JP2004508973A - インクジェットプリント装置のためのクリーニングユニット - Google Patents

Abstract

インクジェットプリント装置のためのクリーニングユニット（１０）が、開口（１８）を備えたサクション・パーキングキャップ（１６）を有しており、この開口は完全に光を通さないようにプリントヘッドに当て付け可能である。

Description

【０００１】
技術分野
本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式のインクジェットプリント装置のためのクリーニングユニットに関する。
【０００２】
インクジェットプリント装置では、流出ノズルおよび流出ノズルの周辺のプリントヘッドに不可避的に残留インキが集まってしまう問題がある。このような残留インキが、充分長く露出されている場合には、インキ内に含まれる溶剤が蒸発し、残留インキが硬化する恐れがある。さらに、紫外線硬化型のインクを使用する場合には、残留インキが入射光によって硬化される場合に硬化が生じる。この場合には、インクジェットプリント装置の運転確実性は必要な信頼性をもって保証することはできない。何故なら流出ノズルの固化が生じる恐れがあり、これはプリント結果に不都合に影響するからである。
【０００３】
背景技術
請求項１の上位概念に記載の形式のクリーニングユニットが、ドイツ連邦共和国特許出願公開第４０００４１６号明細書により公知である。プリントヘッドを規則的にクリーニングすることにより障害のない運転を保証するために、プリントヘッドに吸込・カバーキャップが載置され、プリントヘッドからインクが吸い込まれ、このプリントヘッドは適当な装置により拭き取られる。溶剤型インクを使用する場合にはこの公知の装置は、インクプリントヘッドの運転確実性を保証するために適しているが、紫外線硬化型のインクを使用する場合には、残留インキが公知のクリーニング装置によって取り除かれる以前に、紫外線の入射によりプリントヘッドで硬化する危険がある。
【０００４】
発明の開示
本発明の課題は、紫外線硬化型のインクを使用する場合でも、プリントヘッドの確実なクリーニングを保証し、プリントヘッドにおける固化の形成を防止することができるようなインクジェットプリント装置のためのクリーニングユニットを提供することである。
【０００５】
この課題は、請求項１に記載のクリーニングユニットにより解決される。
【０００６】
これによると、本発明のクリーニングユニットは、サクション・パーキングキャップが、プリントヘッドに完全に光を通さないように当て付け可能な開口を有するように形成されている。これにより、インクをプリントヘッドから吸い出して、ノズル流出部の固化と、ノズル流出部における液滴の制御されない形成が防止できる以外に、吸込中及び吸込後にプリントヘッドに光が、特に紫外線が達しないことが保証される。プリントヘッドに光が達すると、残留インキは硬化し、ノズル流出部が固化してしまう。プリントヘッドが、光を通さないようにサクション・パーキングキャップの開口に当て付け可能であるという手段は、適当な材料とカバーを使用することにより助成され、これによりインキの硬化につながる光をその都度の残留インキに到らせないことが保証される。例えば、適当なカバーを使用することができると、これによりプリントヘッドが「通常の」書込位置からクリーニングユニットへと動かされる場合にプリントヘッドに紫外線が当たることはない。この関連で述べると、本発明の範囲では、有利には、プリントキャリッジ（Ｄｒｕｃｋｓｃｈｌｉｔｔｅｎ）の移動のために必要な延長されたガイドを二重に使用することができる。ＵＶインクを使用する場合には、プリントキャリッジの両側に取り付けられたＵＶランプが、印刷される領域に完全に放射することができるように、キャリッジ運動を両側に沿って延長しなければならない。換言するならば、プリントヘッドは、プリントキャリッジに取り付けられたＵＶランプを、たった今印刷された領域の縁部領域の上方に配置することができるように、印刷される領域の外側の側方に僅かに運動しなければならない。このように延長されたキャリッジガイドは、有利には、縁部領域にわたって移動可能なプリントキャリッジが、本発明によるクリーニングユニットの少なくとも一方の側に配置することができるように使用することができる。
【０００７】
