JPH09131884A - インクジェットプリントヘッド用吸収性可動スピッティングステーション - Google Patents

インクジェットプリントヘッド用吸収性可動スピッティングステーション

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JPH09131884A
JPH09131884A JP8216591A JP21659196A JPH09131884A JP H09131884 A JPH09131884 A JP H09131884A JP 8216591 A JP8216591 A JP 8216591A JP 21659196 A JP21659196 A JP 21659196A JP H09131884 A JPH09131884 A JP H09131884A
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platform
printhead
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JP8216591A
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D Rodis John
ジョン・ディー・ロデス
Bret K Taylor
ブレット・ケイ・テイラー
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Hewlett Packard Co
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】インクジェットプリントヘッドでのノズル障害
物を除去し、インクジェッド印刷機構の表面のエーロゾ
ル集積を回避しながらインク残滓を処理する。 【解決手段】印刷機構シャーシ２２により支持される可
動プラットフォームはノズル清掃位置から第２の位置ま
で移動する。プラットフォームは吸収性の多孔性材料の
吐き出し標的を清掃位置まで移動させてプリントヘッド
から放出されたインクを吸収する。複数のプリントヘッ
ドの場合には、吐き出し標的は各プリントヘッドから同
時に放出されたインクを受ける大きさになっている。プ
ラットフォームは、キャップ、ワイパー、およびプライ
マのような、他のサービス設備を運ぶことができる回転
タンブラ７４または平行移動プラットフォームから構成
されている。第２の位置に設置されたスクレーパ装置は
プラットフォームが標的をスクレーパを通って移動させ
るにつれて標的からインク残滓を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】本発明は一般にインクジェット印刷機構
に関し、更に詳細にはノズル障害物をインクジェットプ
リントヘッドを「スピッティング」することにより清掃
するサービスステーションおよび方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】インクジェツト印刷機構は、全般にここ
では「インク」という液体着色剤の滴をページ上に発射
するペンを使用している。各ペンはインク小滴を発射す
る非常に小さいノズルが形成されているプリントヘッド
を備えている。画像を印刷するには、プリントヘッドを
ページを横断して前後に推進し、プリントヘッドが移動
するにつれてインクの小滴を所要パターンを成して発射
する。プリントヘッド内部の特定のインク放出機構は、
圧電または感熱プリントヘッド技術を使用するもののよ
うな、当業者に既知の多様な異なる形態を取ることがで
きる。たとえば、初期の二つの熱インク放出機構が、共
に本発明の譲受人、ヒューレット・パッカード会社に譲
渡されている米国特許第5,278,584号、および第4,683,4
81号により示されている。感熱システムでは、インク溝
および蒸発室を含む障壁層がノズルオリフィス板と基板
層との間に設けられている。この基板層は典型的に、付
勢されて蒸発室内のインクを加熱する、抵抗器のよう
な、ヒータ要素の配列を備えている。加熱されると、イ
ンク小滴が付勢抵抗器に関連するノズルから放出され
る。プリントヘッドがページを横断して移動するにつれ
て抵抗器を選択的に付勢することにより、インクはパタ
ーンを成して印刷媒体上に発射され、所要画像（たとえ
ば、画、チャート、または叙述文）が形成される。
【０００３】プリントヘッドを清掃したり保護したりす
るのに、「サービスステーション」機構をプリンタシャ
ーシ内部に取り付け、プリントヘッドを保守のためステ
ーション上を移動できるようにする。保管のため、また
は非印刷期間中、サービスステーションは普通、プリン
トヘッドノズルを汚染物および乾燥から密閉するキャッ
ピングシステムを備えている。印刷しやすくするのに、
ポンプ装置に接続してプリントヘッドを真空に引く印刷
キャップを備えているプリンタもある。動作中、プリン
トヘッドの部分的閉塞または詰まりを「スピッティング
（吐き出し）」と言われている清掃または清浄化プロセ
スで各ノズルを通して多数のインク小滴を発射すること
により定期的に清浄にする。廃インクを「スピツーン
（痰壺）」と言われる、サービスステーションの吐き出
し貯蔵器部分に集める。吐き出し、キャッピング解除、
の後、または時には印刷中、ほとんどのサービスステー
ションはプリントヘッド表面を拭いてインク残滓の他に
プリントヘッド上に集積した紙屑または他の屑を除去す
るエラストマーワイパーを備えている。
【０００４】印刷画像の明瞭さおよびコントラストを改
善するのに、最近の研究はインクそれ自身の改良に重点
を置いてきた。一層暗い黒および更に生き生きしたカラ
ーで、より速い、更に耐水性の印刷を行なうのに、顔料
主体のインクが開発されている。これら顔料主体のイン
クは初期の染料主体のインクより固形物含有量が高く、
新しいインクに対して高い光学的濃度を生ずる。二つの
形式のインクは共に急速に乾燥し、インクジェット印刷
機構が普通紙を使用できるようにしている。残念なが
ら、小さいノズルと急速乾燥インクとの組合せではプリ
ントヘッドを、乾燥インクおよび微小塵埃粒子または紙
繊維によってばかりでなく、新しいインクそれ自身の中
の固形物によっても詰まりやすくなる。ノズルが部分的
にまたは完全に詰まると、インク滴が印刷媒体に届かな
いかまたは誤った方向に向かう可能性を生じ、そのいず
れも印刷品質を低下させる。したがって、顔料主体イン
