(57)【要約】【課題】良好な高さの制御及び堅実な形状を有する固形インクスティックの形成を可能とする成形型を提供する。【解決手段】固形インクスティック３０を成形する成形型は、融解した相変化インク材料を収納する空洞を規定する少なくとも１つの側壁を有する容器１０４、及び、容器１０４の空洞の開口を塞ぎ、空洞１１０を少なくとも部分的に囲む内表面を含み、囲まれた空洞はインクスティックの外形の少なくとも一部に合致する蓋１０８、を備え、容器１０４の少なくとも１つの側壁と、蓋１０８の内表面とのうちの少なくとも１つは、空洞から少なくとも部分的に固体化したインクスティックの取り外しを容易にするように柔軟に構成される。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固形インクスティックを成形する成形型であって、
融解した相変化インク材料を収納する空洞を規定する少なくとも１つの側壁を有する容器、及び、
前記容器の前記空洞の開口を塞ぎ、前記空洞を少なくとも部分的に囲む内表面を含み、前記囲まれた空洞はインクスティックの外形の少なくとも一部に合致する蓋、を備え、
前記容器の少なくとも１つの側壁と、前記蓋の内表面とのうちの少なくとも１つは、前記空洞から少なくとも部分的に固体化したインクスティックの取り外しを容易にするように柔軟に構成される成形型。
【請求項２】
前記少なくとも１つの側壁及び前記蓋の前記内表面のうち少なくとも１つは、柔軟で耐熱性を有する材料から形成される請求項１に記載の成形型。
【請求項３】
固形インクスティックを成形するシステムであって、
少なくとも１つの柔軟な成形型は、融解した相変化インク材料を収納する空洞を規定する側壁を有する容器、及び、前記空洞を塞ぎ、前記囲まれた空洞はインクスティックの外形の少なくとも一部を規定する蓋、前記柔軟な成形型は、柔軟で耐熱性を有する材料により少なくとも部分的に形成され、前記側壁及び前記蓋の少なくとも１つは、前記空洞から少なくとも部分的に固体化したインクスティックの取り外しを容易にするように柔軟に構成され、及び、
融解された相変化インク材料を前記柔軟な成形型の少なくとも１つに導入する前記融解された相変化インク分配器、を備えるシステム。
【請求項４】
固形インクスティックを形成する方法であって、
融解された材料を柔軟な成形型の空洞内に導入し、
囲まれた前記空洞は、インクスティックの外形の少なくとも一部と合致する内形を有し、及び、
少なくとも部分的に固体化されたインクスティックを前記空洞から取り外し易くするため、前記柔軟な成形型の少なくとも一部を柔軟にすること、
を備える方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に相変化インクジェットプリンタに関し、より詳細には、そのインクジェットプリンタに用いる固形インクスティック、及びそのインクスティックを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
固形インク又は相変化インクプリンタには、従来、固形のインクがパレット又はインクスティックの形で供給される。固形インクパレット又はインクスティックは供給シュートに置かれ、供給機構が、以下スティック或いはインクと称する固形インクを、供給シュートを通じて加熱アセンブリに送る。供給機構は重力供給方式又は機械的なバイアス方式を用いて供給シュートからインクを搬送させる構造であり、インクは加熱アセンブリの加熱板に押し付けられる。この加熱板は供給された固形のインクを、プリンタヘッドに集められて記録紙に噴射される液体状のインクに融解する。
【０００３】
カラープリンタの相変化インク又は固形のインクは、一般的に、相補的な着色剤が混合された担体組織を備える。ある実施形態では、１組の着色インクは相補的な着色剤を有する担体組織を混合することで形成され得る。その結果、減法混色された（ｓｕｂｔｒａｃｔｉｖｅ）固形インクの原色は、一般的な色のセット、すなわち、他の色も作られるが、青緑色、赤紫色、黄色、及び黒色に融解されて作られても良い。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５，７３４，４０２号明細書
【特許文献２】米国特許第５，８６１，９０３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
