(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット印刷機構のインクジェット・プリントヘッドを手入れするためのサービス・ステーションであって、該インクジェット印刷機構は、シャシーを有し、該インクジェット・プリントヘッドが、該シャシーに固定された走査軸に、走査動作を行うように取り付けられており、該サービス・ステーションは、該シャシーに支持され、その上に吐き出しエリアを有するフレームと、プリントヘッドを手入れするための機器と、該走査軸にほぼ垂直な方向の並進運動を行うように、スライドできるように該フレームによって支持されたパレットとを備え、該パレットは、該プリントヘッドに対して該吐き出しエリアを露出するプリントヘッド吐き出し位置と、該パレットが該吐き出しエリアの少なくとも一部を覆うプリントヘッド手入れ位置との間を並進運動し、プリントヘッドを手入れするための機器は、該プリントヘッドを手入れするように、該プリントヘッド手入れ位置に選択的に移動できるように、該パレットに支持されているサービス・ステーション。
【請求項２】
請求項１に記載のサービス・ステーションであって、該吐き出しエリアは、プリントヘッドから吐き出されたインクを受け取り、吐き出されたインクは、該吐き出しエリアから上方に伸びるインク残滓の石状成長物として堆積し、パレットの下面から下方に、所定のレベルまで伸びる石状成長物破壊器であって、該石状成長物が当該レベルまで伸びたときに、該吐き出しエリア上を該パレットが移動する際に、該石状成長物の先頭部分を取り除く石状成長物破壊器をさらに含むサービス・ステーション。
【請求項３】
フレームに固定されたボンネット・カバー部材であって、並進運動を行うパレットがその内側に位置するボンネット・カバー部材をさらに含む請求項１または２に記載のサービス・ステーション。
【請求項４】
インクジェット印刷機構のインクジェット・プリントヘッドを手入れする方法であって、
該インクジェット印刷機構は、シャシーを有し、該インクジェット・プリントヘッドが、該シャシーに固定された走査軸に、該走査軸に沿った走査動作を行うように取り付けられており、プリントヘッドを手入れするための機器を支持するパレットが該シャシーに固定されたフレームに、該走査軸に実質的に垂直な方向に並進運動を行うように取り付けられており、
該走査軸に沿って手入れ位置までプリントヘッドを移動させるステップと、
該パレットを、該走査軸に実質的に垂直な方向に並進運動させ、プリントヘッドが手入れ位置にあるときに該手入れするための機器によってプリントヘッドを手入れするステップと、
手入れするステップの間に、該フレーム上に設けられた吐き出しエリアの少なくとも１部をパレットで覆うステップと、
プリントヘッドを手入れ位置に保持する間に、該パレットを吐き出し位置に移動させて該吐き出しエリアを露出させるステップと、
露出させるステップに続いて、プリントヘッドから該吐き出しエリアにインクを吐き出すステップと、を含む方法。
【請求項５】
プリントヘッドを手入れするための機器が、動かせるようにパレットに取り付けられたそりによって支持され、手入れするステップが、そりをパレットから離してプリントヘッドに向けて上昇させ、その後、プリントヘッドから離してパレットに向けて下降させるステップを含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
回転動作ができるように、そりがピボットによってパレットに取り付けられており、そりを上昇させるステップがパレットから離れるようにそりを回転させることを含み、そりを下降させるステップがパレットに向かってそりを回転させることを含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
プリントヘッドを手入れするための機器がキャップを含み、前記手入れするステップがキャップでプリントヘッドを密閉するステップを含み、前記露出させるステップが、パレットを吐き出し位置に移動させるときに、プリントヘッドのキャップをはずすステップを含み、吐き出すステップがキャップをはずすステップの後に行われる請求項４に記載の方法。
【請求項８】
プリントヘッドを手入れするための機器がワイパーを含み、前記手入れするステップが、プリントヘッドを静止状態で保持する間にパレットを移動させることによりワイパーでプリントヘッドを拭くステップを含み、拭くステップの後に、ワイパーがスクレーパー部材に接触するようにパレットを移動させることによりワイパーからインク残滓を削り落とすステップをさらに含む請求項４に記載の方法。
【請求項９】
シャシーに支持され、走査軸に沿って手入れ位置まで移動し、インクジェット・プリントヘッドを搬送するキャリッジと、
請求項１から３のいずれかに記載のサービス・ステーションと、を含むインクジェット印刷機構であって、
前記走査軸にほぼ垂直な方向に、該プリントヘッドへ向けて、また該プリントヘッドから離れるように、並進運動するように支持されたそりと、
該プリントヘッドが手入れ位置にあるときに、プリントヘッドの手入れを行うように、該プリントヘッドへ向けて運動し、プリントヘッドの手入れに続いて、該プリントヘッドから離れるように運動するように、該そりに支持された、プリントヘッドを手入れするための別の機器と、をさらに備えるインクジェット印刷機構。
【請求項１０】
前記そりは、プリントヘッドに向かいかつプリントヘッドから離れる前記動作のために、ピボットによって該パレットに取り付けられている請求項９に記載のインクジェット印刷機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、概してインクジェット印刷機構に関し、特にインクジェット・プリントヘッドの健全な状態を維持する、並進運動するプリントヘッド・サービス・ステーションおよび方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット印刷機構は、ここで全般に「インク」と呼ばれる液体着色剤の液滴を、ページ上に発射するペンを使用している。各ペンは、インク小滴が発射される非常に小さいノズルが形成されたプリントヘッドをもつ。画像を印刷するために、プリントヘッドはページを横断して前後に推進され、プリントヘッドが移動する従ってインクの液滴を所望の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、初期の二つの感熱インク放出機構は、ヒューレット・パッカード社に共に譲渡されている米国特許第5,278,584号および第4,683,481号に示されている。感熱システムでは、インク・チャネルおよび蒸発チェンバを含む障壁層がノズル開口部プレート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、蒸発チェンバ内のインクを加熱するように付勢される、抵抗器のような、ヒータ要素の線形アレイを備えている。加熱されると、インク液滴は、付勢された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従っ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、所望の画像(例えばピクチャ、チャート、またはテキスト)を形成する。
【０００３】
プリントヘッドを清掃したり保護したりするために、「サービス・ステーション」機構をプリンタ・シャシー内に据え付け、保守のためにプリントヘッドが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・ステーションは通常、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・システムを含んでいる。印刷を容易にするために、いくつかのプリンタは、真空を引くポンプ装置に接続された印刷準備(priming)キャップをプリントヘッド上に備えている。動作中、プリントヘッドの部分的閉塞または詰まりは、「スピッティング（吐き出し）」と呼ばれ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液滴を発射することにより、定期的に清掃される。廃インクは、「スピットツーン（吐き出し壺または吐き出しエリア;spittoon）」で知られる、サービス・ステーションの吐き出し貯蔵器部分に集められる。吐き出し、キャッピング解除の後、または時には印刷中に、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、およびプリントヘッド上に集積した紙ほこりまたは他の堆積物を除去する弾力性のある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ために、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鮮やかなカラーを使用してより速く、より耐水性のある印刷を提供するために、顔料ベースのインクが開発されている。これら顔料ベースのインクは初期の染料ベースのインクよりも固形物含有量が高く、新しいインクとして高い光学的濃度を生ずる。両方のタイプのインクとも急速に乾き、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、小さいノズルと速乾性インクとの組合せは、プリントヘッドを乾いたインクおよび微小塵埃粒子または紙繊維によるだけでなく、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する。ノズルが部分的にまたは完全にふさがれると、インク液滴は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、顔料ベースのインクを使用するときは高い固形物含有量が以前の染料ベースのインクよりも一層詰まりの問題の一因となるため、ノズルを清掃するための吐き出しが一層重要になってくる。
【０００５】
従来の技法の吐き出し壺で、吐き出されたインクの大部分は吐き出し壺の底に落ちた。しかしいくらかのインクは、重力のもとで、吐き出し壷の管または「煙突」の壁を貯蔵器に流れ落ち、そこで多くの溶媒が蒸発した。廃インクは時には貯蔵器にたどり着く前に凝固し、煙突の側面に沿ってインク堆積物から石状成長物（石筍、stalagmites）を形成した。これらインク石状成長物は頻繁に成長して、吐き出し壷の入口をふさいだ。この現象を避けるために、従来の吐き出し壷は、高い固形含有インクを処理するようしばしば8mmを越えて幅が広くなければならない。従来の吐き出し壷は印刷ゾーンと他の手入れ機器との間に配置されたので、この余計な幅が全体のプリンタ幅を増加させ、結果としてプリンタに付加される材料および輸送の付加的なコストを生じた。さらにこのより大きいプリンタ幅は全体のプリンタ・サイズを増加させ、印刷機構を受けるために、多くの消費者にとって望ましくないより大きい「足跡（あしあと）」、すなわちより大きい動作空間を必要とした。
【０００６】
上述のように従来の吐き出し壷は印刷ゾーンと他の手入れ機器との間に配置され、プリンタ幅への影響を最小限にするように、一つのプリントヘッドからインクを一回受け取るのに十分な程度の広さであった。このように複数ペン・ユニットの従来の吐き出し手順はまず初めに、吐き出しのために一つのプリントヘッドを吐き出し壷上に配置し、そしてペン・キャリッジは次のペンを吐き出しのために吐き出し壷上に移動させた。残念ながら全体のキャリッジ運動は吐き出し手順を遅くしただけでなく、雑音も多かった。
【０００７】