紫外線の放射から保護するためにさらに、カバーキャップ自体と、例えばインクを吸い込むための負圧を付与するためにプリントヘッドに当て付け可能な開口に通じる管路全体とを光を通さない材料から構成することができる。これによりこの場合、プリントヘッドに残留するインクの硬化をもたらす光の入射は起こり得ない。サクション・パーキングキャップが、有利にはクリーニングユニット全体が、本発明によれば有利な構成では、キャップもしくはクリーニングユニット全体の持ち上げにより、開口をプリントヘッドに当て付けることができるように、持ち上げ可能に構成されていることが記載されている。選択的には勿論、クリーニングユニットは固定的に形成することもでき、プリントヘッドをクリーニングユニット上へ降ろすことができるように形成することもできる。
【０００８】
本発明の有利な別の構成はその他の請求項に記載されている。
【０００９】
クリーニングユニット自体においても、プリントヘッドのクリーニングが行われた後で不都合なインクの硬化または残留インクの硬化が生じないことを保証するために、クリーニングユニットにカバーを設けることが有利であることがわかっている。カバーは有利にはモータによって摺動可能であるので、クリーニングが行われるべき場合に、単数または複数のプリントヘッドのためにクリーニングユニットがアクセス可能であるように、クリーニングユニットから押しのけられる。選択的には、カバーに例えばストッパを設けることも考えられる。このストッパにより、クリーニングユニットへと移動するプリントヘッドが、接近運動の範囲でカバーを摺動させることができる。
【００１０】
上述したように、紫外線硬化型のインクの使用に特に適した本発明によるクリーニングユニットのためにも、インクをインクプリントヘッドから吸い込むことが効果的である。従ってサクション・パーキングキャップの開口は光を通さないようにプリントヘッドに当て付け可能であるだけでなく、気密的に当て付けることもできる。これにより吸い出すために適当な負圧をかけることができる。この場合、負圧を生ぜしめるために働く液圧的な回路に一次の遅延要素を設けることが有利であることがわかった。換言するならば、一次の遅延要素を実現するために、容量とノズルとを備えたシステムが形成される。詳述すると一次の遅延要素は、廃棄液タンクによって形成される容量から成っている。さらに絞りが設けられている。絞りと容量とから成るシステムは、圧力タンク内に形成される負圧をかける際に遅らせるように作用する。開始時に廃棄液タンク内には大気圧が形成されていて、このタンク内の圧力は徐々に減少する。これにより、インクが吸い出されるプリントヘッドにも徐々に負圧が形成される。相応の弁がオフにされるてい場合にも、絞りにより、廃棄液タンク内に通常の圧力が形成されている場合に、遅延が生ぜしめられる。これにより以下のような利点が得られる。制御された圧力上昇と減少が得られ、インク導管システムの部分のフレキシブルな構成、例えばホースが、吸込中に収縮し、次いで膨張し、これにより空気が導管内に吸い込まれ、不都合な気泡がノズルまたは導管内に形成されることが阻止される。上述した特徴および手段は必ずしも、サクション・パーキングキャップへのプリントヘッドの本発明による光を通さない接触性と組み合わせる必要はない。換言するならば、一次の遅延要素を設けることにより、溶剤インクのために設計された別のクリーニングユニットにおいても、上述したように有利には、インク導管への空気の吸込と、気泡の発生を阻止することができるので、その効果が発揮される。
【００１１】
有利には、プリントヘッドのクリーニングを補完するために拭き取り装置が設けられている。この拭き取り装置は、吸収性の布、有利にはフリースを備えた昇降可能な変向ローラを有している。インク流出部のクリーニングのための過程は次のようである。まず最初にインクがプリントヘッドから吸い出され、ノズル流出部に所定のインク状態が形成される。次いで、プリントヘッドが拭き取りユニットによって拭き取られ、インク流出部の周囲に存在する残留インキが拭き取られる。
【００１２】
この場合、配置は１つには、ローラが拭き取り位置にある場合、ローラの頂部がプリントヘッド流出部に存在しているようになっている。従ってプリントヘッド流出部の面は全面的に接触され、インクは吸収性の布によって拭き取られる。このことはプリントヘッド流出部の特に確実な拭き取りにつながる。特に布は、プリントヘッド流出部に対して相対的に動くことができるので、ほとんどプリントヘッド流出部にわたって拭き取られる。選択的にはプリントヘッドと布の運動を同時に行うことができ、これにより布はプリントヘッド流出部の面に完全に接触はするが、プリントヘッドノズルと布との間に相対運動は生じないので、ノズルは保護される。