歴史的に使用されてきたインクスティックは、形成されたタブ容器（ｔｕｂ）及び流入充填処理（ｆｌｏｗ  ｆｉｌｌ  ｐｒｏｃｅｓｓ）により製造される。この方法では、インク化合物は、望ましい最終のインクスティックの形状に合致する内形を有するタブ容器内に注入される。このタブ容器は、望みにより、インクスティックに手掛かり（ｋｅｙｉｎｇ）及び符号といった造作を形成する窪み及び突起を形成しても良い。この製造方法は、スティックの底部や側部に嵌め込みの形状及び突起（ｃｏｎｔｏｕｓ）の形状のインクスティックの形成を許容するが、スティックの外周について不明確な許容誤差の制御をしなければならず、複雑さの度合いが制限される。スティックをタブ容器から抜き取る際に、インクスティックの除去の方向に交差する方向に形状を鋭敏に規定する造作、及びアンダーカットの造作を保持するのは難しい。
【０００６】
この方法は、また、スティックの上面において高さを制御すること又は造作を形成することには効果的ではない。これは、この処理の際には形成するタブ容器の上部は開いたままであり、インク材料の上面は一様に固形化されないからである。液体インクは冷却とともに容積が収縮し、この形状の変化はインクを変形させて応力を生じさせる。一様でない冷却はこの傾向をさらに悪化させる。その結果、上面には亀裂が発生し、むらのある形状で凝結する。このむらがあると搬送の際に壊れやすくなる。例えば、高さのばらつきは、スティックの搭載及び搬送において十分に不利な影響をあたえるため重大である。
【０００７】
型への注入に、上述したタブ容器に代えて成形型（ｍｏｌｄｉｎｇ  ｔｏｏｌｓ）を用いても良い。典型的な成形型は、例えば、アルミニウム又は鋼材といった、一般に剛であり、耐熱性を有し、機械加工し易い材料から製作される。インク材料の材料特性は、紙、及び透明紙などの媒体への付着性を指すが、典型的な成形型の空洞にインクが付着することも発生する。インク材料のワックスのような性質によりインクを型から除去することは難しい。少量のインクはインクスティック本体から、型内に残ったものは下記のインクスティック抽出方法により剥ぎ取ることができる。例えば、ポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）のような長い冷却期間及び／又は摩擦剥離剤塗装は、インクが型に粘着する傾向を低減するかもしれない。剥離剤塗装はコストがかかり、次第に劣化し、スティックの形状を制限する問題を解決しない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
固形インクスティック製造におけるよく知られた流入充填処理に関する難しさに対応するために、形状の複雑度を高めた固形インクスティックの除去を容易にする改良成形型が開発された。成形型は、融解した相変化インク材料を収納する空洞を規定する少なくとも１つの側壁を有する容器を備える。成形型は、容器の空洞の開口を塞ぐ蓋を備える。蓋は空洞を少なくとも部分的に囲む内表面を含む。囲まれた空洞はインクスティックの外形の少なくとも一部に合致する。容器の少なくとも１つの側壁と、蓋の内表面とのうちの少なくとも１つは、空洞から少なくとも部分的に固体化したインクスティックの取り外しを容易にするように柔軟に構成される。
【０００９】
他の実施形態では、固形インクスティックを成形するシステムは、融解した相変化インク材料を収納する空洞を規定する側壁を有する容器、及び、空洞を塞ぐ蓋を備える、少なくとも１つの柔軟な成形型を備える。囲まれた空洞はインクスティックの外形の少なくとも一部を規定する。柔軟な成形型は、柔軟で耐熱性を有する材料により少なくとも部分的に形成され、側壁及び蓋の少なくとも１つは、空洞から少なくとも部分的に固体化したインクスティックの取り外しを容易にするように柔軟に構成される。また、システムは、融解された相変化インク材料を柔軟な成形型の少なくとも１つに導入する融解された相変化インク分配器を備える。
【００１０】
さらに、他の実施形態では、固形インクスティックを形成する方法が提供される。この方法は、融解された材料を柔軟な成形型の空洞内に導入することを備える。蓋はその内部に融解されたインク材料を囲むために空洞を覆って設置される。囲まれた空洞は、インクスティックの外形の少なくとも一部と合致する内形を有する。少なくとも部分的に固体化されたインクスティックを空洞から取り外し易くするため、柔軟な成形型の少なくとも一部は柔軟にされる。
【００１１】
