(57)【要約】【課題】溶融プレートから滴下点への溶融インクのフローが制御された、溶融プレートを含むインクローダを提供する。【解決手段】インクローダは、固形インクを導くためのシュートと、シュートから固形インクを受け取るための溶融プレートを含み、溶融プレートは、周長を有する第１部分と、周長を有し、第１の角度で遷移境界に沿って第１部分から傾斜する第２部分と、遷移境界を除いて、周長の周りに延びる第１リムを含み、第１リムは各々が第１部分から傾斜する複数のセグメントを有し、少なくとも１つのセグメントは第１リムの少なくとも他のセグメントとは異なる角度であり、遷移境界及び滴下点を除いて、周長の周りに延びる第２リムを含み、第２リムは各々が第２部分から傾斜する複数のセグメントを有し、少なくとも１つのセグメントは第２リムの少なくとも他のセグメントとは異なる角度である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固形インクを相変化インクジェットプリンタに装填するのに用いるインクローダであって、
固形インクを導くためのシュートと、
前記シュートから前記固形インクを受け取るための溶融プレートと、
を含み、前記溶融プレートは、
周長を有する第１部分と、
周長を有し、第１の角度で遷移境界に沿って前記第１部分から傾斜する第２部分と、
前記遷移境界を除いて、前記周長の周りに延びる第１リムであって、前記第１リムは各々が前記第１部分から傾斜する複数のセグメントを有し、少なくとも１つのセグメントは前記第１リムの少なくとも他のセグメントとは異なる角度である、前記第１リムと、
前記遷移境界及び滴下点を除いて、前記周長の周りに延びる第２リムであって、前記第２リムは各々が前記第２部分から傾斜する複数のセグメントを有し、少なくとも１つのセグメントは前記第２リムの少なくとも他のセグメントとは異なる角度である、前記第２リムと、
を含むことを特徴とするインクローダ。
【請求項２】
前記第１部分の少なくとも１つのセグメントは、前記第２部分の少なくとも１つのセグメントとは異なる長さを有することを特徴とする請求項１に記載のインクローダ。
【請求項３】
前記第１部分の表面上に取り付けられた電気ヒータ回路をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のインクローダ。
【請求項４】
前記第１部分及び前記第２部分の少なくとも１つは、１つの側部から別の側部に非対称に曲がっていることを特徴とする請求項１に記載のインクローダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書において説明されるデバイス及び方法は、一般的に液体インクプリンタに関する。より特定的には、そのデバイス及び方法は、プリンタ内で用いるために固形インクを溶融して液体インクを生成するプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
一部の印刷システムは、溶融されて液体インクを生成する固形インクを使用する。固形インクは、プリンタ内に装填され、固形インクを溶融温度にまで加熱する溶融デバイスに進められる。溶融されたインクは集められ、プリントヘッドに送給されて、プリントヘッドは媒体上に溶融インクを直接的又は間接的に噴射し、画像を形成する。典型的に、溶融デバイスは溶融表面に促された固形インクを溶融するためにヒータによって温められる溶融表面を含む。溶融表面は通常垂直方向に向けられ、溶融インクが溶融表面／固形インクインタフェースから排出されることを可能にする。滴下プレートは、溶融インクを受け取り、液体インクが、リザーバ又はプリントヘッドに送給するためのその他の収集容器に落ちる滴下点にそれを向ける。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