クを使用するときは、高い固形物含有量が初期の染料主
体のインクより詰まりの問題の一因となるため、スピッ
ティングでノズルを清浄にすることは一層重要になって
いる。
【０００５】従来の技術の痰壺では、吐き出されたイン
クは重力のもとで管または「煙突」の壁を流れ落ちて貯
蔵器に入り、そこで溶媒が蒸発する。時には廃インクは
貯蔵器に達する前に固化し、煙突の側面に沿ってインク
堆積物から石筍を形成し、これがしばしば互いに合体し
て成長し、痰壺の入り口を塞ぐことがある。この現象を
回避するのに、慣習的痰壺は高固形物含有量インクを処
理するのに、しばしば幅８mmを超えて、広くなければな
らない。この余分な幅はプリンタの幅全体を大きくし、
材料、輸送の費用に関してプリンタに追加費用を追加す
ることになり、プリンタの大きさが増大するため売れ行
きが減少する。
【０００６】固形物含有量が増加する他に、色のコント
ラストを高めるのに相互沈殿インクが開発されている。
たとえば、一つの形式のカラーインクは黒インクを溶液
の外に沈殿させる。この沈殿は黒固形物をページに瞬時
に固定し、黒固形物が印刷画像のカラー領域に流れ出さ
ないようにする。残念ながら、相互沈殿するカラーおよ
び黒インクは慣習的痰壺内で共に混合すれば、排出口ま
たは吸収性材料の方に流れない。代わりに、一旦混合す
ると、黒およびカラーインクは急速にゲル状に凝固し、
幾らかの残留液体が形成される。
【０００７】したがって、混合した黒およびカラーのイ
ンクは急速固体形成を示すことがあるばかりでなく、不
必要な場所に流出しウィックする（毛管作用により流れ
る）傾向がある。混合の問題を解決するのに、或るプリ
ンタは、一つは黒インク用に一つはカラーインク用に、
二つの慣習的静止痰壺を使用した。残念ながら、これら
二重痰壺の各々は痰壺煙突の側壁から内側に成長する石
筍からの詰まりを回避するのに十分な広さがなければな
らない。このような二重痰壺装置は更にプリンタの全体
の幅を大きくし、このため悪いことに製品の全体の大き
さが増加する他、その重量および構成する材料費用も増
加する。
【０００８】スピッティングばかりでなく印刷の他の副
次的効果はプリントヘッドがインクを放出するごとに生
成される約0.1-5.0ミクロンの大きさの風媒インク粒子
であるインクエーロゾルまたは取り巻き物質の不必要な
発生である。5.0ミクロンより大きいインク小滴は普
通、風媒取り巻き物質になるのではなく、印刷媒体上
の、またはサービスステーション痰壺の所要位置を衝撃
する。新しい顔料主体インクは、一部には高い分解度お
よび高い固形物含有量のため、ノズルをリフレッシュす
るのに染料主体インクより多くスピッティングが必要で
あるから、これら新しいインクを使用するときはサービ
ス（スピッティング）中エーロゾルを発生する機会が一
層多い。それにもかかわらず、染料主体インクも、カラ
ーインクを含めて、インクエーロゾルを発生することが
わかっている。
【０００９】これらエーロゾルは大きさおよび質量が小
さいので、空中を浮くことができ、移動して、プリンタ
内部の表面を含む、多様な不必要の場所に落ち着くこと
ができる。プリントヘッドキャリッジの運動により、イ
ンクエーロゾルを、キャリッジ位置エンコーダ光学装
置、エンコーダストリップ、または印刷回路板のような
重要な構成要素に運ぶことができる空気流を発生する。
光学エンコーダ構成要素がエーロゾルで曇ると不透明に
なる他、光の散乱または屈折を生じ、キャリッジの位置
または速度の情報が失われる。この移動インクエーロゾ
ルは摩擦を増大し、移動構成要素の腐食を生ずる他に、
重要な構成要素の寿命を低下させることもある。たとえ
ば、インクエーロゾルはプリントヘツドキャリッジ案内
棒に沿って蓄積することがあり、正常動作中ブッシュの
寿命を減らし、摩擦を増大させる。印刷回路板では、イ
ンクエーロゾルは腐食または電気的短絡を生ずることが
ある。
【００１０】その他に、このエーロゾルはプリンタの近
くにある著作品の表面に付着することがあり、そこでオ
ペレータの指、衣服、または他の近所の物体に移る可能
性がある。ペンが発射して画像を印刷すると、これら外
来のエーロゾル小滴の多数がプリンタの内側の周りを浮
動するのではなく、ページ上に降下する。残念ながら、
これら外来小滴は印刷品質を下げる。信頼性を改善する
努力もエーロゾルの問題の一因である。たとえば、前述
のノズル詰まりの問題を処理するのに蒸発割合の低い溶
媒が採用されている。これら溶媒は、全部ではないとし
ても、一旦プリンタの内側に堆積すると、エーロゾル小
滴を非常にゆっくり乾燥させる。
【００１１】深い痰壺に長い距離吐き出すとプリントヘ
ッドと痰壺の底との間の長い距離がエーロゾルを痰壺の
集積面に到着する前に長い時間押し流すので、エーロゾ
ルによるプリンタの汚染が増大する。一つのシステムは
吐き出しにより発生するエーロゾルの問題を浅い痰壺を
使用することにより処理している。これら浅い痰壺の表
面はプリントヘッドに近く、吐き出し中発生した浮遊エ
ーロゾルを捕らえる。悪いことに、これら浅い痰壺はイ
ンクで急速に満たされて、特に顔料主体インクのような
低蒸発インクまたは高固形物インクを使用するとき、詰
まる。
【００１２】本発明の全体としての目的はインクジェッ
ト印刷機構用サービスステーションの吸収性可動吐き出
し部分を設けて、特に高速乾燥顔料主体の共沈殿イン
ク、または染料主体インクを使用するとき、鋭い生き生
きした画像を印刷しやすくすることである。
【００１３】本発明の更に他の目的はインクジェットプ
リントヘッドでのノズル障害物を除去する方法であつ
て、インクジェット印刷機構の表面のエーロゾル集積を
回避しながらインク残滓を処理する方法を提供すること
である。
【００１４】
【発明の概要】本発明の一局面によれば、ノズル清掃中
シャーシを有するインクジェット印刷機構のインクジェ
ットプリントヘッドから吐き出されたインクを受けるサ
ービスステーションが提供される。サービスステーショ
ンは印刷機構シャーシに支持されることができてノズル
清掃位置から第２の位置まで移動するためのる可動プラ
ットフォームを備えている。サービスステーションはプ
ラットフォームに支持されてノズル清掃位置まで選択的
移動してプリントヘッドから吐き出されたインクを吸収
する吸収性材料の吐き出し標的を備えている。
【００１５】本発明の更に他の局面によれば、シャーシ
およびシャーシに支持されたインクジェットプリントヘ