これらのシステム及び方法は、下記により詳しく記載され、例えば、手掛かり、位置合わせ、及び方向付けなどの複雑な造作を形成する能力と共に、良好な高さの制御及び堅実な形状を有する固形インクスティックの形成を可能とする。固形インクスティックを形成するシステムの他の利益及び有利な点は、下記の図面及び明細書を読み理解することで明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図面を参照することで本発明が全般的に理解される。図面において、同様な構成要素には同一の参照番号を用いる。
【００１３】
図１は、固形インク又は相変化インクのインクプリンタ１０の１つの実施形態を示す。固形インクプリンタは上面１２及び側面１４を備える外装筐体を含む。例えば、前面パネル表示画面１６などのユーザ・インターフェース・ディスプレイには、プリンタの状態及びユーザへの指示に関する情報が表示される。プリンタの動作を制御するボタン１８又は他の制御部品はユーザ・インターフェース・ディスプレイの隣に配置するか、又は、プリンタの別の場所に配置しても良い。インクジェット印刷機構（図示せず）は筐体内部に格納される。インク供給システムは、インクをその印刷機構に送り込む。インク供給システムはプリンタ筐体の上面の下に格納される。
【００１４】
筐体の上面は、図２に示すように開く蝶番付きのインク装填口カバー２０を含み、インク供給システムの装填口をユーザに提供する。図示した特定のプリンタではインク装填口カバー２０をインク装填連携部２２に取り付けており、プリンタのインク装填口カバー２０を持ち上げると、インク装填連携部２２がスライドしてインク装填位置まで廻旋して移動する。図２に示すように、インク装填口カバーを開けると、キー状開口部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄを有するキープレート２６が露出する。各キー状開口部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄは、固形インク供給装填口のいくつかの個別の供給路２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄのうちの１つの挿入端への装填口を供給する。
【００１５】
図３に、供給システムに用いる固形インクスティック３０の実施例を示す。インクスティック本体は、一般底面５２として示す底部と一般上面５４として示す上部とを有し、実質的に立方体である。上面及び底面は実質的に相互に平行に表示される。しかし、インクスティック本体の表面は平坦であり相互に平行又は垂直である必要はない。前述の記載は、読み手による容易な視覚化を助けるものであり、表面は３次元の輪郭となる形状であっても、或いは相互の面に対して角度が付いていても良い。また、インクスティック本体は、例えば、側面５６，６１，６２のような複数の側面の輪郭を有する。本実施形態では、２つの垂直方向側面６１，６２、及び２つの水平方向側面５６を含む４つの側面を含む。水平方向側面５６は実質的に相互に平行であり、上面及び底面５２，５４に対して実質的に垂直である。垂直方向側面６１，６２もまた実質的に相互に平行であり、上面及び底面、及び水平方向側面に対して実質的に垂直である。
【００１６】
インクスティックは、供給溝の縦の供給方向に向いたインクスティック本体の２つの水平方向側面５６を有する供給溝に適合するように構成される。図３に示すインクスティックの垂直方向側面は、一旦インクスティックが供給溝に挿入されると供給溝の供給路に略直交する方向を向く。一方の垂直方向側面６１は、前面又は先行する端面であり、他方の垂直方向側面６２は、後面又は後追いする端面である。底面は、底面５２が水平方向側面５６に交差する水平方向エッジ５８を有する。
【００１７】
インクスティックは、インクスティックの正しい装填を補助し、インクスティックをガイドして支持するいくつかの造作を含んでも良い。これらの装填用の造作には、例えば、手掛かり（ｋｅｙｉｎｇ）、位置決め（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）、方向決め（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）、検証（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、及び／又はセンサ作動などの造作が含まれる。この装填用の造作には、装填口の補完位置に設けられるキー要素（ｋｅｙ  ｅｌｅｍｅｎｔ）、ガイド、支持体、センサ等と協働するインクスティックの異なる部分に設けられた突出部及び／又は陥没部を備えても良い。さらに、装填用の造作は、ユーザがインクスティックを視覚的に認識するのを補助し、インクスティックを正しく挿入するように方向決めし、及び挿入する正しい手掛かりの開口を選ぶために位置され、角度が付けられ、及び／又は他の形状である表面を備えても良い。また、これらの表面は、例えば、色つきのスロット識別子、ロゴマーク、又は商品管理単位（ＳＫＵ；ｓｈｏｐ  ｋｅｅｐｉｎｇ  ｕｎｉｔ）の表示などの印やシンボルを含んでも良い。
