(57)【要約】      （修正有）【課題】印刷ヘッドをクリーニングするために使用される要素の効率的なクリーニングを可能とするシステムを提供する。【解決手段】システム１００は、１対のガイドレール１０４と、複数の交差部材１０８から成る矩形フレームと、双方向回転出力軸を有して構成されたアクチュエータ１２０と、該回転出力軸に接続された軸１１６と、流体源１３２からの流体が部材に流れてすすぎ部材１１２における開口を介して排出されるのを可能とするように流体源に接続されたポンプ１３６とを備える。アクチュエータ１２０の出力軸が１方向に回転するのにともないフレームの一端における第１の位置からフレームの他端における第２の位置まですすぎ部材１１２を移動させるようにコード２２０、２２４が軸１１６及びすすぎ部材１１２に接続されている。移動するすすぎ部材１１２から放出される流体により印刷ヘッドクリーニングシステムの要素をクリーニングする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットプリンタにおける印刷ヘッドクリーニングシステムをクリーニングするために使用される要素をクリーニングするためのシステムであって、
１対の平行部材と、
フレームを形成するために前記１対の平行部材と交差する少なくとも２つの交差部材と、
双方向回転出力軸を有して構成されたアクチュエータと、
回転時に出力軸によって回転するように前記アクチュエータの回転出力軸に動作可能に接続された軸と、
複数の開口を有し且つ流体源からの流体が部材に流れて前記開口を介して流出するのを可能とするように前記流体源に空気的に接続され、前記少なくとも２つの交差部材に平行である部材と、
第１の端部及び第２の端部を有する少なくとも１つのコードとを備え、前記第１の端部及び前記第２の端部が反対方向において前記軸まわりに巻回され、前記少なくとも１つのコードが、前記アクチュエータが前記軸を回転させ且つ流体が前記部材における前記開口を介して流出するのにともない前記１対の平行部材の一端における第１の位置から前記１対の平行部材の他端における第２の位置まで前記部材を移動させ、前記第１の位置に前記部材を戻すのを可能とするように前記部材に動作可能に接続されている、クリーニングシステム。
【請求項２】
前記少なくとも１つのコードの一部が、前記他の交差部材よりも前記軸から離れて配置された前記交差部材の周囲に及ぶ、請求項１に記載のクリーニングシステム。
【請求項３】
前記軸が、
前記軸内の通路であって第１の端部及び第２の端部を有する通路と、
前記通路の前記第１の端部を空気的に前記流体源に接続するように構成された前記軸上の回転継手と、
第１の端部及び第２の端部を有する可撓性中空部材であって、前記可撓性中空部材の第１の端部が前記通路の前記第２の端部に空気的に接続され、前記可撓性中空部材の前記第２の端部が前記部材に接続され、前記部材が前記第１の位置から前記第２の位置まで移動するのにともない前記可撓性中空部材が前記軸から巻き戻されて前記部材に追従し、前記部材が前記第２の位置から前記第１の位置まで戻るのにともない前記軸まわりに巻回されるのを可能とするように前記可撓性中空部材が前記軸の周囲に巻回される可撓性中空部材とをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記部材が、
少なくとも２つのホイールをさらに備え、１つのホイールが、前記平行部材の１つに沿って１つのホイールが転動するのを可能とするように前記部材の一端において前記部材に接続され、他のホイールが、前記他の平行部材に沿って他のホイールが転動するのを可能とするように前記部材の反対側の端部において前記部材に接続されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記少なくとも１つのコードが、
第１のコード及び第２のコードをさらに備え、前記第１のコードが第１の端部及び第２の端部を有し、前記第２のコードが第１の端部及び第２の端部を有し、前記第１のコードの前記第１の端部及び前記第２の端部が前記軸の第１の端部において反対方向に前記軸まわりに巻回されており、前記第２のコードの前記第１の端部及び前記第２の端部が前記軸の第２の端部において反対方向に前記軸まわりに巻回されており、各コードが、前記流体が前記部材における前記開口を介して排出されるのにともない前記アクチュエータが前記軸を第１の方向に回転させて前記１対の平行部材の一端における第１の位置から前記１対の平行部材の他端における第２の位置まで前記部材を移動させ、前記軸を前記第１の方向の反対方向に回転させて前記部材を前記第１の位置に戻すのを可能とするように前記部材に動作可能に接続されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