ッドを備えたインクジェット印刷機構が提供される。印
刷機構は上述のようにすることができる可動プラットフ
ォームおよび吐き出し標的を有するサービスステーショ
ンをも備えている。
【００１６】例示実施例では、印刷機構は更に走査軸に
沿ってサービスステーションのサービス位置まで往復移
動する複数のプリントヘッドを備えている。好適には、
吐き出し標的は半円筒形状の外面を有し、サービスステ
ーションにあるとき各プリントヘッドから同時に吐き出
されるインクを受ける大きさになっている。例示プラッ
トフォームは、印刷機構シャーシに旋回可能に取り付け
られ、実質上走査軸に平行とすることができるタンブラ
軸の周りを回転して吐き出し標的をノズル清掃位置から
第２の位置まで移動させるタンブラを備えている。例示
サービスステーションは更に、第２の位置に支持され
て、プラットフォームがスクレーパ装置を通って標的を
回転させるにつれて吐き出し標的外面からの吐き出しイ
ンク残滓を掻き取るスクレーパ装置を備えている。
【００１７】本発明の他の局面によれば、インクジェッ
ト印刷機構のインクジェットプリントヘッドからノズル
障害物を除去する方法が提供される。方法は吸収性材料
の標的を印刷機構のノズル清掃位置に設置するステップ
を備えている。吐き出しステップで、ノズル清掃位置に
あるときインクをプリントヘッドから標的内に吐き出
す。吸収ステップで、吐き出したインクの一部を標的の
吸収性材料により吸収し、続いて移動ステップで、標的
をノズル清掃位置から第２の位置まで移動させる。
【００１８】本発明の別の局面によれば、インクジェッ
ト印刷機構のインクジェットプリントヘッドから吐き出
されたインクを受けるサービスステーションが提供され
る。印刷機構はプリントヘッドを支持して走査軸に沿っ
て移動させるシャーシを備えている。サービスステーシ
ョンには印刷機構シャーシにより支持されて実質上走査
軸に垂直な方向に平行移動するプラットフォームがあ
り、プラットフォームをプリントヘッドサービス位置に
平行移動させることができる。サービスステーションに
はプラットフォームにより支持されてプリントヘッドサ
ービスステーションに選択的に移動されてプリントヘッ
ドにサービスするプリントヘッドサービス設備もある。
【００１９】本発明の他の局面によれば、プリントヘッ
ドサービス設備を支持する平行移動し得るプラットフォ
ームのあるサービスステーションを備えたインクジェッ
ト印刷機構が提供される。インクジェット印刷機構のイ
ンクジェットプリントヘッドをプリントヘッドサービス
設備を実質上プリントヘッド走査軸に垂直な方向に平行
移動させることにより保守する方法も提供されている。
【００２０】
【好適実施例の説明】図１は工業、オフィス、家庭、ま
たは他の環境において、業務報告、連絡、小型出版の印
刷に使用することができる、本発明によって構成され
た、ここではインクジェットプリンタ20として図示して
ある、インクジェット印刷機構の一実施例を示す。多様
なインクジェット印刷機構を市場入手することができ
る。たとえば、本発明を実施することができる印刷機構
の幾つかには、数種を挙げれば、プロッタ、携帯用印刷
装置、複写機、カメラ、ビデオプリンタ、およびファク
シミリ機械がある。便宜上本発明の概念をインクジェッ
トプリンタ20の環境で図解してある。
【００２１】プリンタの構成要素は型式が変われば変わ
ることがあるが、典型的インクジェットプリンタ20は、
典型的にはプラスチック材料製の、ハウジング、ケー
ス、または外囲器24に取り囲まれたシャーシ22を備えて
いる。印刷媒体のシートが印刷媒体ハンドリングシステ
ム26により印刷領域25を通して供給される。印刷媒体は
紙、カードストック、トランスペアレンシー、マイラ
ー、などのようなどんな種類の適切なシート材料でもよ
いが、便宜上、例示実施例を印刷媒体として紙を使用し
て説明する。印刷媒体ハンドリングシステム26には印刷
前の紙シートを貯蔵する送りトレイ28がある。ステッパ
モータおよび駆動歯車組立体30により駆動される一連の
慣習的駆動ローラ（図示せず）を使用して、シート34に
ついて図示したように、印刷媒体をトレイ28から印刷領
域25に移動させることができる。印刷後、モータ30は印
刷済シート34を一対の後退し得る出力乾燥翼部材36の上
まで駆動する。翼36は側方に後退して新しく印刷された
シートを出力トレイ部分38の中に落とす前に、新しく印
刷したシートを出力トレイ部分38でなおも乾燥中の先に
印刷したシートの上に一時的に保持する。媒体ハンドリ
ングシステム26は、手紙、法律文書、Ａ−４、封筒、な
どを含む印刷媒体の異なる大きさに適応させる、滑り長
さ調節レバー40、滑り幅調節レバー42、および滑り封筒
送り板44のような、一連の調節機構を備えることができ
る。
【００２２】プリンタ20は、典型的にはパーソナルコン
ピュータ（図示せず）のようなコンピュータである、ホ
スト装置から指令を受ける、マイクロプロセッサ45とし
て概略示したプリンタコントローラをも備えている。プ
リンタコントローラ45はケース24の外部に設置されたキ
ーパッド46を通して供給されるユーザ入力に応答して動
作することもできる。コンピュータホストに結合された
モニタを使用して、プリンタの状態またはホストコンピ
ュータで実行している特定のプログラムのような、視覚
情報をオペレータに表示することができる。パーソナル
コンピュータ、キーボードおよび／またはマウス装置の
ようなそれらの入力装置、およびモニタはすべて当業者
に周知である。
【００２３】キャリッジ案内棒48はシャーシ22により支
持されて二重インクジェットペンキャリッジシステム50
を滑動可能に支持し、走査軸51に沿って印刷領域25を横
断して前後に往復走行させる。キャリッジ50も矢印52に
より全般的に示したようにハウジング24の内部に設置さ
れたサービス領域に推進される。一つの適切な形式のキ
ャリッジ支持システムは本発明の譲受人であるヒューレ
ット・パツカード会社に譲渡されている米国特許第5,36
6,305号に図示されている。キャリッジ駆動歯車および
ＤＣモータ組立体55が無端ベルト56を駆動するように結
合されている。モータ55はコントローラ45から受け取っ
た制御信号に応答して動作する。ベルト56を慣習的方法
でキャリッジ50に固定してキャリッジをモータ55の回転
に応答して案内棒48に沿って歩進的に前進させ、ページ
34に画像を形成している期間中にペン60、62を印刷領域
