KR100408354B1 - 잉크젯프린트헤드의점검수리방법및잉크젯프린트헤드점검수리용서비스스테이션 - Google Patents

Abstract

습식 캡핑 시스템은 프린터(20), 팩스기, 스캐너, 플로터등과 같은 다양한 잉크젯 프린팅 장치에 사용된 잉크젯 프린트헤드(34, 36)를 위해 제공된다. 위킹 캡(64, 65)은 프린트헤드 노즐을 에워싸는 펜 면의 영역을 밀봉하기 위해 밀봉 립(82)에 의해 둘러싸인 잉크 위킹 영역(85)을 구비한 탄성중합체 본체(80)를 갖고 있다. 선택적으로, 위킹 영역(85)은 위킹 표면(85)을 한정하기 위해 마일라 필름(86)의 시트와 같은 탄성중합체 또는 유연한 박막으로 채워진다. 위킹 표면(85)은 모관 작용을 통해 펜(30, 32)으로부터 잉크를 뽑아낸다. 펜(30, 32)이 캡(64, 65)되는 동안에, 추출된 잉크는 노즐 둘레에 축적된 잉크 고체 또는 잔류물을 용해한다. 종래의 염료 기제의 잉크를 이용하는 동안에, 이러한 습식 캡핑 시스템은 물감 기제의 잉크에 의해 프린트헤드상에 남는 거친 잔류물를 제거하기에 특히 유용하다.

Description

잉크젯 프린트헤드의 점검 수리 방법 및 잉크젯 프린트헤드 점검 수리용 서비스 스테이션

본 발명은 잉크젯 프린팅 장치, 특히 사용하지 않을 때 잉크젯 프린트헤드를 캡핑하여 보호하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

잉크젯 프린팅 장치는 여기에서 "잉크"라고 하는 액체 착색제의 방울을 인쇄면상에 분사하는 펜을 이용한다. 각 펜은 매우 작은 노즐이 형성된 프린트헤드를 가지며, 이 프린트헤드를 통해 잉크 방울은 분사된다. 이미지를 프린트하기 위해서, 프린트헤드는 인쇄면을 가로질러 전후로 이동하여, 이동할 때 잉크 방울을 분사한다. 전형적으로, 서비스 스테이션은 프린트헤드를 청소 및 보호하기 위해 프린터 섀시내에 장착된다. 작동하는 동안에, 프린트헤드내의 방해물은 "스피팅(spitting)"으로 공지된 방법으로 노즐의 각각을 통해 잉크의 많은 방울을 분사시킴으로서 주기적으로 청소된다. 이러한 폐 잉크는 "스피툰(spitton)"이라 하는 서비스 스테이션의 저장부내에 수집된다.

보관, 즉 프린팅하지 않는 시간을 위해, 서비스 스테이션은 프린트헤드를 습윤 상태에서 오염 및 건조로부터 차단하기 위한 캡핑 시스템(capping system)을 통상적으로 포함한다. 일반적으로, 이 캡은 노즐을 둘러싸고 프린트헤드면에서 기밀 시일을 형성하는 밀봉 립을 구비한 탄성중합체 엔클로져이다. 통상적으로, 이들 캡은 공기가 노즐내로 강제되는 것을 방지하기 위해 캡핑 동안에 사용되는 배기 구조를 갖고 있다. 공기가 노즐내로 강제되면 노즐에 채워진 잉크가 역류되어 노즐이 비워지게 된다(디프라이밍 : de-priming). 일부 캡은 예를 들어 프린트헤드상에 진공을 형성하는 펌핑 유닛에 연결됨으로써 노즐에 잉크를 채우는 기능(프라이밍 : priming)을 수행하도록 설계되기도 한다.

스피팅 후, 캡핑 해제 후 또는 경우에 따라서는 프린팅 동안에, 대부분의 서비스 스테이션은 잉크 찌꺼기뿐만 아니라 프린트헤드상에 쌓인 종이 먼지 또는 기타 부스러기를 제거하기 위해 프린트헤드 표면을 닦아내는 탄성중합체 와이퍼를 갖고 있다. 일반적으로 이러한 와이퍼는 니트릴 고무, 에틸렌 폴리프로필렌 디엔 모노머(EPDM) 탄성중합체, 또는 기타 다른 종류의 고무형 재료 등과 같은 탄성중합체 재료로 제조된다. 닦음 작용은 와이퍼를 가로질러 프린트헤드를 이동시키거나, 프린트헤드를 가로질러 와이퍼를 이동시킴으로써 이루어진다.

프린트된 이미지의 명도 및 콘트라스트를 향상시키기 위해서, 최근의 연구는 잉크 자체를 개선하는데 집중되어 왔다. 예를 들면, 보다 어두운 블랙 및 보다 선명한 칼라로 보다 신속하고 보다 내수성을 가진 프린팅을 위해서, 안료 기제 잉크(pigment based ink)가 개발되어 왔다. 이들 안료 기제 잉크는 구형의 염료 기제 잉크(dye based ink)보다 많은 고체 성분을 갖고 있다. 잉크의 신속한 건조는 잉크젯 프린팅 장치에 보통 용지를 이용할 수 있게 한다.

그러나 유감스럽게도, 소형 노즐과 신속하게 건조하는 잉크를 함께 사용하면 건조된 잉크 및 작은 먼지 입자나 종이 섬유뿐만 아니라 신형 안료 기제 잉크내에 함유된 고체로 인해 프린트헤드가 막히기 쉬운 상태에 놓인다. 또한, 신형 안료 기제 잉크를 사용하면 특히 과잉 잉크 에어로솔 또는 과도한 분사로부터의 잉크 찌꺼기가 프린트헤드 면상에 축적된다. 건조후에, 이러한 잉크는 제거하기 어렵고 펜 면상에 잔류한다면 펜 성능을 악화시킨다. 예를 들어, 노즐이 부분적으로 또는 전체적으로 차단된다면 잉크 방울이 프린트 매체상에 분사되지 않거나 잘못 분사될 수 있다.

신형 안료 기제 잉크는 노즐 막힘 문제를 유발하는 다른 특징이 있는데, 안료 입자가 뭉쳐지지 않도록 분산제를 이용한다는 점이다. 유감스럽게도, 분산제는 잉크 전색제가 증발할 때 프린트헤드 면상에 거친 필름을 형성하는 경향이 있다. 잉크의 과도한 분사, 종이 조각 또는 점검 수리로부터 프린트헤드 면상에 축적되는 부스러기 외에도, 이러한 분산제 필림에 의해 흡인되는 종이 먼지 및 기타 오염물이 있다. 노즐을 에워싸는 잉크 찌꺼기 및 부스러기뿐만 아니라 프린트헤드상의 분산제 필름 역시 프린트헤드로부터 제거하기가 매우 어렵다.

구형의 염료 잉크를 이용하는 경우, 프린트헤드 면을 청소하는 데는 기본적으로 단지 와이퍼 블레이드만이 이용된다. 그러나 유감스럽게도, 안료 분산제에 의해 형성된 거친 필름은 이들 탄성중합체 와이퍼에 의해 쉽게 제거되지 않는다. 대신에, 이러한 찌꺼기는 고무 접합제로 공지된 접착제가 건조될 때와 유사한 형태로 성겨 일어나거나 뭉치는 경향이 있다.

다수의 습식 와이핑 시스템은 프린트헤드를 습윤시킨 다음 습윤되어 있는 동안에 프린트헤드를 닦아내는 것이 제안되어 왔다. 시스템중 하나는 잉크를 분사한 다음 프린트헤드로부터의 잉크를 바로 닦아내는 것이다. 다른 시스템은 와이퍼상에 잉크를 분사한 다음 습식 와이퍼로 프린트헤드를 닦아낸다. 이들 잉크 와이핑 시스템은 모두 EPDM 탄성중합체 와이퍼를 이용한다. 다른 형태의 시스템은 프린트헤드에 솔벤트를 가하는 것이다. 이 시스템에서, 솔벤트는 모관 작용 또는 위킹(wicking) 작용을 사용하여 포화 도포구를 통해 프린트헤드에 가해진다. 솔벤트는 이어서 EPDM 탄성중합체 와이퍼를 사용하여 프린트헤드로부터 닦아내어진다. 그러나, 이러한 솔벤트 기제 와이핑 시스템은 전체적으로 제조하기가 복잡하며 비용이 많이 든다.

