KR101939410B1 - 프린터에서 고체 잉크를 이송하기 위한 시스템 - Google Patents
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Abstract
프린터에서 고체 잉크를 이송하기 위한 시스템은 프린터를 위해서 구성되고 개구를 갖는 하우징; 상기 하우징 내 제 1 위치와 적어도 부분적으로 상기 하우징 외부인 제 2 위치 사이에서 이동하도록 구성된 잉크 스틱 지지 부재; 상기 하우징 및 상기 지지 부재 중 하나와 관련되고, 상기 잉크 스틱 지지 부재가 상기 제 2 위치에 있을 때, 고체 잉크 스틱이 상기 잉크 스틱 지지 부재 상에 위치되어 있음을 나타내는 전기 신호를 생성하는 센서; 및 상기 센서와 상기 잉크 스틱 지지 부재와 작동적으로 연결되고, 상기 제 2 위치에서 고체 잉크 스틱이 상기 잉크 스틱 지지 부재 상에 위치되어 있음을 나타내는 상기 전기 신호를 생성하는 상기 센서에 반응하여 액츄에이터를 작동하고 상기 잉크 스틱 지지 부재를 상기 제 1 위치로부터 상기 제 2 위치로 이동시키도록 구성된 제어기를 포함한다. 프린터에서 고체 잉크를 이송하기 위한 시스템은 프린터를 위해서 구성되고 개구를 갖는 하우징; 고체 잉크 스틱을 지지하도록 구성된 평면을 갖는 잉크 스틱 지지 부재; 상기 잉크 스틱 지지 부재와 작동적으로 연결되고, 상기 하우징 내 제 1 위치와 적어도 부분적으로 상기 하우징 외부인 제 2 위치 사이에서 상기 잉크 스틱 지지 부재를 이동하도록 구성된 액츄에이터; 상기 잉크 스틱 지지 부재가 상기 제 2 위치에 있을 때 상기 잉크 스틱 지지 부재 상에 고체 잉크 스틱이 위치함을 나타내는 전기 신호를 생성하는 상기 하우징과 관련된 센서; 및 상기 제 2 센서 및 상기 액츄에이터에 작동적으로 연결되고, 상기 제 2 위치에서 상기 잉크 스틱 지지 부재 상에 고체 잉크 스틱이 위치되는 것을 알리는 전기 신호를 생성하는 상기 센서에 대응하여 상기 액츄에이터를 작동하여 상기 잉크 스틱 지지 부재를 상기 제 1 위치로부터 상기 제 2 위치로 이동시키도록 구성된 제어기를 포함한다.
Description
본 개시는 일반적으로 프린트 헤드들로부터 잉크를 분출하여 프린트 매체 상에 잉크 이미지들을 생성하는 이미지 장치들에 관한 것이고, 좀더 구체적으로 고체 잉크 스틱들을 이용하는 이미지 장치들에 관한 것이다.
이하 고체 잉크 프린터들이라고 불리는, 고체 잉크 또는 상 변화 잉크 이미지 장치들은 다양한 이미지 장치들, 예를 들어 프린터들 및 다기능 장치들을 포함한다. 이 프린터들은, 다른 타입들의 이미징 생성 장치들, 예를 들어 레이저 및 수성 잉크 젯 이미지 장치들에 비해서 많은 장점들을 제공한다. 고체 잉크 또는 상 변화 잉크 프린터들은 통상적으로 잉크 스틱들과 같은, 또는 펠렛들과 같은 고체 형태로 잉크를 수용한다. 컬러 프린터는 전형적으로 4 가지 색깔들 (노랑, 시안, 마젠다, 그리고 검정) 의 잉크를 이용한다.
이하 잉크, 스틱들, 또는 잉크 스틱들로 지칭되는 고체 잉크 펠렛들 또는 잉크 스틱들은 용융 장치에 전달되고, 고체 잉크의 액체로의 전환을 위해서 전형적으로 잉크 로더 (loader) 에 연결된다. 전형적인 잉크 로더는 다중 공급 채널들, 즉 이미지 장치 내에 이용되는 잉크의 각각의 색깔에 대해서 하나의 채널을 구비한다. 각각의 채널은 특정 색깔의 잉크 스틱들이 위치되고 다음으로 공급 채널을 따라서 중력 공급 또는 이송기 또는 스프링-로딩 푸셔에 의해서 강제되는 삽입 개구를 갖는다. 각각의 공급 채널은 채널의 단부에 위치된 용융 장치를 향해서 채널 내부로 고체 잉크를 지향시킨다. 각각의 용융 장치는 용융 장치가 연결되고 용융 장치에 접촉하는 고체 잉크를 가열하여 고체 잉크를 기록 매체 상에 또는 중간 전사 표면 상에 제팅 (jetting) 하기 위해 프린트 헤드에 전달될 수 있는 액체 잉크로 전환하는 공급 채널로부터 고체 잉크를 수용한다.
각각의 공급 채널 삽입 개구는 키 개구 (keyed opening) 를 갖는 키 플레이트에 의해서 덮힐 수도 있다. 상기 키 개구들은 프린터 이용자가 공급 채널에 맞는 색깔의 잉크 스틱들을 배치하는 것을 확실하게 하도록 돕는다. 이 목적을 달성하기 위해서, 각각의 키 개구는 독특한 형상을 가지고 있다. 특정 공급 채널에 대응하는 색의 잉크 스틱들은 키 구멍의 형상에 대응하는 형상을 갖는다. 키 구멍들 및 대응하는 잉크 스틱 형상들은 공급 채널을 위한 적절한 색깔의 잉크 스틱들을 제외한 모든 색깔들의 각각의 잉크 공급 채널 잉크 스틱들로부터 배제된다. 다른 인자들을 위한 독특한 키 형상들이 또한 키 개구들에 채용되어 다른 프린터 모델들을 위해 제조되거나 의도된 공급 채널 잉크 스틱들로부터 배제된다.
