(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクスティックを使用するソリッドインクジェット式プリンタであって、
前記インクスティックを収納するスロットを有するインク装填アセンブリを備え、前記スロットの一端には、前記インクスティックの一端を溶融する溶融プレートが配置されており、前記スロットの他端には、前記インクスティックの一端を前記溶融プレートに向けて押す部材が設けられており、
更に、ドリッププレートが、前記溶融プレートと前記インクスティックの前記一端との間に位置するように、前記スロットの中で前記溶融プレートに隣接して垂直姿勢で配置されており、
前記ドリッププレートには、
前記インクスティックが加熱される面積を増加させて溶融速度を速くするように前記溶融プレートからの熱を通す複数のカットアウトが形成され、更に、前記カットアウトによって前記ドリッププレートが前記インクスティックを保持する力が落ちるのを補って該ドリッププレートによるインクスティックの保持力を維持する複数の固定タブが形成されている、
ことを特徴とするソリッドインクジェット式プリンタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプリンタにおいて、前記垂直姿勢の前記ドリッププレートには、前記カットアウト及び前記固定タブの外に、複数のスライバ阻止タブが形成されており、該スライバ阻止タブは、前記垂直姿勢のドリッププレートの下部分に形成されて、溶融したインクを該ドリッププレートの下部分の中央部に移動させる角度に形成されている、
ことを特徴とするプリンタ。
【請求項３】
請求項２に記載のプリンタにおいて、前記カットアウトと前記固定タブとは前記垂直姿勢のドリッププレートの上部分に配置されており、前記スライバ阻止タブが形成された前記ドリッププレートの下部分は、縁部が前記下部分の中央部に向けて収束するじょうご形状に形成されている、
ことを特徴とするプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ソリッドインクプリンタに関し、更に詳細には、相変化するソリッドインクスティックを受入れるように、溶融（メルト）プレートと組合されたドリップ（滴下）プレートの表面の特徴に関する。相変化するソリッドインクスティックは、相変化インクカラープリンタに用いられ、そのインクスティックは、供給シュートのスロット（溝）を通って溶融プレートに落とされて、ドリッププレートの表面によって溶融されて、液の形態でリザーバに溜められて、プリントヘッドによって受取媒体に噴射するのを可能にしている。
【０００２】
【従来の技術】
ソリッドインクジェット式プリンタが最初に市販されたのは、１９８０年代の中頃であった。最初のソリッドインクジェット式プリンタの１つは、Ｈｏｗｔｅｋ Inc.によって提供されたもので、シアン、イエロー、マゼンタ、およびブラックインクのペレットが使用されていた。それらのペレットは、開口の形状がコード化された開口に送り込まれ、そこからほぼ垂直にプリンタの加熱装置に送り込まれ、そこで溶融されて液体状態になり、インク受容体の上に噴射された。ペレットは重力を利用してほぼ垂直下方にプリンタに供給される。それらのペレットは細長く、端が先細になっており、それぞれが特定の色に対応していて、異なる幾何学的形状に作られていた。
【０００３】
後に開発されて成功を収めたソリッドインクジェット式プリンタは、例えば、Data Products Corporation によって提供された Tektronix Phaser.ＴＭ. IIIや Tektronix Phaser. ＴＭ. 300やjolt（ジョルト)プリンタは、異なる形状のソリッドインクスティックを使用している。それらのソリッドインクスティックは、重力またはばねによって供給シュートに送り込まれ、加熱装置すなわち溶融プレートアセンブリに圧接されて溶融し、液体状態になる。それらのインクスティックは、形状がコード化されており、一般に小さいサイズである。ある装置では、最初にインクスティックを予備装填室に送り込み、そのあと転送レバーの作用でスティックを装填室に押し込むインクスティック装填装置を使用している。それらのインクスティック装填装置は、インクスティック全体を溶融し、溶融状態を維持するため溶融したインク全体を長時間、高温に保つ必要があるので、時間のたつにつれて溶融したインクが劣化する傾向があった。より初期のソリッドインクシステムすなわちホットメルトインクシステムは、ホットメルトインクの可撓ウェブを使用し、増分的に巻き戻して加熱場所へ進めるか、または粒状ホットメルトインクを溶融室へ振動移送していた。