25を横断して往復させることができる。
【００２４】キャリッジ位置ィードバック情報をプリン
タコントローラ45に供給するため、エンコーダストリッ
プ58が印刷領域25の長さに沿って且つサービスステーシ
ョン区域52に亘って広がっている。慣習的光学式エンコ
ーダリーダをプリントヘッドキャリッジ50の背面に取り
付けてエンコーダストリップ58により供給される位置情
報を読むこともできる。ベルト56をキャリッジに取り付
ける仕方の他、位置フィードバック情報をエンコーダス
トリップリーダを経由して供給する仕方も当業者に既知
の多様な異なる仕方で行なうことができる。
【００２５】印刷領域25で、媒体シート34は、黒インク
カートリッジ60および／またはカラーインクカートリッ
ジ62のような、インクジェットカートリッジからインク
を受け取る。カートリッジ60および62は当業者によりし
ばしば「ペン」とも呼ばれる。図解したカラーペン62は
３色ペンであるが、或る実施例では、一組の個別単色ペ
ンを使用することもある。カラーペン62には顔料主体の
インクを入れることができるが、例示のため、ペン62
を、シアン、黄色、およびマゼンタのような、染料主体
の３色が入っているとして説明する。黒インクペン60を
ここでは顔料主体のインクが入っているとして例示す
る。ペン60、62に、パラフィン主体のインクの他に、染
料および顔料の両特性を備えたハイブリッドまたは複合
インクのような他の形式のインクを使用できることは明
らかである。
【００２６】図解したペン60、62の各々には中にインク
供給品を貯蔵する貯蔵室がある。ペン60、62はそれぞれ
プリントヘッド64、66を備えており、その各々にそれを
貫いて当業者に周知の仕方で複数のノズルが形成されて
いるオリフィス板がある。図解プリントヘッド64、66は
熱インクジェットプリントヘッドであるが、圧電プリン
トヘツドのような他の形式のプリントヘッドを使用する
ことができる。プリントヘッド64、66は典型的にはノズ
ルに関連する複数の抵抗器を備えている。所定の抵抗器
を付勢すると、蒸気の泡が形成され、ノズルの下の印刷
領域25でインク小滴をノズルから紙シートに放出する。
プリントヘッド抵抗器は多芯ストリップ68によりコント
ローラ45からプリントヘッドキャリッジ50に伝えられる
発射命令制御信号に応答して選択的に付勢される。
【００２７】サービスステーション−回転式実施例 図２をも参照して、プリンタ外囲器24のサービス領域52
の内部にあるプリントヘッドサービスステーション70の
一実施例が図解されている。サービスステーション70に
は回転サービスステーションタンブラ74を旋回可能に支
持するサービスステーション枠72がある。サービスステ
ーションタンブラ74はタンブラの盤内端に設置されてい
る、駆動歯車75と噛み合う慣習的歯車機構（図示せず）
により駆動されることができる。ホイールまたはリム部
材76がタンブラ74の盤外端に設置れている。タンブラ74
はキャリッジ走査軸51に実質上平行な軸78の周りを回転
する。
【００２８】サービスステーション70はタンブラ74の周
辺の周りに設置することができる各種サービス機構また
は施設により行なわれる幾つかのプリントヘッドサービ
ス機能を備えている。他のサービス装置を説明するた
め、サービスステーション70を橇82が黒およびカラーの
プリントヘッドキャップ84、86を支持する位置にある状
態で図示してあるが、橇82は不活動期間中それぞれの黒
およびカラープリントヘツド64、66をシールするのに使
用される。たとえば、キャッピング橇82は一つ以上の直
立アーム88を備えることができ、このアームは歯車76の
動作により回転してプリントヘッドキャリッジ50に接触
し、キャップ84、86をプリントヘッド64、66と接触させ
てキャッピングを行なう。
【００２９】他のプリントヘッドサービス要素もタンブ
ラ周辺に沿う、プラットフォーム92により支持されてい
る黒ワイパーのようなプリントヘッドワイパーを含む、
各種ステーションに設置されているように図３および図
４に関して図解してある。不活動期間の後プリントヘッ
ド64、66をプライミングするため、タンブラはプリント
ヘッド面を黒プライマキャップ94のようなプライマキャ
ップでシールする黒およびカラーのプライマ装置を支持
して吸引力を加え、ノズルの詰まりを除去する。キャッ
プ94のようなプライマキャップをタンブラ74に関して旋
回する橇96に取り付けて、キャッピング橇82について上
に述べたように、アーム98がペン60、62および／または
キャリッジ50と噛み合ったときプリントヘッド64をシー
ルすることができる。タンブラ74は、カラーキャップ86
について図示したように、カラーワイパーおよびカラー
プライミングキャップをも支持するが、これらの装置は
明瞭にするため図面の図から省略してある。ワイパー90
のようなワイパー、プライマキャツプ94のようなプライ
マキャツプの他に、シール用キャップ84、86を当業者に
既知のどんな慣習的材料からも構成することができる
が、好適には、それらはニトリルゴムのような弾力のあ
る非研磨的、エラストマ材料のものであり、更に好適に
は、エチレンポリプロピレンジエンモノマ（ＥＰＤＭ）
から作られる。
【００３０】吐き出しステーション−回転式実施例 サービスステーション70にはプリントヘッドノズルから
障害物を清掃している間にインクジェットプリントヘッ
ド64、66から一掃されたまたは「吐き出された」インク
を受ける清浄化または吐き出しステーション部分100が
ある。吐き出しステーション100はタンブラ74の吐き出
しプラットフォーム部分102に沿って設置されている。
吐き出しステーション100には、好適には多孔性吸収性
材料から作られる、吐き出しパッド104のような吸収性
吐き出し標的がある。パッド104に対する好適な吸収性
材料の一つの形式は吸湿性ポリエチレン緻密材料、特に
インクに濡れ得るようにポリマを表面処理および化学処
理した多孔性緻密材料である。
【００３１】このような適切な多孔性材料はジョージア
州アトランタのポーレックス会社により製造され、商標
名Ｐoronのもとに市販されている。代わりに、吐き出し
パッド104を、これもポーレックス会社により製造され
ている、多孔性材料である、ポリエチレンまたはポリエ
チレン焼結プラスチックのような、ポリオレフィン材料
から作ることができる。好適実施例では、パッド104の
吸収はパッドを予備吸湿させることにより高め、インク
