KR101210238B1 - 코딩된 마크를 갖는 고체 잉크 스틱을 형성하는 방법 - Google Patents

코딩된 마크를 갖는 고체 잉크 스틱을 형성하는 방법 Download PDF

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Abstract

잉크 스틱 제조 방법이 제공된다. 이 방법은 상 변화 잉크 조성물의 잉크 스틱 본체를 형성하는 것을 포함한다. 형성 이후, 잉크 스틱 본체는 마킹 스테이션으로 이송된다. 마킹 스테이션에서, 마킹 조성물은 잉크 스틱 본체의 표면상에 코딩된 마크를 형성하도록 잉크 스틱 본체의 표면에 적용된다. 마킹 조성물은 잉크 스틱 본체를 형성하기 위해 사용된 동일한 상 변화 잉크 조성물로 구성된다.
잉크 스틱, 상 변화, 잉크 조성물, 마킹 스테이션, 마킹 조성물, 코딩, 마크

Description

코딩된 마크를 갖는 고체 잉크 스틱을 형성하는 방법{METHOD OF FORMING SOLID INK STICK WITH CODED MARK}
본 발명은 일반적으로 상 변화 잉크 제트 프린터, 이런 잉크 제트 프린터에 사용되는 고체 잉크 스틱 및 이런 잉크 스틱을 제조하기 위해 사용되는 방법에 관한 것이다.
고체 잉크 또는 상 변화 잉크 프린터는 통상 펠릿 또는 잉크 스틱으로서, 고체 형태의 잉크를 수용한다. 고체 잉크 펠릿 또는 잉크 스틱은 공급 경사로(shute)에 배치되고, 공급 메커니즘이 고체 잉크를 가열기 조립체로 전달한다. 고체 잉크 스틱은 공급 경사로를 통해, 가열기 조립체 내의 가열기 판을 향해 중력 공급, 벨트 구동 또는 스프링에 의해 압박된다. 가열기 판은 판에 충돌하는 고체 잉크를 액체로 용융시키며, 이 액체가 기록 매체상으로의 분사를 위해 인쇄 헤드로 전달된다.
컬러 인쇄를 위한 상 변화 잉크는 통상적으로, 상 변화 잉크 호환성 착색제와 조합된 상 변화 잉크 캐리어 조성물을 포함한다. 컬러 프린터는 통상적으로 4개 색상의 잉크를 사용한다(옐로우, 시안, 마젠타 및 블랙). 이들 착색된 잉크는 단일 염료 또는 염료의 혼합물을 사용하여 얻어진다. 예로서, 마젠타는 솔벤트 레드 다이(Solvent Red Dye)의 혼합물을 사용하여 얻어질 수 있거나, 합성 블랙은 복수의 염료를 혼합함으로써 얻어질 수 있다. 적절한 캐리어 재료는 파라핀, 미소결정 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 에스테르 왁스, 지방산 및 기타 왁스형 재료, 지방 아미드 함유 재료, 설폰아미드 재료, 다양한 천연 원천(예로서, 톨 오일 로진 에스테르)으로부터 제조된 수지성 재료 및 복수의 합성 수지, 올리고머, 폴리머 및 공중합체를 포함한다.
고체 잉크 기술에서 당면한 한가지 문제점은 잉크 스틱이 사용되는 이미징 장치와 잉크 스틱의 정확한 탑재 및 호환성을 보증하기 위한 잉크 스틱의 구별 및 식별이다. 공급 채널 내의 잘못된 색상의 잉크 스틱, 다른 고체 잉크 프린터를 위한 용도의 잉크 스틱, 부적격 잉크의 사용 등은 이미지 품질에 영향을 미치거나, 심지어 고체 잉크 이미징 장치를 손상시킬 수 있다. 종전에 공지된 상 변화 잉크 시스템에서, 잉크 스틱의 구별 및 식별은 잉크 스틱의 외부면에 키이결합(keying) 특징부를 제공함으로써 달성되었다. 키이 탑재부의 대응 키이 장소는 프린터의 공급 채널 내에 부적합한 키이 스틱이 삽입되는 것을 방지하도록 작용되었다.
다양한 가격 및 색상표 선호도를 갖는 세계 시장은 거의 동일한 크기/형상 잉크 및/또는 잉크 포장을 갖는 복수의 잉크 유형이 시장에 동시에 존재할 수 있는 상황을 형성하였다. 따라서, 잉크 스틱은 실질적으로 동일해 보이지만, 실제로는 예로서, 시장 가격 또는 색상표 같은 인자로 인해 다른 상 변화 인쇄 시스템을 위한 것일 수 있다. 존재할 수 있는 광범위한 잉크 스틱 구조, 판매 전략, 가격 등으로 인해, 단지 적절한 잉크만이 프린터에 수용되도록 잉크 스틱을 구별하기 위해서는 물리적 키이 결합을 넘어서는 식별 방법을 필요로 한다. 그러나, 잉크 스틱에 종래의 라벨 또는 태그 메커니즘을 추가하는 것은 비실용적이며, 그 이유는 태그 메커니즘이 상 변화 잉크 이미징 장치 또는 이것이 적용되는 잉크 조성물과 비호환적이어서 잉크 오염, 인쇄 헤드 폐색 등을 초래할 수 있기 때문이다.