溶融表面を垂直方向に向けることは、滴下プレートの配置を制限する。これまでの公知の溶融デバイスにおいて、溶融表面及び滴下プレート構造は、その各々自体が平面的である場合又はそうでない場合があり、互いに対して非平面の形で向けることができる。溶融表面によって溶融されたインクは溶融表面から滴下プレートの方向へ重力の影響下で流れるので、溶融プレートから滴下点へのインクフローの指向及び制限は重要である。溶融デバイスのその他の課題は、固形ブロック又はスティックの形で提供されて、空のローダが固形インクで満たされたときに、溶融表面に直接当たる固形インクにより生じる。重力供給ローダにおいて、固形インクスティックは、自由に溶融表面に向かって落ちることができる。ばね負荷システムにおいて、ばね付勢の解放に続いて、溶融表面に対して新たに装填されたスティックを促すこともまた、溶融表面をある程度の衝撃にさらす。結果として、溶融表面は弾力性がなければならず、溶融表面と滴下プレートとの間の界面は、溶融表面／固形インクスティックの相互作用に適応する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
固形インクプリンタのための改善されたインクローダは、その溶融プレートから滴下点に溶融インクの制御されたフローを提供するために、滴下プレートを備えて形成される溶融プレートを含む。改善されたインクローダは、固形インクを導くためのシュートと、シュートから固形インクを受け取るための溶融プレートを含み、溶融プレートは、周長を有する第１部分と、周長を有し、第１の角度で遷移境界に沿って第１部分から傾斜する第２部分と、遷移境界を除いて、周長の周りに延びる第１リムを含み、第１リムは各々が第１部分から傾斜する複数のセグメントを有し、少なくとも１つのセグメントは第１リムの少なくとも他のセグメントとは異なる角度であり、遷移境界及び滴下点を除いて、周長の周りに延びる第２リムを含み、第２リムは各々が第２部分から傾斜する複数のセグメントを有し、少なくとも１つのセグメントは第２リムの少なくとも他のセグメントとは異なる角度である。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本開示の溶融プレートを使用するインクローダの側面図である。
【図２】プリンタ用の例示的な溶融プレートの斜視図である。
【図３】矢印の方向に線３−３に沿った図２の断面図である。
【図４】矢印の方向に線４−４に沿った図２の断面図である。
【図５】矢印の方向に線５−５に沿った図２の断面図である。
【図６】本開示のプレートを製造する際に用いられるプレス機の平面図である。
【図７】本開示による、溶融プレートを製造するプロセスの流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
一体化して形成された溶融プレート及び滴下プレートの特徴は、図面を参照して以下の説明によって当業者には明らかになるであろう。
本明細書において用いられる「プリンタ」という用語は、任意の目的の印刷出力機能を実行するデジタルコピー、ブックマーク機械、ファクシミリ機、多機能機械などといった任意の装置を含む。本明細書は、シュートからインクスティックを受け取りそのインクをリザーバに向ける溶融プレートを主たる対象とするが、プレートは、任意の固形形態インクが溶融しプリントヘッドに送給される任意のプリンタで用いることができる。
【０００７】
図１は、プリンタ内に固形インクスティック１２を装填するためのインクローダ１０の一部を描いた平面図である。スティック１２は、ばね付勢されたプッシャー（図示せず）によって溶融プレート１８にシュート１６を通して促され、溶融プレート１８はスティックを溶融して、溶融インクをリザーバ２４へ運ぶ。溶融プレート１８は、溶融表面として動作する上方部分２８、及び滴下プレートとして動作する下方部分３２を含む。溶融プレートの一方又は両方の部分は、非平面とすることができる。ヒータ２０は、インクスティック１２が接触している溶融表面と反対側の溶融プレート１８の側面に固定されている。溶融インクは、インクが滴下する又は流れることができる典型的には滴下点と呼ばれる領域にある溶融プレートから出る。この領域は、点として現われることもあり、またそれは放射状の或いは先の丸い外観を呈することもできる。さらに、滴下点は溶融プレートの下方部分における１つ又はそれ以上の領域で構成されることができる。重力は、これらの領域において、溶融インクが受入開口部、リザーバ、又はその他の滴下目標に滴下する又は流れることになるように、溶融インクに作用することができる。
【０００８】