少なくとも２つの張力機構であって、１つの張力機構が、前記他の交差部材が前記軸から離れている距離よりも遠く前記軸から離れて配置された前記交差部材の一端に配置され、他の張力機構が、前記他の交差部材が前記軸から離れている距離よりも遠く前記軸から離れて配置された前記交差部材の反対端に配置されている、少なくとも２つの張力機構をさらに備え、
前記第１のコードが、前記少なくとも２つの張力機構のうちの一方を介して巻回され、前記第２のコードが、前記少なくとも２つの張力機構のうちの他方を介して巻回される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
各張力機構が、
少なくとも１つの引張バネと、
前記他の交差部材が前記軸から離れている距離よりも遠く離れて配置された前記交差部材に取り付けられた複数のプーリとをさらに備え、前記少なくとも１つの引張バネが、前記プーリを互いに離れるように付勢して前記張力機構を介して巻回された前記コードを緊張状態に保つ、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
流体が容器と前記１対の平行部材との間に配置された少なくとも１つのワイパをクリーニングした後に、前記部材における前記開口から放出された流体を受けるように配置された容器
をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記容器が、
前記容器内に収集された流体が除去されるのを可能とするように前記容器の床における開口
をさらに備える、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記容器の前記床における前記開口に近接して配置され、前記容器の前記床における前記開口を介して前記流体を排出するために前記容器の不良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
をさらに備える、請求項９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、２０１６年８月２日に出願された「インクジェットプリンタにおけるインクジェット印刷ヘッドをクリーニングするために使用されるクリーニング要素の改善されたシステム」と題されたシリアル番号６２／３６９，８９２号を有する仮特許出願からの優先権を主張する。
【０００２】
本開示は、一般に、インクジェットプリンタに関し、より具体的には、インクジェットプリンタにおける印刷ヘッドをクリーニングするためのメンテナンスシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
インクジェットプリンタは、一般にインクと称される液体材料の液滴又は以前に吐出された材料の液滴を基材上に吐出する１つ以上の印刷ヘッドを有する。各印刷ヘッドは、典型的にはアレイ状に配置された複数のインクジェットを含む。各インクジェットは、インクジェットから１つ以上の材料の液滴が、インクジェットノズルがフェースプレート内で連通する開口を介して吐出されるのを可能とするように印刷ヘッドのフェースプレートの開口と連通するノズルを有する。インクジェットは、当業者に知られている様々な異なる構成で実装されることができる。いくつかの周知の構成は、インクジェットにおける圧電及び熱イジェクタを使用する。
【０００４】
インクジェットから吐出されたインクの一部は、フェースプレートに付着し、塵埃及びその他の屑を収集することがある。インク及び屑がフェースプレートから除去されない場合、残留インク及び屑は、フェースプレートにおける１つ以上の開口を閉塞してしまうことがある。印刷ヘッドクリーニングは、通常、プリンタシャーシ内に取り付けられたメンテナンスステーション内で実行され、そのため、印刷ヘッド及びメンテナンスステーションは、クリーニングするために互いに移動されることができる。ほとんどのメンテナンスステーションは、フェースプレート上に収集された残留インク及び屑を除去するように印刷ヘッドのフェースプレートを横切って移動するワイパを含む。ワイパは、収集のために容器内に残留インク及び屑を導くように配置される。容器は、時々除去されてクリーニングされる。
【０００５】
ワイパ及びワイパを支持して操作する要素はまた、残留インク及び屑を収集する。したがって、ワイパ及び関連する要素は、同様にクリーニングを必要とする。技術者は、通常、毎日このクリーニングを行い、その結果は、技術者によって異なる可能性がある。オペレータの介入なしに又はプリンタにおける他の要素をさらに汚染することなく、ワイパ及び関連する要素を効率的にクリーニングすることは、インクジェットプリンタにおいて有益である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
