KR20130079217A - 고체 잉크 스틱의 전달 장치 및 상변화 잉크 잉크젯 프린터 - Google Patents

고체 잉크 스틱의 전달 장치 및 상변화 잉크 잉크젯 프린터 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 고체 잉크 스틱의 전달 장치로서: 공급 채널, 리드 스크류 구동체, 및 액추에이터를 포함하고; 상기 공급 채널은 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖고, 상기 제 1 단부는 고체 잉크 스틱들을 수용하도록 구성되고, 상기 제 2 단부는 용융 장치에 근접하여 위치되고; 상기 리드 스크류 구동체는 상기 공급 채널에 근접하여 위치되고, 상기 리드 스크류 구동체는 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 부재 및 상기 부재의 주위에 장착되는 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어를 포함하고, 상기 부재는 상기 공급 채널과 평행하고, 상기 부재의 제 1 단부는 상기 공급 채널의 제 1 단부에 근접하여 위치되고, 상기 부재의 제 2 단부는 상기 공급 채널의 제 2 단부에 근접하여 위치되고; 상기 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어는 상기 부재의 길이보다 작은 길이를 갖고, 상기 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어는 상기 부재의 일부와 마찰 결합하도록 구성되고; 그리고 상기 액추에이터는, 상기 부재가 상기 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어와의 마찰 결합의 힘을 극복하여 상기 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어에 대해 슬립될 때까지, 상기 부재 및 상기 부재의 주위의 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어를 회전시키도록 상기 부재에 작동 연결되는, 고체 잉크 스틱의 전달 장치에 관한 것이다.

Description

고체 잉크 스틱의 전달 장치 및 상변화 잉크 잉크젯 프린터{A SOLID INK STICK DELIVERY APPARATUS AND A PHASE CHANGE INK INKJET PRINTER}
이하에 개시되는 고체 잉크 스틱의 전달 시스템은 용융 장치에 고체 잉크 스틱을 전달하기 위한 동력을 도입하고, 더 구체적으로 용융 장치에 고체 잉크 스틱을 전달하기 위한 리드 스크류를 구동하는 동력을 도입한다.
고체 잉크 또는 상변화 잉크 프린터는 관례적으로 펠릿 또는 잉크 스틱과 같은 다양한 고체 형태의 잉크를 수용한다. 고체 잉크 펠릿들 또는 잉크 스틱들은 전형적으로 프린터용 잉크 로더의 삽입 개구를 통해 삽입되고, 이 고체 잉크는 공급 기구에 의해 및/또는 중력에 의해 공급 채널을 따라 용융 장치를 향해 추진 또는 슬라이드된다. 용융 장치는 고체 잉크가 용융될 때까지 이 용융 장치 상에 충돌하는 고체 잉크를 가열한다. 액체 잉크는 기록 매체 상으로의 분사를 위해 포집되어 프린트헤드에 이송된다.
모든 프린터의 공통된 목표는 단위 시간 당 프린터에 의해 생성되는 문서의 수를 증가시키는 것이다. 고체 잉크 프린터의 처리능력이 증가함에 따라, 용융 장치에 고체 잉크의 연속적인 공급을 위한 요구도 증대한다. 고체 잉크에 대한 증가하는 수요는 고체 잉크 유닛을 용융 장치로 전달하는 공급 기구를 위한 통전 구동열 (drive train) 의 개발로 이어졌다. 예를 들면, 리드 스크류, 무단 벨트, 및 기타 구동 기구가 공급 채널 내에 위치될 수 있고, 또 구동열을 통해 모터에 결합될 수 있다. 모터에 선택적으로 통전하면 구동기구는 이동하여, 구동체 상에 탑재되어 있는 고체 잉크 유닛을 용융 조립체를 향해 운반하게 된다. 전동식 캐리어는, 로딩 후에 잉크 접근 커버를 폐쇄시키기 위해 사용자가 극복해야 하는 잉크 스틱에 미는 (urging) 힘을 부여하는 더 전형적인 스프링-부하식 잉크 스틱 푸싱 블록 (pushing block) 을 필요로 하지 않고, 고체 잉크를 용융 유닛을 향해 더 확실하게 밀어준다. 고체 잉크 스틱을 효율적으로 전달하는 전동식 전달 시스템의 개발은, 특히 대량의 인쇄의 경우와 같이, 더욱 빈번한 접근이 요구되는 경우에, 바람직한 사용자 인터페이스의 개량이다.