따라서, 상술한 제한 및 단점을 극복할 수 있고 해결할 수 있는 잉크젯 프린트헤드 서비스 시스템이 필요하게 되었다.

본 발명의 일 양상에 따르면, 잉크젯 프린팅 장치에 이용되는 잉크젯 프린트헤드를 점검 수리하는 방법이 제공된다. 이 방법은 프린트헤드가 캡의 위킹 표면에 대하여 밀봉되는 캡핑 위치에 도달할 때까지의 프린트헤드 및 캡의 상대적 이동을 통해 프린트헤드를 캡핑하는 단계를 포함한다. 캡핑 위치가 되면, 위킹 단계동안에 잉크는 프린트헤드로부터 캡 위킹 표면으로 모관 작용을 통해 위킹된다. 그리고 용해 단계에서, 프린트헤드상에서 건조된 모든 잉크 찌꺼기는 위킹된 잉크를 이용하여 용해된다.

본 발명의 다른 양상에 따르면, 서비스 스테이션은 잉크젯 프린팅 장치에 이용되는 잉크젯 프린트헤드를 위해 제공된다. 서비스 스테이션은 프레임과, 프린트헤드 및 캡의 상대적 이동을 통해 캡핑 위치에서 프린트헤드를 선택적으로 밀봉하기 위해 프레임에 의해 지지된 캡을 포함한다. 상기 캡은 위킹 표면을 가지며 프린트헤드가 캡핑 위치에서 위킹 표면에 대항하여 밀봉된다. 상기 위킹 표면은 모관 작용을 통해 프린트헤드로부터 잉크를 뽑아내는 재료로 형성된다.

도시된 실시예에서, 캡 위킹 표면 재료는 프린트헤드상에 건조된 잉크 찌꺼기를 용해하는 데 이용되는 추출된 잉크의 적어도 일부분을 보유한다. 캡은 리세스된 부분을 규정하는 탄성중합체 본체와, 상기 본체 리세스된 부분은 위킹 표면으로서 작용하는 마일라 필름 인서트(mylar filam insert)를 보유한다. 캡 위킹 표면은 캡 스크래퍼에 의해 청소될 수 있는 돔형 또는 볼록한 표면을 갖고 있다.

본 발명의 다른 일 양상에 따르면, 습식 캡핑 서비스 스테이션을 구비한 잉크젯 프린팅 장치를 제공한다.

본 발명의 전반적인 목표는 섬세하고 선명한 이미지, 그래픽 및 문자를 프린팅할 수 있는 잉크젯 프린팅 장치용의 점검 수리 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 생산성을 향상시키는 간단하고 효율적인 프린트헤드 서비스 스테이션을 구비한 잉크젯 프린팅 장치를 제공하는 것이다.

제 1 도는 산업분야, 사무실, 가정 또는 다른 환경에서 사업보고서, 통신, 전자출판등을 위해 인쇄하는데 이용할 수 있도록 본 발명에 따라 구성된 잉크젯 프린터 또는 잉크젯 프린팅 장치(20)와 같은 잉크젯 프린팅 장치의 일 실시예를 도시한 것이다. 다양한 잉크젯 프린팅 장치가 상업적으로 사용 가능하다. 예를 들면, 본 발명을 실시할 수 있는 몇몇 잉크젯 프린팅 장치로는 플로터,휴대용 프린팅 유닛, 복사기, 카메라 및 팩스기 등이 있지만, 편의상 본 발명의 개념은 잉크젯 프린터(20) 환경에서 설명될 것이다.

프린터 콤포넌트는 모델에 따라 다양한 것이 분명하지만, 대표적인 잉크젯 프린터(20)는 섀시(22)와, 프린터(20)에 프린트 매체를 공급하기 위한 프린트 매체 취급 시스템(24)을 포함한다. 프린트 매체는 종이, 카드-스톡, 슬라이드, 마일라, 포일등과 같은 적당한 시트 재료의 형태일 수 있지만, 편의상 도시한 실시예에서는 프린트 매체로서 종이를 이용하는 것으로 설명한다. 프린트 매체 취급 시스템(24)은 공급 트레이(26)로부터 출력 트레이(28)까지 프린트 매체를 프린트 존(25)내로 이동시키는데, 이 장치를 예를 들면 일련의 종래의 모터 구동 롤러(도시하지 않음)가 있다. 프린트 존(25)에서, 매체 시트는 블랙 잉크 카트리지(30) 및 칼라 잉크 카트리지(32)와 같은 잉크젯 카트리지로부터 잉크를 수용한다. 대부분의 실시예에서 한 그룹의 개별 단색 펜을 이용할 수 있거나 단일 단색 블랙 펜(30)을 이용할 수 있지만 도시한 칼라 카트리지(32)는 3색 펜이다.

도시한 카트리지(30, 32)의 각각은 그 내부에 공급 잉크를 저장하기 위한 용기를 포함하나, 하우징(도시하지 않음)을 따라 장착된 용기를 구비한 것들과 같은 다른 공급 잉크 저장 장치가 이용될 수도 있다. 카트리지(30, 32)는 각기 프린트헤드(34, 36)를 가진다. 각 프린트헤드(34, 36)는 본 기술 분야에 숙련된 자들에게 공지된 방법으로 이를 통해 관통하여 형성된 다수의 노즐을 구비한 오리피스 플레이트를 포함한 바닥면을 가진다. 도시한 프린트헤드(34, 36)는 서멀 잉크젯 프린트헤드이지만, 압전 프린트헤드와 같은 다른 형태의 프린트헤드가 이용될 수 있다. 프린트헤드(34, 36)는 노즐과 결합된 다수의 저항 소자를 포함하는 것이 전형적이다. 선택된 저항 소자에 에너지를 공급하면, 잉크 버블이 형성되어 노즐로부터 노즐 아래 프린트 존(25)내에 위치된 종이상으로 분사된다.

카트리지 또는 펜(30, 32)은 종래의 구동 벨트/풀리 및 모터 장치(도시하지 않음)에 의해 가이드 로드(40)를 따라 구동될 수 있는 캐리지(38)에 의해 이송된다. 펜(30, 32)은 화살표(44)로 표시한 영역에서 섀시(22)내에 위치될 수 있는 마이크로프로세서와 같은 프린터 콘트롤러로부터 컨덕터 스트립(42)을 경유하여 수신된 명령에 따라 종이에 하나 이상의 잉크 방울을 선택적으로 점착시킬 수 있다. 전형적으로, 콘트롤러는 개인용 컴퓨터와 같은 컴퓨터로부터의 명령을 수신한다. 프린트헤드 카트리지 모터 및 종이 취급 시스템 구동 모터는 프린터 콘트롤러에 응답하여 작동하는데, 이 프린터 콘트롤러는 본 기술 분야에 숙련된 자들에게 공지된 방식으로 작동한다. 프린터 콘트롤러는 또한 키 패드(46)를 통해 제공된 사용자 입력에 응답하여 작동할 수 있다. 컴퓨터에 결합된 모니터는 프린터 상태 등의 가시적인 정보를 조작자에게 디스플레이하는 데 이용되며, 이러한 특정 프로그램은 컴퓨터에서 작동한다. 개인용 컴퓨터, 키보드 및/또는 마우스 장치와 같은 입력 장치 및 모니터는 본 기술 분야에 공지되어 있다.

제 1 실시예

캐리지(38)의 이동 경로의 한 단부에 위치된 프린터 섀시(22)는 제 2 도에 상세히 도시한 바와 같이 서비스 스테이션(50)을 수용하는 구조를 갖는 챔버(48)를 형성한다. 바람직하게는, 서비스 스테이션(50)은 초기 조립뿐만 아니라 현장에서의 유지 및 수선을 용이하게 하도록 프린터(20)내에 일체로 삽입될 수 있는 모듈 장치로서 구성된다. 도시한 서비스 스테이션(50)은 섀시 챔버(48)내에 미끄럼 운동이 가능하게 수용된 프레임(52)을 가진다. 그러나, 서비스 스테이션(50)은 섀시(22)내에 일체로 형성된 스테이션 프레임(52)으로 구성될 수도 있다.