ビークルまたは溶媒をパッドの孔を通して更に良く運ぶ
ことができる。パッド104をタンブラ74の組立の前、組
立中、または組立後、たとえば、ポリエチレングリコー
ル（「ＰＥＧ」）コンパウンドを使用して予備吸湿させ
ることができるが、組立前の予備吸湿が好適である。適
切な他の多孔性材料は焼結ナイロン材料である。
【００３２】吐き出しパッド104には標的面105として働
く外面がある。例示実施例では、標的面105をここでは
黒およびカラー吐き出し領域106および108、それぞれの
黒およびカラーペン6062から吐き出されたインクを受け
る図２に破線で示したような二つの全般的吐き出し標的
領域に分割することができるるインクジェット印刷機構
は三つ以上のペンを備えることができることは明らかで
ある。たとえば、三つのカラーペン（たとえばシアン、
マゼンタ、および黄色）および第４の黒インクペンをタ
ンブラ74の軸方向長さを増すことによりおよびペンの数
（この例では四つ）に適応する各サービス機能に関する
用具（キャップ、ワイパー、プライマ、など）の数を増
すことにより同様に収容することができる。
【００３３】好適には、パッド面105をスピッティング
中プリントヘッド64および66に近接して、たとえば約
（0.5から1.0ミリメートル）に、設ける。この近接は風
媒インクエーロゾルの量を減らすのに特に良く適してい
る。事実標的をプリントヘッドノズルにこのように近接
させると三つの要因に基づいてエーロゾル捕獲効率が高
くなる。第１に、低速度インクエーロゾル粒子がプリン
タの内側を自由に漂流できる前にパッド104の廃インク
吸湿面に捕らえられる。第２に、エーロゾル粒子には溶
媒損失のため脱水する時間がほとんど無い。そして第３
に、エーロゾル粒子は急速に捕らえられ、キャリッジ50
を印刷のため印刷領域25に向かって即時に移動させるこ
とができる。初期のプリンタでは、痰壺の煙突を走り下
りるーロゾルの漂流時間はスピツーンの表面に達するま
で約数秒であった。この走行時間中、キャリッジの走行
によりエーロゾルが煙突壁に捕まるまでにエーロゾルを
痰壺煙突の外に引き戻す空気流が発生パッド面105をプ
リントヘッド64、66に近接させるとインクエーロゾル取
り巻き物質を早期に捕らえることができる。
【００３４】第１の例示実施例では、吐き出しプラット
フォーム102は断面が半円形であり（図３および図４を
参照）、吐き出しパッド104の厚さは実質上一様である
ので、標的面105を形成する外面の形状は半円の円筒で
ある。ここに使用するかぎり、「半円形」または「円
筒」という用語は、下に更に説明するように、タンブラ
に取り付けたとき標的の移動び掻き取りを容易にする標
的面105の形状を指す。すなわち、標的面105の形状をタ
ンブラの軸78に実質上平行な弦平面で円筒を薄切りした
一部から成ると考えることができる。このような仮設的
円筒は、この弦平面により頭を切り取られなければ、例
示実施例におけるタンブラ軸78と共線である吐き出し軸
109の上に中心がある。
【００３５】他の外部形状も標的面105に適している。
たとえば、比較的平らな表面は、吐き出しパッド104
を、回転タンブラプラットフォーム102ではなく、滑動
または平行移動プラットフォーム（図５）に沿って設置
すれば、特に適することができる。吐き出しプラットフ
ォーム102を比較的平らにすることができ、吐き出しパ
ッド104を半円形円筒形状に形成して図面に示した性格
の面105に対する輪郭とすることができることも明らか
である。標的面105をタンブラ軸78に沿って中心のある
ように規定されたものより広い円弧でまたは狭い円弧で
形成することは有利ではあるが、好適実施例では、パッ
ド外面105の円弧を標的軸109の周りに実質上タンブラ軸
78と共線に形成している。
【００３６】インク固形物残滓または他の屑の表面蓄積
を標的面105から除去するのに、サービスステーション7
0は刃部材112のあるスクレーパ装置110を備えることも
できる。刃部材112の好適材料はニトリルゴムのような
弾力のある非研磨的エラストマ材料であり、または更に
好適には、エチレンポリプロピレンジエンモノマー（Ｅ
ＰＤＭ）、または当業者に既知の他の同等の材料であ
る。スクレーパ刃112の他の好適なエラストマ材料は、4
7711インディアナ州エヴァンスヴィル、Ｏ'HaraDrive 5
001 のFerro Corporation、充填強化部により「Ｆerro
４」の商標名で販売されているもののような、ポリプロ
ピレン・ポリエチレン混合体（約90:10の比の）であ
る。このＦerro４エラストマはかなり硬い材料である、
すなわち、典型的ＥＰＤＭワイパー刃程弾性的でない。
Ｆerro４エラストマは非常に良い磨耗特性、および多様
な異なるインク組成との良い化学的適合性を持ってい
る。たとえば、スクレーパ刃112に対する適切なデュロ
メータ（ショアーＡスケール）は35から100の範囲にあ
る。或る実施例では、プラスチック類似ナイロン製のよ
うな、硬いスクレーパは、たとえば、標的パッド104を
清掃するのに適している。事実、鋼ワイヤから形成した
スクレーパは廉価であるばかりでなく、覆ったインクを
スクレーパから容易にはぎ取ることができる。
【００３７】スクレーパ刃112をその下部を掴む支持装
置114によりサービスステーション枠72に取り付けるこ
とができる。刃112を支持する他の慣習的方法は、たと
えば、オンサートモールディング法を利用して支持体11
4に刃の一部をモールドするように、当業者に既知のよ
うに実施することができる。他の実施例では、サービス
ステーション枠72の内部の他の場所をスクレーパ110を
支持するのに更に便利にすることができる。たとえば、
スクレーパ装置110をサービスステーション枠72の下面
に沿って取り付けるのではなく、スクレーパをサービス
ステーション枠72の垂直面から支持するのが一層便利な
こともある。さらに、他の実施例では、スクレーパ刃11
2を、たとえば旋回、平行移動、またはカム案内による
運動により、吐き出しパッド104と接触させるのが更に
便利なこともある。
【００３８】図３はタンブラ74の回転移動により吐き出
し位置に移動している標的面105を示す。この位置で、
インクはプリントヘッド64、66からそれぞれ標的領域10
6、108に放出される。図４は吐き出し標的105を、スク
レーパ刃の縁115が表面105と接触して蓄積インク残滓ま