固形物含有量を増加させる他に、相互沈殿インクが色のコントラストを高めるのに開発されている。たとえば、あるタイプのカラー・インクは黒インクを溶液から沈殿させる。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、従来の吐き出し壷内で共に混合すると、排出口または吸収性材料に向かって流れない。その代わりに一旦混合すると、黒およびカラー・インクは急速に凝固して、幾らかの残留液体を含むゲルになる。
【０００８】
したがって、混合した黒およびカラー・インクは急速な固体形成を表すことがあるだけでなく、望ましくない場所に流出しウィックする（毛管作用により流れる）傾向もがありうる。混合の問題を解決するため、いくつかのプリンタは従来の静止吐き出し壷を２つ使用し、一つは黒インク用、一つはカラー・インク用にした。残念ながら、これら二重吐き出し壷はそれぞれ、吐き出し壷煙突の側壁から内側に成長する石状成長物による詰まりをさけるに十分な幅の広さでなければならない。吐き出し壷がプリントヘッドと他の手入れ機器との間に配置される、このような二重吐き出し壷の設計は、プリンタの全体の幅と足跡をさらに増加させた。さらに、インクの石状成長物は、吐き出し壷の側面から成長する以外に、時には吐き出し壷の底から上方に成長した。これらの石状成長物が時間中プリントヘッドの邪魔をしないようにするために、典型的には、全体のプリンタ・サイズをさらに増加させうる非常に深い吐き出し壷の使用が必要とされた。
【０００９】
一方が顔料ベースのインクを含み、他方が顔料ベースのインクを含む、２つまたはそれ以上のプリントヘッドを同時に拭くことが、また要求された。同時に拭くことはサービス手順の速度を上げるので、ペンは速く印刷に戻ることができる。新しいふき取り方法が顔料ベースのインクを適応させるために必要とされている。所望のインク液滴のサイズと軌道を維持するため、プリントヘッド・ノズルの周囲の領域は適当にきれいにしておかれなければならない。乾いたインクと紙繊維は特に幅の広い３色のペンに関して、しばしばノズル・プレートとノズル・プレートに隣接する頬領域に刺さり、それは取り除かれない場合、印刷品質の欠点を生む。ノズル・プレートのふき取りは、余分なインクとノズル開口部近くに堆積した他の残滓を取り除くだけである。
【００１０】
従来、プリントヘッド・ワイパーは、典型的には、エラストマー材料からなる一重または二重のワイパー・ブレードであった。典型的に、プリントヘッドはプリントヘッドの走査軸に平行な方向にワイパーを横切って並進運動するので、走査軸に垂直な２つのリニア・アレイに配列されるノズルをもつペンの場合、ノズルの第一の一方の列が拭かれ、それから他方の列が拭かれた。革命的な直角のふき取り方式がヒューレット・パッカード社のDeskJet（商標）850Cカラー・インクジェット・プリンタに使用され、そこではワイパーがリニア・アレイの長さに沿って、一つのノズルから次のノズルへとインクをはじきとばしながら進んだ。このはじきとばされたインクは、ノズルプレート上に堆積されたインク残滓を壊す溶媒として作用した。またこの製品は、はじきとばし作用と続いて起こる清掃を容易にするために、ワイパー・ブレードの先端に特別な外形をもつ二重のワイパー・ブレード・システムを使用した。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
以前のいくつかのシステムは、開口部プレートと、開口部プレートに隣接する領域とを横方向に拭き、プリントヘッドの表面の下の全体にインクをなすりつけた。その他の直角の拭き取りシステムは、プリントヘッド開口部プレートだけを拭き、開口部プレートの周囲に対応する「縁」領域を無視した。これらの縁領域が拭かれないままであると、インク微片または残滓を堆積し、それは残念なことにほこり、紙繊維および他の堆積物の小片を集めた。開口部プレートからのインク残滓が横方向のふき取りの間に縁の上になすりつけられる場合、この残滓はさらに多くの堆積物を堆積した。そしてこの縁の堆積物はプリントヘッドによって印刷画像を横断して動かされ、印刷されたインクを汚して、印刷の品質を下げた。
【００１２】
また、新しい顔料ベースのインクのために適当であり、多色の染料ベースのプリントヘッドをキャップするにも適当なキャッピング方法を見つけるという挑戦に直面した。キャッピングは、プリンタが非活動の間にインクの乾燥や分解を防ぐために、プリントヘッド・ノズルの周囲の領域を密閉した。再度ヒューレット・パッカード社のDeskJet 850Cカラー・インクジェット・プリンタは、顔料ベースの黒ペンを十分に密閉するユニークな複数隆起のキャッピング・システムを使用した。ばねバイアスのそりが黒とカラーのキャップの両方を支持し、それらを印刷不可状態(depriming)になることを避けるためにプリントヘッドと穏やかにかみ合った。サントプレーン（Santoprene、商標）キャップ・プラグおよびそりの下で複雑に入り組んだベンティレーション通路からなるユニークなベンティレーション・システムは意図しない印刷不可状態を回避し、また大気圧の気圧変化に適応させた。
【００１３】
DeskJet（商標）850Cプリンタに使用された革命的な新しいサービス・ステーションは新しい顔料ベースのインクに関して直面する無数の問題を処理したが、それは二つの欠点を持った。第１に、何人かの顧客がいくぶんうるさいと認める、たいてい低くうなる音をもつドライブ機構を備える多様なサービス機構が回転タンブラー・システム上に据え付けられた。第２に、タンブラー・アセンブリはかなり多くの部品をもち複雑な印刷準備システムを含むので、サービス・ステーションは組立のための一連の複雑な製造ステップを必要とした。新しい製品のために新しいサービス・ステーションを設計する機会が与えられると、DeskJet 850Cのサービス・ステーションの設計者は以前の設計について改善するために同僚とチームを組んだ。彼らの新しい好ましい実施例は詳細な記述の中で後述される。
【００１４】
以前のプリンタはまた、印刷の間にページを横断して前後にプリントヘッドを動かすキャリッジ装置を含む別の問題をかかえた。輸送の間にキャリッジおよびプリントヘッドへの損傷を防ぐために、キャリッジをプリンタの内部で前後にばたばたさせるのではなく、固定された位置に保持することが望ましい。従来は、異なるタイプのロック機構がキャリッジを固定するために使用されていたが、それらは典型的に、キャリッジをシャシーにを固定するためにオペレータが動かさなければならない別々の機械的ロック・レバーを必要とした。以前の他のプリンタは、工場から出荷するためにキャリッジを固定する、プリンタ内部の特別な梱包材料を必要とした。たとえばある設計では、キャリッジはボール紙または発泡梱包材料、粘着テープその他を使用して決まった位置に保持された。そしてこの梱包材料は印刷を始める前に消費者によって取り除かれなければならなかった。もしいくつかが見のがされると、プリンタは印刷を失敗して不必要な挫折を消費者に与えた。
【００１５】
これらのプリンタが使用された後の消費者による輸送では、プリントヘッドに対するキャップの摩擦力がキャリッジを決まった位置に固定する主要な構造であった。残念なことに、ペンが設置されていない場合、または消費者がロック・レバーをかみ合わせるのを忘れた場合、これらのキャリッジはごく薄い質量であるために輸送の間にプリンタの側面に前後に激しくぶつかり、ひょっとするとキャリッジ、そのドライブ機構、またはその位置フィードバック機構に損傷を与えた。このように、最初の購入時の梱包材料を取り除いたり、プリンタがオフになる時に決まった位置にキャリッジを固定する、ユーザーの介入を必要としない、消費者に「存在が意識されない」自動キャリッジ・ロック機構を得ることが望まれる。
【００１６】
したがって、本発明の全体の目的は、特に、速乾性の顔料ベースの、共沈殿性の、または染料ベースのインクを使用するとき、プリントヘッドを速く効率的にサービスすることによって、鋭く鮮明な画像の印刷を容易にするインクジェット印刷機構のためのプリントヘッド・サービス・ステーションを提供することである。
【００１７】
本発明の別の目的は、以前のインクジェット印刷機構よりも、より速くより静かに動作し、より少ない部品を有し、より少ない組立ステップを要求し、従ってより経済的である、インクジェット印刷機構のためのプリントヘッド・サービス・ステーションを提供することである。
【００１８】
本発明の更なる目的は、静かで効率的な方法で便宜的に達成される、インクジェット・プリントヘッドをサービスする方法を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の一つの側面によれば、シャシーをもつインクジェット印刷機構のインクジェット・プリントヘッドをサービスするサービス・ステーションが与えられ、プリントヘッドは、走査軸に沿って移動するためにシャシーによって支持される。サービス・ステーションは、シャシーによって支持できるフレームを含み、フレームは、案内トラックおよび吐き出し壺を定義する。プリントヘッド・サービス位置およびプリントヘッド吐き出し位置の間で、走査軸に本質的に垂直な方向へ並進運動するための、並進運動可能なパレットが、フレーム案内トラックによって支持される。サービス・ステーションはまた、プリントヘッドをサービスするように、プリントヘッド・サービス位置に選択的に移動させるための、パレットによって支持されるプリントヘッド・サービス器具をもつ。パレットがプリントヘッド吐き出し位置に動かされるとき、吐き出し壺は、吐き出しのためにプリントヘッドに露出される。
【００２０】
本発明の別の側面によれば、別のサービス・ステーションは、パレットおよびプリントヘッドに関して移動する、パレットに移動可能に取り付けられるそりを備え、そりは、キャリッジおよびプリントヘッドのうちの少なくとも一つとかみ合う、かみ合い部材をもつ。プリントヘッド・キャップは、そりによって支持される。プリントヘッドがサービス位置にあり、パレットが第一の方向に並進運動するとき、かみ合い部材は、パレットがキャップ位置に到達し、キャップがプリントヘッドに接触して、密閉するまで、そりをパレットから離して、プリントヘッドの方に移動させるために、キャリッジおよびプリントヘッドのうちの少なくとも一つとかみ合うように構成される。
【００２１】
本発明の更なる側面によれば、パレットは、ふき取りストロークまたは削り落とし(scraping)ストロークによる並進運動するために、支持される。パレットは、パレットふき取りストロークの間、プリントヘッドを拭くプリントヘッド・ワイパーを支持する。スクレーパー部材は、パレット削り落としストロークの間にワイパーからインク残滓を取り除くために、フレームによって支持される。
【００２２】本発明の別の側面で、プリントヘッドは、縁（頬）領域、および縁領域に隣接して位置する、インクを噴出する開口部プレートを持つことができる。ここで、サービス・ステーション・パレットはまた、パレット拭いストロークの間、サービス位置にあるとき、プリントヘッド縁領域を拭くためのフラップを支持することができる。
【００２３】
本発明の更なる側面によれば、上述のようなサービス・ステーションを含むインクジェット印刷機構が与えられる。
【００２４】
本発明の付加的な側面によれば、インクジェット印刷機構のインクジェット・プリントヘッドをサービスする方法が提供される。方法は、プリントヘッドを走査軸に沿ってサービス位置に移動させるステップと、サービス位置にあるプリントヘッドをサービスするために、プリントヘッド・サービス器具を支持するパレットを走査軸に本質的に垂直な方向に並進運動させるステップと、を含む。サービスするステップで、プリントヘッドはサービス器具を用いてサービスされる。プリントヘッドをサービス位置に保持しながら、露出するステップは、パレットを吐き出し位置の方へ移動させることによって、吐き出し壺を露出する。露出するステップに続いて、インクはプリントヘッドから吐き出し壺へ吐き出される。