【００１８】
例えば、図３のインクスティック本体は、特別に予め定められたサイズであり、形状であり、及びインクスティック本体の外周位置にキー要素を含んでも良い。図示された特定の実施例では、インクスティックキー要素７０は、水平方向側面の最外部により形成された縦方向の周辺部分に形成される。特定の色のインクスティックに対しては、インクスティックキー要素７０は、キープレートのキー状開口部２４の周囲に形成された補完キー７２（図２参照）に合致する。上記記載は、相変化インクジェットプリンタ及びそのプリンタに使用される固形インクスティックの一般的な操作を十分に図示する。
【００１９】
図４に、インクスティックを形成するための柔軟な成形型の一つの実施形態を示す。柔軟な成形型１００は、柔軟で耐熱性を有する材料から製作される。この材料は、インクの一般的な融解温度に対して、反り（ｗａｒｐａｇｅ）や他の逆方向の衝撃がなく耐えることができる。有利なことに、この材料は約８０℃から約１００℃の温度まで好ましくない変形や破損のリスクなくその柔軟性が保持される。この材料はインクスティックを形成する型の中に注がれる多様な相変化インク材料が表面に付着しにくい。１つの実施形態として、他の適切な柔軟な材料、例えば、ポリスルフィド（多硫化物）又はポリウレタン化合物なども用いられるが、この柔軟な成形型はシリコーン材料により形成される。成形型の製作に例えばシリコーンのような柔軟な成形型を用いると、成形型はインクスティックを抜き取らせる空洞が又は空洞の部分が撓むか、又は拡大されるという有利さがある。インクスティックはこの材料の低い付着性により成形型に対して最小限の粘着で、又は粘着することなく取り出せる。柔軟な成形型は、例えば、射出成形又は圧縮成形などの適切な方法を用いて形成される。
【００２０】
図４に示すように、一つの実施形態では成形型は２つのピースを備える。図４に実施例では、成形型は容器１０４及び蓋１０８から構成される。容器１０４及び蓋１０４は、インクスティックが所望の形状に合致するように空洞１１０を合わせて囲む。蓋は容器の上に乗せられ、差込み部及び埋め込み部がほとんど無いか、又は全くないものとして図示されているが、容器及び蓋はともに空洞を形成する一部又は実質的な一部のいずれかを供給しても良い。後述する１つの実施形態においては、成形型は単一のインクスティックを製造できる。他の実施形態では、成形型は複数のインクスティックを同時に製造できる構成である。例えば、複数の容器及び蓋は、複数のインクスティックを同時に形成するために、成形型を形成するフレームとして一体化されても良い。成形型は２つ以上の構成物に形成されても良い。成形型の一部の構成物は剛体であり他の構成物の部分と相互に合体しても良い。そのような組立品は、１つ以上の型の構成物の柔軟な特性により、剛体である構成物に対して引張り密封することで容易になる。剛な材料は、より柔軟な材料を覆って成形されても良い。これら又は他の成形型の製法において、完全な成形型又は部分的な成形型の柔軟性のコンセプトの有利さが適切に獲得される。
【００２１】
容器１０４は、インクスティックの外形の少なくとも一部を規定する１つ以上の内壁又は側壁を有する中空部分又は空洞を有する。例えば、成形型が螺旋状又は円形のインクスティックを形成する構成の実施形態では、空洞は、少なくとも螺旋状のインクスティックの外形の一部を規定する単一の側壁である。成形型が、図３に示すようなインクスティックを形成する構成の実施形態であれば、空洞は５つの側壁又は４つの側壁、及び底部を含む。融解されたインク材は開口１１４を通り空洞１１０に供給されても良い。頂部開口１１４は容器１０４の頂部全体を包含しても良く、又は頂部開口の一部分の架かっていても良い。側壁及び底部の内面はインクスティックの底部及び側部に合致している必要はなく、製造工程の際に対して使用する際に異なる方向付けがされても良い。いくつかの又は全ての側壁、底部、及び頂部、又は他の形成する表面は、挿入される及び／又は突出する造作、又は３次元形状を含んでも良い。これらの３次元形状、造作、又は成形は、美的な利益、視覚的な合図、及び／又は１セットのスティック間、又はインクの複数のセット間を差別化する。