잉크 스틱이 구별될 수 있는 경로를 증가시키는 잉크 스틱 제조 방법을 보다 상세히 후술한다. 이 방법은 상 변화 잉크 조성물의 잉크 스틱 본체를 형성하는 것을 포함한다. 형성 이후, 잉크 스틱 본체는 마킹 스테이션으로 이송된다. 마킹 스테이션에서, 마킹 조성물이 잉크 스틱 본체의 표면에 적용되어 잉크 스틱 본체의 표면상에 코딩된 마크를 형성한다. 마킹 조성물은 잉크 스틱 본체를 형성하기 위해 사용되는 동일한 상 변화 잉크 조성물로 구성된다.
이 방법은 종전의 알려진 스틱보다 다양한 구별을 지원하는 상 변화 잉크 프린터에 사용하기 위한 잉크 스틱을 제조한다. 잉크 스틱은 상 변화 잉크 프린터의 공급 채널 내에 결합되도록 구성된 잉크 스틱 본체를 포함하며, 이 본체는 코딩된 마크가 적용되어 있는 외부면을 갖는다. 코딩된 마크는 이미징 장치 제어 시스템에 다양한 제어/속성 정보를 전달하기 위한 지표의 코딩된 패턴을 포함한다. 잉크 스틱 본체 및 코딩된 마크는 동일한 상 변화 잉크 조성물로 형성된다.
다른 양태에서, 코딩된 마커를 갖는 고체 잉크 스틱을 형성하기 위한 시스템은 상 변화 잉크 조성물의 고체 잉크 스틱을 형성하기 위한 형성 스테이션과, 잉크 스틱 본체의 표면상에 코딩된 마크를 형성하기 위해 고체 잉크 스틱의 표면에 마킹 조성물을 적용하는 마킹 스테이션을 포함한다. 코딩된 마크는 고체 잉크 스틱에 관련한 다양한 제어 정보를 인코딩한다. 마킹 조성물은 잉크 스틱을 형성하기 위해 사용된 동일한 상 변화 잉크 조성물로 구성된다.
다른 양태에서, 상 변화 잉크 프린터에 사용하기 위한 잉크 스틱은 상 변화 잉크 이미징 장치의 공급 채널 내에 결합되도록 구성된 잉크 스틱 본체를 포함한다. 잉크 스틱 본체는 잉크 스틱 본체의 외부면에 적용된 코딩된 마크를 갖는다. 코딩된 마크는 이미징 장치 제어 시스템에 다양한 제어 정보를 전달하기 위한 지표의 코딩된 패턴을 포함한다. 잉크 스틱 본체 및 코딩된 마크는 동일한 상 변화 잉크 조성물로 형성된다.
본 발명에 따른 잉크 스틱 제조 방법에 의하면 잉크 스틱이 구별될 수 있는 경로를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 실시예의 포괄적 이해를 위해, 도면을 참조한다. 도면에서, 전반적으로 동일 참조 번호는 동일 요소를 나타내기 위해 사용된다.
도 1은 고체 잉크 또는 상 변화 잉크 프린터(10)를 도시하며, 이는 상단면(12)과 측면(14)을 구비하는 외부 하우징을 포함한다. 전면 패널 디스플레이 스크린(16) 같은 사용자 인터페이스는 프린터의 상태와 사용자 명령에 관련한 정보를 표시한다. 버튼(18) 또는 프린터의 동작을 제어하기 위한 다른 제어 요소는 전면 패널 디스플레이 스크린에 인접하거나, 프린터상의 다른 위치에 존재할 수 있다. 잉크 제트 인쇄 메커니즘(미도시)은 하우징 내측에 수납된다. 잉크 공급 시스템은 잉크를 인쇄 메커니즘에 전달한다. 잉크 공급 시스템은 프린터 하우징의 상단면 아래에 수납된다. 하우징의 상단면은 잉크 공급 시스템에 대한 조작자 접근로를 제공하기 위해 도 2에 도시된 바와 같이 열려지는 힌지식 잉크 억세스 덮개(20)를 포함한다.
도 2는 그 잉크 억세스 덮개(20)가 상승되어 잉크 스틱 공급 조립체 또는 잉크 탑재기와 잉크 탑재 연동부 요소(22)를 드러내고 있는 프린터(10)를 예시한다. 도시된 특정 프린터에서, 잉크 억세스 덮개(20)는 프린터 잉크 억세스 덮개(20)가 상승될 때, 잉크 탑재 연동부(22)가 미끄러지고, 잉크 탑재 위치로 피봇하도록 잉크 탑재 연동부 요소(22)에 부착되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 잉크 탑재부는 키이형 개구(24)를 갖는 키이 판(26)을 포함한다. 각 키이형 개구(24A, 24B, 24C, 24D)는 잉크 탑재부의 복수의 개별 공급 채널(28) 중 하나의 삽입 단부에 대한 접근로를 제공한다(도 3 참조).