고체 잉크 프린터들의 경우에 분당 프린트되는 페이지들의 수가 증가하는 대로 프린트 내에서 잉크에 대한 필요가 증가한다. 프린터들에 더 많은 양들의 잉크를 공급하기 위해서, 공급 채널들의 단면적이 증가될 수도 있다. 결과적으로, 채널들에 대한 삽입 개구들 및 개구들을 덮는 키 플레이트들이 같은 방식으로 확대된다. 이 더 큰 개구들은 키 플레이트들이 개구들 위로 걸리지 않고 더 작은 고체 잉크 스틱들이 통과되는 것을 가능하게 한다. 따라서, 공급 채널에 적절한 색깔에 부합하지 않는 고체 잉크 스틱들이 공급 채널 안으로 로딩되고 공급 채널의 단부에 있는 용융 장치에 전달될 수 있다. 비록 더 작은 스틱이 공급 채널에 대해서 맞는 색깔이지만, 그 사이즈는 공급 채널 내의 가이딩 구조체와 협력하는 스틱의 능력을 악화시킬 수도 있다. 따라서, 향상된 잉크 스틱 로딩이 필요하다.
고체 잉크 스틱들을 구별하고 이송하기 위한 더욱 견고한 시스템이 개발되어 왔다. 시스템은 프린터를 위해서 구성되고 개구를 갖는 하우징; 상기 하우징 내 제 1 위치와 적어도 부분적으로 상기 하우징 외부인 제 2 위치 사이에서 이동하도록 구성된 잉크 스틱 지지 부재; 상기 하우징과 관련되고, 상기 잉크 스틱 지지 부재가 상기 제 2 위치에 있을 때, 고체 잉크 스틱이 상기 잉크 스틱 지지 부재 상에 위치되어 있음을 나타내는 전기 신호를 생성하는 센서; 및 상기 센서와 상기 잉크 스틱 지지 부재와 작동적으로 연결되고, 상기 제 2 위치에서 고체 잉크 스틱이 상기 잉크 스틱 지지 부재 상에 위치되어 있음을 나타내는 상기 전기 신호를 생성하는 상기 센서에 반응하여 액츄에이터를 작동하고 상기 잉크 스틱 지지 부재를 상기 제 1 위치로부터 상기 제 2 위치로 이동시키도록 구성된 제어기를 포함한다.
도 1 은 고체 잉크 스틱들을 이송하기 위한 시스템을 갖는 고체 잉크 프린터의 사시도이다.
도 2 는 제 1 위치에 있는 고체 잉크를 이송하기 위한 시스템의 평면도이다.
도 3 은 잉크 스틱을 수용하는 제 2 위치에 있는 도 2 의 고체 잉크를 이송하기 위한 시스템의 평면도이다.
도 4 는 공급 채널의 위에 위치된 도 2 의 고체 잉크를 이송하기 위한 시스템의 평면도이다.
도 5 는 잉크 스틱을 공급 채널로 이동시키는 도 2 의 고체 잉크를 이송하기 위한 시스템의 평면도이다.
도 6 은 고체 잉크 스틱들을 이송하기 위한 프로세스의 블록 다이어그램이다.
도 2 는 제 1 위치에 있는 고체 잉크를 이송하기 위한 시스템의 평면도이다.
도 3 은 잉크 스틱을 수용하는 제 2 위치에 있는 도 2 의 고체 잉크를 이송하기 위한 시스템의 평면도이다.
도 4 는 공급 채널의 위에 위치된 도 2 의 고체 잉크를 이송하기 위한 시스템의 평면도이다.
도 5 는 잉크 스틱을 공급 채널로 이동시키는 도 2 의 고체 잉크를 이송하기 위한 시스템의 평면도이다.
도 6 은 고체 잉크 스틱들을 이송하기 위한 프로세스의 블록 다이어그램이다.
본 실시형태들의 전체적인 이해를 위해서, 도면이 참조된다. 도면들에서, 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성 요소들을 가리키기 위해서 이용되었다. 여기서 이용된 바와 같이, 용어 "프린터" 는 프린트 매체 상에 잉크 이미지를 생성하는 장치를 가리키고, 예를 들어 디지탈 복사기, 제본 기계, 팩스 기계, 다-기능 기계 등 매체 상에 잉크 이미지들을 생성하는 임의의 장치를 포함한다. 프린터는 다양한 다른 구성 요소들, 예를 들어 피니셔들 (finishers), 종이 공급기들 등을 포함할 수도 있고, 복사기, 프린터 또는 다기능 기계로 구체화될 수도 있다. 프린터는 이미지를 수용하고, 이 이미지는 전형적으로 프린트 매체 상에 잉크 이미지를 생성하기 위해서 프린트헤드들 내 잉크 젯 인젝터들의 작동을 위한 마킹 엔진 (marking engine) 에 의해서 행해진 전자적 형태의 정보를 포함한다. 이러한 이미지들은 텍스트, 그래픽들, 그림들 등을 포함할 수도 있다.
여기서 이용되는 바와 같이 용어 "프린트 헤드" 는 잉크젯 이젝터들로 구성되어 이미지 수용 표면 상에 잉크 액적들을 분출하는 프린터 내의 구성요소를 가리킨다. 전형적인 프린트헤드는 잉크젯 이젝터들 내의 액츄에이터들을 작동시키는 발사 신호들에 반응하여 이미지 수용 표면 상에 하나 이상의 잉크 색들의 잉크 액적들을 분출하는 복수의 잉크젯 인젝터들을 구비한다. 잉크젯들은 하나 이상의 행들과 열들의 배열로 배치된다. 일부 실시형태들에서, 잉크젯들은 프린트헤드의 면에 걸쳐서 지그재그된 대각방향 행들로 배치된다. 다양한 프린터 실시형태들은 이미지 수용 표면 상에 잉크 이미지들을 형성하는 하나 이상의 프린트헤드를 구비한다. 일부 프린터 실시형태들은 프린트 존에 배치된 복수의 프린트헤드들을 구비한다. 잉크 이미지를 운반하는 중간 부재의 표면 또는 프린트 매체와 같은 이미지 수용 표면이 프린트 존을 통해서 프로세스 방향으로 프린트헤드들을 지나간다. 프린트헤드들 내의 잉크젯들은, 이미지 수용 표면을 거쳐서 프로세스 방향에 수직한 크로스-프로세스 방향의 행들로 액적을 분출한다.