서비스 스테이션(50)은 구동 기어(60)와 결합하는 선택적인 기어 또는 벨트 조립체(도시하지 않음)를 통해 모터에 의해 구동될 때 회전시키기 위해 프레임(52)에 장착된 텀블러(tumbler) 또는 텀블러 조립체(54)를 가진다. 텀블러(54)는 도시한 바와 같이본 발명에 따라 구성된 칼라 잉크 캡(64) 및 블랙 잉크 캡(65)을 포함한 잉크젯 습식 캡핑 시스템을 지지하는 주 본체(62)를 포함한다. 또한, 주 본체(62)는 각 블랙 및 칼라 프린트헤드(34, 36)를 닦아내기 위한 칼라 및 블랙 잉크 와이퍼(66 및 68)를 지지한다. 또한, 주 본체(62)상에는 본 기술 분야에 숙련된 자들에게 공지된 바와 같이 프라이머등의 다른 기능부가 제공된다.

또한, 서비스 스테이션(50)은 잉크 수집 챔버 또는 "스피툰(spitton : 70)"을 포함하며, 이 잉크 수집 챔버 또는 스피툰은 펜이 스피툰상에 위치될 때 각 블랙 및 칼라 펜(30, 32)으로부터 선택적으로 분출 또는 "스핏(spit)"된 잉크를 수용한다. 흡수성 라이너 재료(76)는 건조되는 동안에 스핏 잉크를 보유하도록 스피툰(70)의 바닥부 근처에 위치될 수 있다. 대표적인 액체 흡수성 재료는 본 기술 분야에 숙련된 자들에게 공지된 바와 같이 펠트, 판지, 스폰지 또는 다른 동등한 재료로 될 수 있다. 스피툰(70)은 스피툰 챔버용 측벽으로서 작용할 수 있는 벽 부재(78)에 의해 구동 기어(60)로부터 분리된다.

제 3도 및 제 4도는 블랙 펜(30)의 프린트헤드를 습식 또는 위킹(wicking) 캡(65)으로 캡핑하기 위한 양호한 실시예를 도시한 것이다. 위킹 캡(65)은 니트릴 고무, 실리콘, 플라스틱과 같은 천연 또는 합성의, 탄성, 비연마, 탄성중합체 재료로 제조되거나 본 기술 분야에 공지된 에틸렌 폴리프로필렌 디엔 모노머(EDPM) 탄성중합체 또는 다른 동등한 재료로 제조된 탄성중합체 본체(80)를 포함한다. 도시한 본체(80)는 프린트헤드 노즐의 패턴에 따른 형상을 가지며, 도시한 바와 같이 노즐의 2개 이상의 선형 어레이를 둘러싸도록 형성된 장방형이다. 캡 본체(80)는 예를 들면 온서트(oncert) 몰딩 기술과 같은 본 기술 분야에 숙련된 자들에게 공지된 접착 수단 또는 다른 접착 장치에 의해 텀블러 본체(62)에 장착될 수 있다,

본체(80)는 프린트헤드 노즐을 둘러싸는 융기된 탄성중합체 밀봉 영역 또는 립(82)을 가지며, 노즐을 습윤 상태에서 밀봉하고 펜(30)으로부터 잉크가 증발하는 것을 최소화하기 위해 펜 면에 시일을 제공한다. 바람직하게, 본체(80)는 밀봉 립(82)에 의해 둘러싸인 리세스부(84)를 한정한다. 리세스부(84)는 위킹 영역 또는 표면(85)을 형성하도록 탄성중합체 또는 유연한 박막과 정렬된다. 바람직하게, 위킹 영역(85)은 유연하고 표면 에너지가 높은 재료 등과 같은 유연한 박막 위킹 층 또는 인서트(86)와 정렬된다. 예를 들면, 도시한 실시예에서 위킹 영역(85)은 두께가 0.05 mm 인 마일라 필름 인서트 위킹 층(86)과 정렬된다.

바람직하게, 밀봉 립(82) 둘레의 본체(80) 위킹 표면(85)은 돔형 또는 볼록한 표면을 형성하도록 형성된다. 상기 돔형 또는 볼록한 표면은 바람직하게는 아치형 단면을 가지는데, 이것은 실린더를 통해 취한 활줄형 평면 절단부와 유사하다. 이러한 돔형 곡선은 이하에 설명하는 캡핑 작동 동안에 압력 스파이크(pressure spike)의 가능성을 최소화하는데 도움을 준다. 펜(30)의 노즐이 급속히 캡핑된다면 압력 스파이크가 발생할 수 있으며 노즐내로 공기 버블을 강제하여 펜을 디프라이밍시킬 수 있다.

제 5 도 및 제 6 도를 참조하면, 위킹 캡(65)의 작동은 텀블러 장착 시스템에 대하여 도시되어 있다. 제 5 도에 도시된 바와 같이, 텀블러 본체(62)는 종방향 축(90)을 가지며, 텀블러 본체(62)는 위킹 캡(65)이 프린트헤드(34)에 인접할 때까지 구동 장치 구동 기어(60)를 경유하여 축을 중심으로 회전된다. 이러한 위치에서, 박막 층(86)은 펜(30)으로부터의 모관 작용을 통해 뽑아낸 잉크를 위킹시키는데 도움을 준다. 다음에, 위킹된 잉크는 프린팅 동안에 펜 면상에 축적될 수 있는 건조 잉크 덩어리를 용해하는데 이용된다. 선택적으로, 프린트헤드(34)가 위킹 캡(65)을 결합하기 바로 전에, 프린트헤드는 캡의 돔형 표면(85)상으로 잉크를 분출하도록 분사될 수 있다. 이러한 예비 캡 분사는 위킹 표면(85)을 미리 적시며, 잉크가 캡상에 위치될 경우 펜으로부터 잉크가 위킹되는 것을 보장한다. 이러한 예비적으로 적시는 단계는 펜(30)으로부터의 초기 모관 작용 흐름에 도움을 주며 캡핑 동안에 디프라이밍을 방지한다.

캡을 제거하기 위해서, 펜(30)은 프린트헤드(34)에 대항하여 캡(65)의 시일을 미끄럼 운동이 가능하게 분리하기 위해 가이드 로드(40)를 따라 구동될 수 있다. 다음에, 텀블러 본체(62)는 와이퍼(68)가 프린트헤드(34)를 닦아내기 위해 제위치에 위치될 때까지 화살표(92 : 제 6 도)로 표시한 방향에서 기어(60)를 경유하여 회전된다. 선택적으로, 와이핑하기 전에 펜(30)은 잉크를 스핏하기 위해 스피툰(70)으로 먼저 이동하여 노즐내의 폐색(occlusion) 또는 방해를 제거한다. 제 6 도에 도시된 와이핑 단계에서, 와이퍼(68)는 프린트헤드(30)가 축(90)과 평행한 방향으로 와이퍼상에서 이동하는 동안에 고정되어 있다. 바람직하게, 이러한 와이핑 단계는 캡 제거 및/또는 어떤 선택적 스피팅 단계후에 바로 실행되어 위킹 또는 스피팅 및 재용해된 잉크에 따라 잉크가 습윤 상태인 동안에 프린트헤드(34)를 세척한다.

바람직하게, 프린트헤드(34)가 닦아내어지는 동시에, 캡(65)의 상부의 돔형 표면(85)은 스크래핑된다. 캡 표면(85)을 스크래핑하는 것은 프린트 작업 동안에 표면(85)상의 위킹된 잉크 및 용해된 잉크 찌꺼기의 건조를 방지한다. 예를 들면, 서비스 스테이션 프레임(52)은 이에 장착된 캡 스크래퍼(94)를 가질 수 있으며, 캡 스크래퍼(94)는 제 6 도에 도시한 바와 같이 캡(65)을 스크래핑한다. 캡 스크래퍼(94)는 도시한 블레이드형 와이퍼와 같은 종래의 와이퍼일 수 있으며, 그 재료는 캡 본체(80)용으로 상술한 것과 동일한 재료로 제조될 수 있지만 EPDM 탄성중합체가 바람직하다. 상술한 세척 싸이클 동안에 스크래퍼(94)를 따라 축적된 찌꺼기를 제거하기 위해서, 캡(65)은 위킹 표면(85)의 캡을 스크래핑하기 전에 스크래퍼(94)로부터의 잉크 찌꺼기(98)를 제거하는 선택적인 스크래퍼 클리너 핀(96)을 포함할 수 있다. 클리너 핀(96)은 플라스틱 재료로 될 수 있으며 서비스 스테이션 프레임(52)의 바닥으로 최종적으로 떨어지는 잉크 찌꺼기를 제거할 때 제 6 도에 도시한 비마찰 위치로 잉크 찌꺼기를 이동시키도록 위치된다.