도 3을 참조하면, 대표적 공급 채널(28A)과 같은 각 공급 채널은 대응 용융 판(32)에 특정 색상의 잉크 스틱(30)을 전달하도록 설계된 길이방향 공급 채널이다. 비록, 제1 공급 채널(28A)이 도 3에 도시되어 있지만, 모든 공급 채널은 하기의 설명에 대하여 동일하다. 예시된 특정 실시예의 각 공급 채널은 하나 이상의 잉크 스틱을 삽입부로부터 공급 채널의 용융 단부로 이동시키기 위한 구동 메커니즘을 포함한다. 구동 메커니즘은 각 공급 채널의 용융 단부에 존재하는 용융 판(32)을 향해 길이방향 공급 채널의 길이를 따라 개별 잉크 스틱(30)을 추진하도록 일정한 힘의 스프링(36)에 의해 구동되는 푸시 블록(34)을 포함할 수 있다. 예시된 실시예에서, 일정한 힘의 스프링(36)은 실질적 수직축을 따라 그 표면이 배향되어 있는 평판 스프링일 수 있다. 다른 실시예에서, 공급 채널은 실질적으로 수직으로 배향되고, 그래서, 중력이 공급 채널의 용융 단부로 잉크 스틱을 공급하기 위한 동기력을 제공할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 구동 메커니즘은 회전하는 벨트가 사용되어 공급 채널을 따라 잉크 스틱을 이동시키는 벨트 구동 시스템을 포함할 수 있다.
공급 채널은 삽입 단부로부터 용융 단부까지 길이방향 치수를 가지며, 길이방향 치수에 실질적으로 수직인 측방향 치수를 갖는다. 공급 채널은 삽입 단부에 삽입된 잉크 스틱을 수용한다. 공급 채널은 복수의 잉크 스틱이 공급 채널 내에 삽입될 수 있는 충분한 길이방향 길이를 갖는다. 각 공급 채널은 길이방향 길이 또는 채널의 공급 방향을 따라 공급 채널의 용융 단부의 대응 용융 판으로 잉크 스틱을 전달한다. 공급 채널의 용융 단부는 용융 판에 인접한다. 용융 판은 고체 잉크 스틱을 액체 형태로 용융한다. 용융된 잉크는 공급 채널의 용융 단부와 용융 판 사이의 간극(33)을 통해 액체 잉크 저장부(미도시)로 적하한다.
잉크 탑재부 내에 사용하기 위한 예시적 고체 잉크 스틱(30)이 도 4에 예시되어 있다. 잉크 스틱은 저면(52) 및 상단면(54)을 갖는 3차원 잉크 스틱 본체를 포함한다. 특히 예시된 저면(52) 및 상단면(54)은 서로 실질적으로 평행하지만, 이들은 다른 윤곽 또는 상대적 관계를 취할 수 있다. 잉크 스틱 본체의 표면은 평탄 할 필요는 없으며, 이들이 서로 평행하거나 수직일 필요도 없다. 그러나, 이 표면이 3차원의 모습을 가지거나 서로에 관하여 각질 수 있다 하더라도, 이들 설명은 독자를 시각적으로 돕기 위한 것이다. 또한, 잉크 스틱 본체는 측면(56)과 단부면(61, 62) 같은 복수의 측방향 말단을 갖는다. 예시된 실시예는 두개의 단부면(61, 62)과 두개의 측방향 측면(56)을 포함하는 4개의 측면을 포함한다. 측방향 측면(56)의 기본 요소는 실질적으로 서로 평행하며, 상단 및 저면(52, 54)에 실질적으로 수직이다. 단부면(61, 62)은 또한, 기본적으로 서로 실질적으로 평행하며, 상단 및 저면과 측방향 측면에 실질적으로 수직이다. 단부면(61)은 공급 채널의 단부의 용융 판에 최초 접촉하는 선도 단부면이다. 단부면(62)은 추종 단부면이다.
잉크 스틱 본체는 4개가 아닌 복수의 측면을 가질 수 있다. 예로서, 잉크 스틱 본체는 3개, 5개 또는 실질적으로 임의의 수의 측면을 가지도록 형성될 수 있다. 이들 측면은 길이가 동일할 필요가 없으며, 잉크 본체가 측방향 또는 수직방향 무게 중심에 대하여 대칭적일 필요도 없다. 잉크 본체는 또한 정육면체나 입방체 이외의 형상으로 형성될 수 있다. 예로서, 잉크 스틱은 타원형 수평 단면 형상, 복수의 직선 선형 측부를 갖는 형상 또는 심지어 곡선과 직선 측면의 조합을 가질 수 있다. 다른 형상에서, 잉크 스틱 본체는 굴곡된 표면을 가질 수 있다. 예로서, 잉크 스틱 본체는 원통형 형상을 가질 수 있으며, 공급 채널의 길이방향 공급 방향에 평행, 공급 채널의 측방향 치수에 평행 또는 길이방향 공급 방향 및 측방향 치수(수직) 양자 모두에 수직인 원통체 축을 가질 수 있다.