고체 잉크 스틱의 전달 장치는 공급 채널, 리드 스크류 구동체, 및 액추에이터를 포함하고, 상기 공급 채널은 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖고, 상기 제 1 단부는 고체 잉크 스틱들을 수용하도록 구성되고, 상기 제 2 단부는 용융 장치에 근접하여 위치되고, 상기 리드 스크류 구동체는 상기 공급 채널에 근접하여 위치되고, 상기 리드 스크류 구동체는 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 부재 및 상기 부재의 주위에 장착되는 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어를 포함하고, 상기 부재는 상기 공급 채널과 평행하고, 상기 부재의 제 1 단부는 상기 공급 채널의 제 1 단부에 근접하여 위치되고, 상기 부재의 제 2 단부는 상기 공급 채널의 제 2 단부에 근접하여 위치되고, 상기 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어는 상기 부재의 길이보다 작은 길이를 갖고, 상기 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어는 상기 부재의 일부와 마찰 결합하도록 구성되고, 그리고 상기 액추에이터는, 상기 부재가 상기 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어와의 마찰 결합의 힘을 극복하여 상기 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어에 대해 슬립될 때까지, 상기 부재 및 상기 부재의 주위의 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어를 회전시키도록 상기 부재에 작동 연결된다.
고체 잉크 잉크젯 프린터는 리드 스크류 구동체를 갖는 고체 잉크 스틱의 전달 장치를 이용한다. 이 프린터는 적어도 하나의 용융 장치로부터 용융된 잉크를 수용하고, 용융된 상변화 잉크를 화상 수용 표면 상에 분출하도록 구성되는 적어도 하나의 프린트헤드, 및 고체 잉크 스틱들을 상기 적어도 하나의 용융 장치로 전달하도록 구성되는 고체 잉크의 전달 장치를 포함하고, 상기 고체 잉크의 전달 장치는 공급 채널, 리드 스크류 구동체, 및 액추에이터를 포함하고, 상기 공급 채널은 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖고, 상기 제 1 단부는 상기 고체 잉크 스틱들을 수용하도록 구성되고, 상기 제 2 단부는 용융 장치에 근접하여 위치되고, 상기 리드 스크류 구동체는 상기 공급 채널에 근접하여 위치되고, 상기 리드 스크류 구동체는 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 부재 및 상기 부재의 주위에 장착되는 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어를 포함하고, 상기 부재는 상기 공급 채널과 평행하고, 상기 부재의 제 1 단부는 상기 공급 채널의 제 1 단부에 근접하여 위치되고, 상기 부재의 제 2 단부는 상기 공급 채널의 제 2 단부에 근접하여 위치되고, 상기 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어는 상기 부재의 길이보다 작은 길이를 갖고, 상기 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어는 상기 부재의 일부와 마찰 결합하도록 구성되고, 그리고 상기 액추에이터는, 상기 부재가 상기 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어와의 마찰 결합의 힘을 극복하여 상기 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어에 대해 슬립될 때까지, 상기 부재 및 상기 부재의 주위의 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어를 회전시키도록 상기 부재에 작동 연결된다.
고체 잉크 프린터 내에서 고체 잉크 스틱들을 이송하기 위해 리드 스크류 구동체를 이용하는 전달 시스템은 이하의 도면들을 참조하여 설명된다.
도 1 은 리드 스크류 구동 전달 장치가 도입된 고체 잉크 잉크젯 프린터의 개략도이다.
도 2 는 고체 잉크 스틱을 이송하는 리드 스크류 구동체를 도시하는 도 1 의 프린터 내의 공급 채널의 단면도이다.
도 3 은 고체 잉크 스틱 캐리어와 구동 부재 사이의 관계를 도시하는 도 2 에 도시된 리드 스크류 구동체의 사시도이다.
도 4 는 캐리어 중공체의 내면을 도시하는 고체 잉크 스틱 캐리어의 사시도이다.
도 5 는 도 3 의 구동 부재와 고체 잉크 스틱 캐리어 사이의 인터페이스의 개략도이다.
도 6 은 구동 부재 상의 2 개의 정렬되지 않은 고체 잉크 스틱 캐리어의 사시도이다.
도 7 은 리드 스크류 구동체가 공급 채널의 폭에 대해 비대칭으로 위치된 공급 채널의 횡단부도이다.