프린터 내에서 삽입 도어로부터 공급 채널까지 고체 잉크 스틱들을 이동하는 고체 잉크 이송 시스템을 갖는 예시적인 고체 잉크 프린터가 도 1 에 도시된다. 프린터 (10) 는 4 개의 수직하게 세워져 있는 측 벽들 (12A, 12B, 12C 및 12D), 바닥 표면 (14), 및 상부 표면 (18) 을 갖는 하우징 (32) 을 구비한다. 비록 프린터 (10) 가 직사각형 기둥으로 설명될 수도 있는 형상으로 도시되나, 다른 형상들이 가능하다. 추가적으로, 하우징의 표면들은 매끄러울 필요는 없고, 파형일 수 있고 또는 오목부들 및 돌출부들을 구비하여 내측 구성요소들을 수용하거나 또는 외측 특징들의 가시성을 향상시킨다. 하우징은 디스플레이 (24) 및 하나 이상의 기능 키들 (22) 또는 다른 제어 액츄에이터들을 갖는 제어 패널 (26) 을 또한 구비할 수 있다.
하우징 (32) 의 상부 표면 (18) 은, 예를 들어 출력 트레이 (16) 를 구비할 수 있다. 종이 시트 (20) 와 같은 기록 매체가 하우징 (32) 밖으로 나와 이용자 또는 작업자가 가져갈 때까지 배출 트레이 (16) 에 있다. 하우징 (32) 은 기록 매체가 프린터 (10) 에 의해서 제거되고 처리될 수도 있는 매체 공급 트레이 (도시 안됨) 를 구비할 수 있다. 배출 트레이 (16) 는 하우징 (32) 의 상부 표면 (18) 에 있는 것으로 도시되는 한편, 다른 위치들, 예를 들어 후측 벽 (12D) 으로부터 또는 다른 측벽들 중 하나로부터 연장되는 것이 가능하다.
도 1 에서 도시된 바와 같이, 삽입 도어 (30) 는 하우징 (32) 의 측벽에 위치된다. 비록 개구는 측벽 (12B) 에 있는 것으로 도시되지만, 다른 측벽들 중 하나, 상부 표면에 배치되거나, 또는 프린터의 종속부와 관련될 수 있다. 삽입 도어 (30) 는 제어 패널 (26) 을 통해서 입력되는 이용자 명령에 반응하여 개방되어 고체 잉크 스틱들이 작업자에 의해서 프린터 안으로 삽입되는 것을 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 비록 개구는 일부 잉크 스틱들이 도어 (30) 안으로 삽입되는 것이 방지되도록 사이즈가 정해질 수 있으나, 도어 (30) 는 어떤 범위의 상이한 색깔과 타입의 고체 잉크 스틱들을 수용하도록 구성된다. 도어 (30) 내의 센서는 포트 내에 삽입된 잉크 스틱으로부터 인식 데이타를 얻어, 도어 (30) 가 상이한 색깔들과 상이한 타입들의 잉크 스틱들을 수용하도록 한다. 이 데이타들은 프린터 내에 저장된 다른 데이타와 비교되고, 이하 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 잉크 스틱들을 식별한다. 식별된 잉크 스틱들은 다음으로 잉크 스틱의 식별에 대응하는 프린터 내의 공급 채널로 이동되고, 여기서 잉크는 용융되고 프린트헤드에 전달되어 프린트 매체에 전송된다. 잉크 스틱 식별 데이타에 대응하지 않는 잉크 스틱들은 삽입 도어 (30) 로부터 배출될 수 있고 메지지가 작동되어 작업자에게 부적절한 잉크 스틱이 포트 안으로 로딩되었고 제거되어야 한다는 점을 알릴 수 있다.
프린터 내에서 고체 잉크 스틱들을 이송하기 위한 시스템 (20) 이 도 2 에 도시된다. 시스템 (200) 은 잉크 스틱 삽입 도어 (216), 4 개의 공급 채널 (208A, 208B, 208C, 208D), 잉크 스틱 이송기 (220), 구동 액츄에이터 (280), 및 제어기 (300) 를 구비한다. 잉크 스틱 삽입 도어 (216) 는 프린터 하우징 (204) 내에 위치되고 이용자 입력에 반응하여 열려 잉크 스틱 이송기 (220) 가 적어도 부분적으로 프린터 외부로 나와 잉크 스틱을 수용하도록 구성된다.
4 개의 공급 채널들 (208A, 208B, 208C 및 208D) 은 위에서 보았을 때 잉크 스틱 이송기 (220) 로부터 측방향으로 위치된다. 잉크 로더 및 공급 채널들은 어떠한 배향으로 위치될 수 있으나, 하기 설명은 수직 배향을 갖는 도면들로 가시화된다. 도시된 실시형태에서 4 개의 공급 채널들이 있으나, 다른 실시형태들에서 시스템은 더 많거나 또는 더 적은 공급 채널들을 가질 수 있다. 4 개의 공급 채널들 (208A, 208B, 208C 및 208D) 은 상이한 색깔의 잉크 스틱을 수용하도록 각각 구성된다. 예시된 실시예에서, 비록 채널들의 다른 순서들이 다른 실시형태에서 이용될 수 있으나, 채널 (208A) 은 노랑 잉크 스틱들을 위해서 구성되고, 채널들 (208B, 208C, 208D) 는 마젠타, 시안, 및 검정 잉크 스틱들 각각을 수용하도록 구성된다. 각각의 채널 (208A, 208B, 208C, 208D) 은 미리 결정된 수의 고체 잉크 스틱들을 저장하여 프린터가 추가적인 잉크 스틱들의 삽입 필요 없이 연장된 기간 동안 작동될 수 있도록 구성된다. 공급 채널들 (208A, 208B, 208C 및 208D) 은 각각 용융 플레이트들 (212A, 212B, 212C 및 212D) 에서 종료된다. 용융 플레이트들 (212A, 212B, 212C 및 212D) 은 발열하여 용융 플레이트들 (212A, 212B, 212C 및 212D) 에 접촉하고 있는 잉크 스틱들을 용융한다. 용융된 잉크는 다음으로 프린트 매체 상 또는 중간 전사 표면 상에 분출을 위해서 각각의 색깔에 대한 상이한 잉크 저장소 (도시 안됨) 로 흘러간다.