잉크 스틱 본체는 상 변화 잉크 캐리어 조성물과 상 변화 잉크 호환성 착색제를 포함하는 상 변화 잉크 조성물로 구성된다. 조성물은 통상적으로, 실온에서 고체이며, 용융된 잉크를 기판에 적용하기 위해 사용되는 인쇄 장치비의 동작 온도 미만의 융점을 가진다. 일 실시예에서, 일련의 착색된 상 변화 잉크는 호환성 감산 주 착색제와 잉크 캐리어 조성물을 조합함으로써 형성될 수 있다. 감산 주 착색 상 변화 잉크는 4개 성분 염료, 즉, 시안, 마젠타, 옐로우 및 블랙을 포함할 수 있지만, 잉크는 이들 4 색상에 한정되지 않는다. 이들 감산 주 착색 잉크는 단일 염료 또는 염료의 혼합물을 사용하여 형성될 수 있다. 예로서, 마젠타는 솔벤트 레드 다이의 혼합물을 사용하여 얻어질 수 있거나, 합성 블랙은 복수의 염료를 혼합함으로써 얻어질 수 있다. 적절한 캐리어 재료는 파라핀, 미소결정 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 에스테르 왁스, 지방산 및 기타 왁스형 재료, 지방 아미드 함유 재료, 설폰아미드 재료, 다양한 천연 원천(예로서, 톨 오일 로진 및 로진 에스테르)으로부터 제조된 수지성 재료, 및 복수의 합성 수지, 올리고머, 폴리머 및 공중합체를 포함한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 고체 잉크 스틱은 이미징 장치의 제어 시스템에 정보를 전달하기 위해 잉크 스틱 본체의 표면상에 하나 이상의 코딩된 마커(90)를 추가로 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 마커(90)는 바코드 같은 선, 점 또는 심볼의 코딩된 패턴을 포함할 수 있다. 마커(90)는 시리얼 넘버, 식별 코드 또는 기타 지수 메커니즘, 잉크 스틱의 원산지, 잉크 스틱 조성, 제조 일자, 스톡 킵핑 유닛(SKU) 번호 등 같은 잉크 스틱을 식별하는 정보를 포함할 수 있다. 마커는 이미징 장치 캘리브레이션 정보, 암호화 또는 비암호화 데이터, 로고 및 기타 그래픽들 같은 다양한 정보를 수록하기 위해 사용될 수 있다.
비록, 마커가 잉크 스틱의 하나 이상의 표면 또는 임의의 표면상에 형성될 수 있지만, 도 4의 실시예에서, 코딩된 마커(90)는 잉크 스틱(30)의 상단면(54)상에 도시되어 있다. 잉크 스틱(30)상에 배치될 수 있는 마커(90)의 수 및 위치는 잉크 탑재부의 센서 배치 옵션 및 잉크 스틱의 형상에 의해서만 제한된다. 부가적으로, 마커(90)는 예로서, 잉크 스틱의 외부면의 리세스 또는 인서트 부분 같은 취급 손상이 잉크 탑재부와의 센서 인터페이스에 쉽게 영향을 미치지 않을 수 있는 잉크 스틱의 외부면상의 위치에 유리하게 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 정보는 코딩된 마커(90)에 의해 표시될 적어도 하나의 고유 식별자 또는 코드워드를 선택하고, 선택된 코드워드(들)에 대응하는 신호의 코딩된 패턴을 생성하도록 코딩된 마커를 구성함으로써 마커(90) 내에 인코딩될 수 있다. 예로서, 표준 바코드 인코딩 체계 등을 포함하는 임의의 적절한 인코딩 체계가 마커에 데이터를 수록하기 위해 이행될 수 있다. 코드 워드는 하나 이상의 값, 영숫자 문자, 심볼 등을 포함할 수 있으며, 이는 이미징 장치 제어 시스템에 의한 효능과 연계될 수 있다. 코드 워드는 잉크 스틱에 관련된 제어 및/또는 속성 정보를 나타내도록 할당될 수 있다. 코드 워드는 이미징 장치 제어 시스템에 의해 판독되고, 제어 시스템에 의해 다양한 방식으로 사용될 수 있는 잉크 스틱에 관련한 제어 및/또는 속성 정보로 변환될 수 있다. 제어 시스템은 예로서, 데이터베이스나 표 같은 데이터 구조에 저장된 데이터를 억세스하기 위한 참조 키이로서 이 코드 워드를 사용할 수 있다. 데이터 구조 내에 저장된 데이터는 각 코드 워드에 대응하는 연계된 정보를 갖는 복수의 가능한 코드 워드를 포함할 수 있다.