도시한 실시예에서, 캡(65) 및 프린트헤드(34) 양자는 실제로 동시에 청소되며, 캡(65)은 텀블러 조립체(54)의 회전 작동을 통해 스크래핑되며, 프린트헤드(34)는 와이퍼(68)에 대해 이동시킴으로서 닦아내어진다. 청소하기 위한 다른 타이밍 장치는 텀블러 본체(62)상의 캡(65) 및 와이퍼(68)의 위치에 대한 스크래퍼(94)의 위치에 따라 프린트헤드를 먼저 청소하고 다음에 캡을 연속적으로 청소하거나 또는 반대 순서로 청소하는데 사용할 수 있다.

제 1 도 내지 제 4도에 도시한 텀블러 개념은 실행하기 용이하고 모듈러 사용을 위해 적합하기 때문에 바람직하지만, 펜 캡핑, 와이핑 및 기타 기능을 위해서는 텀블러(54)가 아닌 다른 장치가 사용될 수도 있다. 예를 들면, 본 기술 분야에 숙련된 자들에게 공지된 기어 또는 링크장치(도시하지 않음)가 각 프린트헤드(36, 34)를 구비한 서비스 스테이션 장치(64, 65, 66, 68)를 선택적으로 결합하는데 이용될 수 있다. 예를 들면, 서비스 스테이션 작동 장치의 적절히 이동 또는 부유하는 슬리드(sled) 형태는 본 발명의 양수인인 휴렛 팩카드 캄파니에게 양도된 미국특허 제 4,853,717 호 및 제 5,155,497 호에 도시되어 있다.

제 2 실시예

제 7 도는 서비스 스테이션의 부유하는 슬리드 형태를 이용하는 습식 캡핑 시스템(100)의 다른 실시예가 도시되어 있다. 여기에서, 습식 캡핑 조립체(65)는 화살표(104)로 표시한 방향으로 프린트헤드(34)에 캡을 씌우고 캡을 제거하기 위해서 프린트헤드 쪽으로 및 멀리 선택적으로 이동시키는 서비스 스테이션 슬리드 또는 플랫폼(102)에 장착된다. 슬리드(102)의 이동은 본 기술 분야에 공지되고 구입할 수 있는 상이한 각종 방법으로 작동될 수 있다. 펜(30)이 다시 프린트할 준비가 되었을 때, 캡핑 조립체(65)는 펜의 캡을 제거하기 위해 서비스 스테이션 플랫폼(102)의 이동에 의해 프린트헤드(34)로부터 멀리 이동된다. 캡이 제거된 다음에, 펜(30)은 화살표(106)로 표시한 방향에서 와이퍼(108) 및/또는 스피툰(도시하지 않음)쪽으로 프린트 존(25)을 지나 횡단한다. 와이퍼(108)는 펜이 와이퍼를 횡단할 때 펜 면으로부터 위킹된 잉크 및 용해된 잉크 찌꺼기를 제거한다. 프린트헤드 와이퍼(108)가 상술한 바와 같이 와이퍼(68) 및 스크래퍼(94)용의 모든 형태의 종래 와이퍼일 수 있으나 EPDM 탄성중합체로 제조된 것이 바람직하다. 와이퍼(108)는 서비스 스테이션 프레임(52)에 또는 섀시(22)에 고정식으로 장착될 수 있다. 변형예로, 와이퍼(108)는 슬레드(108)에 장착되거나, 회전체 실시예의 경우, 텀블러 본체(62)에 장착됨으로서 프린트헤드(34)와 결합하여 이동하도록 설치될 수 있다.

작동시에, 잉크젯 프린팅 장치에 사용된 잉크젯 프린트헤드를 점검 수리하는 방법이 프린터(20)의 경우를 예로 들어 도시되어 있다. 캡핑 시스템은 블랙 펜(30) 및 캡(65)을 이용하는 경우에 있어 설명되었지만, 칼라 펜(32) 및 캡(64)이 유사하게 구성되고 이용될 수 있다는 것이 자명하다. 간략함을 위해, 여기서는 블랙 펜(30)만을 참조로 상기 방법이 설명된다. 이 방법은 프린트헤드가 캡의 위킹 표면(85)에 대해 밀봉된 캡핑 위치(제 5 도)에 도달할 때까지의 프린트헤드(34) 및 캡(65)의 상대적 이동을 통해 프린트헤드(34)를 캡핑하는 단계를 포함한다. 캡핑된 위치에 있을 때 위킹 단계 동안에 잉크는 프린트헤드(34)로부터 캡 위킹 표면(85)상으로 모관 작용을 통해 위킹된다. 용해 단계에서, 프린트헤드상의 건조된 잉크 찌꺼기는 위킹된 잉크를 사용하면서 용해된다. 캡이 압축성 재료로 바람직하게 제조되며 위킹 표면이 볼록한 표면을 포함하면, 캡핑 단계는 캡핑된 위치에 있을 때 캡 본체(80)를 압축하도록 볼록한 위킹 표면(85)을 구비한 프린터헤드(34)와 점진적으로 접촉한다.

제 1 도 내지 제 6 도의 실시예에서, 캡핑 단계의 상대적 이동은 프린트헤드와 접촉하도록 캡핑된 위치에 도달할 때까지 캡을 회전시키는 것을 포함한다. 제 7 도의 캡핑 시스템(100)에서, 이러한 상대적 이동은 프린트헤드(34)와 접촉하도록 캡을 병진 이동시킴으로써 제공된다.

캡이 제거되는 단계 후에, 캡 위킹 표면(85)은 용해된 잉크 찌꺼기를 이로부터 제거하기 위해 청소되는데, 바람직하게 캡 스크래퍼로 캡을 스크래핑함으로서 청소된다. 캡이 제거된 후에, 프린트헤드는 잉크를 분출시키고 펜 면을 습윤시키도록 분사될 수 있으며, 그 후에 프린트헤드는 용해된 잉크 찌꺼기 및 습윤 잉크를 제거하도록 닦아내어질 수 있다. 바람직하게, 프린트헤드를 닦아내는 단계와 캡을 스크래핑하는 단계가 실제로 동시에 실행된다. 캡핑 단계 전에, 캡은 위킹 표면(85)상에 잉크를 점착시키기 위해 프린트헤드를 분사시킴으로서 예비 습윤될 수 있다. 바람직하게, 캡 본체(80)가 압축성 재료로 되고 위킹 표면(85)이 돔형 볼록한 형상을 가지면, 캡핑 단계는 캡을 캡핑 위치로 압축하기 위해 볼록한 위킹 표면과 프린트헤드를 점진적으로 접촉하는 단계를 포함한다.

제 3 실시예

제 8 도는 위킹 캡(64, 65)으로부터의 잉크 찌꺼기를 상호작용식으로 스크래핑하는 본 발명에 따라 구성된 회전체 서비스 스테이션(200)의 다른 실시예를 도시한 것이다. 서비스 스테이션(200)은 제 1 도 내지 제 6 도의 텀블러 본체(62)를 구비한 조립체(54) 대신에 서비스 스테이션 프레임(52)내에 장착된 텀블러 본체 또는 텀블러(204)를 구비한 다른 텀블러 조립체(202)를 갖고 있다. 텀블러 본체(204)는 한 측면에서 구동 기어(60 : 도시하지 않음)와, 반대 위치에서 텀블러 휠부분 또는 림(206)을 가질 수 있다. 위킹 캡(64, 65)은 접착제, 음파 용접 또는 다른 동등한 기술과 같은 상술한 것과 동일한 방법으로 텀블러(204)에 의해 포착된 플랫폼(208)에 장착될 수 있다. 특히, 캡(64, 65)은 탄성중합체 재료[캡 본체(80)]를 플라스틱 재료[텀블러 조립체(202)의 플랫폼(208)]로 성형하기 위한 본 기술 분야에 공지된 온서트 몰딩 기술을 이용하여 장착된다.

