JP4274847B2

JP4274847B2 - 固体インクスティック

Info

Publication number: JP4274847B2
Application number: JP2003124658A
Authority: JP
Inventors: アールジョーンズブレント; ティーマタンフレデリック; ディーリーブスバリー; エルクロウフォードティモシー; ディーライズジェイムズ
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2002-04-29
Filing date: 2003-04-30
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2023-04-30
Also published as: BR0301264B1; DE60302489D1; BR0301264A; EP1359014B1; US6755517B2; JP2004001503A; DE60302489T2; US20030202078A1; EP1359014A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般にインクプリンタ、インクプリンタで使用するインク、およびプリンタにインクを供給する装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
固体インクまたは相変化インクプリンタは従来、固体状のインクをペレットまたはインクスティックのいずれかの形状で受容する。供給機構は固体インクを加熱機構へ移送し、そこでインクは受像媒体に噴霧すべく液状に溶融される。
【０００３】
固体インクまたは相変化インクプリンタは、従来、固体状のインクを受容して受像媒体に噴霧すべくインクを液状に変える。プリンタは固体インクをペレットまたはインクスティックのいずれかの形状で供給シュートに受容する。固体インクスティックの場合、固体インクスティックは重力供給またはバネ機構のいずれかにより供給シュートの供給溝を通って加熱プレートへ送られる。加熱プレートは固体インクを液状に溶かす。固体インクスティックを受容するプリンタにおいて、スティックは重力供給またはバネ機構のいずれかにより供給溝内へ送られ、加熱プレートに押し付けられて固体インクを液状に溶かす。Ｒｏｕｓｓｅａｕ他による特許文献１（固体インク供給システム、１９９８年３月３１日登録）、およびＣｒａｗｆｏｒｄ他による特許文献２（インク供給システム、１９９９年１月１９日登録）には、固体インクスティックを相変化インクプリンタ内へ移送するシステムの実施例が開示されている。本発明は、これら従来技術に対し、供給溝内でのインクスティックの供給について改善を図ることができるものである。
【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
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかるインクスティックは、相変化インクジェットプリンタの固体インク供給システムで利用するインクスティックであって、前面と背面を有するインクスティック本体を含み、上記前面は前部の非平面輪郭を有し、上記背面は後部の非平面輪郭を有し、上記前部および後部非平面輪郭は相互に相補的である。
【０００６】
また、上記本発明にかかるインクスティックは、前記本体はさらに対向する上面および底面を有し、前記前面および背面は前記上面および底面を接続し、前記前部輪郭は、前記前面に沿って上面と底面を結ぶ凸型嵌め合い要素であることとしても好適である。
【０００７】
また、上記本発明にかかるインクスティックは、前記後部輪郭は、前記背面に沿って前記上面と前記底面を結ぶ凹型嵌め合い要素であることとしても好適である。
【０００８】
また、上記本発明にかかるインクスティックは、前記本体はさらに対向する二つの側面を有し、前記凸型嵌め合い要素と前記凹型嵌め合い要素とは、前記凸型嵌め合い要素の各側面に関する位置が、前記凹型嵌め合い要素の前記各側面に関する位置に対応するように配置されていることとしても好適である。
【０００９】
