(57)【要約】【課題】  インク容器設計及び機能性を向上させる。【解決手段】    固体インクのかたまりを受け取る取り外し可能なハウジングが、少なくとも１つのプリントヘッドに結合するように適合され、ハウジングによって組み込まれたヒータが、固体インクのかたまりを液化するように適合され、出口ポートが、少なくとも１つのプリントヘッドに対する流体インクの移送を容易にするように適合され、インクセンサが、供給容器内のインクの量を検出するように適合され、ハウジングに取り付けられた電子記憶装置が、前記インク供給容器が取り付けられるプリンタとプリンタ動作情報を交換するように適合され、ハウジングに取り付けられた電気接点が、前記プリンタ間で出力及び情報を交換し、前記ハウジングの前記記憶装置及び他の構成要素間で出力及び情報を交換するように適合されることによって、固体インクプリンタでの使用に適した固体インク供給容器が提供される。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体インクのかたまりを受け取り、少なくとも１つのプリントヘッドに結合するように適合された取り外し可能なハウジングと、
前記ハウジングによって組み込まれ、固体インクのかたまりを液化するように適合されたヒータと、
少なくとも１つのプリントヘッドに対する流体インクの移送を容易にするように適合された出口ポートと、
前記供給容器内のインクの量を検出するように適合されたインクセンサと、
前記ハウジングに取り付けられ、前記インク供給容器が取り付けられるプリンタとプリンタ動作情報を交換するように適合された電子記憶装置と、
前記ハウジングに取り付けられ、前記プリンタ間で出力及び情報を交換し、前記ハウジングの前記記憶装置及び他の構成要素間で出力及び情報を交換するように適合された電気接点と、
を含む、固体インクプリンタでの使用に適した固体インク供給容器。
【請求項２】
少なくとも１つの固体インク供給容器を提供し、該固体インク供給容器が、固体インクのかたまりを受け取り、少なくとも１つのプリントヘッドに結合するように適合された取り外し可能なハウジングと、前記ハウジングによって組み込まれ、固体インクのかたまりを液化するように適合されるヒータと、前記ハウジングに取り付けられ、前記少なくとも１つのプリントヘッドに液状インクを出力するように適合された流体出口ポートと、前記ハウジングに取り付けられ、前記インク供給容器が取り付けられるプリンタによって転送されたプリンタ動作情報を記憶するように適合された電子記憶装置と、前記ハウジングに取り付けられ、前記プリンタ間で出力及び情報を交換し、前記記憶装置及び前記ハウジングの他の構成要素間で出力及び情報を交換するように適合された電気接点と、を有し、
容器のインクが空になったとき、前記容器を前記プリンタから除去し、
前記容器をリサイクル操作で再利用し、
新しい固体インクを有する前記リサイクル操作からの交換容器を受け取り、
前記プリンタで使用するための前記交換容器を設置すること、
を含む、固体インクプリンタ用の固体インクの交換方法。
【請求項３】
固体インクプリンタでの使用に適した固体インク供給容器が、
固体インクのかたまりを受け取り、少なくとも１つのプリントヘッドに結合するように適合された取り外し可能なハウジングと、
前記ハウジングによって組み込まれ、固体インクのかたまりを液化するように適合されたヒータと、
前記ハウジングに取り付けられ、液状インクを前記少なくとも１つのプリントヘッドに出力するように適合された流体出口ポートと、
前記ハウジングに取り付けられ、前記インク供給容器が取り付けられるプリンタによって転送されるプリンタ動作情報を記憶するように適合された電子記憶装置と、
前記ハウジングに取り付けられ、前記プリンタ間で出力及び情報を交換し、前記記憶装置及び前記ハウジングの他の構成要素間で出力及び情報を交換するように適合された電気接点と、
