリングキャップアセンブリ２１２とプリントヘッドアセンブリ２０４との間に移動させるために、コントローラ４２８によって操作されることが可能になる。ワイパ２４４は、プリントヘッドアセンブリ２０４のプリントヘッド２５０の表面に近接するが接触しないように、パージトレイ２１６内に設けられている。アセンブリ２０４がシールアセンブリ２１２と対向する際に、トレイ２１６のワイパ２４４が、パージ後、プリントヘッドの表面に残存する大部分の量のインクを除去する。パージトレイ２１６の床は、除去されたインクが、ドレーン２４８に流体接続された廃液収容器に集まるように、ドレーン２４８に向かって傾斜している。

図１のシステムは、パージ動作を実施するために、以下のように作動する。パージ動作は、コントローラ４２８から始まる。コントローラ４２８は、プリントヘッドアセンブリをワイパアセンブリ２０８を越えて移動させるために、アクチュエータ２０６を作動させる。一方でコントローラ４２８は、ワイパを洗浄流体リザーバ内に配置するために、カムが回転するようにアクチュエータ２４０を作動させる。コントローラ４２８は、プリントヘッドアセンブリ２０４がシーリングキャップアセンブリ２１２と対向した場合に、プリントヘッドアセンブリ２０４を停止させる。コントローラ４２８が、アクチュエータ２１８を作動させ、プリントヘッド面を封止するためにキャップ２２０を上昇させた後、インクが、プリントヘッドからパージされる。その後、コントローラ４２８は、アクチュエータ２１８を作動させ、シーリングキャップを下降させる。そしてコントローラは、アクチュエータ２６０を作動させ、パージトレイを、シーリングキャップアセンブリ２１２とプリントヘッドアセンブリ２０４との間の位置に移動させる。パージトレイが、プリントヘッドアセンブリに対向する位置に移動した際、ワイパ２４４が、プリントヘッド面に残存するパージされたインクの大部分を除去する。コントローラ４２８は、アクチュエータ２６０を作動させ、パージトレイを元の位置に戻す。この戻る際に、ワイパ２４４が、プリントヘッド面からインクを再度除去する。トレイ２１６が元の位置に戻ると、コントローラ４２８は、アクチュエータ２４０を作動させ、カム２２８を回転させる。このため、ワイパが、印刷位置へのプリントヘッドの復路に配置される。コントローラ４２８が、アクチュエータ２０６を作動させ、プリントヘッドアセンブリ２０４を印刷位置に戻す際、プリントヘッドアセンブリは、カム２２８のワイパを越え、ワイパは、プリントヘッドの表面に接触する。ワイパにおける洗浄流体と結びつけられたワイピング動作により、残存するパージされたインクが、プリントヘッド面から除去される。プリントヘッドアセンブリが、開始した印刷位置に到達すると、コントローラ４２８は、プリントヘッドアセンブリ２０４を停止させ、パージ作業が完了する。プリントヘッドアセンブリは、この時点で印刷の準備ができている。

図２Ａは、シーリングキャップアセンブリ２１２及びパージトレイ２１６の詳細を示している。ワイパアセンブリ２０８は、シーリングキャップアセンブリ２１２と整列しているものとして示されている。８つのシーリングキャップ２２０が、プリントユニット２１Ａ又はプリントユニット２１Ｂのうち１つのプリントヘッドの配列に対応する構成で、シーリングキャップアセンブリ２１２内に示されている。アクチュエータ２６０は、ベルト駆動システム２６４に動作可能に接続されており、パージトレイを、図２Ａに示される位置と、図２Ｂに示される位置との間で移動させる。図２Ａでは、ワイパ２４４は、トレイを見やすくするために示されていない。トレイ２１６は、シーリングキャップアセンブリ２１２に最も近い側から、ドレーン２４８に向けて下がるように傾斜している。図２Ｂでは、パージトレイ２１６が、シーリングキャップアセンブリ２１２を覆っている。したがって、トレイ２１６が、図２Ｂに示された位置に移動し、その後図２Ａの位置に戻ることにより、ワイパ２４４が、プリントヘッドの表面から、大部分の量のパージされたインクを除去することができる。図３に示されるように、ワイパ２４４は、パージされたインクが広がるプリントヘッド２５０の表面に接触しない。トレイ２１６が、図３の矢印の方向に移動すると、ワイパ２４４は、プリントヘッド面に直ぐ隣のインクを除いて、パージされたインクを除去する。このインクは後に、ワイパアセンブリ２０８によって除去される。

