JP4444484B2 - プリンタにホットメルトインクを供給するための方法およびシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、その入口を介してインクペレットが供給される入口を有するインクリザーバと前記入口を封止的に閉じるための閉じ部材とを備えるプリンタにホットメルトインクのペレットを供給するための方法および供給システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホットメルトインク、すなわち室温で固体であるインクを用いて動作するインクジェットプリンタは、インクを溶融してプリントヘッドに供給することができる液体状態に保つため加熱できるインクリザーバを備える。インクをペレットの形でこのインクリザーバに供給して、その後インクリザーバ内で溶融することができる。
【０００３】
プリンタが動作しているときにインクリザーバの入口が開かれたままにされていると、溶融して蒸発したインクの蒸気がインクリザーバから逃げる可能性があり、凝縮されたインクによってプリンタの他の構成要素が汚損される可能性がある。したがって、入口を封止的に閉じるための閉じ部材を提供することが好都合である。しかしこれにより、インクペレットが充填されるたびに閉じ部材を取り外し、再び据え付ける必要があるため、インクリザーバにインクペレットを充填するプロセスがより複雑になり、自動化することがより難しくなる。
【０００４】
欧州特許ＥＰ−Ａ−０３４０５３３号には、インクリザーバの入口に配置することができる、開いている側が下向きになったフード形の外被内に、固化されたインクのペレットが含まれるホットメルトインク用の補充カートリッジが開示されている。このとき、外被の壁を変形することによって、インクペレットを押し出し、それによりインクペレットをインクリザーバ内に落とすことができる。
【０００５】
米国特許ＵＳ−Ａ−４８６４３３０号には、ホットメルトインクのペレットがハンドルに接続される補充カートリッジが開示されている。この場合、インクペレットはハンドルによって保持され、インクリザーバの入口内へと置かれる。鍵構造（ｋｅｙ−ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）によってインクペレットがこの入口内で回転しないように保持されているため、ハンドルを回すことによってハンドルを取り外すことができ、それによりインクペレットのみがインクリザーバ内に落ちる。
【０００６】
これらの文書に開示されているインクペレットは、インクリザーバの入口に一時的に保持されるが、プリンタが動作しており、新たなインクペレットが充填されない時間帯に入口を封止するための閉じ部材を提供する必要性が依然として残っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、インクリザーバの入口を開き、インクペレットを通過させ、入口を再び封止するプロセスが容易になる、プリンタにホットメルトインクのペレットを供給する方法および供給システムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、この目的は、インクペレットの１つが入口内に嵌め合わされ、それにより前記閉じ部材として働き、インクペレットが、インクリザーバに供給されるときに押されて入口を通り抜け、新たなインクペレットが入口内に嵌め合わされる方法によって達成される。
【０００９】
それに対応して、本発明によるインク供給システムは、閉じ部材が、摩擦によって入口内に保持されるインクペレットからなり、それをインクリザーバ内に押し入れることができることを特徴とする。
【００１０】
したがって、新たなインクペレットがインクリザーバ内に供給されるときに、インクペレット自体を扱うだけでよく、別の閉じ部材を扱う必要がない。
【００１１】
本発明の有用な詳細は、従属請求項に規定されている。
【００１２】
好ましくは、入口は、インクペレットが押されて通り抜けるときに可逆的に変形することができる柔軟な膜によって画定される。
【００１３】
インクリザーバのサイズおよび構成に応じて、入口に嵌合係合して保持されたインクペレットが、より小さな程度またはより大きな程度、インクリザーバ内の溶融されたインクの熱を受ける。したがって、好ましい実施形態では、少なくとも、入口を閉じるためのプラグとして働くインクペレットが、インクリザーバ内に押されて新たなインクペレットによって置き換えられる前に溶融されて分解されることがないような程度に、入り口が、溶融されたインク、インクリザーバの加熱システム、あるいはその両方から熱的に隔離またはそれらに対して遮蔽される。このために、熱遮蔽物をインクリザーバの内部に備えること、入口と溶融されたインクを収容するスペースとの間に十分な距離をもうけること、あるいはその両方のことができる。インクリザーバの壁が、インクを加熱するためまたは一様な温度分布を達成するために高い熱伝導性を有する材料からなる場合、入口を画定する熱リザーバの壁部を、より小さな熱伝導性を有する異なる材料から作成することができる。