【００２５】
本発明のまた別の側面によれば、別の方法はさらに走査している軸に沿ってサービスしている位置にプリントヘッドを動かすステップを含む。ここで、プリントヘッド・ワイパーを支持する並進運動可能なパレットを用いて、吐き出し壺を露出する、および吐き出すステップに続いて、プリントヘッドをサービス位置に保持しながら、パレットを並進運動させることによって、プリントヘッドがワイパーを用いて拭かれる。
【００２６】
本発明の更なる側面によれば、縁領域、および縁領域に隣接して位置する、インクを噴出する開口部プレートをもつ、インクジェット・プリントヘッドをサービスする方法が提供される。方法は、プリントヘッドを走査軸に沿ってサービス位置へ移動させるステップと、サービス位置にあるプリントヘッドをサービスするために、フラップを支持するパレットを、走査軸に本質的に垂直な方向に並進運動させるステップを含む。プリントヘッドをサービス位置に保持する一方、拭うステップでは、プリントヘッドをそのままの状態に保持しながら、縁領域はパレットを動かすことによってフラップを用いて掃除される。
【００２７】
本発明の別の側面によれば、インクジェット・プリントヘッドをサービスする方法は、キャリッジのプリントヘッドを、走査軸に沿ってサービス位置に運ぶステップを含む。移動するステップで、パレットは、サービス位置にあるプリントヘッドをサービスするために、走査軸に本質的に垂直な方向に並進運動する。プリントヘッド・キャップは、パレットおよびプリントヘッドに関して移動するために、パレットに移動可能に取り付けられるそりによって支持され、そりは、キャリッジおよびプリントヘッドのうちの少なくとも一つとかみ合う、かみ合い部材をもつ。プリントヘッドをサービス位置に保持する一方、プリントヘッドは、かみ合い部材がキャリッジおよびプリントヘッドの少なくとも一つとかみ合うまで、パレットを並進運動させることによって、密閉される。それに応答して、パレットを並進運動させ続ける一方、そりは、パレットがキャップ位置に到達し、キャップがプリントヘッドに接触し、プリントヘッドを密閉するまで、パレットから離れてプリントヘッドの方へ移動させられる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
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。
【００２９】
プリンタの構成要素は型式が変われば変わることは明らかであるが、典型的なインクジェット・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シー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により印刷ゾーン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。一連の従来のモータ駆動の紙ローラ（図示せず）を使用して、印刷媒体をトレイ28から印刷ゾーン25に移動させることができる。印刷後シートは、印刷シートを受け取るために広がって示される、一対の後退し得る出力乾燥翼部材30の上に置かれる。翼30は曲線の矢印33で示されるように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32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32でなおも乾燥中の先に印刷したシートの上で一時的に保持する。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34および封筒送りスロット35のような、一連の調節機構を備えることができる。
【００３０】
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、ホスト装置から命令を受ける、マイクロプロセッサ36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。実際に、プリンタ・コントローラ機能の多くは、ホスト・コンピュータ、プリンタの中の電子回路、またはそれらの間の相互作用によって実行されうる。ここで使用されるように、「プリンタ・コントローラ36」の語は、ホスト・コンピュータ、プリンタ、それらの間の中間装置、またはそのような要素の結合された相互作用のいずれによって実行されるにせよ、これらの機能を包含する。またプリンタ・コントローラ36は、ケーシング24の外に位置するキー・パッド(図示せず)を通して提供される、ユーザー入力に応じて作用することができる。コンピュータ・ホストに連結されるモニターを使用して、プリンタ状態またはホスト・コンピュータ上で実行されている特定のプログラムのような視覚的な情報を、オペレーターに表示することもできる。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、またはモニターは、すべて当業者に知られている。
【００３１】
キャリッジ案内ロッド38はシャシー22により支持されてインクジェット・キャリッジ40を滑動可能に支持し、案内ロッドによって定義される走査軸42に沿って印刷ゾーン25を横断して前後に往復走行させる。一つの適切なタイプ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・パッカード会社に譲渡されている米国特許第5,366,305号に図示されている。従来のキャリッジ推進システムが、キャリッジ位置信号をコントローラ36に伝える位置フィードバック・システムを含み、キャリッジ40を駆動するために使用されてもよい。例えば、キャリッジ駆動ギアおよびＤＣモータ・アセンブリが無端ベルトを駆動するように結合されている。モータはコントローラ36から受け取った制御信号に応答して動作する。プリンタ・コントローラ36にキャリッジ位置のフィードバック情報を供給するために、キャリッジ工程の経路に沿って広がるエンコーダの帯状片(strip)を読み取るために、光学エンコーダ読取り機をキャリッジ40に据え付けることができる。
【００３２】
キャリッジ40はまた、ケーシング24の内部に位置し、一般に矢印44で指示されるように案内ロッド38に沿ってサービス領域に推進される。サービス領域44は、多様な従来のプリントヘッド・サービス機能を提供する、サービス・ステーション45を収納する。例えばサービス・ステーション・フレーム46は、より詳細に後述するが、プリントヘッド・サービス装置の一群を保有する。図１で、サービス・ステーションの吐き出し壺部分48は、少なくとも一部がサービス・ステーション・フレーム46によって境界を定められるように示されている。
【００３３】
印刷ゾーン25で、媒体シートは、黒インクカートリッジ50および／またはカラーインクカートリッジ52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50および52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52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には顔料ベースのインクを入れることができるが、例示のため、ペン52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50をここでは顔料ベースのインクが入っているとして例示する。ペン50、52に、ワックスまたはパラフィンベースのインクの他に、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。
【００３４】
図解したペン50、52の各々には中にインク供給を貯蔵する貯蔵室がある。ペン50、52はそれぞれプリントヘッド54、56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開口部プレートがある。図解のプリントヘッド54、56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54、56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、ノズルの下の印刷ゾーン25でインク液滴をノズルから媒体に放出する。プリントヘッド抵抗器は許可または発射コマンド制御信号に応答して選択的に活動させられ、従来の多重導体ストリップ(図示せず)によってコントローラ36からプリントヘッド・キャリッジ40に、そしてキャリッジおよびペン50、52の間の従来の相互接続を通ってプリントヘッド54、56に配送されうる。
【００３５】
好ましくは、プリントヘッド54、56の開口部プレートの外側表面は、共通のプリントヘッド平面に位置する。このプリントヘッド平面は、印刷品質の一つの重要な要素である媒体からプリントヘッドまでの所望の空間を確立するために、基準平面として使用されうる。さらにこのプリントヘッド平面はまた、サービス・ステーション45の多様な装置が最適のペンをサービスするために調節されうる、サービス基準平面として働くこともありえる。適当なペンをサービスすることは、印刷品質を高めるだけでなく、プリントヘッド54と56の質を維持することによってペンの寿命を引き伸ばしもする。
【００３６】
並進運動するサービス・ステーションの基本−第１の実施例図２は、本発明に従って構築される、サービス・ステーション・フレーム46内に位置しうる、基本的な並進運動するサービス・ステーション60の操作を図式的に示す。サービス・ステーション60（図１の45に相当）は並進運動するプラットホームまたはパレット62をもち、例えばパレットの下側に沿って形成されピニオン・ギア65によって駆動されるラック・ギア64のような、多様なそれぞれの推進装置を使って線形に駆動される。ピニオン・ギア65は、二方向の矢印66で示される並進運動のために、従来のモータおよびギア・アセンブリ(図示せず)によって駆動することができる。パレット62は、一対の従来のワイパー68および一対のキャップ69のような多様な手入れ機器を保持し、それぞれは、当業者に知られた従来の材料から構築されるが、好ましくは弾性のある非研摩のエラストマ材料であり、例えばニトリルゴム、またはより好ましくはエチレン・ポリプロピレン・ジエン単量体(EPDM)である。図２は、操作のある基本概念を簡単に示し、図３ないし図１０に示されるより好ましい実施例の理解を助けるであろう。
【００３７】
パレット62はまた、インクジェット・プリントヘッド54、56からの浄化されるまたは「吐き出される」インクを受け取る、吸収性のまたは非吸収性の浄化または吐き出し部分70をもつことができる。吐き出しステーション70の好ましい実施例は、パレット60のくぼんだ吐き出しプラットホーム部分72に沿って位置し、好ましくは多孔性の吸収性材料からなる吐き出しパッド74のような、吸収性吐き出しターゲットを含む。パッド74は、濡れやすい(wettable)ポリエチレンの高密度の材料、特に、表面およびポリマーの化学的処理(treatment)をもつ多孔性の高密度の材料が好ましく、従ってインクに濡れることができる。一つの適当なパッド材料は、ジョージア州アトランタのPorex社の製品である商標名Poronで市販されている。代わりに、吐き出しパッド74は、またPorex社の製品である多孔性物質のポリウレタンまたはポリエチレンの焼結されたプラスチックのような、ポリオレフィンの材料であってもよい。好ましい実施例で、パッド74の吸収は、パッドの細孔を通してよりよくインク輸送手段または溶媒を輸送するように、パッドをあらかじめぬらすことによって高められる。パッド74は、例えばポリエチレン・グリコール(「ペグ」)の化合物を使用して、パレット62の組立の前、間、後のいずれでぬらしてもよいが、組立の前にあらかじめぬらすことが好ましい。別の適当な多孔性のパッド74は、焼結されたナイロン材料であってもよい。