【００２２】
図５に示すように、蓋１０８は、融解したインク材が容器の中に充填された後に、空洞１１０を閉じるために容器の開口部１１４を覆うように設置されても良い。蓋１０８は、容器１０４の側壁の端面上、又は開口部の縁（図６）に沿って形成される補完的インターフェース手段１１８と合致するインターフェース手段１２０を含んでも良い。これらの造作は、インクが空洞内に導入された（図７）後に、蓋１０８を取り外し可能に容器１０４に固定することができる。
【００２３】
上記実施形態の蓋及び容器は、成形型をともに固定する相補的なインターフェースの造作を持ち、蓋が容器の上の位置に固定されることを確保する何らかの適切な方法が用いられ、その結果、開口部は覆われて型内でインクスティック材料が固体化する間に空洞は閉じられる。例えば、蓋と容器とは押し合わされ万力のような器具により保持される。
【００２４】
代替の実施例として、より典型的なインク噴射方法に類似した処理のように蓋がその位置にある間にインクが低圧で型の空洞に噴射されても良い。このアプローチでは、注入口は容器又は蓋のいずれかの任意の点の設置される孔であっても良い。複数の注入口の孔を用いることもできる。噴射孔は、外部からの注入管、ジェット、導管又は他の液体インク供給機器が引き抜かれると、自ら閉じる柔軟な構成であっても良い。例えば、図１１Ａ−Ｃを参照し、１つの開口部又は複数の開口部が容器１０４又は蓋１０８の任意の適切な表面に形成されるが、柔軟な噴射開口１３８が蓋１０８に形成されても良い。図１１Ａは、噴射ノズル１４０の挿入前に柔軟な開口部が閉じている状態を示す。開口部１３８は、ノズル１４０に挿入を許容する柔軟な構造であり、図１１Ｂに示すように、インクは成形型の閉じられた空洞１１０内に噴射される。一旦、溶解されたインクが空洞１１０に注入されると、図１１Ｃに示すように、ノズルは柔軟な開口部から引き抜かれ、それにより柔軟な開口部が閉じる。
【００２５】
蓋１０８は、空洞１１０の開口部に露出されるインク材料に造作を形成するように構成された型形状１２４を有する下面を含む。これらの造作は、キー要素、ガイド造作、命名マーク、オリエンテーション造作などを備えても良い。蓋１０８及び空洞１１０の内面、例えば底部及び側壁が共に設置されると、固定された高さとともに造作を含むインクスティックの形状が規定される。完全に閉じられた成形型の空洞１１０は、成形型の内部でインク材料の全表面にわたり実質的に同等な割合で冷却が促進される。
【００２６】
容器の内面及び蓋の型表面は、固形インクスティックの所望の構成を作り出すように設計されても良い。さらに、閉ざされた塊には、突起部、陥没部、及び／又はインク材料の表面にその一般的な形状に付加して手掛かり及びオリエンテーションの造作を付けるために、予め決められた位置に視覚的に確認できるシンボルを含んでも良い。
【００２７】
蓋が容器の開口部を覆う際に、融解したインクが容器の空洞内に完全に充填されたことを確認するために、融解した余剰なインクが空洞の中に導入されても良い。インクの余剰量を補正するために、柔軟な成形型はオーバーフロー流路を含んでも良く、融解されたインクの一部は閉じられた空洞から流れ出ることができ、それは回収されて再使用されても良い。１つの実施形態として、オーバーフロー流路は、成形型の蓋に形成されても良く、圧力を受けたインクは流路を通じて蓋に流れ出し、成形型の上面に集められる。例えば、蓋はスリット１２８を含んでも良い。蓋は開口部を覆って設置されるため、図９に示すように、成形型の空洞１１０の余剰なインクは蓋１０８に広がりスリット１２８は開く。図７に示すように、開口部１２８は、空洞１１０内で圧力が加えられたある量のインクを、スリットを通じて流れ出させて蓋の上の受領領域１３０で受け止める。一旦、空洞１１０内で加圧されたインクが均一化されると、蓋はその元の形状に回復してスリットは閉じる。空洞が組み立てられた容器と蓋内にインクを噴射する構成の場合、空気漏れスリット又は孔は空気を排出するために使用され得る。この場合に、理想的で完全な形状を確実に確保するために、溢れさせることも空洞を溢れさせて蓋を閉めることと同様に可能である。いずれの場合でも、オーバーフロー流路は、空洞内での空気の取り込みによる通気を許しても良い。