【０００４】
相変化インク式カラープリンタはその印字速度を向上させたので、プリンタにより大きなインク容量を準備する必要が生じ、そのため補給を頻繁に行う必要がなくなり、再充填するまでにより多くの出力すなわちプリントを作成することができる。溶融プレートアセンブリのドリップ（滴下）プレートへ急勾配の、すなわちほぼ垂直な供給路が存在しない設計では、妨げられずに供給されたインクスティックがドリッププレートに接触して溶融し、通例プリントヘッド内に配置された個々のカラーインクタンクを満たすため、有形の固形インクが供給シュートの側面に粘着するのを防止するある種の準備がなされていた。
【０００５】
インクスティックは、供給シュートスロットの上方にあるカバープレートの受け口すなわち開口に挿入される。もしインクスティックがうっかり間違った受け口に挿入されると、正しくない画像カラーが生じるであろうし、プリントヘッド噴出問題を引き起こすこともある。それらの問題を防止するために、インクスティックとインク挿入口は、正しいインクスティックを除くすべてのスティックの挿入を許さない形状に作られている。インクスティック供給シュートの中に複数のインクスティックを収容し、それらを効率的に供給して溶融プレートアセンブリに接触させ、溶融プレートアセンブリが接触したインクを溶融し、溶融インクの流れを個々のカラーインクリザーバの中に送り込むようになっているインクスティック供給システムが開発された。
【０００６】
しかし、自動原稿送り性能を改善する材料を生み出すため、ソリッドインクの性質がたえず修正されている。従来のインク組成で像形成された印刷媒体は、ほとんどすべての複写機内のいろいろな支持面や案内面、最も注目すべきガラスに粘着する。このインクの意図的な、柔らかい、粘着する性質によって、インクは印刷媒体や他のほとんどの表面にうまく付着することができる。より固い、より脆い特徴をもつより新しいインクは、自動原稿送りを改善するが、ほとんどの材料に容易に粘着しないので、新しい難問を突きつける。
【０００７】
この新しい材料でインクスティックを製造することは、その物理的性質のせいでより困難であり、得られた製品はインクスティック全体にわたって無数の目に見えない微細なクラック、時には目に見えるクラックをもっていることが多い。インクスティックは互いに十分に粘着して、ほぼ使い尽くされたインクスティックの後端を溶融プレートアセンブリ内のドリッププレートに当て所定の位置に保つ傾向がないので、インク装填装置内のインクスティックの位置制御がより困難になった。これは、インクスティックの部分がクラック線で本体から分離することを許すので、それらの部分は溶融中に塊(chunk)またはスライバ(sliver：繊維性のごみ)としてドリッププレートから滑り落ちることがある。それらのスライバは、常にドリッププレートから制御された状態で滑り落ちずに、時には、プリントヘッドリザーバの開口の外に落ちることがある。
【０００８】
ドリッププレートに接するインクスティックの面から外に伸びているメルトフロントは、面積は大きいが、極めて薄い。プリンタが輸送や取扱い時に衝撃や振動を受けると、この薄い脆い材料はドリッププレートから剥がれ、「チップ」として脱落する。部分的に溶融した全インクスティックの主要部も同様にドリッププレートの表面から容易に剥がれる。剥がれたインクスティックの主要部はばたばた動き回って、いっそう多くのメルトフロントチップを引き剥がす。インクのスライバとインクの凝固したプール（そこにインクの塊が落ちて溶融する）は、同様に剥がれ、プリンタの隅から隅まで望ましくない旅をするうちにチップと結合する。このインクの一部はプリンタの外側に出ていき、外面をこすり、非常に目立つ汚れをつけることがある。それらのインク粒子はプリンタの動作に悪い影響を与えることもある（たとえば、駆動ベルトとプーリまたは歯車間のくさび作用）。
【０００９】