インクジェットプリンタにおける印刷ヘッドをクリーニングするために使用される要素の効率的なクリーニングを可能とするクリーニングシステムは、１対の平行部材と、フレームを形成するために１対の平行部材と交差する少なくとも２つの交差部材と、双方向回転出力軸を有して構成されたアクチュエータと、回転時に出力軸によって回転するようにアクチュエータの回転出力軸に動作可能に接続された軸と、複数の開口を有し且つ流体源からの流体が部材に流れて開口を介して流出するのを可能とするように流体源に空気的に接続され、少なくとも２つの交差部材に平行である部材と、第１の端部及び第２の端部を有する少なくとも１つのコードとを含み、第１の端部及び第２の端部が反対方向において軸まわりに巻回され、少なくとも１つのコードが、アクチュエータが軸を回転させ且つ流体が部材における開口を介して流出するのにともない１対の平行部材の一端における第１の位置から１対の平行部材の他端における第２の位置まで部材を移動させ、第１の位置に部材を戻すのを可能とするように部材に動作可能に接続されている。
【０００７】
プリンタにおける印刷ヘッドをクリーニングするために使用される要素を効率的にクリーニングするクリーニングシステムの前述の態様及び他の特徴は、添付図面に関連して以下の説明において説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、インクジェットプリンタにおける１つ以上の印刷ヘッドのフェースプレートをクリーニングするために使用される要素をクリーニングするシステムの斜視図である。
【図２】図２は、図１のシステムにおける回転軸の断面図である。
【図３】図３は、図２に示された軸及びすすぎ部材の底面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、図１のシステムにおける１つの張力機構の斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａに示された張力機構の側面斜視図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、機構の下方からの図４Ａに示される張力機構の斜視図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、機構の上方からの図４Ａに示される張力機構の側面斜視図である。
【図５】図５は、図１に示されるシステムから流体を収集するように配置された容器の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本実施形態の一般的な理解のために図面が参照される。図面において、同様の参照符号は、同様の要素を示すために全体を通して使用されている。
【００１０】
図１は、インクジェットプリンタにおける印刷ヘッドのフェースプレートをクリーニングするために使用される要素をクリーニングするシステムを示している。システム１００は、１対のガイドレール１０４と、複数の交差部材１０８と、すすぎ部材１１２と、回転軸１１６と、アクチュエータ１２０と、流体源１３２と、ポンプ１３６とを含む。ガイドレール１０４及び交差部材１０８は、すすぎ部材１１２が図１に示される位置からフレームの他端まで移動した後に図１に示される位置まで戻るフレームを形成する。すすぎ部材１１２は、すすぎ部材１１２の各端部において、コード２２０及び２２４が軸１１６上に巻回され且つ軸１１６から巻き取られるときにフレームに沿って回転する１つ以上のホイール１５６を含む。アクチュエータ１２０は、軸１１６をその長手軸まわりに回転させるように回転軸１１６に動作可能に接続された伝達要素２０４（図２）に機械的に結合された回転出力軸を有する。あるいは、アクチュエータ１２０の出力軸は、軸１１６に直接接続されてもよい。軸１１６を駆動するために、直接駆動、伝達機構を介して結合されるアクチュエータ、又はプーリ及び無端ベルト若しくはチェーンを駆動するアクチュエータなどの他の種類のアクチュエータが使用されることができる。図２に示されるように、軸１１６は、アクチュエータ１２０が軸１１６を回転させるのを可能とするように軸受２１２内に取り付けられる。軸１１６はまた、一端において回転継手１２８に且つ他端において可撓性チューブ１２４に接続された通路２０８（図２）を含む。可撓性チューブ１２４は、軸１１６まわりに巻き付けられ、チューブ１２４の一端は、コントローラ１４０がポンプ１３６を作動させて流体源１３２から流体をポンピングするときに、流体源１３２からすすぎ部材１１２へと流体が流れるのを可能とするようにすすぎ部材１１２に接続されている。回転継手１２８は、流体が流体源１３２から継手１２８を通って通路２０８へと流れるのを可能とするように流体源１３２に接続している。軸１１６が回転するのにともない回転する継手１２８の能力は、継手をポンプに接続するホースがよじれるのを防止するのに役立つ。また、図１に示されるように、各コード２２０及び２２４は、回転軸１１６に接続された第１及び第２の端部を有する。各コードの一部はまた、軸１１６から第１の位置においてすすぎ部材１１２に近接している交差部材１０８よりも遠位にある張力機構１４８及び交差部材１０８を通過する。センサ１５２は、ガイドレール１０４及び交差部材１０８によって形成されたフレームの先端にすすぎ部材１１２の存在及び不在を示す信号を生成する。同様のセンサ１６０は、アクチュエータ１２０に最も近いフレームの端部に配置されており、ガイドレール１０４及び交差部材１０８によって形成されたフレームの近端においてすすぎ部材１１２の存在及び不在を示す信号を生成するように構成されている。コントローラは、これらのセンサによって生成された信号を受信し、後述するようにクリーニングシステム１００における要素を動作させるようにそれらを使用する。