【００３８】
吐き出しパッド74は、ターゲット表面75として働く外側表面を持つ。パッド表面75は、吐き出しの間、プリントヘッド54および56の至近距離(例えば0.5から1.0ミリメートルのオーダー)に位置することが好ましい。この至近距離は、空中に飛び散るインク・エアゾールの量を引き下げるために特によく適合される。蒸発を助ける排水または空気の循環のための外形が有用でありうるが、吐き出しプラットホーム72は本質的に平坦である。図示された吐き出しパッド74は本質的に一様な厚さである。従って、吸収のためにターゲット領域を増やす一連の溝または他のパターンのような他の表面外形も有用であるが、ターゲット表面75もまた外形が本質的に平坦または平面である。
【００３９】
ターゲット表面75からインク残滓または他の堆積物のあらゆる表面の堆積を取り除くために、サービス・ステーション60はまた、吐き出しパッド・スクレーパー装置76を含むことができる。図示されるスクレーパー76は、プリンタ・シャシー22にブレード部材80を据え付ける支持装置78をもつ。ターゲット表面75をスクレーパー・ブレード80とかみ合わせるために、パレット62は矢印66の方向に移動し、従ってスクレーパーはターゲット表面75を掃除することができる。この吐き出し堆積物は、スクレーパー・ブレード80によって、パレット62を通して形成されるドレインまたはダンプ・ホール82に押し出され、堆積物はパレット62を通って収集のためにビン84または他の受け口に落ちる。従ってターゲット・スクレーパー76は、吐き出しパッド74の内側に位置するプリントヘッド・ワイパー68の邪魔をしない。
【００４０】
スクレーパー・ブレード80の好ましい材料は、例えばニトリルゴム、より好ましくはエチレン・ポリプロピレン・ジエン・モノマー(EPDM)または従来技術で知られる他の類似の材料のような、弾性のある非研摩のエラストマ材料である。スクレーパー・ブレード80の別の好ましいエラストマ材料は、商標名「Feffo 4」(Feffo Corporation, Filled and Reinforced Plastics Division, 5001O'Hara Drive, Evansville, Indiana 47711)で販売されているような、ポリプロピレン・ポリエチレン混合(およそ90対10の比率)である。このFeffo 4のエラストマは、典型的なEPDMワイパー・ブレードほど弾力のない、かなり固い材料である。Feffo 4のエラストマは、非常によい耐久性特性と、様々な異なるインクの構成とのよい化学的互換性をもつ。例えば、スクレーパー・ブレード80の適当なジュロメーター(ショア・スケールＡ)は、35から100までの範囲でありえる。ある具体化では、例えばナイロンのようなプラスチックの、固いスクレーパーが、ターゲット・パッド75を掃除するために適当でありえる。実際に、スチール・ワイヤーで形成されたスクレーパーは安価なだけでなく、ちりばめられたインクをスクレーパーから簡単にもぎ取ることができる。
【００４１】
ワイパー68およびキャップ69をプリントヘッド54および56とかみ合わせるために、パレット62は矢印66の方向に動かされ、そのキャップされた位置が図２に示されている。キャップ69の対は、ばねバイアスのそり85を含むキャップ上昇機構と結合する、プリントヘッドおよび/またはキャリッジを使用して、パレット62に据え付けられる。そり85は、それぞれがパレット62およびそり85に対応する４つのリンクの合計としてのリンク86および88の２対によって、パレット62に結合される。４つのリンクの中で、２つだけが図２に示され、残りの２つのリンクは、示された２つのリンクによって隠されている。そり85は、ばね要素90のようなバイアス部材によって、図２の破線で示される低い位置にバイアスされうる。
【００４２】
キャリッジ40が、本質的にサービス・ステーション60上にペン50、52を配置するとき、ピニオン・ギア65は、ラック・ギア64を経由してアーム92までパレット62を駆動する。アーム92は、そり85から上方に延びて、ペン50、52の本体またはキャリッジ40のいずれかにかみ合う。ピニオン・ギア65は、図２に示されるように右に向かってパレット62を駆動し続け、キャップ69がそれぞれのプリントヘッド54、56とかみ合うまで、ばね90を伸ばしながらそり82をパレットから上方に持ち上げる。リンク86、88の対は図２においてキャップに垂直な位置で示されるが、パレット62に関して角度を付けられた方向は、例えばプリントヘッド54、56でわずかな上昇の変位を適応させるような、ある具体化で有用でありえることは明白である。
【００４３】
このようにピニオン・ギア65は、ラック・ギア64を介して矢印66の方向で前後にパレット62を駆動し、プリントヘッド54、56をサービスするために色々な位置にパレット62を配置することができる。プリントヘッドを拭くために、プラットホームは、前後に(プリンタ20の前から後ろに)往復運動されることが好ましい。妨害を掃除するようにノズルを通して吐き出すために、または温度上昇その他を監視するために、プラットホームは、吐き出しターゲット75がプリントヘッドの下にあるところの位置を掃除しながら、ノズルに入る。プラットホームのキャップ運動は、上で記述されている。吐き出しターゲット75の表面からインク残滓を取り除くために、パレット62は、ターゲット75がブレード80によって削り落とされるまで移動し、ビン84に入る。必要に応じて、パレット62は、ターゲット75を削り落とすために前後に往復運動してもよい。
【００４４】
並進運動するサービス・ステーション第２の実施例
図３は、本発明に従って構築された並進運動するサービス・ステーション・システム100の好ましい実施例を図示する。ここでサービス・ステーション・フレーム46は、例えばベース102の正面の部分によって定義される溝を彫られたスロット103を通して挿入される、スナップ(snap)留め具、リベット、ねじまたはその他の留める素子を使用して、プリンタ・シャシー22に取り付けることができるベース部材102を含む。プリントヘッド手入れ機器の上昇を調節するために、調節機構(図示せず)を使用してフレームとかみ合うようにしてもよい。例えばポスト104のような、フレーム・ベース102のそれぞれの側面から外側に延びる一対のポストを使用してもよい。以下に記述されるが、フレーム・ベース102は、図１に示されるように、吐き出し壺48として有利に働く。
【００４５】
シャシー22、より好ましくはベース102の外側は、ステッパ・モータ105のような従来のサービス・ステーション駆動モータを支持するために使用されうる。好ましくは、モータ105は上下の据え付けポイントをもち、上のマウントは、ベース102の外面から外に延びるクリップ部材106を使用してフレーム・ベース102に固定される。またベース102は、下のモータ・マウントをベース102に固定するネジ107のような留め具を受けるために、外部の側面から外側に延びるボスまたは留め具受け構造を持つことができる。ステッパ・モータ105は、ここで第２の移送ギア109として示される、１つまたはそれ以上の削減ギア、ベルトまたは当業者に知られるその他の駆動手段を使用して、第１の移送ギア108を駆動するように操作上かみ合わされる。第１および第２の移送ギア108、109は両方とも、ベース102の外側の側面から延びるポストに据え付けられることが好ましい。好ましい実施例で、ギア109は、ギア109の車軸の延長部分と重なる部分をもつギア108に従って、最初にベース102に組み立てられる。そしてモータ105は、ギア108の車軸の延長部分に重ねる。モータ105が、クリップ106および留め具107によってベース102に取り付けられるとき、この重ねる方式は、ギア108および109を決まった場所に保持するための個別のピン、スナップ・リングまたは他の保持器を必要とせず、モータ105を使用してギア108および109をベース102に固定する。最後に、サービス・ステーション・フレーム46を完成するために、フレーム46の上の方の部分またはボンネット110が、好ましくはスナップ・フック111およびテイパー状の案内112を使用して、フレーム・ベース102に固定される。
【００４６】
移送ギア109は、スピンドル・ピニオン駆動ギア・アセンブリ115の一対の駆動ギア114の一つとかみ合う。ピニオン・ギア114の対は、サービス・ステーション・フレーム（ベースまたはフレーム・ベース）102の反対の側面に沿ったところにあり、車軸部分116によってともに結合される。スピンドル・ピニオン・ギア115の中の車軸116は、フレーム・ベース102の内側から延びて示され、図３の軸受けマウント117のような一対の軸受けマウントによって支持される。ギア114の対はそれぞれに、並進運動可能なパレット120の低い方の表面に沿って形成されるラック・ギア118のそれぞれの対(図４および図８ないし図９)とかみ合い、二方向の矢印66によって示される方向にパレットを移動させる。
【００４７】
図４は、サービス・ステーション・フレーム46のベース102およびボンネット110を使って、パレット120を支持し、配列する方法を示す。パレット120は、図１に示すように、印刷ゾーンに対向する内側の側面122と、プリンタ20の右側面に対向する外側の側面124をもつ。内側の側面122は、一対のレール区分126を含む分割された案内レールをもち、外側124は、案内レール128をもつ。案内レール126、128は、フレーム・ベース102およびボンネット110の交点によって定義される一対のトラック130内で動き、外側のトラック130は、案内レール128によってかみ合わされるように図４に示されている(内側のトラック130がレール126によってかみ合わされる場合として図１０を参照)。好ましい実施例で、トラック130を横切る全体のレール126、128ではなくパレット120の滑動作用を静めるために、レールは２つ(またはそれ以上)の接触点で支持される。ここで、案内レール126のそれぞれの区分の低い方の表面は、そこに形成される小さな支持リブ132をもち、長い外側の案内レール128の低い方の表面は、好ましくは案内レール128のそれぞれの端に形成される、同様の１対の支持リブをもつ。このように、パレット120は、トラック130で滑動するとき、案内レール126、128の全体の長さによってではなくこれらの４つの点132によって支持され、有利に結合を防ぎ、摩擦で引き起こされる雑音を最小にする。
【００４８】
サービス・ステーション・コンポーネントをX方向に揃えるように、図１および図４でXYZ座標軸134によって示されるように、パレットの内側の側面122は、それぞれが、解体されるとき案内レール126を越えて外側に延びる接触表面136をもつ、ばねアーム135のような１対のバイアス部材を備える。パレット案内レール126、128がトラック130に挿入されるとき、ばねアーム接触136は内側の案内トラック130を押して、外側のトラック130に向かって、すなわち正のX方向へパレット120の外側の側面を押しつけ、有利にX軸位置合せ機構とかみ合う。
【００４９】