잉크 스틱 이송기 (220) 는 이송기 베이스 (224), 이송기 격실 (236), 잉크 스틱 센서 (240), 및 채널 용량 센서 (252) 를 구비한다. 이송기 격실 (236) 은 이송기 베이스 (224) 위에 배치되어 이송기 베이스 (224) 상에 배치된 고체 잉크 스틱을 부분적으로 캡슐화하고, 잉크 스틱을 잉크 스틱 이송기 (220) 에 대해서 고정된 위치에 유지한다. 이송기 베이스 (224) 및 이송기 격실 (236) 또는 기능에서 이들의 균등체들이 함께 이송 지지 부재를 구성한다. 이송기 베이스 (224) 는 가동의 리테이너 또는 게이트 (228) 및 바이어싱 스프링 (232) 을 구비하여 이송기 베이스 (224) 상에 위치된 고체 잉크 스틱이 가동 게이트 (228) 상에 유지되는 것을 가능하게 한다. 일 실시예에서, 바이어싱 스프링 (232) 은 가동 게이트 (224) 및 가동 게이트 (224) 상에 유지된 잉크 스틱을 지지하기에 충분한 힘을 가동 게이트 상에 작용하도록 구성된 코일 스프링이다. 잉크 스틱 푸셔 (292) 에 의해서 공급된 추가적인 힘은 바이어싱 스프링 (232) 을 극복하고 가동 게이트 (224) 를 이동하기에 충분하며, 잉크 스틱이 공급 채널 안으로 들어가는 것을 가능하게 한다 (도 5). 도 2 내지 도 5 에 도시된 실시예에서, 모든 공급 채널들에 닿을 만큼 충분히 긴 단일 잉크 스틱 푸셔 (292) 가 이용된다. 다른 실시예에서, 하나의 잉크 스틱 푸셔 (292) 는 더 작을 수 있고 잉크 스틱 이송기와 함께 이동되도록 구성되거나, 또는 작은 잉크 스틱 푸셔는 각각의 공급 채널에 배치되어 잉크 스틱을 가동 게이트를 통해서 가압할 수 있다.
비록 도 2 내지 도 5 에 도시된 실시형태는 수직으로 배향되어 잉크 스틱이 중력에 의해서 공급 채널 안으로 가압되는 것을 가능하게 하나, 다른 실시형태들은 상이하게 배향된다. 예를 들어, 수평 배향에서, 잉크 스틱 이송 베이스는 이동되어 수평으로 배향된 공급 채널에 인접하게 될 수 있다. 가동 게이트는 베이스 상의 잉크 스틱과 공급 채널 삽입 단부 사이의 위치에서 베이스에 수직하게 위치된다. 이 배향 및 유사한 배향에 있어서, 게이트는 잉크 스틱의 측면에 있을 수 있고, 잉크 스틱은 이송기 격실의 상이한 부분인 베이스 상에 유지될 수 있다. 가동 게이트의 반대 편 잉크 스틱 측 상에 위치된 잉크 스틱 푸셔는 제어기에 의해서 작동되어 잉크 스틱을 가동 게이트를 통해서 공급 채널의 삽입 단부 안으로 가압하는 액츄에이터 상에 작동적으로 연결된다. 바이어싱 부재는 잉크 스틱이 이송기 베이스를 떠나 공급 채널로 들어가면 게이트를 폐쇄한다.
잉크 스틱 센서 (240) 는 광원 (244) 및 광학 검출기 (248) 를 구비한다. 광원 (244) 은 잉크 스틱이 이송기 격실 (236) 내에 존재할 때에만 광학 검출기 (248) 에 반사되는 라이트 빔을 방출하도록 구성된다. 잉크 스틱 센서는 잉크 스틱이 격실에 존재하는지 여부를 나타내는 신호를 생성하고 이 신호를 제어기 (300) 에 보낸다. 대안적인 실시형태에서, 물리적 스위치 또는 가동 플래그는 광학 검출기 대신에 또는 광학 검출기와 연결되어 이용될 수 있다. 채널 용량 센서 (252) 는 또한 광원 (256) 및 광학 검출기 (260) 를 구비한다. 광원 (256) 은 이송기 (220) 가 채널들 위로 지나가서 광원 (256) 이 위에 위치되는 채널 안으로 광원 (256) 이 라이트 빔을 방출하는 것과 같이 공급 채널들 (208A, 208B, 208C 및 208D) 에 조준된다. 라이트 빔은 채널 내의 상부 잉크 스틱으로부터 반사되고 광학 검출기 (260) 는 라이트 빔을 수신하며, 센서로부터 상부 잉크 스틱까지의 거리를 나타내는 신호를 생성하고, 이는 채널 내 잉크 스틱들 수의 결정을 위해 제어기 (300) 에 전달된다. 비록, 다른 실시형태들에서 단일의 센서가 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 선회하도록 구성될 수 있으나, 도 2 의 실시형태에서, 두 개의 상이한 센서들은 이송기 격실 내에 잉크 스틱의 존재를 검출하기 위해서 그리고 공급 채널들 내의 잉크 스틱들의 수를 검출하기 위해서 이용된다. 제 1 위치에서, 센서는 이송기 격실 내의 잉크 스틱의 존재를 검출하는 것이 가능하고, 제 2 위치에서, 센서는 위에 이송기가 위치된 공급 채널들 중 하나 내의 잉크 스틱들의 수를 검출하는 것이 가능하다. 대안적인 실시형태들에서, 상이한 공급 채널 용량 센서들, 예를 들어 잉크의 존재에 의해서 영향을 받도록 구성된 공급 채널의 길이를 따라서 이동하는 용량 센서가 채용될 수 있다.