본 실시형태들의 전반적인 이해를 위해 도면들이 참조된다. 도면들에서, 전체를 통해 동일한 도면 부호들은 동일한 요소들을 표시하기 위해 사용되었다. 본 명세서에서 사용되는 "프린터"라는 용어는 일반적으로 인쇄 매체 상에 잉크 화상을 생성하는 장치를 말하고, 디지털 복사기, 제본기, 팩시밀리 기계, 복합기 등과 같이 매체 상에 잉크 화상을 생성하는 임의의 장치를 포함한다. 프린터는 화상 수용 표면 상에 잉크 화상을 형성하고, 본 명세서에서 사용되는 "화상 수용 표면"이라는 용어는 인쇄 매체 또는 잉크 화상을 반송하는 드럼 또는 벨트와 같은 중간 부재를 말한다. "인쇄 매체"는 사전에 절단되거나 웨브 (web) 로 공급되는 종이, 플라스틱, 또는 잉크 화상을 수용하기 위해 적절한 기타의 적절한 물리적 기재 (substrate) 의 물리적 시트일 수 있다. 프린터는 피니셔 (finishers), 종이 공급기 등과 같은 다양한 기타 부품들을 포함할 수 있고, 또 복사기, 프린터, 또는 복합기로서 구현될 수 있다. 화상은 마킹 엔진 (marking engine) 에 의해 인쇄 매체 상에 표시될 전자적 형태의 정보를 포함하고, 텍스트, 그래픽, 그림 등을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "프린트헤드"라는 용어는 화상 수용 표면 상에 잉크 액적을 분출하는 잉크 이젝터 (ejectors) 로 구성되는 프린터 내의 구성요소를 말한다. 전형적인 프린트헤드는 잉크젯 이젝터 내의 액추에이터를 작동시키는 발사 신호들에 응답하여 화상 수용 표면 상에 하나 이상의 잉크 색의 잉크 액적을 분출하는 다수의 잉크젯 이젝터를 포함한다. 잉크젯은 하나 이상의 행 및 열 (rows and columns) 의 어레이로 배치된다. 일부의 실시형태들에서, 잉크젯들은 프린트헤드의 면을 통해 지그재그 형태의 대각선의 행들로 배치된다. 다양한 프린터의 실시형태들은 화상 수용 부재 상에 잉크 화상을 형성하는 하나 이상의 프린트헤드를 포함한다. 일부의 프린터 실시형태들은 인쇄 구역 내에 배치되는 다수의 프린트헤드를 포함한다. 인쇄 매체 또는 잠재적인 잉크 화상을 유지하는 중간 부재의 표면과 같은 화상 수용 표면은 인쇄 구역을 통과하는 처리 방향에서 프린트헤드를 통과하여 이동한다. 프린트헤드 내에서 잉크젯은 화상 수용 표면에 걸쳐 처리 방향에 수직한 횡-처리 방향으로 행들로 잉크 액적을 분출한다.
도 1 은 상변화 잉크젯 프린터 (10) 의 개략 측면도로서, 이 상변화 잉크젯 프린터 (10) 는 잉크 로더 (12), 인쇄 시스템 (26), 매체 공급 및 취급 시스템 (48), 및 제어 시스템 (68) 을 지지하고 또 적어도 부분적으로 포위하는 하우징 (11) 을 포함한다. 이하에서 더 상세히 설명되는 잉크 로더 (12) 는 액체 잉크의 생성을 위해 고체 잉크를 수용하여 용융 장치 (20) 로 전달한다. 이 인쇄 시스템 (26) 은 용융된 잉크를 수용하기 위해 용융 장치 (20) 에 유체 연결되는 다수의 잉크젯 이젝터들을 포함한다. 이 잉크젯 이젝터들은 시스템 (68) 의 제어 하에서 화상 수용 표면 (30) 상에 액체 잉크의 액적을 방출한다. 매체 공급 및 취급 시스템 (48) 은 프린터 (10) 내의 하나 이상의 공급부로부터 매체를 추출하고, 화상 수용 표면으로부터 매체로 잉크 화상의 전사를 위해 트랜스픽스 닙에 대해 매체의 전달을 동기시키고, 다음에, 인쇄된 매체를 출력 영역에 전달한다.
더 상세하게, 잉크 로더 (12) 는 통상 잉크 스틱이라고 부르는 잉크 블록 (14) 들과 같은 고체 형태의 상변화 잉크를 수용하도록 구성된다. 이 잉크 로더 (12) 는 잉크 스틱 (14) 들이 삽입되는 공급 채널 (18) 들을 포함한다. 도 1 에는 단일의 공급 채널 (18) 이 도시되어 있으나, 이 잉크 로더 (12) 는 프린터 (10) 에서 사용되는 잉크 스틱 (14) 의 각 색 또는 색조를 위한 별개의 공급 채널을 포함한다. 공급 채널 (18) 은 이 채널 (18) 의 일단부에 있는 용융 장치 (20) 를 향해 잉크 스틱 (14) 들을 안내하고, 이 용융 장치 (20) 에서 스틱들은 상변화 잉크의 용융 온도로 가열되어 고체 잉크를 용융시켜 액체 잉크를 형성한다. 상변화 잉크의 배합조성에 따라 임의의 적절한 용융 온도가 사용될 수 있다. 하나의 실시형태에서, 이 상변화 잉크의 용융 온도는 약 80 ℃ ~ 130 ℃ 이다.
용융 장치 (20) 로부터 용융된 잉크는 중력이나 가압 장치에 의해 융액 리저버 (24) 로 안내된다. 프린터 (10) 에서 사용되는 각 잉크 색, 색조, 또는 조성을 위해 별개의 융액 리저버 (24) 가 제공될 수 있다. 대안으로서, 단일의 리저버 하우징이 상이한 색의 잉크를 수용하기 위해 세분화될 수 있다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 잉크 리저버 (24) 는 용융된 잉크를 프린트헤드 (28)(들) 내에 형성되는 잉크젯 이젝터 (27) 들로 공급하는 프린트헤드 리저버를 포함한다. 이 잉크 리저버 (24) 는 프린트헤드 (28) 내에 조립되거나 밀접하게 관련될 수 있다. 대안적 실시형태들에서, 리저버 (24) 는 프린트헤드 (28) 로부터 독립된 또는 별개의 유닛일 수 있다. 각 융액 리저버 (24) 는 적어도 프린터 (10) 의 적절한 작동 상태들 중에 잉크를 용융시키기에 및/또는 잉크를 액체 형태 또는 용융 형태에 유지하기에 적절한 온도로 대응하는 리저버 내에 수용되는 잉크를 가열하기 위해 작동할 수 있는 가열 요소를 포함할 수 있다.