インク化学の進化的変化とともに、プリンタの改良もたえず行われている。新しい各モデルはより高速で印刷する。これはインクを同様により速く配達することを要求する。熱エネルギーをインクに伝達できる限界速度が与えられたものとすると、溶融速度の性能を向上させる最良の条件は、加熱表面にさらされるインクの表面積を増加させることである。インクスティックは既存の構造の中でより大きくすることができないので、これは難しい問題である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
以上のことから、凝固するとインクスティックをドリッププレートに固定した状態のままにし、さらに溶融および配達操作中にインクの大きな分離したスライバや塊が制止されずに滑り落ちるの妨げるため、インクスティックと凝固したメルトフロントの材料をドリッププレートに固着させる表面特徴を有する、簡単かつ安価なインク配達装置が要望されている。そのほかに、溶融速度をより向上させるために、ドリッププレートの加熱された部分をインクスティックの中に延ばすことによってより多くの熱エネルギーをインクに伝達する、より大きな加熱された表面積が要望されている。
【００１１】
本発明の目的は、インクスティックを加熱したドリッププレートに押付けて溶融することによって、印刷のための溶融インクを連続的に供給するのを確保する簡単で効率的な装置及び方法を提供することにある。本発明の他の目的は、凝固したインクスティックが衝撃や振動によっても緩むことがないようにその凝固インクスティックがドリッププレートに固着されるようにすることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
これらの目的は本発明の装置によって満たされる。本発明は、インクスティックを使用するソリッドインクジェット式プリンタにおいて使用するドリッププレートを提供する。このドリッププレートは、第１表面と、該第１表面と反対側の第２表面とをもつプレートから成り、前記第１表面には、溶融中のインクスティックがさらされる加熱された表面積を増加させて溶融速度を速くするため、１つまたはそれ以上のサイズおよび形状のカットアウトと突起の組合せが形成されていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１〜４において、本発明のインク供給アセンブリは、ソリッドインク式カラープリンタ１０に使用されているリザーバに溶融したインクを補給するため、ほぼ箱形すなわちブロック形に成形されたワックスをベースとするインクを、ドリッププレート６０Ａ〜６０Ｄと一体構造の溶融プレート２９Ａ〜２９Ｄへ自動的に供給するように設計されている。
【００１４】
図１は、ソリッドインク式カラープリンタ１０の一部を示す。図示のように、プリンタのトップカバー２０を持ち上げると、カバー２０に取り付けられた支え板３０が旋回して、スライドヨーク１７をシュート１５の後方に置くので、プリンタの側壁２１の中に置かれたキー形状のプレート（キープレート）１８のインクスティック開口２４Ａ〜２４Ｄが現れる。支え板３０はヨーク１７に旋回自在に取り付けられており、ヨーク１７は、旋回アーム２２（図１参照）と旋回ピン（図２参照）でプリンタの側壁２１に隣接してインク装填アセンブリ１６に連結されている。ヨーク１７は、キープレート１８の上面に沿って滑るので、プリンタのトップカバー２０を閉じると、ばね負荷付きプッシュブロック５０Ａ〜５０Ｄが供給シュート２５Ａ〜２５Ｄの中で個々のインクスティック１２Ａ〜１２Ｄを図２および図３の溶融プレート２９Ａ〜２９Ｄに取り付けられたドリッププレート６０Ａ〜６０Ｄに向けて押し進める。
【００１５】
インクスティック１２Ａ〜１２Ｄは、インク装填アセンブリ１６のキープレート１８の該当する形状の受け口すなわち開口に挿入される。挿入されたインクスティック１２は、インクスティック供給スロット２５Ａ〜２５Ｄを通って下方に溶融プレート２９Ａ〜２９Ｄへ供給される。溶融プレート２９は、インクを溶融し、プリンタ１０のプリントヘッド（図示せず）内の個々のインクカラーリザーバに送り込む。インクスティック１２Ａ〜１２Ｄは、シアン、イエロー、マゼンタ、およびブラックの４つの原色から成っており、各インクスティックは独特な形状を有する。プリントヘッド（図示せず）内の個々のカラーリザーバ（図示せず）の中でインクが相互にカラー汚染するのを防ぐため、正しいカラーインクスティック１２Ａ〜１２Ｄが適切な、対応するインクスティック供給スロット２５Ａ〜２５Ｄに確実に装填されるように、キープレート１８に対応する形状の開口すなわち受け口２４Ａ〜２４Ｄが設けられている。