식별 센서 (264) 는 잉크 스틱 이송기 (220) 에 인접하여 위치되고 이송기 격실 (236) 내 잉크 스틱을 식별하도록 구성된다. 식별 센서 (264) 는 광원 (268) 및 광학 검출기 (272) 를 구비한다. 광원 (268) 은 광학 검출기 (272) 가 각각의 타입 및 색깔의 잉크 스틱으로부터 독특한 반사를 검출하도록 잉크 스틱 상의 식별 특징부로부터 반사되는 라이트 빔을 방출한다. 상기 식별 특징부들은 잉크 스틱의 물리적 요소들, 인쇄된 식별 번호 또는 잉크 스틱 상의 바코드일 수 있다. 식별 센서 (264) 는 다음으로 잉크 스틱의 식별 특징부 내에 구체화된 식별 데이타를 나타내는 신호를 생성하고 이 신호를 제어기 (300) 에 전달한다. 비록 도 2 의 실시형태에서 식별 센서 (264) 는 잉크 스틱 이송기 (220) 에 인접하게 위치되나, 다른 실시형태에서 식별 센서는 잉크 스틱 이송기 상에 위치되어 이송기가 이동될 때 센서가 잉크 스틱을 식별가능하도록 한다. 또한, 고체 잉크 스틱의 구조적 특징부들과 상호작용하는 기계적 센서가 광학 센서 대신 이용되어 물리적 식별 특징부를 갖는 고체 잉크 스틱들을 식별할 수 있다. 식별 센서 (264) 는 복수의 센서들로 구성될 수 있고, 정지된 위치의 잉크 스틱을 식별하고 로딩 또는 이송 동작을 이용하여 잉크 스틱 식별 특징부 또는 요소들를 충분히 검지할 수 있다. 이 경우에, 센서 및/또는 잉크 스틱은 식별될 때 움직일 수 있다.
구동 액츄에이터 (280) 는 액츄에이터 (280) 가 회전될 때 액츄에이터 (280) 가 구동 벨트 (284) 를 이동가능하도록 무단 구동 벨트 (284) 에 작동가능하게 연결된 양 방향 회전식 액츄에이터이다. 구동 벨트 (284) 가 액츄에이터 (280) 의 회전에 반응하여 움직일 때, 구동 벨트 (284) 는 잉크 스틱 이송기 (220) 에 작동가능하게 연결되어 잉크 스틱 이송기 (220) 를 격실 (236) 의 모든 부분 또는 일부분이 프린터 하우징 (204) 의 외부에 있는 위치로부터 공급 채널들 (208A, 208B, 208C, 및 208D) 중 하나에 인접한 위치까지 이동한다. 구동 액츄에이터는 도시된 실시형태에서 회전식 액츄에이터이나, 다른 실시 형태들에서 선형 액츄에이터는 잉크 스틱 이송기를 삽입 도어로부터 공급 채널들까지 병진운동시키기 위해 이용될 수 있고, 다양한 공지된 연결 수단이 액츄에이터를 이송기에 연결하기 위해서 이용될 수 있고, 벨트들, 기어들, 풀리들, 리드스크류들, 및 마찰 구동 조립체들을 구비한다.
제어기 (300) 는 센서들 (240, 252, 264), 구동 액츄에이터 (280), 잉크 스틱 푸셔 (292) 및 이용자 인터페이스 (304) 에 작동적으로 연결되어 제어 신호들을 보내고 데이타 신호들을 수신하도록 구성된다. 이용자 인터페이스 (304) 는 프린터의 외측 상에 배치된 하나 이상의 버튼 작동기들에 작동적으로 연결되어 이용자가 명령들을 프린터에 입력하고 제어기 (300) 로부터 상태 메시지를 수신하는 디스플레이일 수 있다. 제어기 (300) 는 프린터용 제어기 또는 잉크 스틱 식별기 및 이송 시스템을 작동하도록 구성된 별개의 제어기 또는 프린터 구성요소를 작동하여 임의의 수의 서브시스템 기능들을 실행하는 임의의 다른 제어기일 수 있다. 제어기는 프로그램된 지시들이 저장되는 관련된 메모리를 갖는 범용의 프로세서일 수 있다. 프로그램된 지시들의 실행은 제어기가 잉크 스틱의 존재를 나타내는 센서 및/또는 고체 잉크 스틱을 식별하는 센서로부터 데이타를 획득하고, 각각의 채널 내의 잉크 스틱들의 개수를 결정하고 잉크 스틱 이송기를 작동하여 잉크 스틱을 대응하는 공급 채널로 이동하거나 또는 잉크 스틱을 거부한다. 제어기는 대안적으로 응용 특정 집적 회로 또는 이송기 시스템의 작동을 위한 인쇄 회로 카드 상에 구성된 전자 구성요소들의 그룹일 수 있다. 따라서, 제어기는 하드웨어 단독으로 실시될 수 있거나, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 실시될 수 있다.
작동 상태에 있어서, 잉크 스틱 이송 시스템 (200) 은, 잉크 스틱 이송기 (220) 가 비어있고 준비되어 잉크 스틱을 수용하는 도 2 에 도시된 제 1 위치로부터 시작된다. 이용자는 이용자 인터페이스를 작동하여 이용자가 잉크 스틱을 잉크 스틱 격실 (236) 에 삽입할 준비가 되었다는 신호를 보낸다. 대안적으로, 잉크 스틱 삽입 도어는 스프링 하중식 (spring loaded) 일 수 있고 이용자에 의한 눌림에 반응하여 개방되도록 구성될 수 있고, 이 눌림은 센서를 작동하여 제어기로 전달될 신호를 생성한다. 제어기 (300) 는 다음으로 액츄에이터 (280) 를 작동하여 회전시켜 구동 벨트 (284) 와 잉크 스틱 이송기 (220) 를 이동한다. 잉크 스틱 이송기 (220) 가 삽입 도어 (216) 에 접근할 때, 삽입 도어 (216) 는 개방된다. 도어는 잉크 스틱 이송기를 이동함으로써 밀려서 개방될 수 있거나, 또는 별개의 액츄에이터가 제어기에 의해서 생성된 신호에 반응하여 도어를 개방할 수 있다. 스틱 이송기 (220) 및/또는 이송기 캐리어 또는 격실 (236) 또는 잉크 로딩 위치 또는 배치 특징부(set-down feature) 로서 기능하는 추가적인 격실이 잉크 로더 공급 채널 영역 내에서 병진운동하도록 구성될 수 있으나, 이것이 잉크 스틱 로드 위치로 이동될 때 외부로 선회된다. 잉크 로드 액세스/삽입 도어 (216) 는 캐리어 선회 축의 병진에 보완적인 방향으로 선회되거나 임의의 다른 유용한 방식으로 잉크 로딩 액세스를 위해서 움직일 수도 있다.