溶融プレート１８は、図２においてより詳しく示されている。溶融プレート１８は、周長３０を有する第１部分２８及び周長３４を有する第２部分３２を含む。第２部分３２は、遷移境界３６に沿って、第１部分２８から傾斜される。第１リム３８は、遷移境界３６を除いて、第１部分２８の周長３０の周りに沿って延びる。第１リム３８は、第１部分２８から傾斜される。第２リム４０は、遷移境界３６及び滴下点４２を除いて、第２部分３２の周長３４に沿って延びる。第２リム４０は、第１リム３８が第１部分２８から傾斜する角度とは異なることができる角度で第２部分３２から傾斜しており、さらに、１つの実施形態においては、第１リムが第１部分から延びる角度より大きい角度とすることができる。例えば、第２リムが溶融プレートの第２部分の上面から延びる角度は９０度とすることができ、一方第１リムは第１部分の上面から４５度の角度で延びている。リム３８及びリム４０は、溶融インクが滴下点４２以外の位置でプレート１８から流れ出ることを防ぐ手助けをする。滴下点４２は、プレート１８の上面４４において溶融インクがプレート１８を出てプリントヘッド２４へと進む、プレート１８の開口部５６を規定する第２リム４０の端部５４により設けられる。第１部分２８及び第２部分３２は、インクスティック１２を受け取るための上面４４及び幾らか向かい合った下面４６を規定する。プレート１８は、インクローダ１０のその他の部分に対してプレートを位置合わせする及び／又は固定する特徴を含むことができる。
【０００９】
次に図３を参照すると、遷移境界３６に沿った第１部分２８から第２部分３２への傾斜がより詳しく示されている。第２部分３２の上面４４は、第１部分２８の上面４４から遷移境界３６に沿って遷移角λの角度で傾斜する。遷移角λは、溶融プレートからリザーバ又は滴下点に近接して位置するその他の収集構造体に溶融インクフローの方向を変えるのに適した任意の角度とすることができる。遷移境界３６は、簡単にするため、プレート１８の改善された強度のため、又は溶融インクフローの考慮事項のために、大きい弓形の断面形を有することができる。例えば、図３で示されるように、遷移境界３６におけるプレート１８の上面４４は、起点５８から延びる半径Ｒによって規定される。第１部分２８及び第２部分３２は、図のように互いに接触して延びる。変形例として、第１部分２８及び第２部分は、別個の構成部品からなり、例えば溶接、はんだづけ、のりづけ、又はそうでなければ構成部品を共に締結することによって互いに固定することができる。リムは、図のように平面部分と一体になっていてもよいし、又は別個の構成部品からなり、適当な方法で互いに固定されてもよい。
【００１０】
プレート１８は、プレート１８の上面４４からプレート１８の下面４６に延びる厚さＴＰを有する。簡単にするために、厚さＴＰは、図のように、遷移境界３６を含む、第１部分２８及び第２部分３２の双方に対して一定又は均一である。プレートは、しかしながら、変形例として、さまざまな厚さを有することができる。例えば、平面部分を形成するため及びリムを形成するためにプレートを曲げることにより、曲げ部分が屈曲部において又はリムにおいてより厚く又はより薄くなるようにすることができる。溶融プレートが多数の接合された構成部品で構成される別の実施形態においては、第１及び第２部分及び／又は１つ又はそれ以上のリムのような構成部品は、異なる厚さを有することができる。
【００１１】
次に図４を参照すると、第１部分２８の周長３０からの第１リム３８の傾斜が第１の角度αで示されている。第１の角度αは、第１部分２８の下面４６と第１リム３８の外面４８との間に形成される。第１の角度αは鋭角とすることができる。第１の角度αは、例えば、４５度とすることができる。第１リム３８は、周長３０から第１リム３８の縁６０に延びる。縁６０は、単純化して示されるように、周長３０から均一の距離であってもよいし、或いは、その他の構成部品に間隙を与えるため又はその他の理由で距離を変化させてもよい。第１リム３８は、図のように、第１部分２８から連続して延びる。半径、鋭角縁又は面取り部は、第１リム３８と第１部分２８との間に形成することができる。
【００１２】
図４で示されるように、プレート１８は、電気ヒータ回路の形態でヒータ２０をさらに含むことができる。電気ヒータ回路２０は、任意の好適な方法で備えることができ、図のように、プレート１８の下面４６上に印刷することができる。回路は、シルクスクリーニングといった印刷方法を含む、任意の好適なプロセスによって溶融プレートに取り付けることができ、又は、変形例として、表面上にスパッタリングすることができる。ヒータ回路２０は、変形例として、例えば、上面４４及び／又は下面４６に接着することができるカプトン膜（Ｋａｐｔｏｎ  ｆｉｌｍ）のような薄い電気的に絶縁性の材料の中にカプセル封入されたホイルヒータを含むことができる。シリコンヒータは、変形例として、プレート１８に固定することができる。用いることができるヒータの別の例は、成形可能ＰＴＣ材料であり、これはさらに、溶融プレートの１つ又はすべてを含むそれ以上の部分を形成することができる。ヒータ回路は溶融したインクに面する側面及び／又は溶融プレートの反対側に置くことができる。