X軸の位置合せのために、パレット120の外側の側面は、そこから延びる２つのX位置合せ基準(datum)、具体的にはキャップX基準リブ138およびワイパーX基準リブ140をもつ。図４で、ワイパーX基準リブ140は、フレーム・ボンネット110の内部の壁に沿って形成されたパレットX位置合せ基準プレート142と結合して示されている。パレットが、キャップをするために前方に(負のY方向)移動するとき、後述のように、キャップX基準リブ138は、パレットX位置合せ基準プレート142とかみ合う。どのようにボンネット基準142をもつ一つのパレット接点138または140が、Z軸に関してパレット120のトルクを生成することなく、適当な位置合せを供給することができるか、という疑問があるかもしれない。スピンドル・ピニオン115の二重のギア114が、パレットの内側および外側の底面の両方に沿って位置するラック・ギア118の対とかみ合うことによって、有利に反対のトルク性能が与えられる。二重のラックとスピンドル・ピニオン・ギア118、114がかみ合わせによって、Z軸に関するパレット120の回転を防ぐ。
【００５０】
パレットX位置合せ基準プレート142は、プリントヘッド54、56と一直線に配置されることが好ましい。プリントヘッド54を手入れ機器と一直線に合わせるために、フレーム・ボンネット110はまた、好ましくはパレットX位置合せ基準プレート142に隣接する、キャリッジX基準位置合せ平坦領域144をもつ。パレットX位置合せ基準プレートl42およびキャリッジX基準位置合せ平坦領域144は、ボンネット110とともに複合的に形成されることが好ましい。パレットX位置合せ基準プレートl42およびキャリッジX基準位置合せ平坦領域144を同じ普遍的な位置に置くことによって、プリントヘッド54、56およびサービス・ステーション45の要素のX軸の位置合せの精度は、位置合せ機能をサービス・ステーションの外部においた以前の設計よりもかなり改良される。
【００５１】
別のユニークなキャリッジ位置合せ特徴が、パレット120の内部の後側から上方に延びるキャリッジ・ロック・アーム145によって与えられる。プリントヘッド・キャリッジ40がサービス領域44にあるとき、パレット120は、キャリッジ・ロック・アーム145がキャリッジの一部とかみ合って固定するまで、前方に動かされる。キャリッジ・ロック・アーム145は、ペン50、52が設置されているかどうかに関係なく、有利に、サービス領域でキャリッジ40を確実に捕らえる。消費者の輸送のために、以前のプリンタのように、ロック・レバーを動かすという個別のユーザーの介入は必要ない。さらに、キャリッジを決まった位置に固定するために、梱包または抑止する材料およびテープを使用することに関連する付加的な材料のコストおよび製造工程は、もはや必要でない。これは、顧客が印刷を始められる前に、梱包材料、ブロッキングおよびテープが取り除かれる必要がないので、顧客の利益を与える。こうしてプリンタ20は、購入と使用の間の消費者の注意をほとんどあるいは全く必要とせずに(プリンタを箱から取り出すこと以外)、「プラグ・アンド・プレイ」設計の所望の目的に近づく。
【００５２】
サービス・ステーション・パレット120はまた、上方に延びるZ軸基準ポスト146のような、Z軸位置合せ基準146も含む。最初の組立の間、探り針を基準146の上側の表面に配置することができ、サービス・ステーション・ベース102の後部の端を、Z軸位置あわせポスト104と結合することによって、上げたり下げたりすることもできる。この調整は、プリントヘッドから媒体までの空間が測定され調整されると同時に有利に行われることができ、ある具体化で、これらの測定は同じツールを使用して行なわれてもよい。当業者に知られた色々な異なる機構を使用して、スロット103のシャシー22に固定された後、サービス・ステーション・ベース102の後部の端を上げ下げすることができることは明らかである。また、他の手段を使用して、プリントヘッドによってプリントヘッド・キャリッジ40および/またはキャリッジ案内ロッド38を調節するように、サービス・ステーション装置およびプリントヘッドの間の適当な空間を与えることもできることが明らかである。
【００５３】
パレット120は、好ましくはパレットの前部の端に位置する、ワイパー支持148を含む。黒およびカラーのプリントヘッド・ワイパー・アセンブリ150、152が、それぞれの黒およびカラーのプリントヘッド54、56の開口部プレートを垂直に拭くために、ワイパー支持148の上側の表面に沿って据え付けられる。図5は、プラットホーム148によって支持される、黒のプリントヘッド・ワイパー・アセンブリ150の詳細を示す。図示された黒インク・ワイパー150は、各々が特別な先端の外形をもつ、直立し、間隔があり、相互に平行な２つのブレード部分154および156を使用することによって、黒のプリントヘッド54を効率的に掃除するように設計されている。また図３および図４に示されるカラー・インク・ワイパー・アセンブリ152も、例えばシアン、マゼンタおよび黄の３つの染料ベースのインクを含む、カラー・ペン52を拭くために、間隔があり、相互に平行な、直立した２つのブレード部分158および160をもつ。ワイパー・ブレード154ないし160は、接着剤による接着、音波溶接、または好ましくは、ワイパー・ブレードのベースがプラットホーム148内に形成されたスルーホールを通って延びる、付着(onsert)成形技法のような、従来の方法でプラットホーム148に接合されてもよい。図示された実施例で、ワイパー・ブレード154ないし160はそれぞれ、エラストマまたはプラスチック、ニトリルゴムまたは他のゴムのような材料、好ましくはエチレン・ポリプロピレン・ジエン・モノマー(EPDM)、または当業者に知られているその他の類似の材料のような、非研摩の弾性のある材料である。
【００５４】
図示された実施例で、黒のペン50は、従来の技術の部分で上述したように、従来のワイパーを使用したふき取りに抵抗する粘着性残滓ワイパーを生む顔料ベースのインクを含む。それぞれの黒のワイパー・ブレード154および156は、それらの末端にある、ふき取り先端で終わる。ふき取り先端は、フォークはさみの数が、対応するプリントヘッドの上の線形ノズル・アレイの数と等しい、フォーク状の形状を持つことが好ましく、ここでは、プリントヘッド54の２つの線形ノズル・アレイについて２本のフォークはさみをもつ。こうしてそれぞれのワイパー・ブレード154、156は、くぼんだ平坦な平坦領域部分166によって区分される一対のふき取り表面162、164をもつ。図示された実施例で、それぞれのワイパーの先端162、164は、くぼんだ平坦な平坦領域部分168、170によって、外側の側面に配置される。
【００５５】
図示された実施例で、カラー・ワイパー・ブレード158、160および黒のブレード154、156のワイパーの先端162、164は両方とも、ブレードの外側表面に隣接する外側の丸められたエッジ172をもつ。各々の丸められたふき取りエッジ172の反対側で、ブレード154ないし160のふき取り先端が、角度が付けられて、好ましくはブレードの内側表面に隣接する直角のエッジ174で終端をなしている。丸められた先端172は、ワイパーがノズル・アレイの長さに沿って直角に移動するときに、ノズルからインクを逃がすように、ブレードおよびノズル開口部プレートの間に、毛管状の溝を形成するのを助ける。この逃がされたインクは、主要なワイパー・ブレードの丸められたエッジ172によって、アレイの次のノズルに引っ張られ、そこでプリントヘッドの表面プレート上に堆積された乾いたインク残滓を溶かすための溶媒として働く。そして引きずりワイパー・ブレードの角張ったエッジ174は、溶かされた残滓をプリントヘッド表面プレートから削り落とす。すなわち、プラットホームがプリンタの後部に向かって(図４および図５左に)後退しているとき、黒ブレード154およびカラー・ブレード158は、それらの丸められたエッジ172を使ってインクをはじきとばす先導ブレードであり、ブレード156および160は、それらの角張ったエッジ174を使って残滓を削り落とす、引きずりブレードである。くぼみ166、168および170は、ふき取りストロークの間にノズル・アレイから離される、固められたインク残滓の排出通路として働く。
【００５６】
カラー・ワイパー152は黒のワイパー150について上述したようにつくられるが、好ましくは排出くぼみ166、168、170をモータない。代わりにそれぞれのカラー・ワイパー・ブレード158、160は、黒のワイパー・ブレード154、156上のエッジ172として示されるように、それらの全体の外側の幅に沿って、アーチ型の表面もつ。それぞれのカラー・ワイパー・ブレード158、160は、黒のワイパー・ブレードの角張った掃除エッジ174として示されるように、それらの内側表面に沿った単数の角張ったふき取りエッジもつ。
【００５７】
便宜上、黒のワイパー・ブレード154、156およびカラー・ワイパー・ブレード158、160は全て、他に特に言及されない限り、集合的にワイパー150、152として言及される。
【００５８】
従来の技術で上述した以前のふき取りシステムのいくつかは、開口部プレートおよび開口部プレートに隣接する領域を横切って拭き、プリントヘッドの表面の下の全体に沿ってインクをなすりつけた。他のものは、プリントヘッドの開口部プレートだけを拭き、開口部プレートの側面の領域を無視した。図６に示されるように、カラー・カートリッジ52は、黒のカートリッジ50より幅の広い本体をもつ。カラー・カートリッジ52の側面は、まっすぐにプリントヘッド領域に延び、従って幅の広い、平坦な２つの平坦領域または縁176および178は、プリントヘッド開口部プレート56のそれぞれの周囲に生成される。この型のカートリッジを使用する以前のプリンタでは、これらの縁176、178は拭かれないままであった。残念ながら、縁176、178は、インク微片または残滓、そしてこの残滓にくっつくほこりの細片、紙繊維および他の堆積物を堆積した。この縁の堆積物は拭かれないままなので、印刷の間にページを横切って引っぱられことがあった。十分な堆積物が堆積すると、それは実際に印刷されたインクになすりつけられ、印刷品質を下げることがあった。
【００５９】
縁の堆積物の問題を言及するために、並進運動するサービス・ステーション100は、図６に示されるように、それらの設計者に「泥フラップ」180、182と愛情を込めて呼ばれる外側と内側の縁拭き部材を含む。泥フラップ180、182は、ワイパー150、152と同じエラストマの材料からつくることができる。実際に、ワイパー150、152および泥フラップ180、182の両方について一つの型のエラストマを使用することは、ワイパーおよび泥フラップが一つの成形ステップで形成されうるので、製造工程の速度を上げる。ワイパー・ブレードはカーブした外側の表面172をもち、泥フラップ180、182のための好ましい先端は、図５に示されるエッジ174と同様に、前方および後方の角張ったふき取りエッジをもって、直角に交差している。
【００６０】
ワイパー150、152および泥フラップ180、182の先端からインク残滓を取り除くために、サービス・ステーション・ボンネット110は、図３に示されるように有利にワイパー・スクレーパー棒185を含む。スクレーパー棒185は、ワイパー150、152およびフラップ180、182の先端よりも低い下方のエッジをもつ。こうして、パレット120が前方の方向に動かされるとき、ワイパー150、152およびフラップ180、182は、スクレーパー棒185にぶつかり、ボンネット110およびベース102の前の部分の内部表面にある余分なインクをはじき飛ばす。この内蔵されたワイパー・スクレーパー185は、より精巧なカム機構、複雑なスクレーパー・アーム、およびインクから余分な液体を吸収する吸取パッドを必要とした以前の機構よりもずっと経済的である。キャップをしている間(図９)、ワイパーおよび泥フラップはボンネット110の前のおおいの下に隠され、それらをオペレーターに近づきにくくする。そしてプリンタがオフのとき、ワイパーおよび泥フラップは届かないところに隠され、損傷から保護されているので、オペレーターが不注意にそれらをさわって汚されることはありえない。
