带有运动控制嵌入部的固体墨棒的制作方法

专利名称：带有运动控制嵌入部的固体墨棒的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及一种相变油墨打印机，尤其涉及这种打印机中用的固体墨棒。
背景技术：
相变喷墨成像产品包括各种成像设备，例如喷墨打印机、传真机、复印机等，所述这些成像设备被配置成利用相变油墨在记录介质上成像。这些设备中的一些设备使用固体形式的相变油墨，被称为固体墨棒。所述墨棒被插入到进料通道中并且在通道中互相毗连以形成墨柱。进料通道中的毗连墨棒能够基本上连续地供应打印机中用的油墨。但是， 先前公知的墨棒结构限制了用于在所述柱中隔离邻近墨棒和针对功能要求(例如棒识别/ 认证、进料控制、油墨水平测定等)挑选出墨棒的能力。

发明内容
根据本发明，提供在固体油墨打印机中用的固体墨棒，所述固体墨棒能够使邻近墨棒分开并且在进料通道中保持在预先确定的位置上。


图1示出配置成使用直接打印法的固体油墨打印机的部分的示意图。图2示出配置成使用间接打印法的固体油墨打印机的部分的示意图。图3A示出根据本发明的一个实施方式适用于固体油墨打印机(例如图1和图2 的打印机)的固体墨棒的透视图，所述固体墨棒具有运动控制嵌入部。图;3B示出图3A的墨棒的底面的正视图。图3C示出图3的墨棒的侧视图。图3D示出图;3B的墨棒沿线3D的剖视图。图3E至图3G示出可并入图3的墨棒中的运动控制嵌入部的凹陷表面(indented surface)的不同结构。图4示出进料通道的实施方式的示意图，所述进料通道包括用于与图3墨棒的运动控制嵌入部连接的闸门(gate)。图5A示出墨棒的侧视图，所述墨棒在其尾端具有运动控制嵌入部。图5B示出两个在进料通道中毗连的、具有尾端嵌入部的墨棒的侧视图。图6A示出墨棒的侧视图，所述墨棒在其前导端与尾端之间的中间区域内具有运动控制嵌入部。图6B示出图6A的墨棒在进料通道中的侧视图。图7A示出墨棒的侧视图，所述墨棒在其前导端和尾端均具有运动控制嵌入部。图7B示出两个墨棒的侧视图，所述两个墨棒在进料通道内毗连并具有前导端嵌入部和尾端嵌入部。为了全面理解本发明的实施方式，参考附图。在附图中，相同参考标记自始至终用于标明相同元件。
具体实施例方式如图1和图2所示，相变油墨成像设备10包括一个或多个打印头14，所述打印头具有油墨喷口(inkjet)，所述油墨喷口被配置成要么用直接打印法(图1)要么用间接打印法(图2、来喷射液体相变油墨滴，以便在记录介质18上成像。在直接打印法中，由油墨喷口将油墨滴直接置于记录介质18上。在间接打印法中，油墨滴可能被置于接收表面 20 (例如中间表面)上，通常，所述接收表面20包含应用于移动构件M (例如转筒或运输带)上的隔离剂(release agent)层或者薄膜。通过像图2中描述的那样使记录介质与接收表面20 (和其上油墨)接触，将油墨从接收表面20转移至记录介质18上。隔离剂促进油墨转移至记录介质18上，同时基本上防止了油墨附着在旋转构件M上。一些相变油墨成像设备，例如图1和图2的设备10，被配置为接收以其固体形式例如墨块观(被称为固体墨棒)出现的相变油墨。这些设备(在此被称为固体油墨打印机) 通常具有进料通道30，所述进料通道用于接收固体墨棒观和将固体墨棒供应给并入打印机的融化组件34。进料通道30包括纵槽或类似的结构，所述纵槽或类似的结构在所述通道 30的一端上或附近具有插入区38，而在所述通道30的另一端上或附近具有融化区40。插入区38内的插入口 44能够实现将墨棒28依次装入通道30中。