이 인쇄 시스템 (26) 은 적어도 하나의 프린트헤드 (28) 를 포함하고, 이 프린트헤드 (28) 는 다색의 잉크를 분출하도록 구성될 수 있다. 도 1 에는 하나의 프린트헤드 (28) 가 도시되어 있으나, 임의의 적절한 수의 프린트헤드 (28) 가 사용될 수 있다. 이 프린트헤드 (28) 는 제어 시스템 (68) 에 의해 생성되는 발사 신호들에 따라 작동되어, 잉크 수용 표면을 향해 잉크 액적을 분출한다. 도 1 의 장치 (10) 는 잉크의 액적이 중간 표면 (30) 상에 분출된 후 인쇄 매체로 전사되는 간접 인쇄 처리를 사용하도록 구성되는 간접 프린터이다. 대안적 실시형태들에서, 이 장치 (10) 는 인쇄 매체 상에 직접적으로 잉크 액적을 분출하도록 구성될 수 있다.
도 1 에서 회전 부재 (34) 는 드럼으로서 도시되어 있으나, 대안적 실시형태들에서, 화상 수용 부재 (34) 는 이동 또는 회전 벨트, 밴드, 롤러 또는 기타 유사한 유형의 구조물일 수 있다. 트랜스픽스 롤러 (40) 는 회전 부재 (34) 상의 중간 표면 (30) 에 접촉 상태로 장착되어 인쇄 매체 (52) 의 시트들이 통과하는 닙 (44) 을 형성한다. 시트들은 프린트헤드 (28) 의 잉크젯들에 의해 중간 표면 (30) 상에 형성되는 잉크 화상과 적시 레지스트레이션 (timed registration) 상태로 닙 (44) 을 통해 공급된다. 압력 (및 경우에 따라 열) 이 닙 (44) 내에서 발생되어 표면 (30) 으로부터 인쇄 매체 (52) 로의 잉크 액적의 전사를 촉진함과 동시에 잉크가 회전 부재 (34) 에 부착되는 것을 실질적으로 방지한다.
프린터 (10) 의 매체 공급 및 취급 시스템 (48) 은 닙 (44) 을 통과하는 매체 경로 (50) 를 따라 인쇄 매체를 이송한다. 이 매체 공급 및 취급 시스템 (48) 은 공급 트레이 (58) 와 같은 적어도 하나의 인쇄 매체 공급원 (58) 을 포함한다. 이 매체 공급 및 취급 시스템은 또한 롤러 (60) 와 같은 적절한 기구를 포함하고, 이 롤러 (60) 는 매체 경로 (50) 를 따라 매체를 이송하도록 구성되는 배플, 디플렉터, 픽 (pick) 기구 등 뿐만 아니라 피동 롤러 또는 아이들 롤러일 수 있다.
매체 상태조절 장치들은 용융된 상변화 잉크를 수용하기 위해 인쇄 매체를 열적으로 준비시키도록 매체 경로 (50) 의 다양한 지점들에 위치될 수 있다. 도 1 의 실시형태에서, 매체 경로 (50) 상의 인쇄 매체 (52) 를 닙 (44) 에 도달하기 전에 초기의 사전 설정된 온도로 가열하기 위해, 예열기 (64) 가 사용된다. 다양한 실시형태들에서, 예열기 (64) 와 같은 매체 상태조절 장치들은 복사열, 전도열, 또는 대류열 또는 이들 열 형태들의 임의의 조합을 사용하여 매체를 목표 예열 온도로 가열하고, 이 목표 예열 온도는, 하나의 실제적 실시형태에서, 약 30 ℃ ~ 약 70 ℃ 의 범위이다. 대안적 실시형태들에서, 매체 상에 잉크가 침착되기 전, 침작되는 중, 및 침작된 후에 매체 경로를 따라 다른 열적 상태조절 장치가 사용된다.