を含む、固体インクを固体インクプリンタに供給するためのシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して固体インクブロック又はペレットから加熱された溶融インクを受け取る１つ以上のプリントヘッドを有する高速プリンタに関する。特に、本発明は、インク容器設計及び機能性を向上させることに関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆる「固体インク」プリンタは、レーザ及びインクジェット方法などの多くの他のタイプの高速又は高出力文書複写技術への多くの利点を提供する。これらは、環境を考慮すると同様に、より高い文書処理能力（即ち、単位時間にわたって複写される文書の数）、実際の画像転写プロセスにおいて必要とされるより少数の機械的部品、交換すべき少数の消耗品、より鮮明な画像を含むことが多い。
【０００３】
一般的な固体インク印刷装置の概略図は、図１に示される。固体インクプリンタ１００は、室温では固形のままである固体インクブロック又はペレットを収容する固体インクリザーバ１１０を有する。インクストックは、リザーバ１１０に必要であるようにユーザが単にそれ以上に追加することによって再充填されることができる。個々のリザーバ、又は、少なくとも個々のリザーバ構成要部品は、カラー印刷のために使用される。例えば、モノクロ印刷では、ブラック固体ストックのみが必要とされるが、一方、カラー印刷のためには、一般にブラック、シアン、イエロー、及びマゼンタの固体インクストックが必要とされる。
【０００４】
インクヒータ１２０は、インクの温度をその「凝固点」より十分に上になるように上昇させることによってインクを溶解する。液化されたインクは、重力や、ポンプ作用、あるいは、その両方によってプリントヘッド１３０のグループに供給される。複写される画像に従って、及び、プリンタ・コントローラ（図示せず）の制御に基づいて、回転印刷ドラム１４０は、シートフィーダ１６０から印刷ストック１７０に転送されるべき画素を表わすインクドットｆを受け取る。画像転写プロセスを容易にするために、圧力ローラ１５０は印刷ドラム１４０に対し印刷ストック１７０を押しつけ、それによって、インクが印刷ドラムから印刷ストックに転写される。インクの温度は、インクが画像転写の直後に凝固するように、注意深く調整される。
【０００５】
プリンタ動作サーマル設定値は、画像転写特性及び耐久性に更に影響を及ぼし、インク特性及びインク温度特性に関係している。例えば、ドラムは、まさに適当なインク液滴の塗布及び媒体への転写を可能にするために所定の温度範囲に保持され、予熱器（プレヒータ）は画像転写の前に媒体を加温するので、インクは適切に付着する。これらのパラメータが、特定のインク構成物に結合させる手段なしにプリンタにプログラム化される場合、商品寿命にわたって使用されるインクの組成は大きく制約される。製品発売後のインク構成の変化における汎用性は、最小限であったり、又は存在しない。既存のプリンタ製品に対してインクの進化を可能にしようとする場合のこの不適合性は、固体インクの保管及び送出しシステムの先行技術の限界である。
【０００６】
他の画像複写技術と比較して固体インクプリンタの使用には利点がある一方、プリンタ構成、高速且つ大量の印刷が、先行技術の固体インキ印刷方法によって満足に解決されない問題をもたらすことがある。大量のインク要件を満たすために、インクリザーバは、一般にプリンタの動作全体にわたってペレット又はインクチャンクを装填することによって補充されることができたり、又は、同じ色を供給する多数のインクリザーバが、１つの容器が空になったときに、プリンタが同じ色の別の供給されたリザーバに自動的に切り替わる。
【０００７】
カスタマーによってインクを補充することは、間違ったインク色、又は特定のリザーバに対する間違ったインク構成物を装填することを引き起こすことがある。これに応じて、先行技術の固体インクプリンタは、不適切なインクペレット／チャンクの配置を防止するために、インク形状又は容器インターロックの複雑なシステムを用いることが多い。インクがリザーバから適切に分配されることを保証し、リザーバに存在するインクのレベルを検出すること、またこうした特徴のコスト及び複雑度による他の問題もある。要約すれば、ペレット形状の固体インクは多くの利点を提供し、再充填し易い可能性があるが、間違ったインクを装填するより大きな危険をもたらす。（正しいリザーバ又はリザーバ仕切りによって適合される）特別な形状を備えた大きなインクブロックは、インク色の間違いを低減させるが、より多くの亀裂及び構造上の欠陥をもたらすこともあり、取り扱い上の損傷を非常に受けやすいことになるので、それらを取り扱ったり、装填することを時には困難にする。