また、上記本発明にかかるインクスティックは、相変化インクジェットプリンタの固体インク供給システムで利用するインクスティックであって、対向する第一および第二の端面を有する本体と、前記第一および第二の端面にそれぞれ設けられる第一の嵌め合い要素と第二の嵌め合い要素とを含み、前記第一の嵌め合い要素を含む前記第一の端面の形状と、前記第二の嵌め合い要素を含む前記第二の端面の形状とが相補的な嵌め合い形状であることを特徴とする。
【００１０】
また、上記本発明にかかるインクスティックは、相変化インクジェットプリンタの固体インク供給システムで利用するインクスティックであって、対向する第一および第二の端面を有するインクスティック本体を含み、前記第一の端面は前記第一の端面から突出する少なくとも一つの端面凸部を有し、前記第二の端面は前記第二の端面内に窪んだ少なくとも一つの端面凹部を有し、前記端面凸部を含む前記第一の端面の形状と、前記端面凹部を含む前記第二の端面の形状とが相補的な嵌め合い形状であることを特徴とする。
【００１１】
また、上記本発明にかかるインクスティックは、前記本体はさらに対向する二つの側面を有し、前記端面凸部と端面凹部とは、前記端面凸部の前記各側面に関する位置が、前記端面凹部の前記各側面に関する位置に対応するように配置されていることとしても好適である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
まず図１を参照するに、固体インク、または相変化インクプリンタ１０は、上面１２および側面１４を有する外部筐体を含む。前面パネルディスプレイ画面１６等のユーザーインタフェース・ディスプレイはプリンタの状態およびユーザーコマンドに関する情報を表示する。ボタン１８その他の制御要素がユーザーインタフェース・ウインドウに隣接しているか、またはプリンタの他の位置にあって、ユーザーにプリンタとのインターフェースを提供する。印刷機構（図示せず）は筐体内に収容されている。インク供給システムは固体インクを印刷機構へ移送する。インク供給システムは筐体の上面の下側に収容されていてもよい。図２、３に示すように、筐体の上面はヒンジ付上部カバー２０を含み、開くとインク供給システムが現われる。
【００１３】
図示する特定のプリンタにおいて、インクアクセスカバー２０がインク充填リンケージ２２に取り付けられていて、プリンタインクアクセスカバー２０が持ち上げられた際にインク充填リンケージ２２がスライドしながら回動してインク充填位置へ入る。図２に示すように、インクアクセスカバー２０を開けばキー付開口部を備えたキープレート２６が露出する。各キー付開口部２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄは、固体インク供給システムの数個ある供給溝２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄのうち１個の挿入端までの通路に接続される（図２、３、４参照）。
【００１４】
図４を参照するに、各供給溝２８は特定の色のインクスティック３０を対応する溶融プレート３２へ移送すべく設計された縦長の供給溝である。第三の供給溝２８Ｃを図４、５に示すが、すべての供給溝は以下に述べる目的で同一である。特定の実施の形態における各供給溝には、定荷重バネ３６等の駆動力または要素により駆動されて個々のインクスティック３０を縦長供給溝２８の長手方向に、各供給溝の溶融端にある溶融プレート３２まで押し込む。図５は、インクアクセスカバー２０（図１、２）が閉じている場合の要素の配置を示すが、インク充填リンケージ要素がバネ３６を引っ張っている。バネの張力は、押圧ブロック３４を最後部のインクスティック（供給溝の挿入端に最も近いインクスティック）に押し付ける。
【００１５】
供給溝は挿入端から溶融端に至る長手方向寸法と、長さ寸法にほぼ垂直な横幅方向寸法を有する。供給溝は挿入端に挿入されたインクスティックを受容する。供給溝は図５に示すように、多数のインクスティックを供給溝に挿入できる十分な長手方向の長さを有する。各供給溝は溝の長手方向の長さ、すなわち供給方向に沿ってインクスティックを供給溝の溶融端にある対応する溶融プレートまで移送する。供給溝の溶融端は溶融プレートに隣接している。溶融プレートは固体インクスティックを液状に溶かす。溶けたインク３１は供給溝の溶融端と溶融プレートの間の間隙３３を通って、液体インク溜め内へ落滴する。