一旦被插入，墨棒28就在通道30的进料路径部分48内互相对齐并且互相毗连，以形成在通道30的插入区38与融化区40之间延伸的基本上连续的固体油墨柱。通过机械传送系统和/或通过重力使固体油墨柱在进料方向F上移向融化区40， 直至墨棒^a在所述柱的尾端(即最靠近融化区的一端)上碰撞位于通道的融化区40内的融化装置34，例如受热板。例如，图1描述的是机械传送系统，所述机械传送系统包括弹簧加载式顶推块60，所述弹簧加载式顶推块被配置成向通道30的融化区40顶推或驱策墨棒观。图2描述的是传送带58形式的机械传送系统，所述传送带由皮带轮驱动，用于将墨棒观传送至通道的融化区40。在图2的实施方式中，进料通道观包括导向融化区40的、 通常垂直的部段64，以便能够使重力提供至少一部分用于将墨棒28传送至融化区40的动力。受热板34将墨棒28a的碰撞部分加热到油墨的融化温度，所述融化温度将固体油墨融化成适合于流体油墨传输或者由打印头14的油墨喷口喷射的液体油墨。将融化的油墨从受热板导向融化油墨容器68 (有时被称为融化蓄池)，所述融化油墨容器68被配置成 以融化形式维持有一定量的融化油墨，用于视需要而定地传送至打印头的油墨喷口。当受热板34使碰上所述板的墨棒28a融化时，继续将油墨柱50向受热板34驱策，从而当第一个墨棒28a完全融化时，所述柱的下一个墨棒28b被移动至与受热板34触碰。蓄池68可以与打印头14联系在一起，或者为中间油墨传送系统(未示出)的一部分。图3A至3C示出在固体油墨打印机(例如图1和图2的打印机10)中使用的固体墨棒100的实施方式，所述固体墨棒100包括运动控制嵌入部104，所述运动控制嵌入部 104能够使墨棒运动控制系统不显眼地并入油墨装载器的进料通道中。可以由控制运动系统将运动控制嵌入部104用于保持墨棒和/或用于使油墨柱的邻近墨棒在沿进料通道的一个或多个预先确定的位置上分隔开。嵌入部104是朝向墨棒端部敞开的凹进部或者凹坑。如下文阐释的那样，具有将墨棒保持在进料通道中的理想位置的能力提高了如下打印机的墨棒识别系统的可靠性，所述打印机使不兼容的墨棒迅速被识别并且在到达打印机的融化组件之前就从进料通道中被移去。如图3A至图3C中所示，固体墨棒100包括由固化的相变油墨材料形成的并且使用合适的制造工艺塑造而成的体部，所述制造工艺是指铸造、注模成型、注塑成型、模压成型或其他公知的技术。图1的墨棒100的体部包括端面108、110和柱面114、118、120、124。 墨棒100的柱面114、118、120、1M配置为大体上平行于墨棒在进料通道中的行进方向(在此被称为进料方向F)而布置。所述柱面包括底面114、顶面118以及一对侧面120、124，所述底面配置为与进料通道的基底或底部邻近，所述顶面与所述底面相对，所述一对侧面在顶面118与底面114之间延伸。所述端面108、110配置为以端面108面向进料方向F且充当墨棒的前导端而端面110背向进料方向F且充当墨棒的尾端的方式大体上垂直于所述进料方向F而布置。墨棒，例如图3A至图3C中的墨棒100，可以包括若干表面特征，这些表面特征在使用时有助于正确地装载、前导、进行进料控制和支撑墨棒。如同在此所使用的那样，与墨棒相关使用的术语“表面特征”和“特征”涉及的是拓扑轮廓，例如突起部、凹进部、槽等，这些拓扑轮廓被确定大小、被确定形状和/或要不然被配置成以某种方式与油墨装载器或者进料通道的一个或多个元件、装置和构件例如键(key)元件、前导件、支撑件、传感器等相互作用。例如，墨棒100包括插入键特征128、154，所述插入键特征包括分别在侧面120和侧面124上成型的、大体上在顶面118与底面114之间延伸的沟槽或切口。