도 4의 실시예에서, 마커(90)는 잉크 스틱 본체(30)를 형성하는 동일한 상 변화 잉크 조성물로 구성된다. 잉크 스틱 본체를 잉크 스틱 자체와 동일한 재료로 마킹함으로써, 스틱은 이물질을 사용한 잉크 스틱의 "태그 형성"과 연계된 단점 없이 마킹될 수 있다. 예로서, 상술한 바와 같이, 비호환성 잉크 조성물, 라벨, 자기 잉크 스트립 등을 사용한 잉크의 "태그 형성"은 소위 태그가 인쇄 제트를 폐색, 잉크 및/또는 잉크 전달 시스템의 오염 등 같은 동작과 간섭하지 않게 되는 것을 보증하기 위한 부가적인 처리를 필요로할 수 있기 때문에, 이미징 처리에 대해 취급상의 문제를 제공한다. 상 변화 잉크 조성물로 구성된 마커(90)의 적용을 위한 적절한 방법은 인쇄, 분무, 스탬핑 등을 포함한다.
코딩된 마커(90)는 키이 결합 배향 및 정렬 특징부와 조합하여 사용될 수 있다. 이러한 광학적 및 기계적 특징부의 조합은 잉크 스틱 식별을 위한 복수의 메커니즘을 제공할 수 있다. 대안적으로, 키이결합 특징부에 대한 대안으로서 식별 및 인증 목적을 위해 사용되는 코딩된 마커가 사용될 수 있다. 키이결합 특징부 없이 잉크 스틱을 형성하는 것은 잉크 스틱 내의 식별 특징부를 형성하기 위한 특수한 장비를 필요로하지 않고, 색상 및/또는 프린터 형태에 무관하게 실질적으로 모든 잉크 스틱이 균일한 형성으로 형성될 수 있기 때문에, 제조 공정을 단순화할 수 있다.
잉크 스틱 본체 표면으로부터 마커(90)를 구별하기 위해, 마커(90)는 마커의 광학적 특성이 마커가 적용되는 배경 재료(즉, 잉크 스틱 본체)와는 다른 방식으로 적용될 수 있다. 일 실시예에서, 마커는 예로서, 인쇄, 분무, 롤링, 스탬핑 등에 의해, 마커 또는 마커의 일부가 잉크 스틱 본체의 마킹되지 않은 부분과는 다르게 광을 반사하도록 적용될 수 있다. 예로서, 마커는 마킹된 영역이 도 5에 도시된 바와 같이, 마커가 적용되는 잉크 스틱의 표면에 대하여 미소하게 융기되도록 적용될 수 있다. 마커의 융기된 영역은 마킹 조성물의 단일층으로서 형성되거나, 대안적으로, 융기된 마크는 적용된 마크의 상대적 두께를 증가시키기 위해 복수의 층으로 마커를 적용함으로써 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 마커(90)의 본 실시예에 의해 생성된 코딩된 신호 패턴이 마커의 가시적 높이로부터 반사되는 광의 신호 강도에 대응할 수 있다. 다른 실시예에서, 마커는 마킹된 영역이 잉크 스틱 본체의 마킹되지 않은 영역과는 다른 표면 구조를 갖는 방식으로 적용될 수 있다. 마킹된 영역의 표면 구조는 잉크 스틱 본체의 표면 처리되지 않은 영역과는 다르게 광을 산란할 수 있는 임의의 표면 구조일 수 있다.
또 다른 실시예에서, 잉크 스틱 본체로부터 마커의 구별은 잉크 스틱에 대한 마커의 적용 이전, 도중 또는 이후 코딩된 마크를 형성하도록 사용되는 상 변화 잉크 조성물을 처리함으로써 달성될 수 있다. 예로서, 마크의 적용 이후, 마크를 형성하기 위해 사용된 잉크 조성물의 경화 또는 건조를 제어함으로써, 잉크 스틱 본체에 대한 마크의 외관의 구별이 달성될 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 코딩된 마크는 잉크 스틱 본체상으로 용융된 상 변화 잉크 조성물을 방출하는 상 변화 잉크 제트 프린터에 의해 적용될 수 있다. 코딩된 마크를 형성하기 위해 사용되는 이 상 변화 잉크 조성물은 표면상에 분사되는 액체 형태로 용융되기 이전에 고체 형태일 수 있다. 용융된 상 변화 잉크 조성물이 유지되는 온도를 제어함으로써, 방출된 잉크는 다양한 표면 구조 또는 광학 특성을 나타내는 마크를 생성할 수 있다. [구별을 향상시키기 위해 마킹 조성물의 처리에 관한 임의의 부가적인 정보가 여기에 포함될 수 있다.]
일 실시예에서, 잉크 스틱(30)은 잉크 스틱 본체가 예로서, 몰딩, 압출 등에 의해 형성되고, 그후, 잉크 스틱 본체의 표면에 마커가 적용되는 제2 스테이지로 처리되는 2 단계 공정을 사용하여 형성될 수 있다. 물론, 예로서, 마커를 잉크 스틱을 형성하기 위해 사용되는 제조 몰드에 통합함으로써, 코딩된 마커를 갖는 잉크 스틱을 형성하도록 단일 스테이지 제조 프로세스가 구현될 수 있다. 그러나, 본 실시예에서, 마커의 변형예의 수 및 이에 따른 가능한 코드 변형예의 수는 잉크 스틱을 제조하기 위해 사용될 수 있는 다양한 몰드의 수에 의해 제한된다. 2 단계 제조 공정을 사용함으로써, 마크의 변형예의 수가 증가되어 기존에 알려진 것보다 현저히 많은 수의 코딩된 마커의 변형예를 가능하게 할 수 있다.