【００１６】
図６に、インクスティック本体からなるインクスティック３０を示す。インクスティック本体の形状はほぼ長方形であるが、他の形状であってもよいことは当業者には理解されよう。インクスティック本体は、注入成型、圧縮成型、その他適当な技術により形成することができる。図６に、プリンタの固体インク供給システムの供給溝内でインクスティック同士の並びが正しく揃った状態を維持できる性能を向上させる整列特徴を含むインクスティックの特定の実施の形態を示す。なお、図を見やすくするために、キープレート２６を通るキープレート開口部２４に対応する側面のキー形状を省いてインクスティックを示す。
【００１７】
図示する特定の実施の形態には、一般的な底面５２で表わされた底部と、ほぼ底面に平行である一般的な上面５４で表わされた上部を有するほぼ長方形のインクスティック本体が含まれる。一対の一般的な横方向の側端または側面５６が底面５２と上面５４を接続している。インクスティック本体の表面は平坦でなくてもよく、また互いに平行でも垂直でなくてもよい。しかし、そうであるものとして記述すれば、たとえ表面が３次元形状であっても、あるいは互いに傾いていても、視覚的に理解しやすいであろう。側面５６は平坦である必要はない。側面は、インクスティック本体の下部が上部より狭く、または上部が下部より狭くなるように階段状であってもよい。追加案または代替案として、側面５６はキー係合機能を提供すべく形成されていてもよい。キー状の側面は、キープレートのキー付開口部の横方向エッジに対応して、各キー付開口部と、そのキー付開口部を通って供給溝内へ挿入されようとする対応インクスティックとを一意的に合致させる。インクスティックはさらに第一の端面６１および第二の端面６２を含む。図示する特定の実施の形態において、第一および第二の端面は互いにほぼ平行であり、上面と底面の両方および側面にほぼ垂直である。しかし、後述するように、当業者は第一および第二の端面が必ずしも互いに平行である必要がないことを理解できよう。
【００１８】
図６、７を参照するに、第一および第二の端面６１、６２は、嵌め合い形状または嵌め合い要素７１、７２を提供する相補的な非平面形状または輪郭を有する。端面６１、６２のこれらの輪郭は、インクスティック本体の各端面に沿って上面と底面を結ぶ複数の線で規定することができる。第一の端面の輪郭は、第一の端面のフェースから伸びている１個以上の凸型嵌め合い要素７１を形成する。図示する実施の形態は、形状が合致して第一の端面の横方向の外側部分の対称位置に置かれた１対の要素７１を含む。図示する凸型嵌め合い要素は第一の端面の高さに沿って全体的に均一に伸びている。しかし、凸型嵌め合い要素７１は、第一の端面の高さに沿って分割されるか、あるいは第一の端面の高さの一部のみに沿って伸びるように構成してもよい。第二の端面は、第一の端面上の凸型嵌め合い要素７１の形状に相補的な形状を有する凹型嵌め合い要素７２を有する。したがって、１本のインクスティックの第一の端面上の凸型嵌め合い要素７１は、インクスティックが互いに隣接するとき（例えばインクスティックが供給溝２８にスタックされたとき）に、当該１本のインクスティックに隣接するインクスティックの第二の端面の凹型嵌め合い要素７２に嵌め合わせることができる。
【００１９】
ここで図８を参照するに、インク供給システムのインク供給溝２８内で隣接する２本のインクスティックを示す。第一のインクスティック３０Ａの第二の端面６２の輪郭の凹型嵌め合い要素７２は、第二のインクスティック３０Ｂの第一の端面６１上の輪郭の凸型嵌め合い要素７１と嵌まり合う。凸型嵌め合い要素７１および凹型嵌め合い要素７２の側面は互いに極めて良く合致するためインクスティック同士がずれなくなり、供給溝内でのインクスティックの傾き（ずれ）が減る。
【００２０】
インクスティックは、第一の端面６１を前側端面（最初に溶融プレート３２に会合する）として、あるいは第二の端面６２を前側端面として供給溝２８に配置することができる。
【００２１】
再び図２を参照するに、インクスティックの凸型および凹型嵌め合い要素７１、７２と合致すべくキー付開口部２４の周囲を形成することができる。従ってキー付開口部と嵌め合い要素を合わせることによりインクスティックの向きが制御でき、プリンタ操作者が常にインクスティックを正しい向きに挿入できるようになる。