ワイパモジュール２０８が、図４に非常に詳細に示されている。モジュール２０８は、洗浄流体源４１６及び廃液収容器４２０に流体接続されている容器４０４を含む。ワイパモジュールが、パージされたインクをプリントヘッド面から除去することが困難な特性を有するインクを使用するプリンタに取り付けられた実施形態では、容器４０４は、インクを除去するのに特に適した流体を収容する。例えば、容器４０４内の流体は、Ｄｉｖｅｒｓｉｆｙ Ｎａｎｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ［市、州］によって販売され、部品番号［ｘｘｘｘｘ］によって表される磁気インク等の磁気インクを洗浄するために特別に設計された流体であってもよい。流体レベルセンサ４２４がまた、容器４０４内の洗浄流体のレベルを監視する。図４に示されるアセンブリでは、容器４０４は、洗浄流体供給源４１６から蠕動ポンプ４１２のうち１つを介して供給される、ある量の洗浄流体を保持するように構成されている。コントローラ４２８は、容器４０４内の洗浄流体が低レベルに達したことを示すセンサ４２４からの信号に応じて、蠕動ポンプ４１２を作動させる。また、コントローラ４２８は、容器４０４内の洗浄流体のレベルが過充填レベルに達したことを示す信号を生成する発生センサ４２４に応じて、他の蠕動ポンプ４１２を作動させる。蠕動ポンプ４１２の動作により、洗浄流体が容器４０４のリザーバから除去され、洗浄流体は、廃液収容器４２０に導かれる。図４は、容器４０４の片側でアクチュエータ２４０に接続されたコントローラ４２８を示しているが、別の側でも２つのアクチュエータに接続されている。しかしこれらの接続部は、図を簡略化するために示されていない。各アクチュエータ２４０は、シャフト２２４のうち１つにより、カム２２８のうち１つに接続されている。コントローラ４２８は、プリントヘッドがシーリングキャップアセンブリ２１２に到達するように、ワイパアセンブリ２０８の上を移動する際に、アクチュエータを作動させ、カムを回転させる。このため、カムに接続されたワイパ４０８が、容器４０４の洗浄流体内に配置される。コントローラ４２８はまた、プリントヘッドが印刷位置に戻される前に、アクチュエータ２４０を作動させてカムを回転させ、プリントヘッドを洗浄するためにワイパ２４４を配置する。

図５は、ワイパ４０８の１つの構成を示している。ワイパ４０８は、ベース４８０を有しており、ベース４８０から２つのワイパブレード４８４が延びる。ベース及びワイパブレードは、硬質ゴム又はシリコーン等のエラストマー材から作ることができる。カラー４５０は、金属から作ることができ、２つのワイパブレード４８４間の領域内に嵌合する。カラー４５０は、ねじ４５４を受け止める２つの開口を有しており、ねじ４５４は、ワイパ４０８をカム２２８に固定するために、カム２２８のねじ山が切られた開口にねじ込まれる。金属カラーは、ブレード４８４をワイパ４０８に接するプリントヘッド面の移動に対してより弾力的にするために、ブレード４８４を強化する。ワイパ４０８は、２つのワイパブレード４８４を有するものとして示されているが、単一のワイパブレード又はより多くのワイパブレードが提供され得る。

容器４０４の端面図が、図６に部分破断図で示されている。容器４０４には、傾斜した床６１６が形成されている。ポート２３２が、洗浄流体を容器内に供給するために、斜面の高い側に設けられており、ドレーン２３６は、パージされたインクと共に流体を除去するために、低い側に設けられている。図６の図はまた、２つのアクチュエータ２４０を示している。各アクチュエータは、ステッピングモータと共に実現されることができ、シャフト２２４と共に回転するホイール６０８を有する。ホイール６０８は、ノッチ６１２及びセンサ６０４を含む。センサ６０４は、ノッチ６１２の存在を検知し、ワイパ４０８がプリントヘッド面をワイピングする位置にあるときを検知する。アクチュエータによって実施されるステップの所定数を数えることにより、センサは、アクチュエータ２４０によって操作されるカム２２８が、ワイパ４０８を容器４０４の洗浄流体内に配置したときを判定する。その後、アクチュエータ２４０の動作は、プリントヘッド面を洗浄するための位置にワイパ４０８を移動する必要が生じるまで停止する。センサ６０４は、光センサ、又はホイール６０８のノッチ６１２を検知することができる他の適切なタイプのセンサであってもよい。