油墨装载器中用于墨棒100的插入开口设置有如下周界(未示出)，所述周界与墨棒100 (图;3B中最清楚) 的外形互补地成型，具有与所述棒100上的插入键特征128、巧4大小、形状和定位互补的突起部(未示出)。墨棒100包括用于与在进料通道中提供的不同结构相互作用的进料控制和引导特征。在一个实施方式中，墨棒100包括在底面114内以从前导端面108延伸至尾端面110 的方式成型的进料键槽(feed key groove) 138。进料键槽138被配置成跨坐从进料通道伸出的进料键(142，图4)。如可从图3A至图3C中看到的那样，进料键槽基本上贯穿运动控制嵌入部104。嵌入部104的深度D大于进料键槽相对于墨棒底面114的深度。在可供选择的实施方式中，墨棒100可以设有任何适合于以任意方式与在进料通道中提供的无论什么类型的键控、前导或支撑构件相互作用的进料键特征。此外，墨棒100包括墨棒侧面120 附近的前导特征122，用于与进料通道中的互补结构相互作用，以便有利于在进料通道中对齐墨棒并且有利于限制墨棒与进料通道结构元件(例如肋状物、支撑件和其他潜在限制性表面)之间的接触。墨棒100还包括墨棒前导端和尾端上的嵌套特征140、144，所述嵌套特征能够使进料通道中的邻近墨棒互锁，以便进一步促进墨棒对齐并且使进料通道内的负载密度最大化。嵌套特征140、144包括在所述棒的端部上互补地配置的拓扑特征。在图3A至图3C的实施方式中，嵌套特征140包括在所述棒的前导面108具有预先确定的形状、大小和位置的突起部。嵌套特征144包括在尾面110内的、相对于嵌套特征140互补地确定大小、确定形状和定位的凹进部或沟槽。当然，在可供选择的实施方式中，墨棒上的突起嵌套特征和凹进嵌套特征的位置可以互换。在使用中，当在前导面108内具有嵌套特征140的墨棒毗连在
6尾面110内具有互补的嵌套特征144的、在所述通道内的墨棒时，墨棒的突起嵌套特征140 被容纳到相继墨棒的凹进嵌套特征144中，如利用图4中右边的两个墨棒100所示的那样。 邻近的嵌套特征共同作用，以界定所述棒相对于彼此的侧向运动，因此促进所述棒在所述通道内对齐。对所述插入(insertion)、进料控制和嵌套特征来说附加地或者可供选择地，墨棒可以设有传感器特征(sensor feature)，用于将墨棒数据传输给固体油墨打印机的打印控制器。编码到墨棒上的所述墨棒数据可以包括识别信息，例如颜色、配方和指定的打印机模式，以及打印信息，例如打印机设置或墨棒使用偏好。传感器特征包括油墨棒体上的表面构造，所述表面构造被配置成与定位在进料通道的插入区和/或其他部分内的一个或多个位置上的传感器相互作用，以便将墨棒数据传输给固体油墨打印机的打印控制器。传感器特征可以具有依赖于所使用的传感器类型地允许可靠的传感器相互作用的、任何合适的结构，例如突起部、凹进部、反光特征、不反光特征等。在图3A至图3C的实施方式中，墨棒100包括传感器特征148，所述传感器特征148包含沿着进料方向F排列在侧面124的较低部分中的一个或多个相连嵌入部149。单个嵌入部149在图3C中示出。虚线表示的是嵌入部在所述示例性实施方式中可能被放置的其他位置。通过将数据分配给传感器特征148，可以将墨棒数据编码到墨棒的所述传感器特征148中。参考图4，为了从传感器特征148中提取数据，进料通道30设有传感器系统158， 所述传感器系统能够进行检测、探测或者由传感器特征148的凹进部149来驱动。传感器特征驱动传感器系统158的传感器，使得传感器系统向打印机控制器168输出指示配属于所述传感器特征148的所述数据的信号。