잉크 스틱 이송기 (220) 는 적어도 부분적으로 프린터 하우징 (204) 외부에서 도 3 에 도시된 제 2 위치로 이동되어 이용자가 이송 격실 (236) 내에 잉크 스틱 (276) 을 배치하도록 한다. 일단 잉크 스틱 (276) 이 이송 격실 (236) 내에 배치되면, 잉크 스틱 센서 (240) 는 신호를 제어기 (300) 에 전달하여 잉크 스틱 9276) 이 이송기 격실 내에 로딩되었다는 점을 나타낸다. 제어기 (300) 는 액츄에이터 (280) 를 작동하여 잉크 스틱 이송기 (220) 가 프린터 하우징 (204) 내로 다시 이동하고 잉크 스틱 이송기 (220) 가 하우징 (204) 내로 이동하면 삽입 도어 (216) 를 폐쇄한다. 삽입 도어는 이송기가 안으로 이동될 때 스프링에 의해서 바이어스되어 자동적으로 폐쇄될 수 있거나, 또는 삽입 도어는 액츄에이터의 작동에 의해서 폐쇄될 수 있다. 제 1 위치 영역 내 이송기 (220) 는 도 2 에서 도시된 제 1 위치를 지나가거나 제 1 위치에서 멈출 때, 식별 센서 (264) 가 지금 이송기 격실 (236) 내에 로딩되는 잉크 스틱 (276) 상의 식별 특징부들을 감지할 수 있게 하고 식별 신호를 생성하여 제어기 (300) 에 전달되도록 한다. 만약 제어기가 잉크 스틱 (276) 을 식별하지 못하거나 부적절한 잉크 스틱을 인식하면, 제어기는 액츄에이터 (280) 를 작동하여 이송기 (220) 를 프린터 아우징 (204) 외부로 돌려보내고 이용자 인터페이스 (304) 로 전달되어 잉크 스틱이 거부된 이유를 이용자에게 알리고 이용자가 잉크 스틱 (276) 을 이송기 (220) 로부터 제거하는 것을 지시하는 에러 메시지를 생성한다. 제 3 위치가 제 2 위치와 동일할 수 있으나 잉크 스틱을 거부하기 위한 이송기 격실 (236) 의 위치는 여기서 위치 3 으로 불린다. 대안적 제 3 위치는 더 연장되거나 또는 달리 변경된 정지 위치일 수 있어 거부되는 잉크 스틱의 수동 제거를 용이하게 한다.
만약 센서가 성공적으로 잉크 스틱 (276) 을 식별하고 공급 채널들 (208A, 208B, 208C 및 208D) 중 하나와 잉크 스틱 (276) 을 대응하게 배치하면, 다음으로 제어기는 제어 신호를 생성하여 액츄에이터 (280) 를 작동하여 반시계 방향으로 회전시켜 잉크 스틱 이송기 (220) 를 식별된 잉크 스틱 (276) 에 대응하는 공급 채널로 이동한다. 잉크 스틱 이송기가 대응하는 공급 채널로 이동함에 따라, 채널 용량 센서 (252) 는 각 채널 내에 존재하는 잉크 스틱들의 수를 감지하고 각 채널 내의 잉크 스틱들의 수를 식별하는 신호를 제어기 (300) 에 대해서 생성한다. 여기서 채널 용량 감지는 이동 동안에 행해질 수 있고, 이송기가 작동중일 때 언제든 가능하다. 앞에서 묘사된 바와 같이, 다른 감지 수단이 채용될 수 있다. 만약 공급 채널이 미리 결정된 수의 잉크 스틱들 보다 적은 수를 갖고 있다면, 제어기 (300) 는 이용자 인터페이스 (304) 에 경고를 디스플레이하게 하여 이 색깔의 추가적인 잉크 스틱들을 삽입하도록 할 수 있다. 공급 채널들 중 어느 하나 또는 전부에 대한 전체 상태가 이용자에게 디스플레이되거나 전달되어 불필요한 잉크 스틱 색깔들은 삽입되지 않도록 한다. 대안적으로, 만약 인식된 잉크 스틱 (276) 에 대응하는 채널이 충만되면, 제어기 (300) 는 액츄에이터 (280) 의 작동을 역으로 하고 잉크 스틱을 하우징의 외측 위치로 돌려보내고 이용자 인터페이스 (304) 의 디스플레이에 그 특정 색깔에 대한 공급 채널이 충만하다는 점을 나타낸다. 다른 실시예에서, 제어기는 잉크 스틱 이송기를 제 1 위치로 돌려보내 식별된 잉크 스틱에 대응하는 공급 채널이 더 이상 충만하지 않을 때까지 기다린다. 각각의 색깔 채널을 위한 로더 충전 용량을 모니터링하는 것은 잉크 색깔들 중 어느 것이 공급을 필요로 하는지 또는 어떤 채널들이 어떠한 이용자 잉크 로딩 행위 전에 더 많은 잉크를 수용할 수 있는 여유를 가질 수도 있다는 것을 나타내기 위해서 충분히 자주 행해질 수 있다. 제어 패널 디스플레이 또는, LED 또는 섬광을 보내는 것과 같은 다른 인디케이터가, 예를 들어 가용한 로드 용량을 또는 추가적 잉크의 필요를 신호화하기 위해서 이용될 수 있다. 이 표시는 로더 용량의 부족 때문에 수용될 수 없는 특정 색깔의 잉크의 로딩을 최소화 또는 제거한다.