図７は、プリントヘッドをパージし、パージされたインクをプリントヘッドの表面から取り除くための、プリンタ５を操作するプロセス７００を示している。プロセス７００は、説明のために、図１のプリンタ５を用いて説明される。プロセス７００は、連続媒体プリンタ５を参照して説明されるが、カットシート媒体プリンタを含む他の印刷装置が、プロセス７００を作動させかつ実施するように構成され得る。プロセス７００は、上述のコントローラ４２８等のコントローラを指しており、プロセス７００により、コントローラに動作可能に接続されたメモリ内に格納されたプログラム命令が実行され、コントローラが、プリンタの１つ以上の部品を作動させ、このプロセスに記載された特定の機能又は作用が実施される。

プロセス７００では、パージ動作が、コントローラ４２８から始まる。コントローラ４２８は、プリントヘッドアセンブリをワイパアセンブリ２０８を越えて移動させるために、アクチュエータ２０６を作動させる。一方でコントローラ４２８は、ワイパを洗浄流体リザーバ内に配置するために、カムが回転するようにアクチュエータ２４０を作動させる（ブロック７０４）。コントローラ４２８は、プリントヘッドアセンブリ２０４がシーリングキャップアセンブリ２１２と対向した場合に、プリントヘッドアセンブリ２０４を停止させる。コントローラ４２８は、アクチュエータ２１８を作動させ、プリントヘッド面を封止するためにキャップ２２０を上昇させた後、インクが、プリントヘッドからパージされる（ブロック７１２）。その後、コントローラ４２８は、アクチュエータ２１８を作動させ、シーリングキャップを下降させる。そしてコントローラは、アクチュエータ２６０を作動させ、パージトレイを、シーリングキャップアセンブリ２１２とプリントヘッドアセンブリ２０４との間の位置に移動させる（ブロック７１６）。パージトレイが、プリントヘッドアセンブリに対向する位置に移動した際、ワイパ２４４が、プリントヘッド面に残存するパージされたインクの大部分を除去する。コントローラ４２８は、アクチュエータ２６０を作動させ、パージトレイを元の位置に戻す。この戻る際に、ワイパ２４４が、プリントヘッド面からインクを再度除去する（ブロック７２０）。トレイ２１６が元の位置に戻ると、コントローラ４２８は、アクチュエータ２４０を作動させ、カム２２８を回転させる。このため、ワイパが、印刷位置へのプリントヘッドの復路に配置される（ブロック７２４）。コントローラ４２８が、アクチュエータ２０６を作動させ、プリントヘッドアセンブリ２０４を印刷位置に戻す際、プリントヘッドアセンブリは、カム２２８のワイパを越えて移動し、ワイパは、プリントヘッドの表面に接触する（ブロック７２８）。ワイパにおける洗浄流体と結びつけられたワイピング動作により、残存するパージされたインクが、プリントヘッド面から除去される。プリントヘッドアセンブリが、開始した印刷位置に到達すると、コントローラ４２８は、プリントヘッドアセンブリ２０４を停止させ、パージ作業が完了する。プリントヘッドアセンブリは、この時点で印刷の準備ができている。

Claims (15)

1. 受像面がプロセス方向に複数のプリントヘッドを通過する場合に、前記受像面の幅にわたって、クロスプロセス方向にインクを吐出するように配置された前記複数のプリントヘッドであって、アクチュエータに動作可能に接続されており、前記アクチュエータが、前記複数のプリントヘッドを、前記クロスプロセス方向に、前記受像面を越えて移動させるように構成されているプリントヘッドと、