【００１３】
プリントヘッド流出部の特に保護されていて、かつ効果的なクリーニングは、変向ローラの頂部が、プリントヘッド流出部の側方に配置されているような有利な構成で得られる。この場合、プリントヘッド流出部の面は全面的に接触されるのではなく、過剰なインクが殆ど側方へ向かって吸い出される。
【００１４】
有利には、本発明によるクリーニングユニットのサクション・パーキングキャップはさらに、溶剤を装入することができる第２の開口を有している。これは、特に溶剤型インキを使用する場合に、プリントヘッド流出部は溶剤によって洗浄されるので、プリントヘッドの確実な「パーキング」を比較的長い時間に亘っても保証する手段であり、これによりインクの硬化は生じない。上記手段は、基本的に溶剤インキの使用に適していて、プリントヘッドをサクション・パーキングキャップに光を通さないように当て付けることとは無関係に著しい利点が得られるものであっても、溶剤を充填可能な第２の開口の形成は、紫外線硬化型のインクを使用する場合もプリントヘッドの確実なパーキングのために適している。この理由は、紫外線硬化型の通常のインクは揮発性の成分も含んでおり、これにより紫外線から保護されてはいてもその他では露出している場合に、インキが濃縮することにある。溶剤を装入することができる上記第２の開口は、プリントヘッドに長時間にわたって溶剤を充填することができるので、プリントヘッド流出部の固化を防止することもできる。詳述するならば、この場合、有利には第１のいわゆるパーキング液ポンプが設けられていて、このポンプはパーキング液（Ｐａｒｋｆｌｕｅｓｓｉｇｋｅｉｔ）を、即ち溶剤をパーキング液タンクからキャップへと吐出する。さらに第２のパーキング液ポンプが設けられていて、これは使用されたパーキング液を廃棄タンクへと吐出する。
【００１５】
サクション・パーキングキャップに第２の開口を形成するためには、キャップを、選択的に一方または他方の開口がプリントヘッドに当て付け可能であるように回転可能に形成することが有利であることがわかる。換言すると、キャップは主として方形の構成部分から形成されていて、この構成部分では２つの異なる面に上記各開口が形成されている。従って、一方の開口は吸い出しのために負圧を負荷することができ、他方の開口には、前記開口とは別個に溶剤を装入することができる。選択的には、両開口は、勿論、互いに隣接して、ほぼプレート状のサクション・パーキングキャップに設けることができ、従ってキャップを選択的に、プリントヘッドに一方または他方の開口を当て付けるために摺動可能に形成することができる。
【００１６】
図面の簡単な説明
次に本発明を、図面に例示した実施例につき詳しく説明する。
【００１７】
図１は、本発明によるクリーニングユニットの斜視図であって、
図２は、カバーなしで示した本発明のクリーニングユニットの分解斜視図であって、
図３は、本発明のクリーニングユニットと、このクリーニングユニットに配置された２つのプリントヘッドとを示す斜視図であって、
図４は、本発明のクリーニングユニットの拭き取りユニットの斜視図であって、
図５は、本発明のクリーニングユニットの範囲においてプリントヘッドからインクを吸い出すために使用される装置を成すための液圧的な回路図である。
【００１８】
発明の有利な実施例の詳細な説明
図１に示されているように、本発明のクリーニングユニット１０の有利な構成はカバー１２を有しており、該カバー１２には、４対の切欠１４が形成されている。この切欠を通って、プリントヘッドのための、カバーの下側に位置するサクション・パーキングキャップ（後で詳しく説明する）にアクセス可能である。クリーニングユニット１０の図示の実施例は、４色プリント装置のために適した構成である。４色プリント装置では、１色の印刷のためにそれぞれ２つのプリントヘッドが設けられていて、４対のプリントヘッドとなる。
【００１９】
クリーニングユニット１０は昇降可能であって、プリントヘッドの流出部は、スリット１４を通って、それぞれサクション・パーキングキャップ１６に当て付けられる。図示した実施例では、各サクション・パーキングキャップ１６に２つの開口が形成されている。図示した実施例では、両開口にシールリップ１８が設けられている。このシールリップ１８は、インクをプリントヘッドから吸い込むために働く一方の開口の場合には、この開口が充分なシール性をもってプリントヘッドに密着するために必要であって、これにより負圧によるインクの吸込が行われる。その他では、キャップ１６のこの開口は、以下で「吸込開口」２０と記載する。吸込開口２０は、各キャップ１６の図１で示した向きでは上面に位置していると仮定される。以下で洗浄開口２２と記載する他方の開口は、キャップ１６の側面の１つに位置しており、図２に見ることができる。図１に関してはさらに、モータによって、またはプリントキャリッジによって摺動可能なカバー７６が示されている。このカバー７６は光を通さないように形成されているので、クリーニングユニット１０全体は光を通さないように遮蔽可能である。