【００２２】
次に図９を参照するに、輪郭が描かれた第一および第二の端面１６１、１６２を含むインクスティック１３０の別の実施の形態を示す。供給溝に挿入された状態でインクスティックを示すことにより、あるインクスティック１３０Ａの第二の端面１６２上の中心位置に一つ設けられた凹型嵌め合い要素１７２が、隣接するインクスティック１３０Ｂの第一の端面１６２上の凸型嵌め合い要素１７１と嵌まり合う様子を図解している。図９に示す実施の形態において、前面および背面の輪郭はそれぞれ前面および背面に沿って上面と底面を結ぶ複数のほぼ平行な直線で形成されているため、凸型および凹型嵌め合い要素１７１、１７２は、端面１６１、１６２の高さ全体に沿って伸びる。
【００２３】
図１０に、凸型嵌め合い要素５７１がインクスティック本体の端面５６１の高さ全体に沿って伸びていないインクスティックの実施の形態を示す。図示する凸型嵌め合い要素は端面５６１の上側部分においてその高さに沿って伸びている。同様に凸型嵌め合い要素を端面の下側部分に形成してもよい。対応する凹型嵌め合い要素５７２が第二の端面５６２の高さに占める割合は、凸型嵌め合い要素が第一の端面５６１上に占める割合と少なくとも同じである。第二の端面における凹型嵌め合い要素の高さを、凸型嵌め合い要素の高さより大きくてもよい。
【００２４】
図１１に、第一および第二の端面４６１、４６２がそれぞれ段差を有するまたは分割されているインクスティックの実施の形態を示す。凸型嵌め合い要素４７１の高さは第一の端面の少なくともセグメント４６１Ａにわたっている。対応する凹型嵌め合い要素４７２の高さは、第二の端面のセグメント４６２Ａの対応する部分を占める。図示する実施の形態において、端面４６１、４６２はそれぞれ内側部分の上方にある最も外側の部分により形成される。凸型および凹型嵌め合い要素は第一および第二の端面の最も外側のセグメントに形成されている。インクスティック用に分割された端面を提供する他の多くの構成も利用できる。さらに、凸型および凹型嵌め合い要素は、両方の端面の最も外側のセグメントに両方ともある必要はない。凸型および凹型嵌め合い要素は、インク供給溝におけるように、インクスティックが互いに隣接して置かれた場合に互いに嵌まり合う端面の他のセグメントに形成されていてもよい。各インクスティックに複数の嵌め合い要素を用いてもよい。
【００２５】
図１２に、嵌め合い要素としてさまざまな形状が想定できることを示す。一方の端面２６１上の凸型嵌め合い要素２７１の形状は、もう一方の端面上の凹型嵌め合い要素２７２の形状にほぼ対応して相補的である。そのように相補的な形状が嵌め合い能力を最大化し、インクスティックが互いにずれることが少なくなる。
【００２６】
図１３、１４に示すさらに別の実施の形態において、第一および第二の端面３６１、３６２の輪郭が、インクスティック最上部からインクスティック底部まで伸びる曲線で形成できることを示す。インクスティックの第一の端面３６１からの凸型嵌め合い要素３７１の高さは、第一の端面の上面から底面まで高さ全体を占めない。第二の端面３６２における凹型嵌め合い要素３７２の高さは第二の端面の高さ全体を占めていてもよいが、そうである必然性はない。凹型嵌め合い要素３７２は凸型嵌め合い要素３７１と少なくとも同程度の大きさであることにより、凹型嵌め合い要素は隣接するインクスティックの凸型嵌め合い要素を受容することができる。凹型嵌め合い要素３７２は、凸型嵌め合い要素３７１の位置に対応する、インクスティック本体の側面３５６と底面３５２に相対的な位置を有する。隣接するインクスティックの第一および第二の端面が互いに隣接する場合、隣接するインクスティックの底面はほぼ整列しており、隣接するインクスティックの側面もまたほぼ整列している。凹型および凸型嵌め合い要素の横方向の寸法はほぼ同じであり、そのため相互作用している嵌め合い要素はインクスティックの互いに相対的な大幅な移動を防ぐ。嵌め合い要素のサイズが精密であることで、隣接するインクスティック間の機械的噛み合いよりも、むしろ相対的な移動に対する摩擦抵抗を生み出す。さらに、嵌め合い要素は同じ端面から、１個以上の窪んだ部分および１個以上の突出した部分を含むように構成することができる。