たは他の屑を除去する第２の位置に移動させているタン
ブラ74を示す。回転タンブラのこの例示実施例では、標
的面105を円筒形状にして、タンブラ74が吐き出しパッ
ド104をスクレーパ110を通って回転させるにつれて標的
面全体から蓄積屑を除去することができるようにするの
が特に有利である。
【００３９】例示した実施例では、スクレーパ刃112は
掻き取るとき実質上剛いままであるが、刃112に対して
選択した材料の剛性により、撓みまたは曲がるエラスト
マ材料を使用し得ることは明らかである。このような柔
軟なスクレーパ刃は掻き取り縁115に沿って集まった屑
を、吐き出しパッド104の後縁116がスクレーパ刃から自
由に回転するにつれて、刃の縁から有利に弾き飛ばすこ
とができる。
【００４０】サービスステーション−平行移動式実施例 図５を参照すると、プリンタ20は、本発明に従って構成
され、サービスステーション70の代わりにサービス領域
52の内部に設けられた代わりのサービスステーション20
0を備えることができる。サービスステーションには平
行移動プラットフォーム202があり、これはピニオン205
により駆動されるラック204のような多様な異なる推進
装置を使用して直線的に駆動される。ピニオン205はプ
リンタコントローラ45から受け取った信号に応答して動
作する慣習的駆動モータ（図示せず）に結合することが
できる。好適には、プラットフォーム202はピニオン205
によりプリンタ20に対して、矢印206により示したよう
に、キャリッジ走査軸51に実質上垂直な方向に、前から
後に駆動される。
【００４１】サービスステーション200は図２−図４に
関して上述したように構成することができるが、タンブ
ラ74ではなく、プラットフオーム202により支持されて
いる各種サービス機構または設備により行なわれる幾つ
かのプリントヘッドサービス機能を備えている。プラッ
トフオーム202は、キャッピング橇82のようなキャッピ
ング装置を支持しており、このキャッピング装置の上に
図２−図４に関して上述したように黒およびカラーのプ
リントヘッドのキャップ84、86を取り付けることができ
るが、黒キャップ84だけを図５で見ることができる。プ
ラットフオーム202はプラットフォーム部分92に取り付
けられた、黒ワイパー90のような、カラーおよび黒のプ
リントヘッドのワイパーをも支持することができる。プ
ラットフオーム202は黒プライマキャップ94のようなプ
ライマキャップでプリントヘッド面をシールして吸引力
を加え、ノズルから詰まりを除去する黒およびカラーの
プライマ装置を支持することもできる。キャップ94のよ
うなプライマキャップをプライマ橇96に取り付けること
ができる。
【００４２】サービスステーション200も図２−図４に
関して上述したと同じ仕方でインクジェットプリントヘ
ッド64、66から一掃されたまたは「吐き出された」イン
クを受ける清浄化または吐き出しステーション部分210
を備えている。プラットフオーム202は吐き出しパッド2
14のような吸収性吐き出し標的を受ける大きさになって
いる凹み付き吐き出しプラットフォーム部分212を備え
ている。吸収性吐き出し標的は好適には随意選択の予備
吸湿処理を含んで、パッド104について上に説明したよ
うな多孔性吸収性材料から作られている。
【００４３】吐き出しパッド214には、図２の吐き出し
領域106および108に関して上に説明したように、図解し
た２ペンプリンタ20のそれぞれの黒およびカラーペン6
0、62から吐き出されたインクを受ける、標的面215とし
て働く外面がある。この実施例では、吐き出しプラット
フォーム212は実質的に平らであるが、たとえば、排出
機構としての、または蒸発を補助する空気循環としての
輪郭も或る実施例では役立つことがある。図解した吐き
出しパッド214は実質上一様な厚さのものであるから、
標的面215も輪郭が実質上平らかまたは平面状である。
一連の溝または吸収用標的面積を増大する他のパターン
のような他の表面輪郭が或る実施例では役立つことがあ
ることは明らかである。
【００４４】標的面215からインク残滓または他の屑の
表面蓄積を除去するのに、サービスステーション200は
スクレーパ装置220をも備えることができる。図解した
スクレーパ220は図３および図４のスクレーパ装置110に
ついて上述したと同様の仕方で支持装置114によりプリ
ンタシャーシ22に取り付けることができる刃部材112を
備えている。標的面215を、たとえば図５に示すレベル
で、スクレーパ刃112と噛み合わせるには、シャーシ22
およびプリントヘッド64、66に対するプラットフォーム
202の矢印222の方向の相対移動を利用する。刃112を目
標面215を掻く位置に移動するのにプラットフォーム202
を矢印222の方向に上下に駆動することができ、または
スクレーパ取り付け装置114を上下に駆動することがで
きることに注目する。
【００４５】同様に、矢印222の方向の相対移動はプラ
ットフォーム202にあるキャップ、ワイパー、およびプ
ライマキャップをプリントヘッド64、66と選択的に噛み
合わせるのに好適である。この相対移動はプラットフォ
ーム202を矢印222に従って上下に移動することにより行
なうことができる。この上下運動は多様な異なる方法
で、たとえばピニオン205およびプラットフォーム202を
共に、たとえば、ウォーム歯車組立体または他のラック
・ピニオン組立体を使用して、揚げたり下げたりするこ
とにより行なうことができる。プラットフォーム202に
はそれを貫通する排出孔または投棄孔224が形成されて
おり、これはスクレーパ刃112によりパッド214から除去
されたインク残滓226を受ける。インク残滓226は投棄孔
224を通って収集箱228または他の容器に落下する。
【００４６】図６は、サービスステーション200または7
0の代わりに、本発明に従って構成され、サービス領域5
2に設置された平行移動サービスステーション230の代わ
りの好適実施例を示す。サービスステーション230に
は、図５に関して上に説明したように、ピニオン205に
より駆動されるラック204のような、多様な異なる推進
装置を使用して直線的に駆動され得る平行移動プラット
フォーム232がある。プラットフォーム232は、図５の実
施例で上に説明したように、排出孔または投棄孔233を
形成することができ、それを通してインク残滓が落下し
て、たとえば、箱228に集まる。