于是，控制器168可以使用所述数据来影响对打印机的操作。例如，在一个实施方式中，一旦识别到墨棒数据，控制器168就可以确定墨棒是否与打印机兼容，并相应地启用或禁用操作。为了有利于墨棒的传感器特征148与进料通道内的传感器系统158之间的可靠的相互作用，所述墨棒100设有运动控制嵌入部104。根据图3A至图3C和图4，运动控制嵌入部104包括在墨棒100上成型的凹进部或凹坑，所述凹进部或凹坑被配置成提供用于闸门、止挡部或相似类型结构(以下称为闸门160)的间隙，以便被移动至与嵌入部104的内表面啮合，以防止墨棒进一步移向通道30的融化区。如在图4中所看到的那样，闸门160在所述通道的插入区与融化区之间的合适位置上位于进料通道30的底部壁或底板上或者位于进料通道30的底部壁或底板之下。闸门 160以可操作的方式被联接至合适的定位系统164，所述定位系统能够使闸门160在清空位置P与抬高位置M之间移动，在所述清空位置中，闸门160基本上低于墨棒地定位，在所述抬高位置中，闸门160向上伸到进料通道内墨棒的进料路径中。在示例性的实施方式中，闸门160被配置为在清空位置P与抬高位置M之间进行枢转运动，尽管可以使用进出进料通道30的任何合适类型的运动，包括轴向运动、枢转运动和旋转运动。嵌入部104可以具有任何合适的结构。例如，嵌入部104可以具有主要呈方形切成的形状，例如可以是半圆形或三角形。在图3A至图3C的实施方式中，运动控制嵌入部104 包括在前导面108与底表面114之间的连接部上相对于侧面120、IM居中成型的凹进部或凹坑。嵌入部104由上内表面174、内凹陷表面178和侧向内表面180、184来限定。上内表面174从底面114凹进间距D，该间距D相应于嵌入部的深度。内凹陷表面178从墨棒的前导面108凹进间距E，该间距E相应于嵌入部104从前导面108向尾面110的延展部。 侧向内表面180、184间隔开相应于嵌入部104宽度的间距W。嵌入部的内表面共同作用，以便在凹陷表面178前面限定间隙区，闸门160在向所述凹陷表面移动时可以穿过所述间隙区。如同在此使用的那样，术语“间隙区”指的是凹陷表面在端部对端部地毗连的墨棒之间产生的空处或空隙。图3A至图3D和图4描述的是在墨棒体尾端内具有嵌入部的墨棒。在可供选择的实施方式中，如下文阐述的那样，可在尾端或两个端部上制造出嵌入部。凹陷表面至少部分垂直于进料方向F定向。选取嵌入部104的尺寸D、E和W来提供针对有待移入嵌入部中的闸门160的间隙。依赖于该至少一个嵌入部的布置，墨棒或者油墨柱在进料通道内的进一步移动使得所述间门与凹陷表面接触，如果所述嵌入部成型在墨棒的前导端上(图3A至图3D、图4、图6A和图6B)的话；或者使得所述闸门与紧随的棒的前导面接触，如果所述嵌入部被提供在墨棒的尾端上的话(图5A和5B)。因此，当所述闸门160被移动至抬高位置进入墨棒的间隙区时，所述这根墨棒或相继墨棒在所述进料方向 F上的进一步移动基本上得以阻止。用于尺寸D、E和W的任何合适的、与所述闸门160的结构和移动方式兼容的间距都可使用。在单端嵌入部实施方式中，凹进部的深度D为大约 6. 5mm，宽度W为大约15mm，而延展部E为大约10mm。对被抬高到墨棒的间隙区内的所述闸门160的描述意在反映出当一个墨棒在进料路径内正好在一个插入墨棒前面时的状态。当嵌入部布置在墨棒的尾部并且没有墨棒会毗连或者近似毗连所插入的墨棒时，所述闸门可以并不真正在凹进部内，而可以只是在相应墨棒头部界面区之前。嵌入部凹陷表面178可以具有用于与所述闸门160相互作用的任何合适的结构， 以便依赖于所述闸门的形状地阻止或阻碍墨棒的前进运动，所述前进运动反过来可能部分地受到与所述墨棒可靠的啮合和脱离的影响。