도 3 내지 도 5 에 도시된 실시예에서, 식별된 잉크 스틱 (276) 은 검정 잉크 스틱이다. 따라서 제어기 (300) 는, 도 4 에 도시된 바와 같이, 액츄에이터 (280) 를 작동하여 잉크 스틱 이송기 (220) 를 검정 잉크 공급 채널 (208D) 위로 이동한다. 제어기 (300) 는 제어 신호를 생성하여 액츄에이터 (도시 안됨) 를 작동하여 잉크 스틱 푸시 부재 (292) 를 바이어스 스프링 (232) 을 이겨내기에 충분한 힘으로 아래로 이동시킨다. 가동 게이트 (228) 는 바이어스 스프링 (232) 둘레로 선회하고, 도 5 에 도시된 바와 같이, 잉크 스틱 (276) 이 공급 채널 (208D) 을 통해서 안으로 들어가도록 한다. 잉크 스틱 푸셔 (292) 는 위로 이동하고 바이어스 스프링은 가동 게이트 (228) 을 이송기 베이스 (224) 로 다시 선회시킨다. 액츄에이터 (280) 는 잉크 스틱 이송기 (220) 를 제 1 위치로 되돌리고 추가적인 이용자 입력을 기다린다. 솔레노이드를 이용하여 게이트를 개방하는 것 또는 푸셔 힘을 이용하여 잉크 스틱으로부터 측 방향으로 멀리 이동하여 잉크가 캐리어 유지 위치를 넘어서 통과하도록 롤러들을 병진운동 시키는 것과 같은 대안적인 잉크 방출 액츄에이터들이 구현 가능하다. 도 3 내지 도 5 에 도시된 잉크 로더 예는 수직 로더인 것으로 제안되고, 여기서 중력이 컬러 공급 채널들 내 배치된 잉크에 작용하여 잉크를 용융 장치와 접촉상태로 이송할 수도 있다. 대안적으로, 로더가 경사지게 배향될 수 있고 여기서 중력은 기계 장치의 잉크 공급을 돕거나 돕지 않을 수도 있다. 이송기 벨트들, 푸시 블록들, 그리고 리드 스크류들은 중력 자체로는 신뢰성 있는 공급을 위해서 충분하지 않은 배향의 로더, 예를 들어 수평 로더와 함께 이용될 수도 있는 몇몇 기계 장치들의 예들이다. 추가적으로, 작동하여 임의의 색깔 채널에 있는 잉크 스틱 상을 푸시하는 도시된 단일 광폭 푸셔 (292) 는 대신에 미리 로딩된 스틱들이 허용하는 만큼 색깔 공급 채널 안으로 멀리까지 스틱을 푸시하도록 구성된 복수의 폭이 더 좁은 푸셔들일 수 있다. 이러한 푸셔 배열체는 각각의 색깔 채널에 대해서 독립적으로 구동될 수 있거나 또는 단일의 푸싱 기계 장치일 수 있으며 여기서 각각의 푸셔는 전체 또는 부분 채널 돌출을 집합적으로 허여하도록 스프링 하중식이다.
도 6 은 잉크 스틱 이송기를 작동하기 위한 프로세스 (500) 를 도시한다. 이 문헌에서 이용되는 바와 같이, 일부 기능 또는 이벤트를 행하거나 실시하는 프로세스는 제어기에 작동적으로 연결되어 지시들을 실행하여 제어기에 작동적으로 연결된 전자 구성요소들을 작동하여 기능이나 이벤트를 실행하는 메모리에 저장된 프로그램된 지시들로 구성된 제어기와 관련있다. 프로세스 (500) 는 도시의 목적을 위해서 위에서 설명된 잉크 스틱 이송기 시스템 (200) 을 참조하여 설명된다.
프로세스 (500) 는 잉크 스틱을 삽입하라는 이용자의 요청을 수용하는 (블록 504) 제어기로 시작된다. 이용자 요청은, 잉크 스틱 로딩을 위한 버튼을 누름으로써 또는 잉크 스틱 삽입 도어를 누름으로써 이용자 인터페이스 내에서 시작될 수 있다. 일단 이용자 요청이 수신되면, 제어기는 액츄에이터를 작동하여 잉크 스틱 이송기를 적어도 부분적으로 프린터의 외부로 이동하여 (블록 508) 잉크 스틱 이송기 상에 잉크 스틱의 수동 배치를 가능하게 한다. 제어기는 이용자 인터페이스에 신호를 보내어 잉크 스틱을 이송기 격실에 배치하는 지시를 이용자에게 디스플레이하고 (블록 512) 그리고 잉크 스틱 센서로부터의 신호들을 모니터하여 이송기 격실 내의 잉크 스틱의 존재를 검출한다 (블록 516). 이용자에 대한 신호는 이송기 격실의 외형만큼 간단할 수 있다. 제어기는 잉크 스틱이 격실 내에서 검출될 때까지 계속해서 센서 신호를 모니터한다 (블록들 516, 520). 잉크 스틱 센서가 잉크 스틱이 이송기 격실 내에 존재하는 것을 나타내는 신호를 생성할 때, 제어기는 액츄에이터를 작동하여 잉크 스틱 이송기를 프린터 내부로 다시 이동한다 (블록 524). 액츄에이터는 식별 센서가 잉크 스틱 상의 식별 특징부들을 감지할 수 있도록 이송기를 위치시킨다 (블록 528). 이 식별은 정지된 위치에서 또는 이송기 이동의 범위 내 위치에서 발생될 수 있다. 제어기는 인식기 센서로부터의 신호를 수신하고 이 신호에 대응하는 데이타가 제어기 메모리에 저장된 잉크 스틱 식별 데이타에 대응하는지 여부를 결정한다 (블록 532). 만약 센서가 잉크 스틱을 식별하지 못하면, 프로세스는 액츄에이터를 작동하여 잉크 스틱을 프린터 외부로 이동하고 잉크 스틱을 거부하는 이유를 나타내는 에러 메시지를 이용자 인터페이스에 전달함으로써 종료된다 (블록 570).
만약 센서가 잉크 스틱을 식별하면, 다음으로 제어기는 이송기 시스템이 위치된 프린터와 식별된 잉크 스틱이 호환가능한지 결정한다 (블록 536). 만약 잉크 스틱이 호환가능하지 않다면, 프로세스는 블록 570 에서 설명되는 처리로 진행하고, 잉크 스틱을 배출하고 이용자 인터페이스에 대한 에러 메시지를 생성하면서 종료된다. 만약 잉크 스틱이 호환가능하면, 채널 용량 센서가 식별된 잉크 스틱에 대응하는 공급 채널에 인접하게 위치될 때까지 제어기는 액츄에이터를 작동하여 이송기를 이동한다 (블록 540). 제어기는 다음으로 채널 용량 센서를 작동하여 대응하는 공급 채널 내 잉크 스틱의 수를 결정한다 (블록 544). 대안적으로, 제어기가 채널에 대한 로딩 상태를 이미 기록할 수 있고, 이 경우에 이 정보를 검색하는 것은 같은 기능을 제공한다. 제어기는 채널이 충만한지 여부를 결정하고, 만약 채널이 충만하다면 잉크 스틱을 배출하고 이용자에게 알림으로써 블록 570 으로 프로세스를 종료한다. 만약 채널이 충만하지 않다면, 제어기는 액츄에이터를 작동하여 잉크 스틱을 대응하는 공급 채널로 이동하고 (블록 552) 잉크 스틱 푸셔가 잉크 스틱을 가동 게이트를 통해서 공급 채널 안으로 이동시키도록 지시한다 (블록 556). 잉크 스틱 이송기는 다음으로 초기 위치로 돌아오고 프로세스는 종료된다 (블록 560).