【００４７】サービス用構成要素はプラットフォーム23
2上にあって図５のプラットフォーム202の上とは異なる
配置になっている。最も注目すべきは或る実施例では不
必要なプライミング装置（プライマキャップ94）が存在
しないことである。これによりこの好適構成が、吐き出
し標的スクレーパ220およびプラットフォーム232をプリ
ントヘッド64、66およびシャーシ22に対して不変の高さ
に取り付けることができるので簡単になる。したがっ
て、標的スクレーパ220は、吐き出しパッド214から盤内
に設置されているプリントヘッドワイパー90を妨害しな
い。
【００４８】プラットフォーム232の反対端に、プリン
トヘッドおよび／またはキャリッジ噛み合わせキャップ
持ち上げ機構の一実施例がキャップ84、86がそれぞれの
プリントヘッド64、66をシールするように持ち上げられ
た状態で図示されている。ここで、キャッピング橇82は
２対のリンク234、236によりプラットフォーム232に結
合されている。したがって、全部で四つのリンクが存在
し、各々が一端でプラットフォーム232までおよび反対
端で橇82まで旋回する。四つのリンクの内、黒キャップ
84に隣接する二つのリンクだけが図６に見え、残りの二
つのリンクはカラーキャップ86に隣接する同じ相対位置
に取り付けられているので、それらは図示されている二
つのリンクにより視界から単に隠されているだけであ
る。図６に示す４リンク橇持ち上げ機構は、図２−図４
の実施例または図５の実施例に示したように、キャップ
橇82の他プライミング橇96をも持ち上げるのに使用する
ことができる。橇82は、ばね要素238のような、片寄せ
部材により、図６に破線で示す下方位置に片寄せられて
いる。
【００４９】キャリッジ50がペン60、62を実質上サービ
スステーション230の上に位置決めすると、ピニオン205
は、ラック204を介してプラットフォーム232を、橇アー
ム88がペン60、62の本体、またはキャリッジ50に噛み合
うまで、駆動する。ピニオン205は、キャップ84、86が
それぞれのプリントヘッド64、66と噛み合うまで、プラ
ットフォーム232を図６に示すように右に（プリンタ20
の後の方に）駆動し続け、それにより橇82がプラットフ
ォームから上方に上がり、ばね238を圧縮する。リンク
対234、236を図６でキャップに直立の位置に示してある
が、プラットフォーム232に対して傾いた向きも或る実
施例では、たとえばプリントヘッド64、66のわずかな高
さの変化に適応するのに、役立つことがあることは明ら
かである。
【００５０】したがって、ピニオン205はラック204を介
してプラットフォーム232を矢印206方向に前後に駆動し
てプラットフォームをプリントヘッド64、66にサービス
する各種位置に位置決めすることができる。プリントヘ
ッドを拭くには、好適にはプラットフォームを後および
前（プリンタの前から後）に往復させる。ノズルを通し
て吐き出し、閉塞を除去するには、または温度上昇など
を監視するには、プラットフォームを、吐き出し標的が
プリントヘッドの下になるノズル清掃位置に移動する。
プラットフォームのキャッピング運動を上に説明してあ
る。吐き出し標的215の表面からインク残滓を除去する
には、プラットフォームを、標的215がスクレーパ組立
体220の下方に延長するスクレーパ刃112により掻かれる
まで移動させる。必要なら、プラットフォームを後およ
び前に往復させて標的215を掻くことができる。
【００５１】図解実施例は吐き出し標的104、210の上方
を移動するプリントヘッド64、66を図示してきたが、プ
リントヘッドおよび標的を近接させてインクを吐き出
し、標的に当てるのに必要なのはプリントヘッドおよび
標的の相対運動だけである。たとえば、移動する印刷媒
体シートに印刷する静止プリントヘッドは吐き出しのた
めのプリントヘッドの位置に移動する吐き出し標的を使
用することができる。平行移動サービスステーションの
実施例200、230をサービス用構成要素を印刷中印刷領域
外に、且つ印刷媒体を印刷領域から取り出すときサービ
ス位置に、移動させることによりこのようなサービスに
容易に適応させることができる。
【００５２】
【効果】回転プラットフォーム102の標的104、または平
行移動プラットフオーム202の標的210のような、吐き出
し標的を設けてペン60、62からはきだされるインクを受
け入れることは幾つかの理由で特に有利である。たとえ
ば、標的104とプリントヘッド64、66とが近接している
ことはインクの吐き出しが行なわれてからインク小滴を
即座に捕らえることができる他、他の場合には滞留する
インクエーロゾル取り巻き物質を早期に捕らえることが
できる。プリントヘッドから放出後、インクエーロゾル
粒子はその揮発成分を非常に短時間に、たとえば約数十
ミリ秒で失うと信じられている。この短い蒸発時間はイ
ンクがペンから放出されるときのインクの高温により推
進されると信じられている。この溶媒の損失は元の放出
物より小さく且つ軽いエーロゾル粒子を生ずる。この軽
いエーロゾル取り巻き物質はプリンタ外囲器24の内側の
浮動空気流により一層遠くに運ばれやすい。
【００５３】したがって、エーロゾル制御の援助には、
吐き出しが行なわれてから可能なかぎり速やかに吐き出
しインクおよび付随するインクエーロゾルを捕らえるこ
とが重要である。たとえば、ペン面に近接して、好適に
は約0.5-1.0ミリメートルの距離に、吸収性表面を設け
ることにより、インクエーロゾルを捕捉前に漂流させて
プリンタを汚染する初期の深い痰壺と対照的に、エーロ
ゾルを効果的に捕獲することができる。このようにし
て、インクエーロゾルのかなりの部分が、移動し始める
前の早い段階で効果的に捕らえられる。
【００５４】他の長所として、標的パッド104の多孔性
媒体は吐き出しインク内の溶媒を吸収し、溶媒を流れる
前に直ちに収容して不必要な場所に広がるのを防止す
る。吐き出し標的104を、好適には回転により、スクレ
ーパ装置110を通って、移動させることにより、インク
または他の屑の表面蓄積を標的面105から除去する。吸
収性標的パッド104内に保持されているインクの溶媒部
分は毛管作用によりパッド104の隙間を通して濾過さ
れ、結局蒸発により乾燥する。吐き出しパッド104の表
面に残っている溶媒も蒸発する。これにより標的パッド
104は次の吐き出しサイクルの準備が整う。標的面105か
らインク蓄積を除去すると表面に沿う固形物質が除去さ