【００１４】
次に、本発明の好ましい実施形態を図面に関連させて説明する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、熱伝導材料からなる壁１２を有するインクリザーバ１０を示す。当技術分野で一般に知られているように、電気加熱手段（図示せず）が、インクリザーバの壁１２に接触または組み込まれており、それによりインクリザーバ内に含まれるホットメルトインク１４が、例えば１２０℃の温度に、ともかくインクの融点よりも高い温度に保たれ、そのためインクは液体状態に保たれ、インクリザーバと流体接続しているインクジェットプリントヘッド（図示せず）に供給される準備がされている。これもまた当技術分野で知られているように、インクリザーバ１０およびプリントヘッドを、プリンタの往復キャリッジに取り付けることができ、プリンタが動作しているときに、インクリザーバ１０が図１の両方向矢印Ａの方向へ前後に動かされる。
【００１６】
インクリザーバ１０の上側が管状突出部１６を有し、その壁は比較的熱伝導性が小さい材料からなる。柔軟な膜１８は、管状突出部１６の上端に永久的に嵌め合わされ、円形の中心開口を画定し、この開口は、固化されたホットメルトインクからなり要求があり次第インクリザーバ１０の内部に供給される球状インクペレット２２、２４、２６用の入口２０として働く。図１に示されるように、プラグのように膜１８の開口に嵌め合わされ摩擦力によって定位に保持されるインクペレット２２によって、入口２０は封止的に閉じられ、膜１８の一部のわずかな弾性変形が入口の縁部を画定する。
【００１７】
管状延長部１６の長さおよび材料は、インクリザーバ１０内の溶融されたインク１４の水位が最大水位に近いときでさえ、インクペレット２２と、加熱された壁１２および溶融されたインク１４との十分な熱的隔離を保証する。したがって、プラグ２２を形成するインクは溶融せず、すなわちインクペレットが分解されることがなく、そのため入口２０は、永久的に封止されたままになる。したがって、インクペレット２２は、溶融されたインクの蒸気がインクリザーバから逃げるのを防止する閉じ部材として働く。当然、この閉じ部材は、ダストおよびその他の汚染物質がインクリザーバに入るのを防止する。
【００１８】
図示される実施形態では、インクペレット用のディスペンサ２８が、往復キャリッジに取り付けられたインクリザーバ１０の進行経路の上方に配設される。ディスペンサ２８は、キャリッジが所定のホームポジションで停止しているときのインクリザーバ１０の管状延長部１６に位置合わせされて、静止して保持されることができる。ディスペンサ２８は、インクペレット２４、２６を１つずつ定量供給するのに適した任意の知られている構成であってよい。図示される例では、ディスペンサは、インクリザーバの入口２０に定量供給されるインクペレットを安全にガイドするためのシュート３０を形成する。最も下のインクペレット２４を摩擦によって定位に保持するために弾性リング３２がシュート３０の内部に配設される。図１のインクペレット２６に関して示されるように、他のインクペレットが、傾斜したランプ３４を介してシュート３０に供給される。このインクペレット２６は、シュート３０から横方向にずれた位置でインクペレット２４に当接する。したがって、シュート３０の上方に往復するよう配設された押込み装置３６は、インクペレット２６を通り越して下方に動き、シュート内に保持されているインクペレット２４の上側に係合するように準備されている。
【００１９】
図３は、本発明によるインク供給システムの第２の実施形態を示す。この実施形態では、突出部１６が、いわゆる事前溶融チャンバの形をとり、斜行する熱伝導壁から構成されている。柔軟な膜１８が、この事前溶融チャンバの上端に嵌め合わされている。
【００２０】
この実施形態では、斜行する壁が壁１２と熱的に接続しており、これは、斜行する壁を加熱するための追加の加熱手段がなくてよいという利点を有する。インクペレットは、入口２０を介してインクリザーバ内に供給されるとき、突出部１６の加熱された壁と係合されて、溶融する。溶融されたインクは、斜行する壁に沿って流れ、小さな開口４０を介して壁１２によって取り囲まれた空洞に入る。ここから、流体インクは、フィルタ４１を通って、リザーバ内に保持されている供給液体インク１４と混ざる。この実施形態ではまた、入口が、溶融されたインクに対して、特に供給液体インクから生じるインク蒸気に対して遮蔽されている。このとき、入口を閉じるためのプラグとして働くインクペレットは、インクリザーバ内へ押されて新たなインクペレットによって置き換えられる前に溶融されて分解されることがない。