이제, 도 6을 참조하면, 도 4에 도시된 바와 같은 마커(90)를 갖는 잉크 스틱을 제조하도록 동작할 수 있는 시스템(100)의 예시적 개략도가 도시되어 있다. 시스템(100)은 잉크 스틱 본체를 형성하기 위한 잉크 스틱 형성 스테이션(104)과 형성 이후 잉크 스틱 본체에 마커를 적용하기 위한 마킹 스테이션(108)을 포함한다. 형성 스테이션(104)은 임의의 적절한 잉크 스틱 제조 방법을 이행할 수 있다. 일 실시예에서, 형성 섹션(104)은 성형된 용기 및 흐름 충전 프로세스를 포함한다. 본 실시예에서, 성분 염료 및 캐리어 조성물은 먼저 혼합되고, 그후, 액체 상태로 가열되고, 원하는 최종 잉크 스틱 형상에 대응하는 내부 형상을 갖는 용기 내로 부어진다.
잉크 스틱 본체가 형성되고 나면, 잉크 스틱 본체는 이송 시스템(110)에 의해 코딩된 마커의 적용을 위한 마킹 스테이션으로 이송된다. 예로서, 컨베이어 벨트 시스템 같은 임의의 적절한 장치 또는 방법이 형성 스테이션(104)으로부터 마킹 스테이션(108)으로 잉크 스틱을 이송하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 잉크 스틱의 형성은 마킹 스테이션으로의 이송을 위한 근접한 시간 또는 위치를 필요로 하지는 않는다는 것을 이해하여야 한다. 예로서, "블랭크" 또는 비마킹 잉크 스틱이 다른 위치 또는 다른 시간에 미리 제조되고, 마커(90)의 적용을 위한 마킹 스테이션으로 획득 및/또는 이송될 수 있다. 부가적으로, 잉크 스틱은 마킹 스테이션(108)으로의 이송 이전 또는 이후에, 다양한 다른 프로세스들 및/또는 마킹 절차들을 받을 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예로서, 후술된 마킹 스테이션은 잉크 스틱상에 존재하는 마크를 증대시키기 위해 또는 부가적인 마크를 적용하기 위해 사용될 수 있다.
이제, 도 7을 참조하면, 고체 잉크 스틱(30)에 코드 마커를 적용하도록 동작할 수 있는 마킹 스테이션(108)의 예시적 개략도가 도시되어 있다. 본 실시예에서, 마킹 스테이션(100)은 컨베이어(114)를 포함한다. 컨베이어(114)는 스테이션(108)을 통해 하나 이상의 잉크 스틱(30)을 이송하기 위한 하나 이상의 컨베이어 벨트를 포함할 수 있다. 임의의 적절한 장치 또는 방법이 마킹 스테이션을 통해 잉크 스틱을 이송하기 위해 사용될 수 있다. 컨베이어(114)는 잉크 스틱 제조 프로세스 내의 스테이션간에 연속적인 경로를 형성하는 일련의 별개의 컨베이어 벨트로 구성된 컨베이어 시스템의 일부일 수 있다.
마킹 스테이션(108)은 잉크 스틱 본체의 표면상에 코딩된 마크를 형성하도록 잉크 스틱 본체(30)의 표면에 마킹 조성물을 적용하도록 구성된다. 마킹 조성물은 잉크 스틱 본체를 형성하기 위해 사용되는 동일한 상 변화 잉크 조성물로 구성된다. 동일한 상 변화 잉크 조성물을 포함하는 마킹 조성물은 예로서, 인쇄, 분무, 스탬핑 등 같은 대상물의 표면에 상 변화 잉크를 적용하도록 동작할 수 있는 임의의 적절한 장치 또는 방법을 사용하여 적용될 수 있다.
일 실시예에서, 코딩된 마크는 상 변화 잉크 제트 인쇄에 의해 마킹 스테이션(108)에서 잉크 스틱에 적용된다. 본 실시예에서, 마크 적용 스테이션은 화살표 P의 방향으로 컨베이어(114)에 의해 이송되는 잉크 스틱 본체(30)상에 코딩된 마크를 인쇄하도록 배열된 상 변화 잉크 제트 장치(118)를 포함한다. 잉크 제트 장치(118)는 장착부(120)상에 지지된다. 상 변화 잉크 제트 장치(118)는 잉크 스틱 본체(30)를 형성하기 위해 사용되는 동일한 상 변화 잉크 조성물로 구성된다. 마킹 조성물은 고체 스틱 형태일 수 있다. 조성물은 잉크 스틱 본체에 잉크를 적용하기 위해 상 변화 잉크 제트 장치 내에서 제어된 형태로 잉크 스틱을 용융시킴으로써 고체로부터 액체로 변경된다. 용융된 잉크 조성물은 액체 형태로 잉크 조성물을 유지하기 위해 필요한 상승된 온도에서 저장부 내에 액체 형태로 수납된다. 액화된 잉크 조성물은 그후, 저장부로부터 취출되고, 잉크 스틱 본체(30)가 마킹 스테이션(118) 내의 위치에 있을 때 적용된다.