【００６１】
ワイパー150、152および泥フラップ180、182は、パレット・ワイパー支持148上に付着成形されるか、さもなければ当業者に知られている色々な方法を使用して取り付けられることができることは明らかである。好ましい実施例で、ワイパーおよび泥フラップは、図６に示されるように、取り外し可能なワイパー・マウント190を与えるためにめげられて形成されうる、弾性スチールのような１枚の金属シート上に付着成形される。ワイパー・マウント190は、その最終的な構造のいくつかの特徴を定義するために最初に平坦な状態にパンチされる、ステンレス弾性スチールの長い一片として始まることがありえ、ワイパーおよび泥フラップの下の領域で一片を通して広がる一連の穴を含む。これらの穴は、ワイパー150、152および泥フラップ180、182を、マウント190の上方の表面に付着成形するために使用される。
【００６２】
実際、一連のワイパー・マウント190は、スチールの一片に沿って形成されてもよく、従ってワイパーおよびフラップのいくつかの組は、一つのステップで付着成形されうる。１つまたは複数の仕上げ操作で、これらの個々のマウントはそれぞれにお互いから切り離され、それらの側面は、各々の端に耳192と、スロット196とのかみ合いタブ194を形成するように下に折りたたまれる。弾性スチールの使用によって、タブ194は、ワイパー支持148の前方および後方に延びる一対のパレット据え付け耳198を越えて、外側に広がることができる。そして、図４に示されるように、ワイパー・マウント190をパレット・ワイパー支持148に固定するために、フック198がスロット196内で受け取られる。
【００６３】
パレット120によって支持されるその他の主な要素は、上昇可能なキャップ支持プラットホームまたはそり202を含む、キャップ・アセンブリ200である。図４に示されるように、以下で後述されるが、キャップそり202は、キャップかぶせを容易にするプリントヘッド・キャリッジ40とかみ合うようにつくられた上方へ延びる２つの位置合せ接触アーム204および206をもつ。キャップ・アセンブリ200は、それぞれの黒およびカラー・プリントヘッド54、56を密閉するための、黒およびカラー・キャップ210、212をもつ。キャップ210、212は、接着剤を用いた接着、音波溶接、または好ましくは付着成形技法による従来の方法によって、そり202に接合されてもよい。図示された実施例で、キャップ210、212が、エラストマまたはプラスチック、ニトリルゴムまたは他のゴム様の材料のような、非研摩の弾性のある材料からなるが、より好ましくは、キャップ210、212は、エチレン・ポリプロピレン・ジエン・モノマー(EPDM)または当業者に知られている他の類似の材料からなる。
【００６４】
図７は、本発明に従ってつくられたキャップ・アセンブリ214の好ましい実施例を示し、ここで、多くの隆起のプリントヘッド・キャップ210を含むように示される。より高解像度のハードコピー印刷された画像を供給するために、プリントヘッド技法の最近の進歩は、ノズル密度を増やすことに注目しており、現在レベルは、黒のペン50について、150本のノズルの２つのリニア・アレイに並べられた、プリントヘッドあたり300本のノズルのオーダーにある。これらのノズル密度の増加、プリントヘッド・シリコン・サイズの現在の制限、ペンから紙までの空間の考慮、そして媒体を処理する制約はすべて、キャップをかぶせるためにペンの表面に残っている場所の量を制限している。プリントヘッドおよびフレキシブル回路は事実上従来通りであるが、増やされたノズル密度は、平坦でない密閉領域を密閉することを含む、キャップ性能の最適化を必要とする。例えば、プリントヘッド・ノズルの表面54は、従来のフレキシブル回路と、インク吐き出しチェンバおよびノズルを収納するプリントヘッドとの間の接続をおおう、エポキシまたはプラスチック材料のような封じ込め材料からなる２つの端部ビード215によって、それぞれの端を制限する。保護する端部ビード215は、全プリントヘッド領域の広い領域を占めるので、確実で、本質的に湿気を通さないシールをプリントヘッドのまわりに供給することは、カラー・キャップ212の一つのリップ(図３および図４)のような従来の一つの密閉する隆起またはリップを使用しては困難である。実際、多くの隆起という特徴の他に、そり装置およびベンティレーション機能を含む黒のキャップ・アセンブリの以下の記述は、等しくカラー・キャップ212に適用される。
【００６５】
平坦でない端部ビード215を横切って密閉するために、黒のキャップ210は、複数の隆起のキャップ・ゾーン216および218のような隣接する複数または冗長な接点領域を含むリップをもつことが好ましい。図示された多くの隆起キャップ領域216、218は、２またはそれ以上の本質的に平行な隆起または頂上をもち、ここでは、２つのくぼみまたは谷の部分225、226によって隔てられた、３つの隆起220、222および224が示されている。リニア・ノズル・アレイに平行な縦方向のリップ領域に沿って、黒のキャップ（ベンティレーションキャップ）230は、２つの単一の隆起のシール表面228をもつ。複数隆起のキャップ領域218は、他の２つの頂上よりも中間の隆起222を圧縮することによって、端部ビード215を越えてペンの表面54を密閉するように図７に示されている。これらの幅の広い密閉領域216、218はまた、ペン面54上に堆積されたインク残滓または他の堆積物も密閉する。
【００６６】
キャップ・アセンブリ214はまた、キャップそり202の下側に沿って形成されたくぼみ232内に座るチェンバベンティレーションキャップ、すなわちストッパー230を含む。好ましくは、ベンティレーションキャップ230は、当業者に知られているような、モンサント社で販売されているSantopreneゴム、その他のインク種の(ink-phyllic)弾性のある化合物の構造的に均等なものからなる。キャップそり202は、当業者に知られているポリスルフホン・プラスチックまたは他の構造上均等なプラスチックからなることが好ましい。プリントヘッド表面に対して密閉されるとき、隆起220、222、224および228は、そり202によって定義されるベンティレーション235と流動的に連絡する、主要な密閉キャップ・チェンバまたは空洞234を定める。
【００６７】
ベンティレーションキャップくぼみ232は、キャップそり202の下側に沿って形成される圧力平滑溝(pressure equalization groove)またはベンティレーションチャネル236を含む。ベンティレーションストッパー230が設置されるとき、チャネル236は、主要な密閉チェンバ234から大気への圧力平滑ベンティレーション通路を与える。キャップをしている間減圧を助けるために、ストッパー230はまた、その中に減圧チェンバ238を定義する。減圧チェンバ238は、ベンティレーション穴235、およびキャップをしている間、プリントヘッド54およびキャップ210の間に閉じこめられる空気の排気通路を供給するチャネル236を経由して、キャップ・チェンバ234と連絡する。プリンタ非活動の拡張された期間、キャップされるとき、ベンティレーションチャネル236が、大気圧、温度その他が変化する間でさえ、キャップ・チェンバ234と周囲の環境の間で等圧力を維持することによって、プリントヘッドが動けなくなることを防ぐ。
【００６８】
チャネル236を通してインクを出させるのを助けるために、ベンティレーションストッパー230は、ストッパー230の主要な本体と同じ材料で形成されるドレイン・ステック240を持つ。インクの堆積によってベンティレーションチャネル236が詰まることは、ベンティレーションストッパー230としてSantopreneその他のインク種(ink-phyllic)の混合物を使用することによって、回避される。ストッパー230がそり202に出会う領域に、小さな通路が形成され、毛管作用によって、堆積されたインクをチャネル236から引き抜く。毛管の吸引によって、はじきとばされたインクは、ギアップ242のようなストッパー230がそり202に出会う鋭い角および小さな空間を満たす。
【００６９】
キャップ210および212は、そり202を貫通して形成され、プラグ形状246のキャップ材料の一部で満たされる、ホール244のような複数の成形ホールを使用して、そり202に付着(onsert)成形されることが好ましい。好ましくは、成形レース(race)248は、そり202の上の表面から上方に突きだし、そり202にキャップ210、212を取り付けることを助けるように、キャップ・リップの下の複数の成形ホール244の間を走る。複数の隆起のリップ特徴を除いて、そり装置とベンティレーション機能を含む黒のキャップ・アセンブリ214の上記の記述は、カラー・キャップ212に同等に適用される。
【００７０】
図４および図８ないし図９で、そり202をパレット120に結合する一つの方法が、２つのリンクまたはヨーク部材250を使用して図示されている。ヨーク250は二重のピボット構造であり、ブリッジ部材255によって接合された直立の耳部材252および254をもつ(図４)。それぞれの耳252、254は、パレット120の反対の側壁によって定義されるそれぞれの半月形のスロット260、262を通して延びる、下方のピボット部材256、258をもつ。半月形のスロット260、262はそれぞれに、図８に示されるような肩264のような、ピボット肩を定義する。ヨーク下方ピボット256、258は、図８のキャップをしていない位置と、図９のキャップをした位置を比較して分かるように、キャップをしている間およびキャップをしていない間、ピボット肩264とかみ合い、留める。図４に示されるように、パレット120の前方運動が、パレット120上のキャリッジ・ロック・アーム145とキャリッジ40との接触によって抑止されるとき、そり202の上昇が制限される。パレット120およびそり202は両方ともプリントヘッド・キャリッジ40の同じ部分に寄りかかるので、キャップ210、212、ばね270、リンク275のΘ-X位置決め精度(すなわちX軸周りの回転)は、この設計によって有利に改良される。従ってそり202の運動のばらつきは実質的に除去される。
【００７１】
ヨーク250の二重ピボット構造の第２の部分は、図８および図９の耳252上のフック266として示されるように、くさび形ピボット・フック266によって、それぞれの耳部材252および254の上方の内側表面に沿って供給される。それぞれのピボット・フック266は、図８で休止して示されるように、そり202のポケット268によってその中に取り込まれる。ペン50、52がサービス領域44にあるとき、パレット120が前方に(図８および図９の左に)動くに従って、そりアーム204、206はキャリッジ40 (図4 )とかみ合う。図８および図９を比較して分かるように、ヨークアーム（耳部材）252、254はすべて、シフトする平行四辺形構造を形成するように、パレット120およびそり202に関して等しい長さおよび角度方向である。従って、そり202は、作動されるとき、その休止位置(図８)に平行な方向を維持し、一方、ヨーク250は、カーブした矢印269(図８)によって示されるように、弓形の経路を通ってそり202をぬぐう。そり202の上昇運動は、キャップ210、212がプリントヘッド54、56とかみ合うまで続き、パレット120上のロック・アーム145は、モータ105を停止させて、キャリッジ40を取り込む。図９のキャップ位置にあるとき、フック266はポケット268内で浮いていることが好ましく、従ってキャップは、キャップしている間は圧縮されるコイルばね270のようなバイアス部材を含む、第三のそり支持によって与えられるキャップの力のために、プリントヘッドに対して最大の密閉を維持する。