【００１６】
各シュートスロット２５Ａ〜２５Ｄは１対の肩部と底溝をもっていることが好ましい。底溝は正しく挿入されたインクスティック１２を溶融プレート２９へ供給できるように、適切なスロット２５Ａ〜２５Ｄの長さだけ延びていなければならない。インクスティックがスロット２５Ａ〜２５Ｄを容易に下方に滑るように、摩擦低減材料（図示せず）たとえばフェルトまたはポリエステル繊維を使用してもよい。
【００１７】
インク装填アセンブリ１６は４つの色を保有している。各色のインクスティック１２Ａ〜１２Ｄは、体積は同程度であるが、特有の形状を有する。インク装填アセンブリ１６の本体は、図２および図３に示すように、３個以上のインクスティック１２Ａ〜１２Ｄ（端と端を接して置かれた）を４列、収容する４つのインクスティック供給スロット２５Ａ〜２５Ｄを有する。カラーインクスティックは上下の断面が特有の形状を有し、キープレート１８の一致するキー穴すなわち開口２４Ａ〜２４Ｄだけにぴったり合う。キーを使用することにより、インクスティックの色が過失によって混じることは起きない。
【００１８】
対応するドリッププレート６０Ａ〜６０Ｄに当てて各カラーのインクスティック列を予備装填することは、図２から分かるように、個々のインクスティック１２Ａ〜１２Ｄを溶融プレート２９Ａ〜２９Ｄに向けて押すプッシュブロック５０Ａ〜５０Ｄに作用する一定の力のばね（図示せず）を用いることによって容易に行える。ばねは、プッシュブロックの中に入っている回転可能なドラム（図示せず）に巻かれている。
【００１９】
ばねの固定端はヨーク１７に取り付けられている。そのヨーク１７は旋回ピン２３（図２）のまわりに旋回アーム２２によって取り付けられた支え板３０（図１）によってトップカバー２０に連結されている。ヨーク１７の両端は、キープレート１８の対向する側面に沿って直線的にスライドできるように、フック形端部によってキープレート１８に繋がれている。
【００２０】
プリンタのトップカバー２０を持ち上げると、支え板３０が旋回して、ヨーク１７を滑らせて、プッシュブロック５０を図２に示したクリヤ位置へ押し戻すのでプッシュブロック５０の前方の開口２４Ａ〜２４Ｄにインクスティック１２Ａ〜１２Ｄを挿入することができる。カバー２０を開くと、キープレート１８の全長にわたるスロット２５Ａ〜２５Ｄの中に残っているインクスティックを見て、すべてのインクカラースティックの色を容易に知ることができる。プリンタのカバー２０を閉じると、プッシュブロック５０がインクスティック１２Ａ〜１２Ｄに力を加え、溶融プレート２９Ａ〜２９Ｄに向けて動かす。
【００２１】
ドリッププレート６０Ａ〜６０Ｄが取り付けられた溶融プレート２９Ａ〜２９Ｄを位置決めして保持する溶融プレートアダプタ・アセンブリ２７は、シュート１５の最前部から必要な距離だけオフセットしている。溶融プレートアダプタ・アセンブリ２７はシュート１５の上に載っており、溶融プレート領域の上面、前面および側面を取り囲むことによって、高熱と高電圧に対する安全防壁として働く。
【００２２】
インクスティック１２は、ドリッププレート６０の面に接触して溶融すると、向きを変える傾向があり、インクスティックの最前部がずり上がったり、ずり下がったり、あるいは溶融プレートの側面に向かって滑る。もし制止しなければ、横滑りによって、溶融したインクが望ましくない場所ヘ流れることがある。溶融プレート６０Ａ〜６０Ｄは、許容可能な程度まで横滑りを制限し、多くの場合、向きを自己修正させるじょうご状の翼型フランジを各側に有しているか、あるいは部分的に細長い、突き出たベント側面（図示せず）を有している。それらの翼形フランジは、そのほかに、溶融したインクの流れが溶融プレートアセンブリの支持構造に接触するのを防止する。
【００２３】
次に図４について説明する。ドリッププレート６０は、溶融中のインクを内に含むように、かつ溶融プレート２９のエッジの所で溶融したインクが支持構造と接触して、凝固したインクが鍾乳石／石筍のように次第に堆積する可能性がないように改良されている。そのような堆積物は最後にはインクスティックを詰らせるので、インクスティックがヒータと接触するのを妨げられたり、必要な時にインク装填装置がインクをリザーバに配達できなくなる。図４に示すように、ドリッププレート６０には、複数の、カットアウト４４、アンカータブ４６（固定タブ）およびスライバ阻止タブ４８が形成されている。それらの表面特徴は、集団で、インクの塊や剥離チップがプリンタのクリーン度および機能上の問題を引き起こすのを防止するのに必要な「インクとドリッププレートの一時的な接着」をどのように維持するかの問題を解決する。図４に示した形状は、意図した機能と配置を明らかにするのに役に立つが、さまざまなサイズ、形、および場所またはパターン形態で生成できることを理解すべきである。