서비스 스테이션(200)은 예를 들면 2개의 대향 피봇(214, 216)에서 서비스 스테이션 프레임(52)내에 바람직하게 피봇식으로 장착된 프레임(212)을 갖는 선택적 청소 또는 스크래핑 시스템(210)을 갖는다. 제 2 도에는 피봇(214)이 프레임(52)에 장착되는적당한 위치가 점선으로 도시되어 있으며, 피봇(214, 216)에 의해 한정된 스크래퍼 피봇 축은 프레임(52)의 전방 벽(218)에 실제로 평행하다. 스크래퍼 헤드(224)내에서 각기 종료하는 실제로 상호 평행한 2개의 블랙 및 칼라 스크래퍼 아암(220, 222)은 스크래퍼 프레임(212)에 부착되어 있다. 스크래퍼 아암(220, 222)의 스크래퍼 헤드(224)는 텀블러 본체(204)가 스크래퍼 헤드(224)를 지나 캡을 회전시킬 때 각 캡(64, 65)을 청소한다. 각 스크래퍼 헤드(224)의 폭은 각 캡(64, 65)의 전체 캡 위킹 표면(85)을 스크래핑하기에 충분한 사이즈이며, 각 아암(220, 222)의 폭은 스크래핑 동안에 각 헤드(224)를 단단히 지지하는 크기로 되어 있다.

바람직하게, 텀블러 본체(204)는 텀블러상에 장착된 캡(64, 65)과 같은 각종 부품과 스크래핑 시스템(210)의 간섭없이 자유롭게 회전한다. 이러한 자유 이동을 용이하게 하도록, 캡(64, 65)의 다른 스크래핑 동안에, 스크래핑 시스템(210)은 서비스 스테이션 프레임(52)에 대한 스크래핑 시스템(210)의 피봇 운동을 제어하는 캠 시스템(230)을 포함한다. 캠 시스템(230)은 스크래퍼 프레임(212)으로부터 연장한 캠 아암(232)을 포함한다. 캠 아암(232)은 텀블러 림(206)의 외부 표면을 따라 형성된 캠 표면(235)을 결합하는 캠 종동절(234)을 포함한다.

스크래퍼 아암(220, 222)의 헤드를 구비한 캡(64, 65)을 스크래핑하기 위한 텀블러 본체(204)의 위치가 제 8 도에 도시되어 있으며, 스크래핑 시스템(210)의 자유 이동 또는 잔류 위치는 점선으로 도시되어 있다. 스크래퍼 프레임(212)은 서비스 스테이션 프레임(52)의 바닥 벽으로부터 상방으로 연장한 바이어싱 기둥(238)의 삼각형 단부를 따라 탑제된 캔틸레버 스프링 또는 바이어싱 아암(236)을 포함한다. 캔틸레버 스프링 아암(236)은 스크래퍼 헤드(224)를 텀블러(204)로부터 멀리 이동시키기 위해 바이어싱 기둥(238)에 대항하여 밀려진다. 스프링 아암(236)은 텀블러(204)의 회전에 응답하여 캠 시스템(230)에 의해 제공된 캠 작동에 따라 약간 압축될 수 있도록 탄성력을 갖고 있으므로, 스크래퍼 헤드(224)는 제 8 도에서 실선으로 도시한 바와 같이 캡(64, 65)과 함께 정렬되어 당겨진다.

캡(64, 65)으로부터 잉크 찌꺼기를 스크래핑한 후에, 구동 기어(60)는 텀블러(204)를 회전시키며, 캠 종동절(234)은 점선으로 도시한 위치(204)와 같이 스크래퍼 시스템(210)의 자유 이동 또는 정지 위치에 최종적으로 도달할 때까지 캠 표면(235)을 따라 이동한다. 바이어싱 기둥(238)에 대항하여 밀리는 캔틸레버 스프링 아암(236)에 의해 제공된 스프링력은 피봇(214, 216) 둘레에서 피봇됨으로써 스크래퍼 프레임(212) 및 헤드(224)를 텀블러 본체(204)로부터 멀리 이동시킨다. 정지 위치에서, 텀블러(204) 및 그 위에 장착된 다른 부품은 스크래퍼를 지나 자유이동한다. 물론, 캠 표면(235)은 제 8 도에서 림(206)의 오른쪽 하부에 도시된 바와 같이 부품 청소 및/또는 조절을 하기 위해 다른 텀블러 부품과 정렬하여 스크래퍼를 밀도록 형성될 수 있다.

제 4 실시예

제 9 도는 제 1 도 내지 제 6 도에 도시한 조립체(54) 대신에 서비스 스테이션 프레임(52)내에 장착될 수 있는 다른 텀블러 조립체(302)를 갖는 본 발명에 따라 형성된 회전체 서비스 스테이션(300)의 다른 실시예를 도시한 것이다. 텀블러 조립체(302)는 림(305)상의 허브(308)와 같은 허브의 서비스 스테이션에 피봇식으로 장착된 2개의 대향 휠 부분 또는 림(305, 306)을 포함한 본체부 또는 텀블러(304)를 갖고 있다. 제 9 도에서는 간략함을 위해 생략된 구동 기어(60)는 림(305)의 외주연 둘레에 형성되어 있다. 또한, 서비스 스테이션(300)은 캡 스크래퍼(94 : 제 5 도 및 제 6 도) 또는 선택적으로 스크래핑 시스템(210 : 제 8 도)을 포함할 수 있으며, 림(306)은 그 위에 형성된 캠 표면(235)을 가진다.

회전체 서비스 스테이션(300)은 본 발명에 따라 구성된 프린트헤드 습식 캡핑 시스템(310)을 가지며, 이 시스템은 텀블러본체(304)를 포함한다. 텀블러 본체(304)는 휴지 벽(312) 및 정지 벽(314)을 가지며, 각 벽은 2개의 림(305, 306)사이로 연장되어 있으며, 종방향 축(90) 근처에서 함께 결합한다. 로켓 피봇 기둥(316)은 정지 벽(314)으로부터 상방으로 연장한다. 텀블러 림(305 및 306)은 각각 림(305)의 대향된 반달형 리세스를 가지며, 이 리세스의 각각은 기둥(318)과 같은 요크 피봇 기둥을 한정한다.

또한, 캡핑 시스템(310)은 캡 지지 플랫폼 또는 슬리드(320)를 포함한다. 칼라 및 블랙 위킹 캡(64, 65)은 접착제, 음파용접 또는 다른 동등한 기술로 접착함으로서 슬리드(320)에 장착될 수 있다. 보다 바람직하게, 캡(64, 65)은 플라스틱 재료[슬리드(320)]로 탄성중합체 재료[캡 본체(80)]를 성형하기 위해서 본 기술분야에 숙련된 자들에게 공지된 온서트 몰딩 기술을 이용하여 슬리드(320)에 장착된다. 단일 칼라 잉크 위킹 캡(64)을 삼색 펜(32)용으로 도시했지만, 종래의 비-위킹 캡(도시하지 않음)도 삼색 펜용으로 바람직하다. 그러나, 3개의 개별 칼라 펜(예를 들면, 청록색, 자홍색 및 황색)용으로, 슬리드(320)상에 나란히 위치된 3개의 개별 위킹 캡(64)이 바람직할 수도 있다. 또한, 슬리드(320)는 후술하는 바와 같이 캡핑을 용이하게 하기 위해서 프린트헤드 캐리지(38)의 하방으로 연장한 얼라인먼트 부재(326 : 제 10 도 및 제 11 도 참조)를 결합하는 2개의 캐리지 얼라인먼트 아암(322, 324)을 포함한다.