【００１３】
次に図５を参照すると、第２部分３２の周長３４から第２リム４０への傾斜第２の角度βで示されている。第２の角度βは、第２部分３２の下面４６と第２リム４０の外表面６２との間に形成される。第２の角度βは、第１の角度と異なるとすることができる。例えば、第２の角度βは、第１の角度αの２倍とすることができる。第２の角度βは、鈍角又は、直角までの及び直角を含む鋭角とすることができる。第２の角度βは、例えば、９０度とすることができる。第２リム４０は、周長３４から第２リム４０の端部６４に延びる。端部６４は、単純化して示されるように、周長３２から均一の距離であってもよいし、或いは、その他の構成部品に間隙を与えるため又はその他の理由で距離を変化させてもよい。第１リム３８及び第２リム４０は、簡単にするために、平面部分２８及び３２の厚さＴＰと通常等しい、厚さＴＲを有する。第２リム４０は、図のように、第２部分３２から連続的に延びることができる。半径、鋭角又は面取り部は、第２リム４０及び第２部分３２の間に形成することができる。さらに、第２リム４０は、図のように、第１リム３８から連続的に延びることができる。変形例として、第１リム３８及び第２リム４０は、緊密に近接し接している又は好適な方法で互いに接合された別個の構成部品とすることができる。
【００１４】
溶融プレートは、プレートの形状が左右対称である必要はない。例えば、第１及び第２部分は、滴下点から第１部分の上部に延びる垂線の異なる側面上に異なる表面構成及び寸法を有することができる。溶融プレートの左右に渡る構成が異なるのは、同じくリムにも当てはまる。加えて、部分の一方又は両方は非平面とすることができる。例えば、溶融インクの流れを容易にするために、第１部分に凹部を形成することができる。その他の地形的構成は、より迅速な溶融のために表面積を増加させるように用いることができる。別の実施例において、第２部分は、流れを制御するために、或いはインクローダと滴下目標との間のオフセットを調節するために、全体的に又は部分的に湾曲させることができる。このような表面は、複数の角度のある部分又は分離した第２部分で実行することもできる。
【００１５】
プレート１８は、金属、セラミック、ポリマ、又は複合材料といった任意の好適な耐久性のある材料で作ることができる。ヒータがプレート１８の下面に固定される場合は、プレート１８は、インクスティックを効果的に溶融するために熱を分散させる金属のような、十分な熱伝導率のある金属で作ることができる。プレートは、例えば、アルミニウム、真鍮、又は銅といった非鉄金属で作ることができる。これらの材料は、滴下プレートの物理的特性に、より大きな柔軟性を与えるので、適している。加えて、これらの金属は、熱をよりよく伝導し、そのことは加熱機構がインクスティックから滴下プレートの反対側にあるときに有用である。例えば、プレート１８は、アルミニウムで作ることができる。簡単にするために、図のように、プレート１８は一体である。プレートは、同様に複数の構成部品から作られ、溶接、はんだづけ、のりづけ或いはそれらの部品を互いに締結することによって互いに接合することができる。
【００１６】
プレート１８は、任意の好適な組み立て技術で作ることができる。例えば、プレートがポリマでできている場合、プレートは射出成形又は真空成形、又は何らかのその他の好適な技術で作ることができる。プレートがアルミニウムのような金属でできている場合、プレートは金属原料で鋳造、鍛造、機械加工される、或いはその他の好適な技術で形成製造されることができる。例えば、プレートは金属プレートを曲げて作ることができる。プレートは成形工具又はプレス機で曲げられることができる。
【００１７】