제어 시스템 (68) 은 프린터 (10) 의 다양한 서브시스템들, 구성요소들, 및 기능부들의 작동 및 제어를 지원해 준다. 이 제어 시스템 (68) 은 스캐너 시스템 또는 워크 스테이션 연결부와 같은 하나 이상의 화상 공급원 (72) 들에 작동 연결되어, 이 공급원들로부터의 화상 데이터를 수신 및 관리하고, 또 프린터의 구성요소들 및 서브시스템들로 전달되는 제어 신호들을 발생한다. 제어 신호들 중의 일부는 발사 신호들과 같은 화상 데이터에 기초하고, 이 발사 신호들은 전술한 바와 같이 프린트헤드들을 작동시킨다. 기타 제어 신호들에 의해 프린터의 구성요소들 및 서브시스템들은 중간 표면 (30) 의 준비, 트랜스픽스 닙으로의 매체의 급송, 및 화상처리 장치 (10) 에 의해 출력되는 매체 상으로의 잉크 화상의 전사를 위한 다양한 절차들 및 작동들을 실행한다.
이 제어 시스템 (68) 은 제어기 (70), 전자 스토리지 또는 메모리 (70), 및 사용자 인터페이스 (UI)(78) 를 포함한다. 제어기 (70) 는 중앙 처리 장치 (CPU) 와 같은 처리 장치, 특정 용도 지향 집적 회로 (ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA) 장치, 또는 마이크로컨트롤러를 포함한다. 다른 태스크들 (tasks) 중에서, 이 처리 장치는 화상 공급원 (72) 에 의해 제공되는 화상들을 처리한다. 제어기 (70) 를 포함하는 하나 이상의 처리 장치는 메모리 (70) 내에 기억되는 프로그램된 명령들로 구성된다. 이 제어기 (70) 는 이들 명령들을 실행하여 프린터의 구성요소들 및 서브시스템들을 작동시킨다. 임의의 적절한 유형의 메모리 또는 전자 스토리지가 사용될 수 있다. 예를 들면, 메모리 (70) 는 롬 (ROM) 과 같은 비휘발성 메모리, 또는 EEPROM 또는 플래시 메모리와 같은 프로그래머블 비휘발성 메모리일 수 있다.
사용자 인터페이스 (UI)(78) 는 작업자와 제어 시스템 (68) 의 상호작용을 가능하게 하는 화상처리 장치 (10) 상에 위치되는 적절한 입력/출력 장치를 포함한다. 예를 들면, 사용자 인터페이스 (78) 는 키패드 및 디스플레이 (도시되지 않음) 를 포함할 수 있다. 제어기 (70) 는 장치의 사용자 또는 작업자에 의해 사용자 인터페이스 (78) 에 입력되는 선택들 및 기타 정보를 지시하는 신호들을 수신하기 위해 사용자 인터페이스 (UI)(78) 에 작동 결합된다. 제어기 (70) 는 선택가능한 옵션들, 기계의 상태, 소모품의 상태 등을 포함하는 정보를 사용자 또는 작업자에게 표시하기 위해 사용자 인터페이스 (78) 에 작동 결합된다. 제어기 (70) 는 원격 위치들로부터 화상 데이터 및 사용자 상호작용 (interaction) 데이터를 수신하기 위해 컴퓨터 네트워크와 같은 통신 링크 (84) 에 결합될 수 있다. 드럼으로부터 인쇄 매체로의 잉크 화상의 전사를 촉진하기 위해, 이 장치 (10) 는 회전 부재 (34) 의 표면에 중간 표면 (30) 으로서 박리제 (release agent) 를 적용하기 위한 드럼 관리 유닛 (DMU)(100) 을 구비한다.
도 2 에서, 고체 잉크 로더 (12) 는 리드 스크류 구동체 (110) 를 갖는 고체 잉크 스틱의 전달 장치를 포함한다. 이 전달 장치 (110) 는 공급 채널 (128), 구동 부재 (132), 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어 (136), 및 용융 플레이트 (140) 를 포함한다. 이 용융 플레이트 (140) 는 잉크 스틱의 최선단 (148) 의 용융을 유발하는 온도로 가열기 (144) 에 의해 가열된다. 액체 잉크는 잉크가 잉크 리저버 내에 적하되는 용융 플레이트 (140) 의 일단부에서 포집된다. 다른 잉크 전달 구성요소들 또는 시스템이 용융 플레이트 대신 또는 용융 플레이트에 추가하여 사용될 수 있다. 공급 채널 (128) 은 고체 잉크 잉크젯 프린터에서 공지된 구조이다. 이 공급 채널 (128) 은 상벽 (156), 측벽들 (도 2 의 단면도에서는 보이지 않음), 및 후벽 (160) 에 의해 형성된다. 이 벽들은 스틱이 공급 채널의 삽입 단부로부터 용융 플레이트 (140) 가 위치되어 있는 공급 채널의 단부로 진행할 때 고체 잉크 스틱을 위한 지지 및/또는 격납을 제공하도록 구성된다. 상벽 (156) 은 고체 잉크 스틱들이 고체 잉크 스틱 캐리어 (136) 와 확실한 접촉 상태를 유지하도록 도와준다. 상벽 (156) 은 공급 채널 (128) 내에 잉크 스틱 (188) 이 삽입될 수 있도록 하는 개구 (180) 를 구비한다. 이 개구 (180) 는, 커버 (182) 가 벽 (156) 을 덮고 있는 위치로부터 도 2 에 도시된 위치로 피봇되었을 때, 노출된다.