【００７２】
ばね270の操作を記述する前に、キャリッジ40がサービス領域にないとき、キャップそり202は、棒185に沿って堆積されたインク残滓によってキャップ210、212を不必要に汚すことを避けるために、ワイパー・スクレーパー棒185の下を進行しないようにされることに留意されたい。この操作は、好ましくは棒185の補強された停止部分274とかみ合う、そり202の正面エッジに沿って位置する直立したポスト272によって達成される(図３を参照)。そりポスト272がストップ274と接触した後、さらに前方運動(図３の左へ)はリンク250に力を加えて、キャップそり202を枢軸上に置き、上昇した位置に上方へ持ち上げる。この位置は、プリントヘッド54、56と接触しないためにばね270の圧縮がなく、ヨークフック266がポケット268の下で休止するので、「キャップをかぶせた」ではなく「上昇した」というように呼ばれる。こうしてキャップ210、212は、ワイパー・スクレーパー棒185上のインク残滓によって汚されないように防がれる。別の重要な利点は、そりポスト272およびそりアーム204、206によって与えられる。工場から運送してくる間、典型的には、ペン50、52はプリンタ20に取り付けられておらず、運送の間およびプリンタ20の販売を待つ間のペンの寿命を維持する。キャリッジ・ロック145が、ペン50、52が取り付けられない状態で、キャリッジ40を決まった位置に固定するとき、そりアーム204、206およびそりポスト272の上の表面がキャリッジ40と接触し、輸送の間、そり202を仮にキャップされた位置に保持する。
【００７３】
図９に示されるように、ばね270は、パレット120から突き出たロッカー・ピボット・ポスト276上で停止する、ロッキングばね保持器またはロッカー部材275を使用して、下げられた休止位置にそり202をバイアスする。このばね270のバイアス作用はまた、キャップした位置からキャップ・アセンブリ200を引っ込ませるように、そしてキャップを外した後、休止位置にそり202を移行するようにも働く。ロッカー275は、一対の突き出たフィンガ部材278もち、それらは両方とも、そり202のピボット・ピンまたはポスト部材280をつかむラッチで終わる。図３および図４に示されるように、そりピボット・ポスト280は、そり220によって定義される粗いＴ形スロット282内の奥まった所に置かれ、スロット282は、保持器フィンガ278の先端を滑動可能に受けるに十分広い。ばね270は、下げられた休止位置にそり202をバイアスするように組み立てられるとき、わずかに圧縮されていることが好ましい。そりポスト280は、ばね270をさらに圧縮する、プリントヘッド50、52にキャップをすることによって生成される下方向の力によって、一対のロッカーフィンガ278の間に形成されるスロットを通して下方に進行する。キャップしている間のこのばね270の加圧によって、プリンタ・ユニット20がオフになったときでさえ、しっかりと密閉し、プリントヘッド・ノズルプレート54、56に対する制御された圧力を維持する。実際に、プリントヘッド54、56にあたえられるキャップの力は、所望のばね力特性をもつばねを選ぶことによって、調節されうる。
【００７４】
最後に、図９に示されるように、そりポケット268の幅に関するヨークフック266のサイズを小さくすることによって、そりアーム204、206が、キャップ位置に移動するためにキャリッジ40と接触するとき、そり202はパレット120に関してよじれたりゆがんだりすることができる。キャップしている際のこのそり202の浮動する性質によって、キャップ・アセンブリ200は傾斜(gimbaling or tilting)動作を行うことができ、従ってそり202は、ペン・ノズルに隣接してしっかりした圧力密閉を維持しながら、インクの蓄積または黒ペンの封じ込めビード215のような、プリントヘッド表面上の不規則性を補償するように傾くことができる。２つのヨーク250は、キャリッジ運動に応答して手入れ機器を上昇させるためにかつて使用されていた、４本棒のリンケージ機構のように一部作用する。しかし、以前の４本棒リンケージ機構は、図示された設計にアセンブリの安定性と容易さを加えるブリッジ255を欠いていた。さらに以前の設計は、コイルばね270がプリントヘッド54、56を上方にバイアスし、キャップ210、212とかみ合う、このキャップそりの浮動作用を実現することができなかった。
【００７５】
図１０は、吐き出し手順の第二の実施例のパレット120の位置を示す。ここで、パレット120は、サービス手順の間に基地または休止位置として有利に使用される、サービス・ステーション・フレーム46の後方へ引っ込められる。サービス・ステーション駆動モータ105は、パレット102の後部がフレーム・ベース102の後部と接触するまで、ずっと後方へパレット120を移動させる。さらなる後方運動が行われないならば、プリンタ・コントローラ36内のロジックが、ゼロ位置で再設される。続いて起こるモータ・ステップは、このゼロ位置に基づいて、キャップし、拭き、ロックし、吐き出す適当な位置にパレット120を置くように言及される。
【００７６】
図示された実施例で、フレーム・ベース102の内部は、別の役割の果たす間、インクの排出、特にペン50、52からのインクの吐き出しを取り込む吐き出し壺48のインクの漏れを防ぐために、本質的に囲まれている吐き出し壺48は、好ましくは吐き出し壺48への入口の下に位置する吸収性の吐き出しパッド290と一線に並べられうるフレーム・ベース102の内部表面によって定義される下の表面をもつ。吐き出しパッド290は、フェルト、プレスボード、スポンジその他の材料のような任意のタイプの液体吸収性材料からなる。一つの好ましい材料は、Time Release Sciences社(1889 Maryland Ave., Niagara Falls, New York 14305)からSPRIOO材料のタイプで販売されている、オープンセル発泡スポンジ(open cell foam sponge)材料である。
【００７７】
上述の従来の技術の部分で述べたように、堆積されたインクの吐き出し、特にペン50からの顔料ベースの黒インクの吐き出しは、図１０に示されるように、結果としてしばしば、先頭の部分294をもつ石状成長物292のようなインク・タワーまたは石状成長物を形成する。吐き出し壺領域48上でのパレット120の前後の並進運動の一つの特定の利点は、成長する石状成長物をならすための、パレット120の下側に沿って位置する石状成長物破壊隆起295を含むことである。石状成長物破壊器295は、ラック・ギア118の対の間に広がることが好ましい。石状成長物破壊器295の前方運動は、石状成長物292の最上部294(破線で示す)を刈り入れ、折る。そして石状成長物破壊器295は、これらの先頭の固形物294を前方に強く打って、吐き出しパッド300に入れる。従って、それらがペンの表面と接触したり、ラックおよびピニオン・ギア114、118の操作のじゃまするように成長することはない。
【００７８】
操作上、プリントヘッド54、56をサービスする一つの好ましい方法は、プリンタの非活動の期間の後のプリンタ20の最初の始動時に起こりうる。ペン50、52は格納されるとき、図９に示されるようにキャップ・アセンブリ200によってキャップされる。始動時、パレット120はキャップをとるために最初に後方に移動する。後方運動が継続され、結果として、ワイパー150、152およびフラップ180、182が、それぞれのプリントヘッド54、56およびカラー・ペンの縁176、178を拭く。そしてパレット120の定位置への後方運動が続けられると、図１０に示されるように、吐き出し壺48を吐き出しのためにアクセス可能にしたまま、キャップ・アセンブリ200はボンネット110の後部のおおい部分の下に隠れる。キャップ・アセンブリ200はボンネット110の後方部分の下に隠されるので、吐き出し手順の間に生成される、空中に飛び散るインク・エアゾール分子によって汚されるのを有利に防ぐ。
【００７９】
キャップをはずし、拭き、吐き出した後、ペン50、52は、印刷のために、キャリッジ40によって印刷ゾーンに輸送されるために解放される。印刷の間、定期的に、パレット120を休止位置から前方に移動させることによって達成される、迅速なふき取り手順に従う吐き出しのために、ペン50、52をサービス・ステーション45に戻すことが望ましい。それが、明白であるこすり落としまたは複数のふき取りストロークは、パレット120を前後に往復運動することにより、ワイパー150、152がプリントヘッド54、56をひとなでして掃除すること可能にして、簡単に達成されうる非活動状態に戻る場合、ペン50、52はサービス領域44に戻され、吐き出され、そしてパレットの前方運動の一つのストロークによって拭かれ、キャップされる。
【００８０】
この発明の利点は、次のとおりである。両方のプリントヘッド54、56は、キャリッジ40を動かすことなく、有利に同時に吐き出し壺48に吐き出されることができる。以前のプリンタは、最初に吐き出し壺上に一つのプリントヘッドを配置しなければならず、そしてキャリッジは吐き出し壺上に他のプリントヘッドを置くように動かされなければならなかった。これは、いくつかのキャリッジ移動を必要とする、時間がかかる雑音の多いプロセスであった。こうしてサービス・ステーション45は、以前の設計で可能であるよりも、速くて静かな吐き出し手順によって処理を行う。さらに吐き出し壺48は、以前の吐き出し壺がとったような付加的なプリンタ幅をとらないため、プリンタ20はより小さい「足跡」を持つ。すなわちプリンタは、プリンタが設置されるユーザーの机やその他の位置でより少ない作業空間をとる。
【００８１】
(1)最初の始動時、(2)印刷の間、そして(3)非活動の前という、これら３つのサービス手順は、ペン50、52をサービス領域44に持っていくため、またはサービス領域から出させるために必要とされる移動を除いて、キャリッジの移動なしでそれぞれに有利に達成される。先行のサービス手順の多くは、多様なサービス機能を実現するために、過度のプリンタ・ノイズを生成するキャリッジの運動を必要とした。以前のプリンタは、吐き出しの他に、プリントヘッドを拭き、キャップをするために、頻繁にキャリッジの運動を要求した。キャリッジの運動は、例えば複数のふき取りストロークの間、キャリッジおよびペンの質量を加速し、減速し、方向転換させるための過大な時間を必要とした。並進運動するパレット120の小さい質量は、前方および後方の両方向への迅速な運動のために、容易に加速および減速される。さらに上述のように、キャリッジの運動が少ないことはまた、システム100を以前のプリンタよりも静かにする。
【００８２】
うつりかわるサービス・システム110の別の重要な利点は、「トップダウン」アセンブリ・プロセスでつくられるその能力である。すなわち、ベース102は、吐き出しパッド300をその下に挿入することに続いて、最初にアセンブリ固定物に固定されうる。次に、スピンドル・ピニオン・ギア115が、低いフレーム102の内部に形成された軸受け支持に落とされる。この後、パレット120は、フレーム・ベース102の内部の側壁に沿って形成されるトラック130の上方の支持表面に挿入されうる。これは例えば、バイアス・アーム135を曲げるために、最初にバイアス・アーム135の接触表面136をベース102の内部の側壁に対して押しつけ、そしてパレット120の外部の側壁をベース102の外部の側壁と反対にトラック130へ滑動させることによって、行われうる。