【０００８】
さらに、固体インクプリンタのためのインク容器の一部の形状は、消費者がインクの運搬及び格納用の包装のみに使用される使い捨て商品としてこうした容器を取り扱う傾向があるために、リサイクルを奨励しないこともある。
【０００９】
カスタマーが将来においてより良く補給が受けられるように、消耗品の供給者側でプリンタ動作に関連した情報を効率的に得ることもまた要求される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記に述べられた問題、ならびに先行技術、代替インク及びインクローダ形状の制約を考慮して、本発明は固体インクプリンタでの使用に適した固体インク供給容器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記容器は、固体インクのかたまりを受け取り、少なくとも１つのプリントヘッドに結合するように適合された取り外し可能なハウジングと、上記ハウジングによって組み込まれ、固体インクのかたまりを液化するように適合されたヒータと、少なくとも１つのプリントヘッドに対する流体インクの移送を容易にするように適合された出口ポートと、上記供給容器内のインクの量を検出するように適合されたインクセンサと、上記ハウジングに取り付けられ、上記インク供給容器が取り付けられるプリンタとプリンタ動作情報を交換するように適合された電子記憶装置と、上記ハウジングに取り付けられ、上記プリンタ間で出力及び情報を交換し、上記ハウジングの上記記憶装置及び他の構成要素間で出力及び情報を交換するように適合された電気接点と、を少なくとも含んでいる。上記電子記憶装置は、カラーテーブル、溶融温度、及び他のプリンタ処理パラメータなどの、容器で使用する際のインクに関する情報を同様の電気接続手段によってプリンタに更に提供するために、ＩＤチップなどの形状であってもよい。
【００１２】
本発明はまた、固体インクプリンタ用の固体インクの交換方法を提供し、該方法は、少なくとも１つの固体インク供給容器を提供することを含む。該固体インク供給容器は、固体インクのかたまりを受け取り、少なくとも１つのプリントヘッドに結合するように適合された取り外し可能なハウジングと、上記ハウジングによって組み込まれ、固体インクのかたまりを液化するように適合されるヒータと、上記ハウジングが、要求されるインクカートリッジ及び／又はプリンタ動作情報をプリンタに転送するように適合されたカートリッジＩＤ及び／又は情報記憶装置を含み、上記ハウジングに取り付けられた流体出口ポートと、上記流体出口ポートからの溶融インクの流れを許容し、又は禁止するように適合されたバルブと、上記ハウジングに取り付けられ、上記インク供給容器が取り付けられるプリンタによって転送されたプリンタ動作情報を記憶するように適合された電子記憶装置と、上記ハウジングに取り付けられ、上記プリンタ間で出力及び情報を交換し、上記記憶装置及び上記ハウジングの他の構成要素間で出力及び情報を交換するように適合された電気接点と、を有する。上記方法は、さらに、容器のインクが空になったとき、上記容器を上記プリンタから除去し、上記容器をリサイクル処理で再利用し、新しい固体インクを有する上記リサイクル操作からの交換容器を受け取り、上記プリンタで使用するための上記交換容器を設置することを少なくとも含んでいる。
【００１３】
カートリッジがシステムに取り付けられる時に、電気的及びインク転写ポート接続は、自動的に行なわれることが好ましいが、独立して又は手動で実現することもできる。同様に、溶融インクの流れを一時中断するためのバルブ機能の好ましい組み込みは、自動的に又は手動で作動される機械的装置、又は、固体状態に戻るインクが流れを防止する温度「凍結」流路であってもよい。このバルブは、カートリッジの所望の基本的機能を実現するのに必要ではない。
【００１４】