【００２１】
プリンタがしばらくの間動作し、インクリザーバ１０内のある程度の量の液体インクが消費されたとき、インクリザーバ内の利用可能な液体インクの量を増加させるために、インクペレットをもう１つ加熱して溶融することができるようにインクリザーバ１０内にもう一つのインクペレットを供給する必要がある。このとき、次にキャリッジがホームポジションで一時的に停止するときに、図２に示されるように押込み装置３６が下に動かされる。押込み装置３６の下端は、インクペレットに係合し、インクペレットを押してリング３２を通り抜けさせ、それによりインクペレット２４は、依然としてシュート３０にガイドされながらインクペレット２２上に落ちる。押込み装置３６が引き続き下方に動くとき、インクペレット２４は、入口２０内のより深くまで下のインクペレット２２を押し、それにより膜１８が弾性的に変形される。最終的に、インクペレット２２は押されて丸ごと入口２０を通り抜け、インクリザーバの内部に落ち、その一方で弾性膜１８の構成が回復されて、入口２０が再び締められる。したがって、ぺレット２４は膜１８によって取り押さえられ、次いで押込み装置３６によって入口に押し入れられる。押込み装置３６の下側末端位置は、インクペレット２４が押されて膜１８を通り抜けることも、膜によって上方にはねかえされることもなく、入口２０内にしっかりと保持され、それにより新たな閉じ部材として働くことを保証するように設定される。
【００２２】
押込み装置３６が上方に動かされ、図１に示される位置に達すると、次のインクペレット２６がシュート３０のリング３２に留まることが可能になり、それにより、要求があり次第、新たな供給サイクルを開始することができる。
【００２３】
上述したインクリザーバ１０に単一のインクペレットを供給するプロセスは、非常に短い時間内に、印刷動作の実質的な遅延を生じずに達成することができることを理解されたい。その結果、供給サイクルの間隔を増加させるために大きな体積を有するインクペレットを使用する必要がない。インクリザーバ内に供給されるインクペレットは、その内部で溶融されなければならないため、インクペレットの体積の減少は、温度ひいては溶融されたインクの粘度の変動が大幅に低減されるという利点を有し、それにより印刷されるイメージの均一な品質を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェットプリンタのインク供給システムの本質的な部分の断面図である。
【図２】図１に対応するが、異なる状態におけるインク供給システムを示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態によるインク供給システムの本質的な部分の断面図である。
【符号の説明】
１０ インクリザーバ
１６ 管状突出（延長）部
１８ 膜
２０ 入口
２２、２４、２６ インクペレット

Claims (7)

1. インクペレットが供給される入口（２０）を有するインクリザーバ（１０）と該入口を封止的に閉じるための閉じ部材とを備えるプリンタにホットメルトインクのペレット（２２、２４、２６）を供給するための方法であって、インクペレットの１つ（２２）が該入口（２０）内に嵌め合わされ、それにより前記閉じ部材として働き、インクペレット（２２）は、インクリザーバ（１０）に供給されるときに、押されて該入口を通り抜け、新たなインクペレット（２４）が該入口内に嵌め合わされることを特徴とする方法。
2. インクペレット（２２）を押して前記入口（２０）を通り抜けさせるように、新たなインクペレット（２４）が、閉じ部材を形成するインクペレット（２２）に向けて押圧される請求項１に記載の方法。
3. インクペレットが供給される入口（２０）を有するインクリザーバ（１０）と該入口を封止的に閉じるための閉じ部材とを備えるプリンタにホットメルトインクのペレット（２２、２４、２６）を供給するための供給システムであって、閉じ部材が、摩擦によって該入口（２０）内に保持されるインクペレット（２２）からなり、インクペレット（２２）をインクリザーバ（１０）内に押し入れることができることを特徴とする供給システム。
4. 前記入口（２０）が、可逆的に変形可能な部材（１８）の開口によって形成される請求項３に記載の供給システム。
5. 前記可逆的に変形可能な部材が、弾性膜（１８）である請求項４に記載の供給システム。
6. 前記入口（２０）が、インクリザーバ（１０）の加熱された部分（１２、１４）から熱的に遮蔽または隔離される請求項３から５のいずれか一項に記載の供給システム。
7. インクリザーバ（１０）の前記入口（２０）が所定の位置にあるときに該入口（２０）に位置合わせされて配設されるインクペレットディスペンサ（２８）を備える請求項３から６のいずれか一項に記載の供給システム。

Images