슬리드(320)는 링크 또는 요크(330)에 의해 텀블러 본체(304)에 결합된다. 요크(330)는 이중 피봇 구조체이며, 브릿지 부재(336)에 의해 함께 결합된 2개의 귀(ear) 부재(332, 334)를 가진다. 각 귀 부재(332, 334)는 림(305)내에서 기둥(318) 둘레에서 피봇되는 림 피봇 부재(338)와 같은 텀블러 림(305, 306)내에서 반달형 슬롯을 통해 연장한 하부 림 피봇 부재를 가진다. 텀블러 본체(304)에 대한 요크(330)의 피봇 작동은 제 10 도 및 제 11 도에 개략적으로 도시되어 있으며, 특히 제 10 도에는 캡핑 전의 정지 상태로 도시되어 있으며 제 11 도에는 캡된 상태가 도시되어 있으며 제 9 도는 캡핑 위치가 도시되어 있다.

슬리드(320)는 귀 부재(332, 334)의 각 내부 표면을 따라 위치된 2개의 상부 피봇 부재(340)에 의해 요크(330)에 피봇결합되어 있다. 슬리드는 레일(344, 346)에 의해 한정된 한쌍의 피봇 포켓(342)과, 요크 귀 부재(332, 334)에 인접한 슬리드(320)의 각 측면을 따라 위치된 하부 부재를 갖고 있다. 상부 피봇 부재(340)의 각각은 제 9 도의 인접한 요크 귀 부재(332)와 같이 그리고 제 10 도 및 제 11 도에 도시한 바와 같이 그들의 각기 관련된 포켓(342)내에서 피봇된다. 각 피봇 부재(340)는 요크(330)가 각각 제 10 도 및 제 11 도의 정지 위치와 완전히 캡핑 위치사이에 끼워졌을 때 요크(330)에 대한 슬리드(320)의 피봇팅을 제어한다.

텀블러 본체(304)에 대해 정지 위치에서 슬리드(320)를 바이어스시키기 위해서, 캡핑 조립체(310)는 텀블러 본체(304)로부터 슬리드(320)를 멀리 가압하는 바이어싱 부재(350)를 또한 포함한다. 이를 위해서, 바이어싱 부재(350)는 록킹(rocking) 스프링 리테이너 또는 키퍼(keeper)(352 : 제 10 도 및 제 11 도에는 간략함을 위해 생략함)와, 압축 코일 스프링(354)을 포함한다. 리테이너(352)는 텀블러 정지 벽(314)으로부터 돌출한 록커 피봇 기둥(316)상에 설치된 록커 부재(356)를 갖고 있다. 키퍼(352)는 슬리드(320)의 피봇 핀 또는 기둥 부재(360)를 파지하는 래치에서 각각 종료하는 2개의 돌출 핑거 부재 또는 핑거(357, 358)를 포함한다. 슬리드 피봇 기둥 부재(360)는 슬리드(320)의 캡 지지 플랫폼내에 형성된 대략적으로 T자형인 슬롯(362)내에서 리세스되어 있다. 상기 T자형 슬롯(362)은 리테이너 핑거(357, 358)의 팁이 이를 통해 미끄럼 운동이 가능하게 수납될 수 있는 크기로 되어 있다. 바람직하게, 스프링(354)은 텀블러 정지 벽(314)으로부터 멀리 그리고 휴지 벽(312)에 인접한 정지 위치쪽으로 슬리드(320)를 바이어스시키도록 약간 압축된 상태에 있다. 스프링(354)은 스프링 리테이너(352)의 록커 부재(356)의 레그에 의해 조립 및 분리하는 동안에 슬리드(320)에 고정된다.

더욱이, 리테이너 핑거(357, 358)는 슬리드(320)가 프린트헤드(34, 36)의 노즐 플레이트를 고정적으로 캡을 씌우고 밀봉하도록 프린트헤드(34, 36)의 하방향 힘을 통해 스프링(354)을 더 압축하게 슬리드 슬롯(362)과 협동한다. 즉, 리테이너 핑거(357, 358)의 상부가 제 9 도에 도시한 슬리드(320)의 상부면과 거의 접촉한 것으로 도시되어 있지만, 핑거(357, 358)의 상부면은 스프링(354)이 캡핑 동안에 압축될 때 이 상부면상으로 연장한다. 제 11 도에 개략적으로 도시한 바와 같이, 스프링(354)의 압축력은 피봇 부재(340)로 하여금 레일(344, 346) 사이에서 슬리드 포켓(342)내에서 상방으로 부유되게 하여, 요크(330)에 대해 슬리드(320)가 이동되게 한다. 포켓(342)내에 피봇 부재(340)를 상대적으로 느슨하게 끼워맞추는 것은 예를 들면 포켓(342)내의 동일하지 않은 거리(수평 및/또는 수직으로)로 이동할 때 요크(330)에 대한 슬리드(320)의 요동을 유리하게 허용한다.

작동시에, 프린터(20)는 구동 기어(60)[구동 기어(60)의 치형부가 제 1 도 내지 제 4 도의 제 1 실시예에 대해 설명한 바와 같이 텀블러 림(305)의 외주연 둘레에 형성될 수 있음]를 경유하여 축(90)을 동심으로 서비스 스테이션을 구동시키기 위해 결합된 종래의 DC 스텝 모터를 포함한다. 제 9 도 및 제 10 도를 참조하면, 텀블러 본체(304)는 캐리지 결합 아암(322, 324)이 캐리지 얼라인먼트 부재(326)와 접촉할 때까지 곡선 화살표(370)로 표시한 방향으로 회전된다. 화살표(370)의 방향으로의 텀블러 본체(304)의 연속 회전은 캡핑 조립체(310)를 제 11 도에 도시한 캡핑 위치로 피봇시켜서, 프린트헤드(34, 36)를 캡 씌우고 밀봉한다. 제 10 도 및 제 11 도는 텀블러 본체(304)에 대한 요크(330)의 회전과, 요크(330) 및 텀블러 본체(304)에 대한 슬리드(320)의 회전을 도시한 것이다.

제 11 도에 도시한 바와 같이, 각 블랙 및 칼라 펜(30, 32)이 캡핑될 때, 스프링(354)은 압축된다. 텀블러 정지 벽(314)으로부터 상방으로 스프링(354)에 의해 제공된 압축력은 프린트헤드(34, 36)에 대항하여 슬리드(320) 및 캡(64, 65)을 압축한다. 기둥(316)상의 리테이너(352) 및 록커 부재(356)에 슬리드(320)를 장착함으로서 제공된 김벌링(gimbaling) 작용과 조합한 슬리드 포켓(348)내에 요크 피봇 부재(340)를 느슨하게 끼워맞춰서 제공된 김벌 장착하는 것은 슬리드(320)를 종방향 축(90)에 대해 요동 운동할 수 있게 한다. 이러한 요동 및 김벌링 작동은 펜 노즐에 인접한 기밀(pressure-tight) 시일을 제공하여 프린트헤드 면(34, 36)상의 불규칙함, 예를 들면 잉크 형성과 같은 것을 보상한다.

제 9 도 및 제 11 도에 도시한 캡핑 위치에서, 스프링(354)에 의해 제공된 스프링력은 프린터(20) 유닛이 턴오프될 경우일지라도 프린트헤드(34, 36)에 대해 제어된 압력을 유지한다. 화살표(370)의 방향과 반대로 스텝 모터에 의해 제공된 양 에너지는 펜(30, 32)으로부터 캡핑 조립체(310)를 분리하는데 필요하다. 키퍼(352)는 아암(322, 324)이 프린트헤드 부재(326)에 의해 접촉되지 않을 때 휴지 벽(312)에 대해 슬리드(320)에 힘을 가하는 비중심 특징을 가진다. 따라서, 이러한 비중심 특징은 와이핑 또는 프린팅과 같은 다른 프린트헤드 서비스 작동을 용이하게 하는 것이 바람직하게 프린트헤드와의 접촉없이 화살표(370)의 반대 방향으로 캡핑 조립체(310)가 회전될 수 있도록 정지 위치에 인접한 벽(312)내로 캡 슬리드(320)를 가압한다.