마킹 스테이션(108)은 마킹 스테이션(108)에 코딩된 마크(90)에 대응하는 패턴 데이터를 제공하기 위한 입력 장치(124)를 포함할 수 있다. 입력 장치(124)는 마킹 스테이션(124)에 패턴 데이터를 통신하는 것에 부가하여, 또한, 데이터를 위한 영구적 저장부를 제공할 수 있는 디스크 드라이브일 수 있다. 입력 장치(124)는 또한, 키보드, 조이스틱, 광 펜, 테이프 드라이브, 지역 네트워크(LAN) 장치 또는 마킹 스테이션(124)에 패턴 데이터를 제공할 수 있는 임의의 다른 장치일 수 있다. 일 실시예에서, 인코더 소프트웨어가 잉크 스틱에 관련한 제어 및/또는 식별 데이터를 인쇄를 위해 적절한 바코드 또는 코딩된 마크의 이미지로 변환하기 위해 사용될 수 있다.
사용시, 코딩된 마크를 위한 패턴 데이터가 입력 장치(124)에 입력되고, 마킹 장치(118)에 통신된다. 패턴 데이터는 이미지를 스캐닝하거나, 패턴 데이터를 타이핑하거나, 또는 양자 모두에 의해, 또는 패턴 데이터를 입력하기 위한 임의의 다른 적절한 방법에 의해 입력될 수 있다. 마킹 스테이션(108)은 패턴 데이터가 입력된 이후 다양한 방식으로 패턴 데이터를 변경하기 위한 추가 시스템을 포함할 수 있다. 예로서, 패턴 데이터는 크기가 확대 또는 축소되거나, 새로운 패턴 데이터를 형성하도록 부분적으로 또는 전체적으로 다른 패턴 데이터와 조합될 수 있다.
잉크 스틱 본체로부터 코딩된 마크의 구별을 향상시키기 위해, 시스템은 코딩된 마크의 적용 이전, 도중 및/또는 이후에 잉크 스틱 본체를 처리하도록 구성될 수 있다. 예로서, 열적 제어 스테이션(미도시)이 제공되어, 마킹 스테이션에 진입하기 이전에 잉크 스틱의 가열 또는 냉각을 제어할 수 있다. 열적 제어 스테이션은 잉크 재료로부터 열의 추출을 제어함으로써 성형 용기 내의 잉크 재료의 균일한 응고를 촉진할 수 있다. 일 실시예에서, 열적 제어 스테이션은 성형 용기의 캐비티의 표면에 인접한 잉크 재료 및 잉크 재료의 상단면의 냉각을 가속시키기 위해 성형 용기의 외부면 위로 공기를 순환시키기 위한 하나 이상의 냉각 터널을 포함할 수 있다. 대안적으로, 열적 제어 스테이션은 마킹 스테이션(108)에 도달하기 이전에 잉크 재료의 원하는 응고 레벨에 따라 잉크 재료의 냉각을 느리게 하도록 동작할 수 있다. 다른 실시예에서, 열적 제어 스테이션은 실질적으로 응고될 때까지 잉크 재료를 냉각시키고, 그후, 잉크 재료의 상단면을 가열하여, 상단면의 잉크 재료가 코딩된 마크의 적용을 위한 준비시 유연해지게 하도록 동작할 수 있다. 예로서, 열적 제어 스테이션은 응고된 잉크 재료의 상단면을 가열하기 위한 가열 램프를 포함할 수 있다. 상단면의 유연성은 가열 램프로부터의 열의 강도 및 기간에 의해 결정된다.
소정 실시예에서, 코딩된 마커는 구별을 향상시키기 위해 적용 이후 처리될 수 있다. 따라서, 마킹 스테이션에서의 마크의 적용 이후, 컨베이어 시스템은 잉크 스틱을 코딩된 마크의 경화 및/또는 처리를 위한 경화 스테이션(미도시)으로 이송할 수 있다. 물론, 마킹 스테이션은 마크가 잉크 스틱 본체에 적용된 이후 마킹 스테이션에서 그 자리에서 코딩된 마크를 처리하도록 구성될 수 있다. 경화 스테이션은 사용되는 상 변화 잉크 조성물의 열 및 습도 요구 조건에 대응하도록 선택될 수 있는 방법을 사용한다. 방사선 가열, 냉각, 압송 공기, 마이크로파 건조기 및 이들 유형의 조합이 가용한 유형 중에 있다.
도 8은 코딩된 마커를 갖는 고체 잉크 스틱을 제조하는 방법의 예시적 실시예를 설명하는 플로우차트이다. 이 방법은 상 변화 잉크 조성물의 잉크 스틱 본체를 형성하는 것을 포함한다(블록 200). 형성 이후, 잉크 스틱 본체는 마킹 스테이션으로 이송된다(블록 204). 마킹 스테이션에서, 마킹 조성물은 잉크 스틱 본체의 표면상에 코딩된 마크를 형성하도록 잉크 스틱 본체의 표면에 적용된다(블록 208). 마킹 조성물은 잉크 스틱 본체를 형성하기 위해 사용되는 동일한 상 변화 잉크 조성물로 구성된다. 일 실시예에서, 잉크 스틱 본체상의 코딩된 마크의 적용은 상 변화 잉크 이미징 장치를 사용하여 잉크 스틱 본체상에 코딩된 마크를 인쇄하는 것을 포함한다(블록 210).