   洗浄流体、少なくとも１つのワイパ、及び前記少なくとも１つのワイパに動作可能に接続された少なくとも１つのアクチュエータを保持するように構成されたリザーバを有するワイパモジュールであって、前記少なくとも１つのワイパが、前記少なくとも１つのワイパを、前記リザーバ内に保持された前記洗浄流体内に入るように回転させ、かつ前記少なくとも１つのワイパが、前記複数のプリントヘッドが前記受像面を通過した後で、前記複数のプリントヘッドに接触できる位置に回転させるように構成されているワイパモジュールと、
   複数のキャップであって、各キャップが、前記複数のプリントヘッドが前記複数のキャップに対向して配置された場合に、前記複数のプリントヘッドのうちのあるプリントヘッドと整列するように構成されており、各キャップが、各キャップによって覆われた前記プリントヘッドをパージすることを可能にし、かつ各キャップを、各キャップによって覆われた前記プリントヘッドから引き離すことを可能にする目的で、前記キャップと整列した前記プリントヘッドの表面を覆うために、各キャップを移動させることを可能にするように、アクチュエータに動作可能に接続されているキャップと、
   容量と、収容器の幅にわたって配置されたワイパとを有する前記収容器であって、前記複数のプリントヘッドが前記複数のキャップと対向して配置された場合に、前記ワイパを、前記複数のプリントヘッドを横切って移動させるために、前記収容器を、前記プロセス方向とは反対の方向に動かすことを可能にするように、アクチュエータに動作可能に接続されており、前記ワイパが、各プリントヘッドの前記表面と接触することなく、パージされた前記複数のプリントヘッドの各プリントヘッドから、前記ワイパがパージされたインクの一部を除去することができるように配置されている収容器と、
   前記複数のプリントヘッドに動作可能に接続された前記アクチュエータに対して動作可能に接続されたコントローラであって、前記アクチュエータが、前記収容器に動作可能に接続されており、前記アクチュエータが、前記複数のキャップに動作可能に接続されており、かつ前記少なくとも１つのアクチュエータが、前記少なくとも１つのワイパに動作可能に接続されており、
   前記複数のプリントヘッドを、前記受像面と対向する位置から、前記複数のキャップと対向する位置まで移動させるために、前記複数のプリントヘッドに動作可能に接続された前記アクチュエータを作動させ、
   パージされた前記複数のプリントヘッドのうちのいくつかの前記プリントヘッドに応じて、前記複数のプリントヘッドのうちの各プリントヘッドの前記表面を覆い、かつ前記複数のキャップのうちのいくつかの前記キャップを、前記複数のプリントヘッドのうちの各プリントヘッドの前記表面から離れた方に移動させるために、前記複数のキャップのうちのいくつかの前記キャップを移動させるように、前記複数のキャップに動作可能に接続された前記アクチュエータを作動させ、
   パージされた前記インクの前記一部を前記複数のプリントヘッドから除去し、かつ前記インクの除去された前記一部が、前記収容器内に落ちることを可能にするために、前記収容器を、複数のキャップと、前記複数のプリントヘッドとの間に移動させるように、前記収容器に動作可能に接続された前記アクチュエータを作動させ、
   前記ワイパを、前記リザーバ内の前記位置から、前記少なくとも１つのワイパが、前記複数のプリントヘッドのうちのいくつかの前記プリントヘッドに接触することを可能にする位置に移動させるように、前記少なくとも１つのワイパに動作可能に接続された前記アクチュエータを作動させ、
   前記複数のプリントヘッドのうちの前記プリントヘッドの前記表面から、インクを除去する目的で、前記複数のプリントヘッドが、前記ワイパモジュールを越えて移動する際に、前記少なくとも１つのワイパが、前記複数のプリントヘッドのうちのいくつかの前記プリントヘッドの前記表面に接触することを可能にし、かつ前記複数のプリントヘッドを、前記受像面と対向する位置に戻すために、前記複数のプリントヘッドが、前記ワイパモジュールを越えて移動するように、前記複数のプリントヘッドに動作可能に接続された前記アクチュエータを作動させるように構成されているコントローラとを備えるプリンタ。