インク供給容器及びプリンタ間の電気接続は情報交換を可能にする。情報交換は、再利用可能なカートリッジに対し意図される機能性に応じて一方向的でもよく、又は、双方向的でもよい。インク情報、カートリッジ情報、及び、プリンタ温度設定値を含むカートリッジに提供されるインクの特性によって影響されるプリンタ動作パラメータ情報は、カートリッジに収容されるＩＤ又は情報記憶装置にプログラム化できる。このチップ又は別のチップは、カートリッジが再利用されるとき検索用にプリンタによって提供される使用法、動作、及び、サービスのデータを受け取り、記憶することもできる。
【００１５】
本発明は、１つ以上のプリントヘッドにインクを移動させるプロセスを容易にするために内蔵式ヒータを組み込んだ固体インクプリンタ用のインク供給カートリッジである。このカートリッジの多くの更に説明される特徴は、独立して又は組み合わせて選択的に組み込むことができ、それ以上の一般的なインク送り出しシステムに対する代替（アップグレード）又は追加（容量／送出し量の補足）としての、「印刷による支払い」タイプのマーケティング及びインク装填能力に対するより良い使用プロフィール及び消費情報を含む、多くの更なるプリンタシステム状況を可能にする。
【００１６】
本発明の特徴は、図面を参照して以下の説明から当業者には明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
「プリンタ」という用語は、例えば、一般には、プリンタ、ファクシミリ装置、コピー機、及び、関連した多機能製品などの複写装置を示し、「印刷ジョブ」という用語は、例えば複写すべき電子アイテムを含む情報を示している。印刷システムには含まれ得るが、本発明には直接重要でない中間接続部、チューブ、マニホールド、及び／又は他の構成要素の範囲を網羅することをインクカートリッジや、ハウジングからプリントヘッドへのインクの送り出し又は転写への言及は意図している。
【００１８】
固体インクプリンタの一般的な構成要素は、上記に説明されている。本発明は、多機能インク供給容器、及び、これを組み込むための方法とシステムを含んでいる。リサイクリング、空の容器から新しい容器への自動切り換え、間違い（例えば、色違いなど）及び流出物の除去を促進し、さらに、カスタマーのプリンタの動作に関する情報の収集を促進するために設計されているので、本発明のすべてを囲んでいる容器２１１は、印刷システム２００の一部として図２に示されている。
【００１９】
新しい固体インク供給容器２１１は、ハウジング２１２の内部に以下の機能を組み込んでいる。即ち、固体インクの保管、供給、及び再充填、自動的インクレベルの読み取り、容器から出る前に液化するために固体インクを加熱すること、必要に応じてインクをろ過させること、容器に転送されるプリンタ動作情報を記憶すること、さらに、容器状態情報をプリンタに供給することである。固体インクブロック又はシリンダは、上部２１３を取り除くことによって、容器に装墳されることができる。固体インクの他の形状は、粉末又はペレット形状のインクのように、本発明の供給容器システムとも適合することになる。上部は、多孔性床部に対しチャンバ２１７内に配置されるような場合、インクブロックに圧力を加えるために使用されるばね付きラム（要素２１４及び２１５）を有し、この上部は係合される。好ましい実施の形態において、当業者は、容量レベルが低いか、又は、空になっているときだけ検出することを含む、自動インクレベル検出のために他の方法が使用できることを認識することになるが、ラムに取り付けられる加減抵抗器（レオスタット）はインクレベルを決定する。
【００２０】
ヒータ２２０は、インクが液化するまで十分にインクを加熱し、その後、フィルタ２１９内にインクを移送する。ろ過されたインクは、出力２２１からプリンタ・マニホールド２３４の入力ジャック２３５に供給されることができる。プリンタ・マニホールド・ジャック２３５は、壁部２２３によって形成された容器２２２の領域に嵌合し、出力２２１と係合する。インクの流れの制御は、ジャック２３５や、出力２２１、あるいは、ヒータ２２０に対する粉末の制御サイクリングを経由し得る。
【００２１】