【００１１】
図２をさらに参照すると、軸１１６の各端部にリブ付きナット２１６Ａ及び２１６Ｂが取り付けられている。ナット２１６Ａ及び２１６Ｂのネジ部は、後述するように軸１１６が回転するときにコードが巻き戻され且つ巻き取られるのに役立つ。図において、コード２２０の第１の端部２２０Ａは、リブ付きナット２１６Ｂに接続され、時計回りにナットまわりに巻回される一方で、コード２２０の第２の端部２２０Ｂは、リブ付きナットに接続され、反時計回りにナットまわりに巻回される。図２に示された実施形態において、アクチュエータ１２０に最も近いリブ付きナット２１６Ａは左ネジを有する一方で、アクチュエータから遠いナット２１６Ｂは右ネジを有する。同様に、コード２２４の第１の端部２２４Ａは、リブ付きナット２１６Ａに接続され、時計回りにナットまわりに巻回される一方で、コード２２４の第２の端部２２４Ｂは、リブ付きナットに接続され、反時計回りにナットまわりに巻回される。コード２２０はまた、すすぎ部材１１２の一端に接続され、コード２２４は、すすぎ部材１１２の反対端に接続される。軸１１６のそれぞれにおけるコードの巻回及び巻き戻しのための構造はまた、軸の各端部において軸１１６に固定された１対のプーリによって実装されることができる。
【００１２】
図３を参照すると、コード２２０の長さは、第１の位置においてすすぎ部材１１２に近接する交差部材１０８の間を戻った後に第２の端部２２０Ｂに戻る前に、遠位交差部材１０８において張力部材１４８まで続く。同様に、コード２２４の長さは、第１の位置においてすすぎ部材１１２に近接する交差部材１０８の間を戻った後に第２の端部２２４Ｂに戻る前に、遠位交差部材１０８において張力部材１４８まで続く。図３に示される図は、すすぎ部材１１２における開口２２８のアレイを明らかにするようにすすぎ部材１１２の下方からのものである。開口２２８は、流体源１３２から通路２０８及びチューブ１２４を通って流れる流体がすすぎ部材１１２から出るのを可能とする。
【００１３】
図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ及び図４Ｄは、張力機構１４８の１つを示している。張力機構１４８は、２つのサブアセンブリ４０４Ａ及び４０４Ｂを含む。各サブアセンブリは、それぞれ２つのプーリ４１２、ねじりバネ４１６（図４Ｃ）及び軸４２０を有する機械的リンク４０８を含む。機械的リンク４０８は、２つの交差部材１０８の周囲に取り付けられており、そのため、第３の交差部材は、リンク間にある。リンク４０８は、ガイドレール１０４から所定距離に位置する交差部材１０８に溝を嵌合するスナップリング４２４によって交差部材１０８に固定されている。リンクはまた、リンクとガイドレール１０４との間の軸上の溝に配置されたスナップリング４２８によって軸４２０に固定される。引張バネ４１６は、ガイドレール１０４内の交差部材１０８の周囲に取り付けられ、各引張バネ４１６の一端は、軸４２０の開口４３２に挿入される。各引張バネ４１６の他端は、図４Ｄに示されるように中間交差部材１０８上に載置される。コード２２０は、リブ付きナット２１６からリンク４０８の１つのプーリ４１２の１つまで延在している。そこから、コードは、リンクの他のプーリの周囲に続いた後、中間交差部材１０８を過ぎて他のリンク４０８のプーリの１つまで延在している。そして、コードは、他のリンク４０８上の他のプーリ４１２まで続き、コード２２０に沿ってすすぎバー１１２まで続き、リブ付きナット２１６（図１）に戻る。
【００１４】
各機械的リンク４０８は、２つの軸まわりに動作し、その一方は固定されてリンクが取り付けられる交差部材によって画定され、他方は交差部材まわりに回転して軸４２０によって画定される。プーリ４１２は、コード２２０をガイドし、軸１１６が回転しているためにコードが動いているときに摩擦を低減することができる。すすぎバー１１２がアクチュエータ１２０の近くの位置を離れてガイドレール１０４に沿って移動するとき、コード２２０は、コードの経路の長さが変化するときに張力の安定性を保証するためにプーリ４１２まわりに引き回される。コード経路の長さが減少すると、ねじりバネ４１６は、コード経路の長さの変動を補償してコードにおける張力を維持するように回転軸４２０を下方に移動させる。コード経路の長さが増加すると、ねじりバネ４１６は圧縮され、回転軸４２０は、コード経路の長さの変動を補償してコードにおける張力の増加を制限するように上方に移動する。張力機構１４８はまた、コード２２０及び２２４の公称張力が調整されるのを可能とする。