【００２０】
特に図２に示されているように、キャップ１６はそれぞれ水平の軸を中心に回転可能であって、これにより選択的に、両開口２０，２２の一方を上面に配置することができる。これによりキャップ１６はこの上面の開口でプリントヘッドに当て付け可能である。図１及び図２には詳しく示されてはいないが、吸込開口２０には、負圧源に続く適当な導管等によって負圧がかけられる。さらに洗浄開口２２には溶剤供給部が接続されているので、例えば、比較的長い運転休止期間中に、開口２２に当て付けられたプリントヘッドは溶剤によって洗浄することができる。図１及び図２にはさらに本発明のクリーニングユニットのさらなる細部が示されているが、これは本発明を説明するためには重要ではない。しかしながら、クリーニングユニット１０全体が、全キャップ１６を同時に所属の印刷ヘッドに接触させるために、持ち上げ可能であることがわかる。
【００２１】
図３には、２つのプリントヘッド２４のためのこのような接触位置が示されている。印刷ヘッドがクリーニングされなければならない場合には、勿論、その他の３対のサクション・パーキングキャップ１６にも所属のプリントヘッド２４が位置している。プリントヘッド２４の（図３で見て）下面には、それぞれ、プリントヘッド流出部の面が位置しており、この面はその都度の開口２０，２２に接触することにより完全に開口の内側に配置されるので、これにより、プリントヘッド流出部全体からインキの吸い出しを行うことができ、これら流出部はさらに、本発明によれば光を通さないように周囲に対して閉鎖されている。プリントヘッド２４が洗浄開口２２に接触している場合にも、この開口に溶剤が充填され、これによりプリントヘッド２４に存在する各残留インキは溶かされ、新たな固化は防止できる。
【００２２】
図４には、本発明によるクリーニングユニット１０の拭き取りユニット２６が図示されている。図示した例では拭き取りユニット２６が、ローラ２８に巻き付けられた吸収性の布を有している。この布は種々のローラを介して、変向ローラ３４の頂部３０にまでガイドされている。この頂部３０は、残留インキをプリントヘッド流出部から拭き取るため、または毛管作用によって吸い付け、この場合には同時にプリントヘッド流出部自体を保護するために、プリントヘッド流出部の面に直接に配置されているか、僅かに側方に配置されていてよい。穏やかなクリーニングは、布の頂部が面的に、プリントヘッドの面に接触してはいるが、この布が同時に、その都度、クリーニングしたいプリントヘッドと同時に運動する場合に行われる。これにより、上記エレメントは相対運動を行わず、プリントヘッド流出部の面を保護しながらクリーニングすることができる。布の、その都度使用された区分はローラ３２に巻き付けられる。図４にさらに示したように、ベルト駆動装置を介して巻き取りローラ３２に接続されているモータ３６が設けられている。さらに、このために旋回可能なアーム４０に支承されている変向ローラ３４の昇降のために働くモータ３８が設けられている。
【００２３】
図５には、インクをプリントヘッドから吸い込むための装置のための、有利な液圧的な回路が示されている。詳細に述べると、第１の弁４２と第２の弁４４とが設けられており、これらは、「プライム・パージ・バルブ（Ｐｒｉｍｅ Ｐｕｒｇｅ Ｖａｌｖｅ）」または「吸込・吹出弁」ともいわれる。励起されていない状態では両弁４２，４４が開かれていて、ポンプ４６を大気圧に接続している。このような状態でポンプ４６を始動することができる。第１の弁４２が励起されると、ポンプはタンク４８において正圧を形成する。これに対して第２の弁４４が励起されると、ポンプ４６はタンク４８内に負圧を形成する。２つの圧力センサ、即ち吹出圧制御センサ５０と吸込圧制御センサ５２のヒステリシスにより、２点制御によって圧力が一定に維持される。さらに吹出圧センサ５４と吸込圧センサ５６とが、機能監視のために設けられている。リレー５８は、正圧と負圧の両運転形式の間で切り換えるために働く。それぞれ第１の弁４２と第２の弁４４とに接続されたいわゆる「サイレンサ」６０は、不都合なパイプノイズ（笛吹ノイズ）を防止する。