れ、しかも溶媒の滴を、パッド104の多孔性物質内に入
れることにより、逃がさないようにする。
【００５５】更に他の長所として、二つ以上のペンを備
えた印刷機構20において、ペン60、62のような、ペンの
すべてを標的パッド104に沿って同時に吐き出すことが
できる。この同時吐き出しは、各ペンを初期の煙突型痰
壺上方を順次移動させるのとは違い、吐き出し動作に必
要な時間が少ないので、プリンタの処理量（１分あたり
のページ数で測ったプリンタの定格）が高まる。更に、
初期プリンタで使用する別々の煙突型痰壺を省くことに
より、プリントヘッドキャリッジ50の走行距離およびプ
リンタ20の全体の幅が共に極小になる。したがって、イ
ンクジェット印刷機構に吐き出しステーション100を使
用すれば、一層コンパクトな製品を提供する、足跡がよ
り小さい、すなわち印刷機構を受けるのに必要な作業空
間の小さい、一層経済的製品が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転形態の可動吸収性吐き出しステー
ションを備えたインクジェット印刷機構の一形態の断片
的に示した部分概略斜視図である。
【図２】図１のサービスステーションの一形態の斜視図
である。
【図３】線３-３に沿って取った図２のサービスステー
ションの断面側面図であり、ノズル清掃位置にあるとこ
ろを示す。
【図４】線３-３に沿って取った図２のサービスステー
ションの断面側面図であり、インク残滓を吐き出し標的
から除去する第２の位置にあるところを示す。
【図５】図１のインクジェット印刷機構に使用するのに
適している、本発明の可動吸収性吐き出しステーション
の平行移動形態の部分断面、側面立面図である。
【図６】図１のインクジェット印刷機構に使用するのに
適している、本発明の可動吸収性吐き出しステーション
の代わりの平行移動形態の部分断面、側面立面図であ
る。
【符号の説明】
20…インクジェット印刷機構 22…シャーシ 51…走査軸 64…インクジェットプリントヘッド 66…インクジェットプリントヘッド 70…サービスステーション 74…タンブラ 78…タンブラ軸 102…プラットフォーム 104…吐き出し標的 105…吐き出し標的の外面 110…掻き取り 200…サービスステーション 202…プラットフォーム 214…吐き出し標的 215…吐き出し標的の外面 220…掻き取り 230…サービスステーション 232…プラットフォーム

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シャーシを有するインクジェット印刷機
    構のインクジェットプリントヘッドから吐き出されたイ
    ンクを受けるサービスステーションにおいて、 印刷機構のシャーシにより支持され、ノズル清掃位置か
    ら第２の位置まで移動する可動プラットフォーム、およ
    びプラットフォームにより支持され、ノズル清掃位置に
    選択的に移動してプリントヘッドから吐き出されたイン
    クを吸収する吸収性材料の吐き出し標的、を特徴とする
    サービスステーション。
  2. 【請求項２】 更に、第２の位置に支持され、プラット
    フォームが標的を第２の位置まで移動させたとき、吐き
    出し標的の外面からからインク残滓を除去するスクレー
    パ装置を備えている請求項１に記載のサービスステーシ
    ョン。
  3. 【請求項３】 プラットフォームは、印刷機構のシャー
    シに旋回可能に取り付けられて吐き出し標的をノズル清
    掃位置から第２の位置まで回転させるタンブラを備えて
    いる請求項１または２に記載のサービスステーション。
  4. 【請求項４】 プリントヘッドは走査軸に沿ってノズル
    清掃位置まで往復移動し、 タンブラは実質上走査軸に平行なタンブラ軸の周りを回
    転する、請求項３に記載のサービスステーション。
  5. 【請求項５】 プラットフォームは印刷機構のシャーシ
    により支持され、平行移動して吐き出し標的をノズル清
    掃位置から第２の位置まで移動させる請求項１または２
    に記載のサービスステーション。
  6. 【請求項６】 プリントヘッドはシャーシにより支持さ
    れ、走査軸に沿ってノズル清掃位置まで往復移動し、 プラットフォームはシャーシにより支持され、実質上走
    査軸に垂直な方向に平行移動する、 請求項５に記載のサービスステーション。
  7. 【請求項７】 吐き出し標的は多孔性材料から作られて
    いる上記請求項のいずれかに記載のサービスステーショ
    ン。
  8. 【請求項８】 シャーシ、シャーシにより支持されたイ
    ンクジェットプリントヘッド、および上記請求項のいず
    れかに記載のサービスステーションを特徴とするインク
    ジェット印刷機構。
  9. 【請求項９】 インクジェット印刷機構のインクジェッ
    トプリントヘッドからノズル障害物を清掃する方法にお
    いて、 吸収性材料の標的を印刷機構のノズル清掃位置に設置す
    るステップ、 ノズル清掃位置にあるときプリントヘッドからインクを
    標的に吐き出すステップ、 吐き出されたインクの一部を標的の吸収性材料で吸収す
    るステップ、および標的をノズル清掃位置から第２の位
    置まで移動させるステップを特徴とする方法。
  10. 【請求項１０】 更に、標的が第２の位置まで移動する
    移動ステップ中に標的の外面を掻いて標的外面上のイン
    ク残滓を除去するステップを備えている請求項９に記載
    の方法。
  11. 【請求項１１】 方法は更に標的をタンブラ軸の周りを
    回転し得るタンブラデ支持するステップ、を含んでお
    り、 設置するステップおよび移動させるステップは各々標的
    をタンブラ軸の周りを回転させることを特徴とする請求
    項９または１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 方法は更に標的を平行移動プラットフ
    ォームで支持するステップを含んでおり、 プラットフォームはシャーシにより支持されて平行移動
    し、標的をノズル清掃位置から第２の位置まで移動させ
    る請求項９または１０に記載の方法。
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