구동 부재 (132) 및 고체 잉크 스틱 캐리어 (136) 는 스틱들이 채널을 따라 진행할 때 고체 잉크 스틱들의 저부를 위한 지지를 제공한다. 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 구동 부재 및 캐리어들은 고체 잉크 스틱들을 용융 장치에 전달하기 위해 공급 채널의 측벽들 사이에서 센터링될 필요가 없다. 이 구동 부재 (132) 는 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 샤프트이다. 이 샤프트의 일단부는 전기 모터와 같은 액추에이터 (164) 의 회전 출력에 작동 연결된다. 이 액추에이터는 직접 또는 풀리, 벨트, 또는 기어 트레인 내에 배치되는 기어와 같은 하나 이상의 구동 구성요소들을 갖는 기계적 링크 기구 (168) 에 의해 구동 부재 (132) 에 작동 연결된다. 하나의 실시형태에서, 고체 잉크 잉크젯 프린터 내의 다수의 공급 채널들 내의 각 공급 채널은 구동 부재들의 주위에 장착되는 하나 이상의 잉크 스틱을 갖는 구동 부재를 포함한다. 각 부재는 동일한 액추에이터에 작동 연결된다. 액추에이터의 회전 출력을 구동 부재에 작동 연결하는 기어 트레인 또는 동력 취출 기구는 채널들 내에서 구동체들의 독립적인 제어를 위한 제어기에 의해 작동되는 전동장치를 통해 선택적으로 연결될 수 있다. 다른 실시형태에서, 각 공급 채널 내의 구동 부재는 공급 채널들 내에서 모든 구동 부재들을 회전시키는 하나의 액추에이터에 작동 연결된 상태를 유지한다. 다른 실시형태들에서, 각 구동 부재는 일 대 일의 대응관계로 액추에이터에 작동 연결된다. 단부벽 (172) 은 구동 부재 (132) 가 관통 연장하는 개구를 포함한다. 일부의 실시형태들에서, 이 개구는, 구동 부재 (132) 와 함께 회전하고 이 구동 부재 (132) 를 지지하기 위한 저널 베어링을 포함한다. 이 구동체 (110) 는 잉크 스틱 캐리어들이 공급 채널의 양 방향으로 이동할 수 있도록 양방향성이다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 구동 부재 (132) 는 이 부재의 주위에 장착되는 하나의 고체 잉크 스틱 캐리어 (136) 를 구비하는 것으로 도시되어 있다. 고체 잉크 스틱 (188) 은 캐리어 (136) 상에 지지된다. 이 구동 부재는 잉크 스틱 캐리어 (136) 의 내면 (244) 과 결합하는 적어도 하나의 돌출부 (240) 를 포함한다. 이 관계는 이하에서 더 상세히 설명된다. 도 3 에서 돌출부는 구동 부재의 샤프트와 접합하는 부분으로부터 내면 (244) 과 결합하는 외측 단부까지 만곡되어 있다. 구동 부재 (132) 의 대안적 실시형태들은 샤프트로부터 내면까지 연장하는 직선상 리브 또는 다수의 아암으로서 형성되는 적어도 하나의 돌출부를 포함한다. 추가하여, 잉크 스틱 캐리어가 공급 채널의 양 단부에서 다른 잉크 스틱 캐리어 또는 스톱 부재와 맞닿는 것에 응하여 돌출부가 잉크 스틱 캐리어의 내면을 따라 슬립할 수 있도록, 이 돌출부는 실리콘 고무와 같은 가요성 재료로 형성될 수 있다. 구동 부재 (132) 로부터 캐리어 (136) 로 제한된 마찰 또는 힘의 전달을 성립시키는 다른 방법들이 사용될 수 있다. 예를 들면, 구동 부재와 캐리어 사이에 점성 물질을 이용한 정밀한 공차의 끼워맞춤 (close tolerance fit) 이 사용될 수 있다.