【００８３】
好ましくは、ワイパー・マウント190(ワイパーおよびフラップがすでに形成されている)およびキャップ・アセンブリ200は最初にパレット120上に設置されるので、完全に組み立てられたパレットが、一つのユニットとしてフレーム・ベース102に設置されうる。ある具体化では、最初にパレット120をベース102に設置し、それからワイパーとフラップをもつワイパー・マウント190およびキャップ・アセンブリ200を設置することがより好ましいこともまた、明らかである。上述のように、ワイパー・マウント190は、フック198の上を滑動し、そしてスロット196によってしっかりつかまれるタブ194をもつ。キャップ・アセンブリ200は、最初にロッカー・アーム275のまわりのばね270をすべらせ、それからロッカー・アーム275をそりポスト280に取り付けることによって簡単に設置されうる。そしてそり据え付けリンクまたはヨーク250の対は、それらのピボット据え付けポイント256、258を、パレット120の側壁によって定義されるそれらのそれぞれのピボット・ポイント258、260に挿入することによって、設置される。そしてキャップそり202が、リンク250の直立したアーム252、254上に下に押され、ロッカー・アーム275のベースが、ロッカー支持276の頂点に配置される。
【００８４】
そして最終的なアセンブリ・ステップは、案内108を使用して、ボンネット110をスナップ・フック106がかみ合うまでフレーム・ベース102の頂上に押しつけることによって達成される。ボンネット110は、そこにパレット120を固定するためのトラック130の上の部分を形成する。続いて起こる組立ステップは、ベース102の外面に転送ギア108および109の据え付け、そしてクリップ106および留め具107を使用してフレーム・ベース102に駆動モータ105を固定することを含みうる。ギア108および109を決まった位置に保持するためにモータ105を使用することは、別々のネジまたは他の留め具を使用するのではなく、クリップ106の使用のように、サービス・ステーション45の全体の部品の総数を減少させるだけでなく、組立プロセスの速度を速める。このトップダウン組立プロセスは、一方が顔料ベースのインクを運び、他方が染料ベースのインクを運ぶ一対のカートリッジをサービスすることができる、他の知られているサービス・ステーションよりも少ない部品を使用して達成されうる。図示されるサービス・ステーション100は、これらの他のサービス・ステーションが必要とするおよそ半分の時間で組み立てられ、そしておよそ半数の収納されるアセンブリ・ステーションを必要とする。こうして、サービス・ステーション100を組み立てるためにより少ない労働コストが必要とされ、より少ない部品の総数は直接的な材料コストを下げることになり、より優れたプリントヘッドのサービスを与えるより経済的なプリンタを与える。
【００８５】
並進運動するサービス・システム100の更なる利点は、特別な外部参照のための付加的コストのない、X、YおよびZ位置合せ基準のサービス・ステーション・コンポーネントへの統合である。隣接する位置にあるサービス・ステーション100およびキャリッジ40の両方のX軸位置合せは、変位を最小にして、以前のプリンタで可能であったよりも優れた全体の位置合せ方式を大いに改善する。
【００８６】
本発明は例として次の実施態様を含む。
（１）プリントヘッド(56)が縁領域(176、178)、および縁領域(176、178)に隣接する位置にあるインクを噴出する開口部プレート(56)をもつ、インクジェット印刷機構(20)のインクジェット・プリントヘッド(54、56)をサービスする方法であって、プリントヘッド(54、56)を走査軸(42)に沿ってサービス位置まで移動させるステップと、プリントヘッド(54、56)がサービス位置にあるとき、プリントヘッド(54、56)をサービスするために、フラップ(180、182)を支持するパレット(120)を本質的に垂直な方向(66)に走査軸(42)まで移動させるステップと、サービス位置のプリントヘッド(56)を保持する間、プリントヘッド(56)をそのままの状態に保持しながらパレット(120)を移動させることによって、フラップ(180、182)を用いて縁領域(176、178)を拭うステップと、を含む上記方法。
【００８７】
（２）パレット(120)はプリントヘッド・ワイパー (152)を支持するワイパー・プラットホーム(148)をもち、フラップ(180、182)はワイパー・プラットホーム( 148 )によって支持され、拭うステップが、さらに縁領域(176、178 )を拭うためにパレット(120)を移動させながら、ワイパー(152)でプリントヘッド(56)を拭くステップを含む、上記(1)に従う方法。
（３）インクジェット印刷機構(20)が、黒インク噴出プリントヘッド(54)およびそれに隣接する少なくとも一つの縁領域(176、178)をもつカラー・インク噴出プリントヘッド(56)を含み、パレット(120)はまた、黒インク噴出プリントヘッド(54)を拭くためのプリントヘッド・ワイパー(150)を支持し、拭うステップがさらに、縁領域(176、178)を拭うために、パレット(120)を移動させながら黒インク噴出プリントヘッド(54)をワイパー(150)で拭くステップを含む、上記(1)および(2)の方法。
【００８８】
（４）プリントヘッド(56)が一対の縁領域(176、178 )、および縁領域(176、178 )の対の間に位置する、インクが噴出する開口部プレート(56)をもち、パレットは一対のフラップ(180、182)を支持し、上記拭うステップが、プリントヘッド(56)をそのままの状態に保持しながら、パレット(120)を移動させることによって縁領域の対(176、178)をフラップの対(180,182 )を用いて拭うことを含む、上記(1)、(2)および(3)の方法。
（５）さらに上記方法が、ワイパー(150,152)およびフラップ(180,182)がスクレーパー部材(185)と接触するようにパレット(120)を移動させることによって拭くおよび拭うステップの後、あらゆる残滓をワイパー(150、152)およびフラップ(180、182)から取り除くステップを含む、上記(2)ないし(4)のいずれの方法。
（６）プリントヘッド(54、56)が、シャシー(22)による走査軸(42)に沿ったサービス位置への移動のために支持され、上記プリントヘッド(56)が、縁領域(176、178)、および上記縁領域(176、178)に隣接して位置する、インクを噴出する開口部プレート(56)をもつ、シャシー(22)を有するインクジェット印刷機構(20)のインクジェット・プリントヘッド(54、56)をサービスするサービス・ステーション(100)であって、シャシー(22)によって支持できるフレーム(102 )と、サービス位置にあるプリントヘッド(54、56)をサービスするために、拭いストロークによる走査軸(42)に本質的に垂直な方向(66)への移動について、フレーム(102)によって支持される可動パレット(120)と、パレット拭いストロークの間、サービス位置にあるプリントヘッド縁領域(176、178)を拭くために、フラップ(180、182)によって支持されるパレット(120)と、を備える、上記サービス・ステーション。
【００８９】
（７）上記インクジェット印刷機構(20)が、黒インク噴出プリントヘッド(54)、および隣接する少なくとも一つの縁領域(176、178)をもつカラー・インク噴出プリントヘッド(56)をもち、上記サービス・ステーション(100)がさらに、カラー・インク噴出プリントヘッド(56)を拭くための、パレット(120)によって支持され、フラップ(180、182)に隣接して位置するカラー・ワイパー(152)、および黒インク噴出プリントヘッド(54)を拭くための、パレット(120)によって支持される黒ワイパー(150)を含む、上記(6)のサービス・ステーション(100)。
（８）上記パレット(120)がプラットホーム(148)をもち、上記サービス・ステーションがさらに、上記フラップ(180、182)を支持し、上記パレット・プラットホーム(148)に取り外し可能に取り付けられるマウント(190)を含む、上記(6)または(7)のサービス・ステーション(100)。
（９）上記マウント(190)は金属からなり、上記フラップ(180、182)は、上記マウント(190)に付着成形されるエラストマ材料からなる、上記(6)ないし(8)のいずれのサービス・ステーション(100)。
（１０）シャシー(22)と、上記シャシー(22)および上記インクジェット・プリントヘッド(54、56)を走査軸(42)に沿ってサービス位置に輸送するキャリッジ(40)によって支持され、上記プリントヘッド(56)が、縁領域(176、178)、および上記縁領域( 54、56)に隣接して位置する、インクを噴出する開口部プレート(56)をもつインクジェット・プリントヘッド(54、56 )と、サービス位置にあるプリントヘッド(54、56)をサービスするための、上記(6)ないし(9)のいずれかに従うサービス・ステーションと、を備える、インクジェット印刷機構。
【００９０】
【発明の効果】
本発明によると、速乾性の顔料ベースの、共沈殿性の、または染料ベースのインクを使用する場合に、プリントヘッドを速く効率的にサービスすることによって、鋭く鮮明な画像の印刷を容易にするインクジェット印刷機構のためのプリントヘッド・サービス・ステーションが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の並進運動可能なサービス・ステーションを含む、インクジェット印刷機構の一形態の断片的な、部分的概略斜視図である。
【図２】キャップしている位置で示される、可動な吸収性吐き出しステーションの並進運動の形態を含む、本発明の並進運動可能なサービス・ステーションの一形態の概略側面図である。
【図３】図１のサービス・ステーションの一形態の断片的斜視図である。
【図４】キャップおよびワイパーが示される、図３のサービス・ステーションの滑動可能なパレット部分の断片的斜視図である。
【図５】図３のサービス・ステーションのインクジェット・プリントヘッド・ワイパーの一形態の拡大斜視図である。
【図６】サービス・ステーションの天秤が明快さのために省略された、黒およびカラーのインクジェット・プリントヘッドを拭くように示される、図３のサービス・ステーションのインクジェット・プリントヘッド・ワイパーの拡大正面図である。
【図７】図４のライン7--7に沿って得られる拡大断面図である。
【図８】休止状態の下ろされたキャップを示す、ライン8--8に沿って得られる断片的な拡大側面図である。
【図９】キャップ状態の上げられたキャップを示す、ライン8--8に沿って得られる断片的な拡大側面図である。
【図１０】サービス・ステーションの吐き出し壷部分を露出するようにパレット部分が定位置に格納されているように示される、図３のサービス・ステーションの断片的斜視図である。
【符号の説明】
２０        インクジェット・プリンタ
４０        キャリッジ
５４、５６  プリントヘッド
４２        操作軸
６０        サービスステーション
７０        スピットステーション
１７６、１７８      チーク領域
５６        開口部プレート
１２０      パレット
１８０、１８２      フラップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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