【００２８】
１つの実施形態では、空洞と蓋の表面の柔軟性は、成形型のある部分が他の部分に比べてより柔軟であるか、又はより柔軟でないかにより制御されても良い。型の領域の柔軟性を変化させることで、成形型の選択された部分は膨張及び／又は収縮するように構成され、インク材料のインク内部応力が低減され、スティック間の寸法の不均一性が改善される。そのような成形型は、最終的なインクスティックの形状が外観的、機能的などに関して確実の所望の許容レベル内にする。１つの実施形態では、成形型の部分の柔軟性は、選択された領域において成形型の厚みを変化させることで制御しても良い。例えば、柔軟であることが望ましい成形型のある領域は、他の成形型の部分よりも薄くても良い。形成する際又は取り外す際において、より剛な材料をあまり柔軟性が要求されない領域で用いても良く、容器及び／又は蓋は単一の又は複数の材料を備えても良い。型の様々な領域で柔軟度を選択することで、形状の保持及び取り外しの容易さが増進され、また空洞が適切に膨らんでオーバーフローすることができ、インクは冷却するにつれて好ましい公称のサイズ及び／又は形状に収縮する。空洞を膨らませることに加え又は代替として、オーバーフロー流路の受領領域は、固体化されたインクの収縮を補填するために、内部インクを形成する空洞に注ぎ込める余剰インクを供給しても良い。
【００２９】
図１０は、上記柔軟な成形型を用いたインクスティックを形成するシステム２００の簡略化した概要図である。このシステム２００は、少なくとも１つの柔軟な成形型、成形型閉鎖器２０８、及びインクスティック引出し器２１８を含む。分配器２０４は融解された相変化インク材料を容器の空洞に導入する。成形型閉鎖器２０８は、容器に蓋を置き、成形型の空洞内にインク材料を囲む。インクスティック引出し器２１８は、柔軟な成形型から固体化したインクスティックを完全に又は部分的に取り除くよう構成される。この引出し器は、完全に又は部分的に固体化したインクを、形状及び制御された柔軟性により掴むという特徴を含んでも良く、空気内部に噴射するか又は真空を用いることにより、又は空洞の壁の適切な部分を外側に引っ張る外部装置により、空洞を膨張させてスティックの取り外しの容易さを増加させても良い。引出し器は、容器及び／又は蓋と分離されるが、これらの部品は閉鎖された空洞を作るため一体となるので、その一部を形成する１つの部品であっても良い。実施形態に示すように、１つ又はそれ以上の成形型がコンベア２２０上に配置され、製作過程の間にステーションからステーションへと輸送される。代替として、システム２００は、柔軟な成形型が固定され、多様な処理のステップがその場で行われるように構成されても良い。このように、多様な動作や機構が設けられ、単一のステーション又は任意の数のステーションにおいて多様なステップが連続して遂行されても良い。
【００３０】
１つの実施形態では、融解されたインク分配器１０４は、融解インク容器又はホッパー２２４、及び１つ以上のインク分配器２２８を備える。ホッパー２２４は融解インクを保持し、分配器２２８は融解インクをホッパー２２４から取り外し、それは成形型容器１０４の空洞内に流れ込む。融解インクホッパー２２４は、ホッパー内のインクを融解状態に保持する加熱要素（図示せず）を含んでも良い。インク分配器２２８は、予め決められた量の融解インクを空洞内に注入するように操作されるバルブを含む。融解インクは、例えば、加圧流動又は強制移動（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）などの適切にインクを空洞に注入する手段が用いられても良いが、インク分配器の開口部を通じて重力により送り込んでも良い。上記実施形態において、インクが送り込まれる開口部は空洞の上部に位置する。成形型の他の実施形態では、インクが容器に供給される開口部は、容器の側壁又は底部に設けられても良い。成形型の形成に用いられる材料の柔軟性により、壁又は底部の開口部は、インク材料の供給により柔軟に開き、その後回復し、又はインク材料の供給が完了すると閉じる。
【００３１】