제 12 도 내지 제 15 도는 블랙 위킹 캡(65)이 캡핑 위치에서 블랙 프린트헤드(34)와 접촉될 때 상술한 제 1 도 내지 제 11 도의 습식 캡핑 시스템을 이용하여 성취되는 캡핑을 도시하는 것이다. 여기에서, 프린트혜드(34)는 노즐 또는 오리피스 그룹을 규정하는 노즐 플레이트 또는 오리피스 플레이트(400)를 포함하는 것으로 도시되어 있으며, 잉크는 상기 노즐 또는 오리피스를 통해서 분출된다. 각 노즐은 오리피스 플레이트(400)에 의해서 잉크 분사 챔버(도시하지 않음)로부터 노즐 플레이트(400)의 외부 표면에 의해 규정된 면 플레이트(401)까지 연장되어 있다. 바람직하게, 노즐은 2개의 서로 평행한 선형 어레이로 배열되어 있으며, 노즐 또는오리피스(402)는 제 1 어레이에서의 노즐중 하나를 도시한 것이며 노즐 또는 오리피스(404)는 제 2 어레이에서의 노즐중 하나를 도시한 것이다. 제 12 도 내지 제 15 도의 도면에 있어서, 노즐 어레이는 도면의 표면에 대해서 직각으로 이동한다. 물론, 도시된 노즐 장치가 산업 분야에서 보다 통상적인 설계중 하나일 수 있을 지라도, 다른 노즐 장치는 돔형 위킹 표면(85)을 이용할 수도 있다. 노즐(402, 404)로 도시된 한 쌍의 노즐 어레이는 자유노즐 중앙 영역(405)에 의해 분리되고, 2개의 자유노즐 말단 영역(406, 408)에 의해 둘러싸여 있다.

돔형 캡(65)의 위킹 표면(85)은 제 12 도 내지 제 15 도의 도면에서 실질적으로 수직으로 연장되는 선형 정점 부분(410)을 구비하고 있다. 또한, 볼록한 위킹 표면(85)은 정점 부분(410)에 인접한 적어도 하나, 여기에서는 2개인 경사 표면 부분(411, 412)을 구비하고 있으며, 상기 선형 정점 부분(410)은 경사 표면 부분(411, 412) 사이에 삽입되어 있다. 경사 부분(411, 412)은 제 12 도 내지 제 14 도에 도시된 바와 같이 위킹 표면(85)의 볼록한 단면을 규정하도록 정점 부분(410)으로부터 하방으로 경사진 것으로 도시되어 있다. 정점 부분(410)은 우선 캡 및 프린트헤드가 서로를 향해 이동될 때 제 13 도에 도시된 바와 같이 자유노즐 중앙 영역(405)과 접촉하며, 여기에서 캡(65)은 화살표(413)로 표시된 바와 같이 프린트헤드(34)쪽으로 이동된다. 프린트헤드(34)와 캡(65) 사이의 상대적인 이동의 바람직한 방향은 면 플레이트(401)에 의해 규정된 평면에 수직인, 즉 직각인 방향이다. 궁극적으로 프린트헤드(34)쪽으로의 캡(65)의 연속적인 이동은 경사 부분(411, 412)이 면 플레이트(401)와 접촉되기 시작하여 어레이에서 노즐(402, 404)을 커버하게 한다. 예를 들면, 제 14 도의 상세도에 있어서, 노즐(402)은 실선으로 도시된 바와 같이 위킹 표면(85)의 경사 부분(411)에 의해 커버되는 최초 부분이 도시되어 있다. 위킹 표면(85)과 면 플레이트(401) 사이의 거리는 프린트헤드(34) 및 캡(65)이 제 14 도에서 치수(Z)로 표시된 바와 같이 서로 근접할 때 연속적으로 감소된다. 캡(65)이 노즐(402)을 바로 커버한 대략적인 위치는 제 14 도에서 점선으로 도시되어 있으며, 이들 사이의 감소된 수직 거리가 치수(Z')로 표시되어 있다.

돔형 위킹 표면(85)이 도시되어 있지만, 위킹 표면은 달리 구성될 수도 있다. 예를 들면, 위킹 표면은 삼각형 단면일 수 있으며, 정점 부분(410)은 중앙 영역(405)과 같은 자유노즐 영역에서 면 플레이트(401)에 접촉하는 면 플레이트(401)에 우선 접촉하도록 삼각형 단면의 상부 정점을 따라 이동한다. 이러한 삼각형 단면 실시예에 있어서, 정점의 각 측면의 표면은 위킹 표면의 경사 부분을 형성한다. 위킹 표면(85)이 프린트헤드를 향한 캡의 접촉 이동방향[화살표(413)]에 대해서 정점으로부터 경사지도록 각도를 이루거나 형성되면, 캡이 밀봉 위치로 이동될 때(제 15 도) 노즐이 위킹 표면의 경사 부분에 의해 점진적으로 커버될 수 있게 한다. 따라서, 본 실시예에서 원통형 단면 형상의 층(86)의 곡률에 의해 규정된 면 플레이트(401)에 대한 위킹 표면(85)의 각도를 선택함으로써, 노즐이 점진적으로 커버되는 속도가 화살표(413)로 표시된 방향에서의 접촉 이동 속도를 조정함으로써 조절될 수도 있다. 이와 같이 경사 부분(411, 412)에 의해 노즐(402, 404)이 점진적으로 커버됨으로써 오리피스(402, 404)내로 공기가 급속하게 분출됨으로써 노즐을 디프라이밍되게 할 수 있는 압력 스파이크를 방지할 수 있다. 도시된 위킹 표면(85)이 호형의 반원형 단면을 이루고 있지만, 다른 단면 형상 또는 형태가 몇몇 응용예에서 이용될 수 있다. 예를 들면, 포물선형, 타원형, 쌍곡선형 또는 다각형의 볼록한 단면 형상이 이용되어서, 선택된 위킹 표면 형태의 볼록한 특성으로 인해서 캡이 면 플레이트(401)와 밀봉 접촉될 때 도시된 점진적인 밀봉이 이뤄질 수 있게 할 수 있다.

위킹 표면(85)과 노즐(402, 404)의 이러한 점진적인 접촉은 다른 상당한 이점을 갖고 있다. 노즐(402)의 내측면을 따라서 경사진 위킹 표면 부분(411)과 면 플레이트(401) 사이에 형성된 작은 갭에 있어서, 매우 작은 위킹 영역은 노즐(402)로부터의 모관흡수 작용에 의해 추출된다. 캡(65)이 프린트헤드 면 플레이트(401)에 계속 결합될 때, 이러한 위킹된 잉크(414)는 펜(30)이 캡핑될 때 면 플레이트(401)와 위킹 표면(85) 사이에 습윤 잉크 필름을 형성한다. 면 플레이트(401)와 위킹 표면(85) 사이의 갭은 잉크가 노즐(402, 404)로부터 이들 작은 갭내로 위킹될 때 모관 작용에 의해 충전되어 잉크 필름(415)에 부가된다. 이러한 위킹된 잉크 필름(415)은 위킹 표면(85)과 오리피스 플레이트(401) 사이에 포집되어 상술한 바와 같이 펜(30)이 캡화되어 있는 동안에 면 플레이트(401)에 부착되는 모든 잉크 찌꺼기를 용해시킨다.

제 15 도는 캡 립(82, 88)이 면 플레이트(401)의 외부 자유 노즐 영역(406, 408)과 접촉하여 위킹 표면(85)과 면 플레이트(401) 사이에 밀봉식으로 밀봉된 영역을 형성하여 프린터의 비작동 주기 동안에 노즐(402, 404)을 습윤화 상태로 유지하는 완전히 캡이 씌워진 위치를 도시한 것이다. 위킹 층(86)의 재료의 비기공성 성질은 잉크(415)의 단지 얇은 필름 층이 습윤 환경에서 노즐을 분리시키는데 이용되기 때문에 잉크 폐기물을 최소화한다. 상술한 바와 같이, 비기공성 위킹 층(86)은 제 8 도에 도시된 단단한 플라스틱 스크래퍼 헤드(224)와 같은 강성 재료의 스크래퍼를 이용하는 것과 같이 쉽게 깨끗하게 스크래핑된다. 특히, 설계도로 제조되는 매체와 같은 것으로 사용되는 것과 유사한 마일라 재료의 비기공성 인서트(86)가 사용시에 특히 내구성이 있으며 프린트헤드(34)를 우수하게 밀봉하는 것으로 증명되었다.