2. 前記収容器が、
   開口を有する床であって、前記プリントヘッドから除去されたインクが、重力の影響下で前記床の前記開口に移動し、かつ前記収容器を出ることができるように、前記収容器への開口と平行な平面に対してある角度に向けられている床をさらに備える、請求項１に記載のプリンタ。
3. 前記ワイパモジュールの前記リザーバが、
   開口を有する床であって、前記プリントヘッドの前記表面から除去されたインクが、重力の影響下で前記床の前記開口に移動し、かつ前記リザーバを出ることができるように、前記リザーバへの開口と平行な平面に対してある角度に向けられている床をさらに備える、請求項１に記載のプリンタ。
4. 前記ワイパモジュールの前記少なくとも１つのワイパが、
   複数のワイパであって、ワイパのそれぞれが、前記ワイパが、前記複数のワイパのうちのいくつかの前記ワイパのうち１つによって接触される前記プリントヘッドの前記表面をワイピングすることを可能にする幅を有するワイパをさらに備える、請求項１に記載のプリンタ。
5. 前記複数のワイパに動作可能に接続された前記少なくとも１つのアクチュエータが、
   複数のアクチュエータであって、前記複数のアクチュエータのうちの各アクチュエータが、前記アクチュエータから延びる回転部材を有するアクチュエータと、
   前記複数のワイパのうちの１つのワイパに、１対１対応で動作可能に接続された各アクチュエータの各回転部材とをさらに備える、請求項４に記載のプリンタ。
6. 前記複数のワイパのうちの各ワイパが、
   一対のワイパが動作可能に接続された前記アクチュエータの前記回転部材から延びる、前記一対のワイパをさらに備える、請求項５に記載のプリンタ。
7. 請求項６に記載のプリンタであって、
   前記複数のワイパのうちの各一対のワイパが、各一対のワイパの両ワイパの間に配置された補強材をさらに備える、プリンタ。
8. 前記ワイパモジュールが、
   前記ワイパモジュールの前記リザーバに流体接続された流体源と、
   前記流体源と前記ワイパモジュールの前記リザーバとの間に動作可能に接続されたポンプと、
   前記ポンプに動作可能に接続された前記コントローラであって、前記源から前記ワイパモジュールの前記リザーバ内に流体を移動させるために、前記ポンプを作動させるようにさらに構成されているコントローラとをさらに備える、請求項３に記載のプリンタ。
9. 請求項８に記載のプリンタであって、
   前記ワイパモジュールはさらに、前記リザーバ内の流体レベルが第１の位置にあることを示す信号を生成するように構成された流体レベルセンサを備え、
   前記コントローラは、前記流体レベルセンサが生成した前記信号を受信するように前記流体レベルセンサに動作可能に接続され、前記コントローラはさらに、前記リザーバ内の前記流体レベルが前記第１の位置にあることを示す前記信号を受信したことに応じて、流体を前記流体源から前記ワイパモジュールの前記リザーバへ移動するように前記ポンプを作動させるように構成されている、プリンタ。
10. 請求項９に記載のプリンタであって、
    前記ワイパモジュールはさらに、
    前記ワイパモジュールの前記リザーバの前記床の前記開口と流体連通する収容器と、
    前記収容器と、前記ワイパモジュールの前記リザーバの前記床の前記開口との間に動作可能に接続された別のポンプと、を備え、
    前記流体レベルセンサはさらに、前記リザーバ内の前記流体レベルが第２の位置にあることを示す別の信号を生成するように構成され、
    前記コントローラは前記別のポンプに動作可能に接続され、前記コントローラはさらに、前記リザーバ内の前記流体レベルが前記第２の位置にあることを示す前記信号を受信したことに応じて、流体を前記リザーバから前記収容器へ移動するように前記別のポンプを動作させるように構成されている、プリンタ。
11. プリンタを操作する方法であって、