【００２７】
ある場合には、インクスティックを多数の切片として成型加工し、インクスティックを供給溝に挿入する前にそれらの切片を組み立てるようにするのが便利であろう。このように多くの部分からなるインクスティックは、例えばインクスティックのサイズが、その形成処理の間に一貫してインクスティック本体が固まらない程度であれば、便利であろう。図１５を参照するに、インクスティック３０は、継ぎ目３５で互いに嵌り合う２個の切片３１Ａ、３１Ｂで形成されている。継ぎ目は、インクスティック本体を上面および底面５４、５３の間を通るほぼ垂直な切断線である。図示された実施の形態の継ぎ目はインクスティック本体の横方向の面５６と交差してインクスティックを長手方向の切片に分割する。インクスティックの第一の長手方向切片３１Ａは、凸型嵌め合い要素７１とともにインクスティック本体の第一の端面６１を含む。インクスティックの第二の長手方向切片３１Ｂは、凹型嵌め合い要素７２とともにインクスティック本体の第二の端面６２を含む。インクスティックの各切片は継ぎ目周囲セグメントを含む周囲を有する。２個のインクスティック・切片３１Ａ、３１Ｂの継ぎ目周囲部分は相補的形状をなす。継ぎ目周囲部分が接した状態で２個のインクスティック切片が合わせられると継ぎ目３５が形成される。
【００２８】
図示する継ぎ目３５は、インクスティックの一方の切片から突き出て、他方の切片の凹部に嵌め合わさる凸部を有する“パズルカット”形状となっている。プリンタの操作者がキープレート開口部２４を通して供給溝内へ組み立てられたインクスティックを差し込む際に、このような凸部と凹部の相互作用はインクスティックの２個の切片を保持するのに役立つ。図示するインクスティックの切片はほぼ同じ大きさである。しかし、他の実施の形態ではインクスティック切片の大きさが異なっていてもよい。さらに、インクスティックは２個より多くの切片を含んでいてもよい。継ぎ目はインクスティック本体の上部と底部のいずれか一方にあっても、インクスティック本体を横切って斜めに伸びていても、あるいはインクスティック本体に沿って長手方向を向いていてもよく、それにより継ぎ目はインクスティック本体の端面６１、６２と交差して、インクスティックを横方向の切片に分割する。継ぎ目がインクスティック本体の長手方向にあってインクスティック本体を横方向の切片に分割する実施の形態において、インクスティック本体の２個以上の切片が凸型嵌め合い要素７１のいくつかの面を含み、インクスティック本体の１個より多くの切片が凹型嵌め合い要素７２のいくつかの面を含んでいてよい。さらに、インクスティック本体の１個以上の切片が凸型嵌め合い要素７１および凹型嵌め合い要素７２両方の少なくとも一部を含んでいてよい。
【００２９】
製造上の配慮を含む各種の要因に依存して、コーナーやエッジが半径を有するか、または他の非鋭利な形状であってもよいことは当業者には理解されよう。当業者は、本明細書を精読したならば、本発明の概念から逸脱することなく、嵌め合い要素の形状と構成を含む、インクスティックの形状にさまざまな変更を加えてもよいことを認識することができるであろう。例えば、異なる個数の嵌め合い要素がインクスティックの端面に含まれていてもよい。インクスティックの形状は立方体でなくてもよい。ある特定の条件下では、嵌め合い要素はインクスティックの互いに相対的な長手方向の動きを制約する必要がない。インクスティックの端面の大部分また全部を用いてインクスティックに嵌め合い形状を提供してもよい。従って、添付の請求項は上述の特定の実施の形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】相変化プリンタをプリンタ上部カバーが閉じた状態で示す透視図である。
【図２】相変化プリンタのインクアクセスカバーが開いた状態で、固体インクスティックが供給溝に充填される位置にある様子を示す、上部の拡大部分透視図である。
【図３】固体インクスティック供給システムのカバーが一部閉じた状態で示す、図１のプリンタ上部の拡大部分透視図である。
【図４】図２の線４−４に沿って切断した、固体インク供給システムの供給溝の側面断面図である。
【図５】インクスティックが供給溝に挿入されてインク充填リンケージが閉じた状態で示す、図４の供給溝の側面断面図である。