融解されたインクを容器の空洞に供給する前に、容器は予熱器２１０にて加熱されても良い。容器の予熱により、空洞が完全に充満される前に容器内の融解されたインクが固体化するのが防がれる。融解されたインクの早期の固体化を防ぐことによりインクスティックの表面の割れが減少する。それに加えて、空洞を予熱することは空隙又はそれに類するものを形成させずにインクを空洞の表面に拡散するのを助ける。予熱温度及び時間は、使用するサイズ、設計の複雑度、インク材料、及び成形型の材料による。
【００３２】
一旦、融解インクが図示された上部が開口した容器１０４の空洞内に導入されると、蓋１０８は融解インク材料を成形型内に閉じ込める容器の開口部を覆うように取り付けられる。図１０に示す実施形態において、蓋は手動で開口部に設置されても良いが、自動の型閉鎖器２０８が用いられる。型閉鎖器２０８はロボットの腕２３０を含み、それは容器１０４上の蓋１０８を押す構成であり、上部と容器の相補的なインターフェースが合致する。空気圧ラム又は他の既知の機器又は電気機械の装置も容器上に蓋を設置するのに用いられても良い。同様に、ラム又は他の装置は一時的に閉じ込めるために用いるか、又はインクが冷却するにつれて型の柔軟な領域の形状に影響させても良い。
【００３３】
融解インク材料が柔軟な成形型の空洞内に閉じ込められた後、型はインクの固体化の間にステージの領域に置かれても良い。このシステムは、固体化を促進させる温度調節ステーション２１４を含んでも良い。温度調節ステーション２１４は、制御方法によりインク材料から熱をとり出す構成である。図１０において、温度調節ステーション２１４は、成形型の外面に亘って空気を循環される電動ファンを持つ冷却トンネルを備える。成形型は温度調節ステーションへと移動しても良く、又は移動可能な温度調節ステーション又はエンベロープが成形型の周囲を完全に又は部分的に置かれても良い。固体化を促進する何らかの適切な方法が用いられるが、しかし、例えば、空気流又は浸漬又は冷却水の槽に成形型を漬けることなどが含まれる。
【００３４】
柔軟な成形型は、より大きな柔軟性を許容し、又は型内の時間を減少させる。完全に又は部分的に柔軟な成形型は、インク材料が冷却して収縮するにつれて徐々に形状を変化させることができ、応力及びその結果生じるクラックを減少させる。従来の剛な成形型から高い摩擦によりインクスティックを取り外すには、構造上の要求として、インクスティックを取り外す前に相当に高い固体化の程度が必要である。上記柔軟な成形型はインクスティックを取り外す間の摩擦を低減する。従って、インクスティックの内部コアが依然として融解していてもインクスティックが除去されても良い。一旦、取り外されると、全外表面はより一様に冷却されるか、及び／又は冷却に影響するものに対してより容易に反応する。このように、変形及び応力クラックがより最小化される。
【００３５】
部分的に固体化したインクスティックは、多様な方法で成形型から除去される。この除去方法は、例えば、インクスティックの構成、成形型の設計、及び成形型の柔軟性など、含まれる要素の数に依存する。図１０の実施形態では、自動化されたインクスティック引出し器２１８が用いられる。図示された実施形態では、蓋１０８はインクスティックを「保持する」構成であって良く、図９及び図１０に示すように、蓋を除去することはまた容器からインクスティックを引き出すことになる。蓋１０８は、融解したインクを空洞から退去させ受領領域１３０にて固体化する開口部１３４を含んでも良い。蓋１０８の除去の間、インクスティック３０は開口部１３４経由で受領領域１３０の固体化したインクに付着し続け、容器から引き抜かれ、手により、又は機械化された分離器、修正器、又は配置装置により壊され得る。
【００３６】
他の除去方法は、インクスティックを引き抜くために柔軟な成形型を真空室、又はポットに置くことを備える。室内の真空により成形型の壁は膨張或いは拡大し、インクスティックが除去される。同様に、加圧された空気又は液体は、型を膨張させるために空洞内に導入される。他の方法は、固体化の間、及び引き続くインクスティックの除去のために空洞内にスペースを置く間に、成形型の壁に、例えば空気又は液体により膨張する膨張ポケットを設けても良い。そのようなポケットは、それらを真空圧力に曝すことでスティックの除去を増加させる構成であっても良い。膨張ポケット及び／又は柔軟な領域により、固体化の開始前に完全に排出される必要のない穏やかなオーバーフローが可能となり、冷却されたインクは、意図されたサイズ及び／又は形状に近い公称の形状に収縮する。
【００３７】