    複数のプリントヘッドを、受像面と対向する位置から、複数のキャップと対向する位置に移動させるために、前記複数のプリントヘッドに動作可能に接続されたアクチュエータをコントローラで作動させることと、
    パージされた前記複数のプリントヘッドのうちのいくつかの前記プリントヘッドに応じて、前記複数のプリントヘッドのうちの各プリントヘッドの表面を覆い、かつ前記複数のキャップのうちのいくつかの前記キャップを、前記複数のプリントヘッドのうちの各プリントヘッドの前記表面から離れた方に移動させるために、前記複数のキャップのうちのいくつかの前記キャップを移動させるように、前記複数のキャップに動作可能に接続されたアクチュエータを前記コントローラで作動させることと、
    パージされたインクの一部を前記複数のプリントヘッドから除去し、かつ前記インクの除去された前記一部が、収容器内に落ちることを可能にするために、前記収容器を、前記複数のキャップと、前記複数のプリントヘッドとの間に移動させるように、収容器に動作可能に接続されたアクチュエータを前記コントローラで作動させることと、
    前記少なくとも１つのワイパを、リザーバ内の位置から、前記少なくとも１つのワイパが、前記複数のプリントヘッドのうちのいくつかの前記プリントヘッドに接触することを可能にする位置に移動させるように、少なくとも１つのワイパに動作可能に接続されたアクチュエータを前記コントローラで作動させることと、
    前記複数のプリントヘッドのうちの前記プリントヘッドの前記表面から、インクを除去する目的で、前記複数のプリントヘッドが、前記少なくとも１つのワイパを越えて移動する際に、前記少なくとも１つのワイパが、前記複数のプリントヘッドのうちのいくつかの前記プリントヘッドの前記表面に接触することを可能にし、かつ前記複数のプリントヘッドを、前記受像面と対向する位置に戻すために、前記複数のプリントヘッドが、前記少なくとも１つのワイパを越えて移動するように、前記複数のプリントヘッドに動作可能に接続されたアクチュエータを前記コントローラで作動させることとを含む方法。
12. 前記少なくとも１つのワイパの回転が、
    前記アクチュエータから延びる回転部材を有する複数のアクチュエータのうちの各アクチュエータを前記コントローラで作動させることであって、各回転部材が、複数のワイパのうちの１つのワイパに、１対１対応で動作可能に接続されていることをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
13. ポンプに動作可能に接続された前記コントローラであって、流体源から、前記ワイパが回転する前記リザーバ内に流体を移動させるために、前記ポンプを前記コントローラで作動させるようにさらに構成されているコントローラをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
14. 請求項１１に記載の方法であって、さらに、
    前記リザーバ内の流体レベルが第１の位置にあることを流体レベルセンサが検知したことに応じて、前記リザーバ内の前記流体レベルが前記第１の位置にあることを示す信号を前記流体レベルセンサが生成し、
    前記リザーバ内の前記流体レベルが前記第１の位置にあることを示す前記信号を前記コントローラが受信したことに応じて、流体を流体源から前記リザーバへ移動するように前記コントローラがポンプを作動させることを含む、方法。
15. 請求項１４に記載の方法であって、さらに、
    前記リザーバ内の流体レベルが第２の位置にあることを流体レベルセンサが検知したことに応じて、前記リザーバ内の前記流体レベルが前記第２の位置にあることを示す信号を前記流体レベルセンサが生成し、
    前記リザーバ内の前記流体レベルが前記第２の位置にあることを示す前記信号を前記コントローラが受信したことに応じて、流体を前記リザーバから収容器へ移動するように前記コントローラが前記ポンプを作動させることを含む、方法。

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