【００２４】
スライバ阻止タブ４８は、側面から離して配置され、インクの塊がドリッププレート６０の中心に向かって動くのを助けるためある角度に向けられている。もし塊が完全に溶融していなければ、それらは意図したドリップ点（滴下点）５２の近くに滑り落ちるであろう。さらに、カットアウト４４は十分に小さいので、エッジの近くに、またドリッププレート６０の表面全体にわたって多数個、配置することができる。アンカータブ（固定タブ）４６は、凝固したインクを固着させるうえでカットアウトを強化し、溶融速度を向上させ、装置が取扱い時や運搬時に振動や衝撃にさらされたとき、相当な保持能力を追加する。したがって、本発明のドリッププレート６０は、現在の製品に長い間使用されてきた平坦な、表面特徴のない溶融プレートまたはドリッププレートよりすぐれた利点の組合せを提供する。
【００２５】
適当なサイズおよび形状のカットアウト４４、突出したアンカータブ４６、および別の突出タブ４８（スライバ阻止タブ）の組合せは、著しいコストの増加をもたらさずに、ドリッププレート成形工具にそれらを追加できるので、必要な固定作用（アンカー作用）を生み出す好ましいやり方である。さらに、表面の粗面化は、たとえその処理がコストを増加させたり、望ましくない「ばり」や粒状物を背面に加えても（それらはその背面で薄い電気絶縁フィルムを劣化させることがある）、接着の利点が得られるので、使用され得る。
【００２６】
溶融インクの流路に置かれた突出タブ４８は、動いているインクのスライバが大きな塊としてドリッププレート６０を滑り落ちるのを妨げるように改造されている。さらに、ある角度に向けられた突出タブ４８は、インクの塊がドリッププレート６０の中心に向かって最適に滑り、たとえそれらが完全に溶融していなくても、意図した受け口の中に落ちることを保証する。
【００２７】
突出タブ４６はインクスティック１２が接触したドリッププレート６０の領域の内側に配置されているので、インクが凝固したとき、インクスティックは確実にドリッププレート６０に付着し、また衝撃や振動にさらされても、インクスティックは剥がれないので、メルトフロントチップがはがれる傾向は悪化しない。これらの特徴は、インクがさらされるかなり大きな加熱された表面積を追加することによって、同時に溶融速度を向上させるという目的にも役に立つ。
【図面の簡単な説明】
【図１】適切なインクスティック受け口に装填するため所定の位置にあるソリッドインクスティックを示す、インク装填装置のカバーを開いた状態のカラープリンタの部分拡大上方斜視図である。
【図２】溶融プレートアセンブリを組み入れたインク装填アセンブリと呼ばれる、インクの挿入、ステージング、供給システムの上方斜視図である。
【図３】シュート内のインクスティック供給スロットに対する溶融プレートの関係を示す、ソリッドインクスティック供給シュートと溶融プレートアセンブリの分解図である。
【図４】本発明に係るドリッププレートの正面図である。
【符号の説明】
１０  ソリッドインク式カラープリンタ
１２Ａ〜１２Ｄ  インクスティック
１５  シュート
１６  インク装填アセンブリ
１７  スライドヨーク
１８  キープレート
２０  トップカバー
２１  プリンタ側壁
２２  旋回アーム
２３  旋回ピン
２４Ａ〜２４Ｄ  受け口
２５Ａ〜２５Ｄ  インクスティック供給スロット
２７  溶融プレートアダプタ・アセンブリ
２９Ａ〜２９Ｄ  溶融プレート
３０  支え板
４４  カットアウト
４６  固定タブ
４８  スライバ阻止タブ
５０Ａ〜５０Ｄ  プッシュブロック
５２  ドリップ（滴下）点
６０Ａ〜６０Ｄ  ドリッププレート
【図１】
0004202048.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004202048.tif 000004
【図４】
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