Claims (10)
- 프린터에서 고체 잉크를 이송하기 위한 시스템으로서,
프린터를 위해서 구성되고, 개구를 갖는 하우징,
상기 하우징 내의 복수의 공급 채널들로서, 상기 복수의 공급 채널들 내의 각 공급 채널이 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는, 상기 복수의 공급 채널들,
단일 고체 잉크 스틱을 지지하도록 구성된 평면을 갖는 잉크 스틱 지지 부재,
상기 잉크 스틱 지지 부재와 작동적으로 연결되고, 적어도 부분적으로 상기 하우징 외측에 있는 제 1 위치로부터 상기 하우징 내의 임의의 단일 공급 채널의 상기 제 1 단부로 상기 잉크 스틱 지지 부재를 이동시키도록 구성되는 액츄에이터,
상기 하우징과 관련되고, 상기 잉크 스틱 지지 부재가 상기 제 1 위치에 있을 때, 상기 잉크 스틱 지지 부재 상에 위치되어 있는 단일 고체 잉크 스틱을 나타내는 전기 신호를 생성하는 제 1 센서,
상기 하우징 내에 위치되고, 상기 잉크 스틱 지지 부재 상의 단일 고체 잉크 스틱을 식별하는 전기 신호를 생성하도록 구성된 제 2 센서, 및
상기 제 1 센서, 상기 제 2 센서 및 상기 액츄에이터에 작동적으로 연결되는 제어기로서, 상기 제어기는, 상기 제 1 위치에서 상기 잉크 스틱 지지 부재 상에 위치되어 있는 단일 고체 잉스 스틱을 나타내는 전기 신호를 생성하는 상기 제 1 센서 신호에 반응하여, 상기 제 2 센서가 상기 잉크 스틱 지지 부재 상의 상기 단일 고체 잉크 스틱을 식별하는 전기 신호를 생성할 수 있도록 상기 액츄에이터를 작동시켜 상기 제 1 위치로부터 상기 하우징 내의 위치로 상기 잉크 스틱 지지 부재를 이동시키고, 또한 상기 단일 고체 잉크 스틱이 상기 공급 채널에 진입하여 상기 공급 채널을 통해 상기 공급 채널의 상기 제 2 단부에 있는 용융 장치로 이동할 수 있도록 상기 액츄에이터를 작동시켜 상기 잉크 스틱 지지 부재 상의 상기 단일 고체 잉크 스틱을 식별하는 상기 제 2 센서에 의해 생성되는 전기 신호에 대응하여 상기 공급 채널의 상기 제 1 단부로 상기 잉크 스틱 지지 부재를 이동시키도록 구성되는, 상기 제어기를 포함하는, 프린터에서 고체 잉크를 이송하기 위한 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어기는, 상기 잉크 스틱 지지 부재로부터 상기 단일 고체 잉크 스틱을 수동 제거할 수 있도록 상기 복수의 공급 채널들 중 하나의 공급 채널에 대응하지 않는 것으로서 상기 잉크 스틱 지지 부재 상의 상기 단일 고체 잉크 스틱을 식별하는 상기 제 2 센서에 의해 생성되는 전기 신호에 반응하여, 상기 액츄에이터를 작동시켜 적어도 부분적으로 상기 하우징 외측에 있는 위치로 상기 잉크 스틱 지지 부재를 이동시키도록 더 구성되는, 프린터에서 고체 잉크를 이송하기 위한 시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 센서는,
상기 제 1 위치에서 상기 잉크 스틱 지지 부재 상의 상기 단일 고체 잉크 스틱의 일부분을 조사하도록 구성된 광원, 및
상기 단일 고체 잉크 스틱에 의해 반사되는 상기 광원으로부터의 빛을 수신하고 반사된 빛에 대응하여 전기 신호를 생성하도록 구성된 광학 검출기를 더 포함하고,
상기 제어기는 상기 광학 검출기에 의해 생성되는 전기 신호를 상기 하우징 내의 메모리에 저장된 데이타와 비교하여 상기 잉크 스틱 지지 부재 상의 상기 단일 고체 잉크 스틱을 식별하도록 더 구성되는, 프린터에서 고체 잉크를 이송하기 위한 시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 시스템은 상기 잉크 스틱 지지 부재와 연관되는 제 3 센서로서, 상기 제 3 센서는 복수의 전기 신호들을 생성하도록 구성되고, 상기 제 3 센서에 의해 생성되는 각 전기 신호는 상기 복수의 공급 채널들 중 하나의 공급 채널 내의 고체 잉크의 양을 나타내는, 상기 제 3 센서를 더 포함하고,
상기 제어기는, 상기 제 2 센서에 의해 생성되는 전기 신호에 대응하여 하나의 공급 채널이 충만보다 적음을 나타내는 전기 신호를 생성하는 상기 제 3 센서에 반응하여, 상기 액츄에이터를 작동시켜 상기 잉크 스틱 지지 부재 상의 상기 단일 고체 잉크 스틱을 식별하는 상기 제 2 센서에 의해 생성되는 전기 신호에 대응하여 하나의 공급 채널에서 상기 제 1 단부로 상기 잉크 스틱 지지 부재를 이동시키도록 더 구성되는, 프린터에서 고체 잉크를 이송하기 위한 시스템. - 제 4 항에 있어서,
상기 제어기는, 상기 제 2 센서에 의해 생성되는 전기 신호에 대응하여 상기 공급 채널이 충만함을 나타내는 전기 신호를 생성하는 상기 제 3 센서에 반응하여, 상기 액츄에이터를 작동시켜 제 1 위치로 상기 잉크 스틱 지지 부재를 이동시키거나 상기 제 2 센서가 상기 잉크 스틱 지지 부재 상의 상기 단일 고체 잉크 스틱을 식별하는 전기 신호를 생성하는 위치에서 상기 잉크 스틱 지지 부재를 유지하도록 더 구성되는, 프린터에서 고체 잉크를 이송하기 위한 시스템. - 삭제
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