도 4 에는 하나의 잉크 스틱 캐리어가 도시되어 있다. 본 명세서에서 사용되는, 잉크 스틱 캐리어는 구동 부재의 주위에 장착되어 회전하면서 고체 잉크 스틱을 지지하도록 구성되는 물체를 말한다. 도 4 의 잉크 스틱 캐리어 (136) 는 중공체 (250) 및 이 중공체 (250) 를 어떤 피치 또는 각도로 둘러싸고 있는 주변 나사산 (254) 들을 포함한다. 이 잉크 스틱 캐리어들 상의 나사산들의 피치는 동일하거나 상이한 구동 부재들의 주위에 장착되는 다른 잉크 스틱 캐리어들의 나사산들의 피치와 동일할 필요가 없다. 이 나사산들은 고체 잉크 스틱의 외면과 결합하고, 또 잉크 스틱을 공급 채널을 따라 밀어주는 힘을 캐리어에 의해 지지되는 잉크 스틱에 부여하도록 구성된다. 중공체 (250) 는 관강 (258) 이 관통해 있는 원통형이다. 이 잉크 스틱 캐리어 (136) 의 내면 (262) 은 도 5 에 도시된 바와 같은 단속형 (interrupted) 또는 파형 (scalloped) 표면을 생성하는 종방향 리브 (266) 들로 형성될 수 있다. 이 리브 (266) 들은 회전하는 샤프트가 캐리어 상에 회전력을 작용할 수 있도록 그리고 샤프트의 주위에서 캐리어를 회전시킬 수 있도록 내면 (262) 으로부터 충분히 연장한다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 하나의 캐리어 상에 위치되는 잉크 스틱이 인접 캐리어에 의해 지지되는 다른 잉크 스틱에 맞닿는 것에 응하여, 나사산 (254) 들과 캐리어 (236) 들 사이의 마찰력은 전방의 캐리어의 회전을 방해하는 한편, 그 캐리어 상에 위치되는 잉크 스틱이 마찬가지로 회전 및 전방으로의 운동이 방지될 때까지 전방의 캐리어의 후측의 캐리어의 회전을 허용한다. 마찰력이 회전하는 구동 부재에 의해 부여되는 힘을 초과하는 수준에 도달했을 때, 돌출부 (240) 는 중공체의 파형 표면의 리브들을 지나서 슬립되고, 캐리어를 회전시키지 않은 상태로 관강 (258) 내에서 회전을 개시한다. 도 5 에서 이 슬립 효과는 실선으로 도시되어 있고, 슬립되지 않는 결합은 점선으로 도시되어 있다. 전술한 바와 같이, 구동 부재와 캐리어 사이의 힘의 전달을 제한하기 위해 다른 구조들이 사용될 수 있다.
캐리어들은 지지되는 잉크 스틱들이 완전히 맞닿을 때까지 나선상의 잉크 스틱의 밀어주는 특징에 관련하여 실질적으로 정렬되지 않을 수 있다. 이 상황이 발생했을 때, 고체 잉크 스틱들이 하나의 캐리어로부터 다음의 캐리어로 진행할 수 있도록 나선 특징들이 실질적으로 정렬한다. 일부의 실시형태들에서, 캐리어들은 잉크 로더와 함께 사용될 잉크 스틱들의 길이와 대략 동일한 길이를 갖지만, 다른 실시형태들에서, 캐리어들은 이 로더와 함께 사용될 잉크 스틱들의 길이보다 길거나 짧을 수 있다. 잉크 로더의 실시예들은 수개의 잉크 스틱들을 수용하도록 구성되는 잉크 공급 채널들을 가질 수 있고, 이 잉크 스틱들은 전술한 길이 관계로 동수의 캐리어들에 의해 지지될 수 있다. 캐리어들의 각각은 공급 채널의 종방향 길이 내에서 실질적으로 동일한 장소에 회전 가능하게 유지된다. 도 4 및 도 5 의 내면 (262) 은 종방향 리브들로 형성되는 파형의 표면으로서 도시되어 있다. 다른 실시형태들에서, 이 내면은 짧은 돌기들이 형성된 재질감있는 (textured) 표면일 수 있고, 또는 표면의 제작 중에 코듀로이 (corduroy) 패턴이 구동 부재로부터 연장하는 돌출부와 결합하는 다른 구조를 제공하기 위해 기계가공에 의해 준비된다.
구동 부재 (112) 와 캐리어 (116) 들에 의해 형성되는 리드 스크류 구동체는 공급 채널을 통해 잉크 스틱들을 추진함으로써 선두의 잉크 스틱을 용융 장치로 이송시킨다. 선두의 잉크 스틱의 후측의 잉크 스틱들은 공급 채널 내의 다른 고체 잉크 스틱들의 후방 부분에 접촉하게 된다. 용융이 발생함에 따라, 잉크 스틱들의 전방으로의 진행은, 지지하는 캐리어가 용융 속도에 의해 허용되는 그 회전에 대해 제한되지 않는 경우에 구동 부재의 회전이 촉진될 수 있는 것보다, 더 느려진다. 정상적으로 회전하는 구동 부재와 이 부재의 주위에 장착되는 캐리어들 사이의 회전 전달의 리브 형태의 차단은 잉크 스틱들이 마찰 구동에 의해 부여되는 졸트 (jolts) 와 같은 다수의 작은 충격에 의해 유발되는 재료 공급 마찰을 극복하도록 촉진시키는 부차적 이익을 가질 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 특정의 배향 및 표면의 서술은 리드 스크류 구동체의 기능의 이해 및 시각화를 돕기 위해 제공되는 것이고, 그러나 다른 구동 부재 및 잉크 스틱 캐리어의 구성도 가능하다.
도 7 은 공급 채널의 단부로부터 도시된 공급 채널의 단부도이다. 리드 스크류 구동체는 채널의 타측벽보다 일측벽에 더 근접하여 위치된다. 리브 (190) 는 스틱이 채널을 통해 밀릴 때, 고체 잉크 스틱에 균형을 부여하도록 도와준다. 따라서, 이 리드 스크류 구동체는 효과적이 되도록 공급 채널 내에서 센터링을 필요로 하지 않는다.