本開示の１つ又はそれ以上のプレート１８は、例えばブラックのインクスティックのみを使用するモノクロプリンタにおいて用いることができる。変形例として複数の同様のプレートは、１つのプレートが各々の異なるカラースティックに対応する、多色刷りプリンタにおいて用いることができる。例えば、プリンタはフルカラープリンタとすることができ、各々のシュートに対応する溶融プレート及びプリントヘッドをもつ４つの別個のチャネル、すなわちシュートを用いることができる。４つのシュートは、ブラック、イエロー、マゼンタ、及びシアンのスティックに対応することができる。各々のインク供給チャネルのプレートは、同一であってもよいし又は異なるように構成してもよい。例えば、チャネルの２つの端部におけるプレートは、プレートの中央からオフセットされた滴下点を有する左右対称の構造体で構成することができる。
【００１８】
次に図６を参照すると、プレート１８を組み立てるためのプレス形成形工具６８が示されている。プレス６８は、平面部分及びリムを含むプレートの上側全体に対して相補的な形状を有する上方ダイ７０と、平面部分及びリムを含むプレートの下側全体に対して相補的な形状を有する下部ダイ７２とを含む。金属板は、ダイ７０と７２との間に置かれる。ダイ７０及び７２は、リム３８及び４０を含むプレート１８の中にシートを形成するように共に進められる。ダイ７０及び７２は次いで分離して、形成されたプレート１８の除去を可能にする。ヒータ２０は、プレス６８に置かれる前に金属の平板に取り付ける、又はその後で取り付けることができる。プレート１８は、プレス６８から除去されるとき、リム３８及び４０を含むその最終形状を有することができる。
【００１９】
変形例として、プレートは、プレートが初期成形ダイ（図示せず）をもつ１つ又はそれ以上の初期ステップで部分的に形成される複数のステップのプロセスによって形成され、次いで、仕上げダイ（図示せず）により、１つ又はそれ以上の後続ステップで仕上げることができる。一例として、第１の、荒削りダイがプレスに取り付けられ、平板がダイの間でプレス内に置かれる。荒削りダイは、２つの平面部分及び１つの曲線部分を有することができる。荒削りダイは、部分的に加工処理されたプレートを製造するために、平らなプレートが遷移境界３６を形成し、第２の又は下面部分３２に対して第１の又は上面部分２８を傾斜させるように互いの方向に進む。第２に、仕上げダイは、プレス６８又は別の形成ステーションに取り付けられ、部分的に加工処理されたプレートはダイの間でプレス内に置かれる。仕上げダイは、平面部分及びリムを含むプレート１８の最終形状に相補的な形状を有する。仕上げダイは、互いの方向に進められて、第１リム３８及び第２リム４０を部分的に加工処理されたプレート上に形成し、プレート１８の最終形状を組み立てる。
【００２０】
次に図７を参照すると、固形インクプリンタで用いられる溶融プレートを組み立てる方法７４が示されている。方法７４は、金属部材の第１部分と金属部材の第２部分との間に大きい円弧状の曲げ部を形成するために金属部材を曲げることを含む（ブロック７６）。曲がった金属部材の周長の一部分は次いで、第１部分の周りに第１リムを及び第２部分の周りに第２リムを形成するように曲げられる（ブロック７８）。第２リムは、この例において、第１リムが第１部分から傾斜する角度のほぼ２倍の角度で、第２部分から傾斜するように形成される。
【００２１】
曲げの形成は、任意の好適な角度で第１部分から第２部分へ曲がることができる。曲げ角、半径、及びプレート表面の構成の選択は、溶融プレートが取り付けられる製品の実施パラメータによって影響を受ける。例えば、インクスティックがインクローダによって溶融プレートに送給される角度、溶融した材料の流動作用又は粘度、プレート材料上の溶融インクの表面張力、重力に対する構成部品の方向、及び滴下目標に溶融インクを送給するためにプレートに必要な寸法は、表面構成の１つ又はそれ以上、及び溶融プレートを形成する部分の空間関係に影響を与えることがある。１つの実施形態において、インクローダは、全体として又は部分的に滴下目標からオフセットされることがあり、非対称に成形した溶融プレート及び／又は溶融プレートの部分が、インク供給経路に関して複数の軸において傾斜するように要求することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１０：インクローダ
１２：固形インクスティック
１６：シュート
１８：溶融プレート
２０：ヒータ
２４：リザーバ
２８：上方部分
３２：下方部分
【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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