一旦、インクスティック成形型から除去されると、インクスティックは包装され、又は更なる処理が行われる。１つの実施形態では、システムは、トリミングをするフラッシュ除去器、又はインクスティックからフラッシュを除去する他のものを含んでも良い。フラッシュは、成形型の接合部や継ぎ目においてインクスティック上に形成されたインク材料のウエッブ状のもの又は痕跡を備える。フラッシュは、何らかの適切な方法を用いて除去されても良い。例えば、インク材料の特性により、フラッシュを溶解する熱に短時間だけ露出させて除去するか、又は方向性のある空気のジェット噴射、又はそれらの組み合わせ、又は他の方法により除去する。
【００３８】
当該分野の当業者であれば、上述した特定の実施例に対して多くの変形が可能であることを理解するであろう。当該分野の当業者は、インクスティックが図示されたもの以外にも多くの形状や構成により形成されることを認識するであろう。加えて、本開示の範囲内においてステーション、セクション及びインクスティック形成システムの構成要素について多様な他の構成を組み立てることができる。従って、後述するクレームは、表示され記載された特定の実施形態に限定されない。そのクレームは、オリジナルとして提出されたものとして、及び、ここで開示された実施形態及び教示の補正、バリエーションによる拡張、代替、修正、改良、同等、及び実質的な同等が、現在予期されるか又は予期されないものを含み、出願人／特許権者及び他から生じるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】プリンタ上蓋が閉じられた従来の相変化プリンタの斜視図である。
【図２】アクセス蓋が開けられ、固形インクスティックが供給溝に搭載される位置にあることを示す、従来の相変化プリンタを上部からみた拡大斜視図である。
【図３】固形インクスティックについての１つの実施形態の斜視図である。
【図４】固形インクスティックを形成する柔軟な成形型についての１つの実施形態の断面図である。
【図５】図４に示す充填された柔軟な成形型の断面図である。
【図６】図４に示す閉鎖される柔軟な成形型の断面図である。
【図７】図４に示す閉鎖された柔軟な成形型の断面図である。
【図８】空洞内でインクが圧力を受けている様子を示す、図４に示す柔軟な成形型の断面図である。
【図９】インクスティックの引抜き方法を示す、図４に示す柔軟な成形型の断面図である。
【図１０】図４の柔軟な成形型を用いて固形インクスティックを形成するシステムの概略図である。
【図１１Ａ】固形インクスティックを形成する柔軟な成形型の１つの実施形態の断面図である。
【図１１Ｂ】低圧な噴射により充填される柔軟な成形型の断面図である。
【図１１Ｃ】充填後の柔軟な成形型の断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  インクプリンタ、１２  上面、１４  側面、１６  前面パネル表示画面、１８  ボタン、２０  インク装填口カバー、２２  インク装填連携部部品、２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ  キー状開口部、２６  キープレート、３０  固形インクスティック、５４  上面、５６  水平方向側面、５８  水平方向エッジ、６１  垂直方向側面、６２  垂直方向側面、７０  インクスティックキー要素、７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｄ  補完キー、１００  成形型、１１０  空洞、１０４  容器、１０８  蓋、１１４  頂部開口、１１８  補完的インターフェース手段、１２０  インターフェース手段、１２４  型形状、１２８  スリット（開口部）、１３０  受領領域、１３４  開口部、１３８  噴射開口、１４０  噴射ノズル、２０４  分配器、２０８  型閉鎖器、２１０  予熱器、２１４  温度調節ステーション、２１８  インクスティック引出し器、２２０  コンベア、２２４  融解インクホッパー、２２８  インク分配器、２３０  ロボットの腕。
【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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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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