Claims (10)

  1. 고체 잉크 스틱의 전달 장치로서:
    공급 채널, 리드 스크류 구동체, 및 액추에이터를 포함하고;
    상기 공급 채널은 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖고, 상기 제 1 단부는 고체 잉크 스틱들을 수용하도록 구성되고, 상기 제 2 단부는 용융 장치에 근접하여 위치되고;
    상기 리드 스크류 구동체는 상기 공급 채널에 근접하여 위치되고, 상기 리드 스크류 구동체는 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 부재 및 상기 부재의 주위에 장착되는 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어를 포함하고,
    상기 부재는 상기 공급 채널과 평행하고, 상기 부재의 제 1 단부는 상기 공급 채널의 제 1 단부에 근접하여 위치되고, 상기 부재의 제 2 단부는 상기 공급 채널의 제 2 단부에 근접하여 위치되고;
    상기 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어는 상기 부재의 길이보다 작은 길이를 갖고, 상기 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어는 상기 부재의 일부와 마찰 결합하도록 구성되고; 그리고
    상기 액추에이터는, 상기 부재가 상기 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어와의 마찰 결합의 힘을 극복하여 상기 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어에 대해 슬립될 때까지, 상기 부재 및 상기 부재의 주위의 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어를 회전시키도록 상기 부재에 작동 연결되는, 고체 잉크 스틱의 전달 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    단부와 단부를 접속하여 연속적으로 상기 부재의 주위에 장착되는 다수의 잉크 스틱 캐리어들을 더 포함하는, 고체 잉크 스틱의 전달 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 고체 잉크 스틱 캐리어는 중공체를 더 포함하고, 상기 중공체는 당해 중공체 내의 중앙에 위치되는 관강 (lumen) 을 구비하는 원통 형상을 갖고, 상기 부재는 상기 중공체의 관강 내에 위치되는, 고체 잉크 스틱의 전달 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 중공체는 상기 부재의 일부와 마찰 결합하기 위해 상기 관강에 대면하는 재질감있는 (textured) 표면을 더 포함하는, 고체 잉크 스틱의 전달 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 재질감있는 표면은 파형 표면을 더 포함하는, 고체 잉크 스틱의 전달 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 재질감있는 표면은 상기 중공체의 관강 내로 연장하는 적어도 하나의 리브를 더 포함하는, 고체 잉크 스틱의 전달 장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 부재는 상기 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어와 마찰 결합하도록 상기 부재로부터 외방향으로 연장하는 적어도 하나의 돌출부를 더 포함하는, 고체 잉크 스틱의 전달 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 돌출부는 가요성 재료로 본질적으로 구성되는, 고체 잉크 스틱의 전달 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 부재의 대략 제 1 단부로부터 상기 부재의 대략 제 2 단부로 연장하는 적어도 하나의 리브인, 고체 잉크 스틱의 전달 장치.
  10. 상변화 잉크 잉크젯 프린터로서:
    적어도 하나의 용융 장치로부터 용융된 잉크를 수용하고, 용융된 상변화 잉크를 화상 수용 표면 상에 분출하도록 구성되는 적어도 하나의 프린트헤드; 및
    고체 잉크 스틱들을 상기 적어도 하나의 용융 장치로 전달하도록 구성되는 고체 잉크의 전달 장치를 포함하고,
    상기 고체 잉크의 전달 장치는 공급 채널, 리드 스크류 구동체, 및 액추에이터를 포함하고;
    상기 공급 채널은 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖고, 상기 제 1 단부는 상기 고체 잉크 스틱들을 수용하도록 구성되고, 상기 제 2 단부는 용융 장치에 근접하여 위치되고;
    상기 리드 스크류 구동체는 상기 공급 채널에 근접하여 위치되고, 상기 리드 스크류 구동체는 제 1 단부 및 제 2 단부를 갖는 부재 및 상기 부재의 주위에 장착되는 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어를 포함하고,
    상기 부재는 상기 공급 채널과 평행하고, 상기 부재의 제 1 단부는 상기 공급 채널의 제 1 단부에 근접하여 위치되고, 상기 부재의 제 2 단부는 상기 공급 채널의 제 2 단부에 근접하여 위치되고;
    상기 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어는 상기 부재의 길이보다 작은 길이를 갖고, 상기 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어는 상기 부재의 일부와 마찰 결합하도록 구성되고; 그리고
    상기 액추에이터는, 상기 부재가 상기 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어와의 마찰 결합의 힘을 극복하여 상기 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어에 대해 슬립될 때까지, 상기 부재 및 상기 부재의 주위의 적어도 하나의 잉크 스틱 캐리어를 회전시키도록 상기 부재에 작동 연결되는, 상변화 잉크 잉크젯 프린터.
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