대안적으로, 코딩된 마크는 잉크 스틱 본체상에 스탬핑 또는 분무될 수 있다. 이미징 장치의 센서 시스템에 의한 검출 및 판독을 촉진하기 위해 잉크 스틱 본체로부터 코딩된 마크의 구별을 향상시키기 위해, 잉크 스틱 본체 및/또는 코딩된 마크를 형성하기 위해 사용되는 상 변화 잉크 조성물은 코딩된 마크의 적용 이전, 도중 및/또는 이후에 처리될 수 있다. 예로서, 일 실시예에서, 코딩된 마크의 적용 이후, 코딩된 마크의 상 변화 잉크 조성물의 냉각 또는 경화 속도가 제어될 수 있다. 다른 실시예에서, 잉크 스틱 본체는 적용 이전에 잉크 스틱 본체를 가열 또는 냉각하는 것에 의한 것 같이 코딩된 마크의 적용 이전에 처리될 수 있다.
본 기술의 숙련자는 상술한 특정 구현예에 다양한 변경이 이루어질 수 있다는 것을 인지할 것이다. 본 기술의 숙련자는 이들 예시된 바 이외에 다양한 형상 및 구성으로 잉크 스틱이 형성될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 부가적으로, 잉크 스틱 형성 시스템의 스테이션, 섹션 및 기타 구성 요소의 복수의 다른 구성이 본 내용의 범주 내에서 구현될 수 있다. 따라서, 하기의 청구범위는 예시 및 상술된 특정 실시예에 한정되지 않는다. 원래 제공된 바와 같은, 그리고, 이들이 보정될 수 있는 바와 같은 청구범위는 현재 예측되지 않거나, 예상되지 않은, 그리고, 예로서, 출원인/특허권자와 다른 사람들이 안출할 수 있는 바들을 포함하는, 여기에 개시된 교시 및 실시예에 대한 변형예, 대안, 변경, 개선, 등가물 또는 실질적 등가물을 포함한다.
도 1은 상단 덮개가 폐쇄되어 있는 상 변화 프린터의 사시도.
도 2는 공급 채널 내에 탑재되는 위치의 고체 잉크 스틱을 도시하는, 잉크 억세스 덮개가 개방되어 있는 상 변화 프린터의 부분 확대 상면 사시도.
도 3은 도 2의 선 3-3을 따라 취한 고체 잉크 공급 시스템의 공급 채널의 측단면도.
도 4는 고체 잉크 스틱의 일 실시예의 사시도.
도 5는 도 4의 잉크 스틱의 코딩된 마크의 사시도.
도 6은 코드 마크를 갖는 고체 잉크 스틱을 형성하기 위한 시스템의 개략도.
도 7은 도 6의 시스템의 마킹 스테이션의 개략도.
도 8은 코딩된 마크를 갖는 고체 잉크 스틱을 형성하는 방법을 설명하는 플로우차트.

Claims (4)

  1. 이미징 장치 제어 시스템에서 사용하기 위한 잉크 스틱에 있어서,
    상 변화 잉크 조성물로 형성되며, 외부면을 갖는 잉크 스틱 본체; 및
    상기 잉크 스틱 본체의 외부면에 형성된 코딩된 마크를 포함하고,
    상기 코딩된 마크는 이미징 장치 제어 시스템에 상기 잉크 스틱에 관한 다양한 정보를 전달함으로써 상기 잉크 스틱을 식별하기 위해 구성된 지표의 코딩된 패턴을 포함하며,
    상기 잉크 스틱 본체와 상기 코딩된 마크는, 일체화되어 형성되며, 동일한 상기 상 변화 잉크 조성물로 형성되는 잉크 스틱.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 코딩된 마크는 상기 잉크 스틱 본체의 외부면에 복수의 융기된 부분을 부가로 포함하는 잉크 스틱.
  3. 상 변화 잉크 프린터에 사용하기 위한 잉크 스틱에 있어서,
    상 변화 잉크 프린터의 공급 채널 내에 결합되도록 구성되며, 외부면을 갖는 잉크 스틱 본체; 및
    상기 잉크 스틱 본체의 외부면에 형성된 코딩된 마크를 포함하고,
    상기 코딩된 마크는 이미징 장치 제어 시스템에 다양한 제어 정보를 전달하기 위한 지표의 코딩된 패턴을 포함하며,
    상기 잉크 스틱 본체와 상기 코딩된 마크는, 일체화되어 형성되며, 동일한 상 변화 잉크 조성물로 형성되는 잉크 스틱.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 코딩된 마크는 상기 잉크 스틱에 적합한 다양한 제어 정보를 암호화하는 잉크 스틱.
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