【図６】インクスティックの一実施の形態の透視図である。
【図７】図６のインクスティックの平面図である。
【図８】インク供給システムの供給溝内で隣接する２本のインクスティックの平面図である。
【図９】本発明の態様の第二の実施の形態における隣接する２本のインクスティックの平面図である。
【図１０】インクスティックの別の実施の形態の透視図である。
【図１１】インクスティックのさらに別の実施の形態の透視図である。
【図１２】インクスティックの別の実施の形態の平面図である。
【図１３】インクスティックのさらに別の実施の形態の透視図である。
【図１４】図１３のインクスティックの平面図である。
【図１５】インクスティックのさらに別の実施の形態の透視図である。
【符号の説明】
１０相変化インクプリンタ、１２上面、１４側面、１６前面パネルディスプレイ画面、１８ボタン、２０インクアクセスカバー、２２インク充填リンケージ、２４Ａ〜２４Ｄキー付開口部、２６キープレート、２８Ａ〜２８Ｄ供給溝、３０インクスティック、３１溶けたインク、３１Ａ〜３１Ｂインクスティック切片、３２溶融プレート、３４押圧ブロック、３５継ぎ目、３６バネ、３３間隙、５２底面、５４上面、５６側面、６１〜６２端面、７１凸型嵌め合い要素、７２凹型嵌め合い要素、１３０インクスティック、１５４上面、１６１〜１６２端面、１７１凸型嵌め合い要素、１７２凹型嵌め合い要素、２３０インクスティック、２５４上面、２６１〜２６２端面、２７１凸型嵌め合い要素、２７２凹型嵌め合い要素、３３０インクスティック、３５２底面、３５４上面、３５６側面、３６１〜３６２端面、３７１凸型嵌め合い要素、３７２凹型嵌め合い要素、４３０インクスティック、４６１〜４６２端面、４６１Ａ〜４６２Ａ端面のセグメント、４６１Ｂ〜４６２Ｂ端面のセグメント、４７１凸型嵌め合い要素、４７２凹型嵌め合い要素、５３０インクスティック、５６１〜５６２端面、５７１凸型嵌め合い要素、５７２凹型嵌め合い要素。

Claims

相変化インクジェットプリンタの固体インク供給システムで利用するインクスティックであって、
前面と背面を有するインクスティック本体を含み、
前記前面は前部の非平面輪郭を有し、
前記背面は後部の非平面輪郭を有し、
前記前部および後部非平面輪郭は相互に相補的であることを特徴とするインクスティック。
前記本体はさらに対向する上面および底面を有し、
前記前面および背面は前記上面および底面を接続し、
前記前部輪郭は、前記前面に沿って上面と底面を結ぶ凸型嵌め合い要素であることを特徴とする請求項１に記載のインクスティック。
前記後部輪郭は、前記背面に沿って前記上面と前記底面を結ぶ凹型嵌め合い要素であることを特徴とする請求項２に記載のインクスティック。
前記本体はさらに対向する二つの側面を有し、前記凸型嵌め合い要素と前記凹型嵌め合い要素とは、前記凸型嵌め合い要素の各側面に関する位置が、前記凹型嵌め合い要素の前記各側面に関する位置に対応するように配置されていることを特徴とする請求項３に記載のインクスティック。
相変化インクジェットプリンタの固体インク供給システムで利用するインクスティックであって、
対向する第一および第二の端面を有する本体と、
前記第一および第二の端面にそれぞれ設けられる第一の嵌め合い要素と第二の嵌め合い要素とを含み、
前記第一の嵌め合い要素を含む前記第一の端面の形状と、前記第二の嵌め合い要素を含む前記第二の端面の形状とが相補的な嵌め合い形状であることを特徴とするインクスティック。
相変化インクジェットプリンタの固体インク供給システムで利用するインクスティックであって、
対向する第一および第二の端面を有するインクスティック本体を含み、
前記第一の端面は前記第一の端面から突出する少なくとも一つの端面凸部を有し、
前記第二の端面は前記第二の端面内に窪んだ少なくとも一つの端面凹部を有し、
前記端面凸部を含む前記第一の端面の形状と、前記端面凹部を含む前記第二の端面の形状とが相補的な嵌め合い形状であることを特徴とするインクスティック。
前記本体はさらに対向する二つの側面を有し、
前記端面凸部と端面凹部とは、前記端面凸部の前記各側面に関する位置が、前記端面凹部の前記各側面に関する位置に対応するように配置されていることを特徴とする、請求項６に記載のインクスティック。