【００２４】
まず最初に、プリントヘッド７０にインクを充填するための運転について説明する。第１の吸込弁６２が励起され、第２の吸込弁６４は励起されず、インク待機弁６６が励起される。最後に、クリーニングユニットの、プリントヘッド７０に対応配置された吹出弁６８が励起される。次いで、インクがプリントヘッドによって引き込まれる。プリントヘッド７０が充填された後で、プリントヘッド７０は、パーキング位置の装置（図示せず）によって閉鎖され、タンク４８内には、第１の弁４２と第２の弁４４との間の切り替えにより正圧が生ぜしめられる。この場合、適当な始動法が第１の弁４２と第２の弁との間で切り換えられる。第２の吸込弁６４を短期間、オンにすることにより、プリントヘッド７０における気泡が「叩き出される」。このようにして、気泡をプリントヘッド７０から取り除くことができる。さらに述べるならば、インク待機弁６６は励起されていない状態では遮断され、ひいては、機械がスイッチオフされた状態で、負圧が形成されているタンク（図示せず）における負圧が、不密な個所から徐々に減少する場合、インクの流出が防止される。
【００２５】
本発明のクリーニングユニットにおけるプリントヘッド７０からのインクの吸込は次のように機能する。廃棄インクタンク７４の容量と絞り（図示せず）とから成るシステムによって、タンク４８内に形成されている負圧が遅延をもってプリントヘッド７０にかけられる。この関連で述べるならば、図５の下方右側の領域における破線により、クリーニングユニットが、図５の上方右側の領域に示されたプリントキャリッジから制限されている。吸込のために吹出弁６８が励起され、廃棄インクタンク７４内には遅れをもって負圧が形成される。この負圧は、インクを所定のように吸い込むためにプリントヘッド７０にかけられる。吹出弁６８がオフにされると、さらに絞り（図示せず）によって遅らされて、廃棄インクタンク７４内に大気圧が形成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明によるクリーニングユニットの斜視図である。
【図２】
カバーなしで示した本発明のクリーニングユニットの分解斜視図である。
【図３】
本発明のクリーニングユニットと、このクリーニングユニットに配置された２つのプリントヘッドとを示す斜視図である。
【図４】
本発明のクリーニングユニットの拭き取りユニットの斜視図である。
【図５】
本発明のクリーニングユニットの範囲においてプリントヘッドからインクを吸い出すために使用される装置を成すための液圧的な回路図である。

Claims (8)

1. インクジェットプリント装置のためのクリーニングユニット（１０）であって、プリントヘッド（２４）に当て付け可能な開口（２０）を備えた１つのサクション・パーキングキャップ（１６）を有している形式のものにおいて、
   開口（１８）が完全に光を通さないようにプリントヘッド（２４）に当て付け可能であることを特徴とする、インクジェットプリント装置のためのクリーニングユニット。
2. 有利にはモータによって、またはプリントキャリッジによって摺動可能な光を通さないカバーが設けられている、請求項１記載のクリーニングユニット。
3. 開口（２０）に負圧をかけることができ、負圧を生ぜしめるための回路が、一次の遅延要素を有している、請求項１または２記載のクリーニングユニット。
4. 吸収性の布、有利にはフリースを備えた昇降可能な変向ローラ（３４）を備えた拭き取りユニット（２６）が設けられている、請求項１から３までのいずれか１項記載のクリーニングユニット。
5. プリントヘッド（２４）と変向ローラ（３４）とが拭き取り位置に配置されている場合に、ローラ（３４）の頂部（３０）がプリントヘッド流出部に位置している、請求項４記載のクリーニングユニット。
6. プリントヘッド（２４）と変向ローラ（３４）とが拭き取り位置に位置している場合に、ローラ（３４）の頂部（３０）がプリントヘッド流出部の側方に位置している、請求項４記載のクリーニングユニット。
7. サクション・パーキングキャップ（１６）が洗浄開口（２２）を有しており、該洗浄開口（２２）内に溶剤を装入可能である、請求項１から６までのいずれか１項記載のクリーニングユニット。
8. 選択的に吸込開口（２０）または洗浄開口（２２）がプリントヘッド（２４）に当て付け可能であるように、サクション・パーキングキャップ（１６）が回転可能である、請求項７記載のクリーニングユニット。