결론

캡핑 조립체(65)에 대해 여기에 설명한 습식 캡핑 시스템을 이용하면 다양한 장점이 성취된다. 예를 들면, 위킹 캡(65)은 프린트헤드 면으로부터 건조된 잉크를 제거하기 위해 용매로서 작동하도록 펜(30)으로부터의 잉크를 이용하는 것이 유리하다. 따라서, 펜 면을 악화시킬 수 있는 거친 용매가 필요 없다. 또한, 성가신 용매 분산 시스템이 필요 없다. 마일라 필름 인서트 위킹 층(86)을 이용하는 다른 장점은 상기 마일라 재료가 탄성력 및 예를 들면 제 8 도의 시스템(200)내의 스크래퍼 헤드(224)에 의해 이용하는 동안에 찢어지는 것에 대한 저항력이 있다는 것이다. 다른 장점으로서는, 캡핑 조립체(65)가 경량이며, 간단하며, 효율적이며, 제조 및 조립이 용이하다는 것이다. 또한, 위킹 캡(65)은 간단한 구조로 구성되며, 프린터(20)와 같은 보다 더 경제적이고 확실한 프린팅 장치를 제공하는데 기여하는 입수하기 쉬운 재료로 제조할 수 있다.

제 1 도는 본 발명의 잉크젯 프린팅 장치, 여기에서 잉크젯 프린터의 일 형태로서 본 발명의 습식 캡핑 시스템을 구비한 서비스 스테이션의 제 1 실시예를 구체화한 사시도.

제 2 도는 제 1 도의 서비스 스테이션의 부분 확대 사시도.

제 3 도는 제 1 도의 습식 캡핑 시스템의 확대 사시도.

제 4 도는 제 3 도의 선(4-4)을 따라 취한 확대 측면도.

제 5 도 및 제 6 도는 서비스 스테이션의 상이한 작동 스테이지를 도시한 것으로 제 2 도의 선(5-5)을 따라 취한 측단면도.

제 7 도는 본 발명의 습식 캡핑 시스템을 구비한 서비스 스테이션의 제 2 실시예의 확대 측면도.

제 8 도는 본 발명의 습식 캡핑 시스템을 구비한 회전체 서비스 스테이션의 제 3 실시예의 일부를 도시한 확대 측면도.

제 9 도는 본 발명의 습식 캡핑 시스템을 구비한 회전체 서비스 스테이션의 제 3 실시예의 일부를 도시한 확대 측면도.

제 10 도 및 제 11 도는 제 9 도의 회전체 서비스 시스템의 캡핑 작동을 도시하는 개략적인 측면도.

제 12 도 내지 제 15 도는 제 1 도, 제 7 도 내지 제 9 도에 도시된 습식 캡핑 시스템의 캡핑 부분의 부분 확대 측단면도로서, 특히 제 12 도 내지 제 15 도는 점진적인 캡핑 프로세스의 상이한 단계를 도시하는 것으로서,

제 12 도는 접촉하기 바로 전의 캡 및 프린트헤드를 도시하는 도면.

제 13 도는 캡 및 프린트헤드의 최초 접촉으로서 제 12 도의 도면의 확대도.

제 14 도는 노즐의 점진적인 밀봉 및 위킹 프로세스의 개시를 도시하는 것으로 단일 노즐이 밀봉되어 있는 다른 확대도.

제 15 도는 제 12 도와 동일한 확대도로서 완전히 캡핑된 위치를 도시하는 도면.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 잉크젯 프린터 22 : 섀시

34, 36 : 프린트헤드 50 : 서비스 스테이션

52 : 프레임 64, 65 : 캡

80 : 탄성중합체 본체 85 : 위킹 영역 또는 표면

220, 222 : 스크래퍼 아암 230 : 캠 시스템

Claims (9)

1. 잉크젯 프린팅 장치에 이용된 잉크젯 프린트헤드를 점검 수리하는 방법에 있어서,

   상기 프린트헤드가 캡의 위킹 표면에 대하여 밀봉되는 캡핑 위치에 도달할 때까지의 상기 프린트헤드 및 캡의 상대적 이동을 통해 상기 프린트헤드를 캡핑하는 단계로서, 상기 캡은 압축 가능한 재료로 형성되고, 상기 위킹 표면은 볼록한 표면을 포함하며, 상기 캡핑 위치에서 상기 캡을 압축하기 위하여 상기 프린트헤드를 상기 위킹 표면의 볼록한 표면에 점진적으로 접촉시키는 단계를 더 포함하는, 상기 캡핑 단계와;

   상기 캡핑 위치에서, 모관 작용에 의해 상기 프린트헤드로부터 상기 캡의 위킹 표면상으로 잉크를 위킹시키는 단계와;

   상기 캡핑 위치에서, 상기 프린트헤드상의 건조된 잉크 찌꺼기를 상기 위킹된 잉크에 의해 용해시키는 단계를 포함하는

   잉크젯 프린트헤드 점검 수리 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 캡핑 단계의 상대적 이동은 상기 프린트헤드에 접촉하도록 상기 캡핑 위치에 도달할 때까지 상기 캡을 회전시키는 것을 포함하는

   잉크젯 프린트헤드 점검 수리 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 캡핑 단계전에, 상기 위킹 표면상에 잉크를 점착시키기 위해 프린트헤드를 분사시키는 것에 의해 상기 캡을 예비 습윤화시키는 단계를 더 포함하는

   잉크젯 프린트헤드 점검 수리 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 용해 단계후에 상기 프린트헤드에서 상기 캡을 제거하는 단계와;

   상기 캡 제거 단계후에, 상기 용해된 잉크 잔류물을 제거하기 위해 상기 캡의 위킹 표면을 청소하는 단계를 더 포함하는

   잉크젯 프린트헤드 점검 수리 방법
5. 잉크젯 프린팅 장치에 사용되는 잉크젯 프린트헤드 점검 수리용 서비스 스테이션에 있어서,

   프레임과,

   상기 프린트헤드와의 상대적 이동을 통해 캡핑 위치에서 상기 프린트헤드를 선택적으로 밀봉하기 위해 상기 프레임에 의해 지지된 캡을 포함하며;

   상기 캡은 위킹 표면을 가지고, 상기 프린트헤드가 상기 캡핑 위치에서 상기 위킹 표면에 대해서 밀봉되며, 상기 위킹 표면은 모관 작용에 의해 상기 프린트헤드로부터 잉크를 추출하는 재료로 형성되고, 상기 캡의 위킹 표면은 볼록한 표면을 포함하는

   잉크젯 프린트헤드 점검 수리용 서비스 스테이션.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 캡은 리세스부를 형성하는 탄성중합체 본체와, 상기 본체의 리세스부내에 고정된 인서트를 포함하며, 상기 인서트는 상기 위킹 표면을 포함하는 노출된 표면을 가지는

   잉크젯 프린트헤드 점검 수리용 서비스 스테이션.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 프린트헤드를 닦아내는 프린트헤드 와이퍼와,

   상기 캡을 선택적으로 스크래핑하는 캡 스크래퍼를 더 포함하고;

   상기 프레임은 고정 프레임 부재와 회전 프레임 부재를 포함하며, 상기 캡 스크래퍼와 프린트헤드 와이퍼는 상기 회전 프레임 부재에 의해 지지되고, 상기 캡 스크래퍼는 상기 고정 프레임 부재에 의해 지지되며, 상기 프린트헤드 와이퍼와 상기 캡 스크래퍼는 실질적으로 동시에 상기 프린트헤드와 상기 캡을 각각 청소하도록 지지되는

   잉크젯 프린트헤드 점검 수리용 서비스 스테이션.
8. 제 4 항에 있어서,

   상기 청소 단계는 캡 스크래퍼로 상기 캡을 스크래핑하는 것을 포함하는 잉크젯 프린트헤드 점검 수리 방법.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 캡핑 단계의 상대적 이동은, 상기 캡핑 위치에 도달하도록 상기 프린트헤드를 상기 캡의 위킹 표면의 볼록한 표면 위로 병진 이동시키는 것을 포함하는 잉크젯 프린트헤드 점검 수리 방법.