容器２１１は、プリンタ・マニホールド上の接点（コンタクト）２３６と電気的接続をするように構成される接点２２４をさらに有する。接点２２４は、容器構成要素を電気的に接続するために電力及び情報を容器バス２２６に供給する。ＩＤチップなどの電子記憶装置２２５は、プリンタ履歴及び動作情報に加えて、特定の容器に関する識別情報を記憶する。
【００２２】
種々のプリンタ情報、例えば、作成されたコピーの累積数、全動作時間、印刷ジョブの平均長、及び購入／サービス記録は、周期的にＩＤチップに転送されることができる。
【００２３】
マニホールド２３４は、プリンタの主要部２３８に取り付けられる。プリンタ・コントローラ２３９はプリンタ動作を制御し、該プリンタ動作としては、マニホールドへのインクの流れや、プリントヘッド（図示せず）が含まれる。
【００２４】
好ましい実施の形態において、余分のインク供給容器は、長期の連続的な印刷（又は、特に大きい印刷ジョブの印刷）を可能にするために使用される。
【００２５】
インク供給容器の動作及びリサイクルプロセスのフローチャートは、図３に示される。与えられた例において、アルゴリズム３００はインク供給容器を設置することから開始する（ステップ３０２）。印刷ジョブは、ステップ３０４において固体インクプリンタ上で開始される。次に、アルゴリズムは、その時点でインクを分配している容器のインクレベルが容器からインクレベル信号を受け取ることによって許容し得るしきい値より下にあるかどうかを判断する。そうでない場合には、アルゴリズムは印刷ジョブを完了するためにステップ３２０にジャンプする。その後、アルゴリズムはステップ３２２で停止する。
【００２６】
しかしながら、その時点でインクを分配している容器が低インクレベルを有する場合、アルゴリズムはステップ３０８に進み、プリンタは、インク供給スイッチ２３７に、空の容器から同じインク特性を備えた余分の容器に自動的に切り換えさせる。空の容器のインクと一致するインクを含む充填容器が利用できない場合、プリンタは、ユーザ感知信号によって新しい容器が必要とされることを示している（ステップ３１０）。ステップ３１２において、ユーザは空の容器をリサイクル・センターに持ち込み、その空の容器を新しい容器又は補充された容器と交換する。リサイクル・センターは多数の形状を取ることができ、プリンタ供給動作のものが含まれる。
【００２７】
プリンタ履歴及び動作情報は、ＩＤチップからの空のインク供給容器からダウンロードされる（ステップ３１４）。ユーザは、ステップ３１６において、空の容器と一致する新しい又は補充されたインク供給容器を受け取る。ユーザは、次にステップ３１８において新しいインク供給容器を設置することができる。プリンタ動作は、すべての印刷ジョブが完了する（ステップ３２２）まで、ステップ３２０において再開される。
【００２８】
インクカートリッジ２００は、回転フランジ係合、スプリング・キャッチ、ロックダウン・ネジ、又は、多数の他の一般的な方法（図示せず）によってマニホールド２３４と係合するように固定されたり、又は、ロックされたりすることもできる。
【００２９】
本発明の変更及び修正は、上記の説明を考慮して実行できる。しかしながら、本発明に関係がある当業者にとっては明らかであるすべての変更及び修正は、この特許証によって与えられる保護の範囲内であると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】先行技術の高速固体インクプリンタの一般的な概略図である。
【図２】固体インクストックを受け取り、固体インクを液体状態に変形し、プリントヘッドに送り出すためにマニホールド又は他のリザーバに液体インクを供給する、本発明の容器の切取内部図である。
【図３】空になったインク供給容器を新しい又は補充されたインク供給容器に交換するための本発明のリサイクル方法と共に、本発明の固体インク供給容器を利用する動作の基本的ステップを詳述するフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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