【００１５】
図５は、クリーニングシステム１００が取り付けられる容器５０４を示している。容器は、金属、ポリマー材料又は成形プラスチックから構成されることができるものの、容器５０４は、クリーニングシステム１００の下方の容積及び印刷ヘッドクリーニングシステムの要素を提供するように熱可塑性材料から一体的に構成されている。クリーニングシステムが使用されるとき、印刷ヘッドクリーニングシステムは、コード２２０及び２２４と容器５０４との間に配置され、そのため、すすぎバー１１２は、印刷ヘッドクリーニングシステムの要素にクリーニング流体を吐出することができる。クリーニングシステム１００は、容器５０４を基準にして配置され、そのため、コード２２０及び２２４は、スロット５１６を通過するため、すすぎバー１１２は、クリーニング流体を印刷ヘッドクリーニングシステムの要素上に吐出しながら回転コードとともに移動することができる。クリーニングシステム１００の回転軸１１６及びアクチュエータ１２０は、容器５０４内の容積の外側に配置される。クリーニングシステムが流体源１３２からの洗浄流体によって印刷ヘッドクリーニングシステム要素をフラッシュするように動作すると、流体は、印刷ヘッドクリーニングシステムの要素から容器５０４内に入る。容器５０４は、使用済み洗浄流体が容器から流出するのを可能とする容器５０４の床にある開口５０８を含む。使用済み洗浄流体は、重力によって又は開口５０８に動作可能に接続された他のポンプによって受動的に除去されることができる。開口５０８に近接して配置されるものは、流体レベルセンサ５１２である。流体レベルセンサ５１２は、容器容積から洗浄流体を排出するように容器５０４内の開口の不良を示す信号を生成するように構成されている。コントローラ１４０は、この信号を受信するようにセンサ５１２に接続されており、コントローラは、排水不良を示す信号に応答して開口５０８が詰まっていることを示す信号を生成するように構成されている。
【００１６】
動作中において、印刷ヘッドクリーニングシステムは時々移動され、そのため、クリーニングシステム１００のすすぎバー１１２は、印刷ヘッドクリーニングシステム上を通過することができる。所定位置に到達すると、コントローラ１４０は、反時計方向に回転させるようにアクチュエータ１２０を動作させ、軸１１６の端部におけるリブ付きナット２１６まわりを時計回り方向に巻回されたコード２２０及び２２４の部分を巻き戻す。このコードの巻き戻しが生じると、コード２２０及び２２４の他端は、コードの一部を受け、コードの第２の端部において軸の端部のリブ付きナットの他の部分のまわりに巻回する。張力機構１４８は、コードの巻き戻し及び巻回が生じてすすぎ部材１１２のホイール１５６が１対のガイドレール１０４に沿って転動するときにコードを緊張状態に保つ。コントローラ１４０はまた、洗浄流体を流体源１３２から軸１１６の通路２０８内に移動させるようにポンプ１３６を動作させ、且つすすぎ部材１１２を入れるようにチューブ１２４を動作させる。流動する洗浄流体の存在は、すすぎ部材における開口２２８が印刷ヘッドクリーニングシステムの要素上に洗浄流体を放出するのを可能とし、容器は、流体が要素から垂れ落ちるときに流体を受け始める。コントローラ１４０が、すすぎ部材１１２がフレームの先端に到達したという信号をセンサ１５２から受信すると、コントローラ１４０は、出力軸の回転方向を反転させるようにアクチュエータ１２０を動作させる。この時計回りの回転は、軸１１６の端部においてリブ付きナット２１６の周囲に反時計回り方向に巻回されたコード２２０及び２２４の部分を巻き戻す。このコードの巻き戻しが生じると、コード２２０及び２２４の他端は、コードの一部を受け、コードの第１の端部において軸１１６の端部上のリブ付きナット２１６の周囲にそれらを巻回する。張力機構１４８は、このコードの巻き戻し及び巻回が生じてすすぎ部材１１２のホイール１５６が１対のガイドレール１０４に沿って転動してすすぎ部材１１２を第１の位置に戻すときにコードを緊張状態に保つ。コントローラ１４０は、センサ１６０からの信号が、すすぎ部材１１２がその第１の位置に到達したことを示すことを検出すると、アクチュエータ１２０及びポンプ１３６を停止させる。印刷ヘッドクリーニングシステムは、印刷ヘッドのフェースプレートをクリーニングするために使用されることができる位置に戻されることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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