例如，在图3A至图3D和图4的实施方式中， 凹陷表面178基本上垂直于进料方向F地定向。图3E至图3G描述的是用于凹陷表面178 的一些其他可能的结构的示例。如所描述的那样，凹陷表面178可以在一定程度上垂直于进料方向F，包括成角度的表面178E(图3E)、成圆形的表面178F(图3F)和处于不同角度的多面形表面178G (图3G)。闸门160可以设置在通道30内的任何合适的位置或者多个位置，用于在油墨柱中保持住墨棒或者将邻近墨棒分开。油墨柱可以水平地、垂直地或者以任何其他恒定的或者变化的角度或轮廓定向。控制器168以可操作的方式被联接至定位系统164，以控制对所述闸门160的激活和去激活(deactivation)，以便在不同条件下将进料影响或位置控制施加到墨棒上。例如，在图4的实施方式中，所述闸门160被定位在接近进料通道30的插入区 38，以便在墨棒被插入到所述通道中以允许传感器系统158读取植入到传感器特征158中的数据时将所述墨棒保持住。所述数据被输出到控制器168，所述控制器作出关于所述墨棒是否与打印机兼容的确认。如果数据表明墨棒100与打印机兼容，那么控制器通过定位系统164使所述闸门 160移动至清空位置P，从而推动墨棒100在进料方向F上移向通道的融化区。于是，所述闸门160可以被激活，用于将下一个墨棒保持在进料通道内以便识别。如果数据表明墨棒 100与打印机不兼容，那么控制器168使所述闸门与嵌入部104保持啮合，以防止不兼容的墨棒推进。于是，控制器168可向装置的操作者发出适当的警报或信息，所述警报或信息表明已安装了不兼容的墨棒并且需要将其移除。
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图5A和图5B描述的是与墨棒一起使用的运动控制嵌入部104’的可供选择的实施方式。在图5的实施方式中，嵌入部104’被定位在图3A至图3C的嵌入部104的对面。 如所描述的那样，嵌入部104’包括在墨棒100的底面114与尾面110尾端110之间的连接部上成型的凹进部。在该实施方式中，进料通道30内前导墨棒IOOa的嵌入部104’被配置成提供用于闸门160的间隙，所述闸门160有待被移入嵌入部中并且与所述通道内的下一个墨棒IOOb的前导面108接触。在该执行过程中，所述闸门甚至不用与嵌入部104’的内表面接触。图6A和图6B描述的是具有如下嵌入部104”的墨棒100的实施方式，所述嵌入部 104”位于墨棒在前导端108与尾端110之间的中间区域内。所述嵌入部104”由前凹陷表面178-2、后凹陷表面178-1和上内表面来限定。嵌入部104”可以定位在侧柱面120、1M 中间(在图6A和图6B中未示出)。在某些情况下，嵌入部104”可以延伸穿过120、124中的一个或多个。凹陷表面178-1、178-2被上内表面174间隔开一间距E，以限定用于如下所述闸门160的间隙区，所述闸门160有待被移动至进料通道中的抬高位置。如在图6A中所描述的那样，尾部凹陷表面178-1距尾端110的间距为J，而前凹陷表面178-2距前导面的间距为K。所述尺寸J和K可以具有用于将嵌入部114’安置在相对于前导端108和尾端 110的理想位置的任何合适的值。图7A和图7B描述的是如下实施方式，其中嵌入部包括前导端嵌入部分104-1和尾端嵌入部分104-2。每个前导端嵌入部分104-1都由相应的上内表面174-1、174-2、内凹陷表面178-1、178-2来限定。所述上内表面174-1、174-2从底面114凹进一间距D。所述内凹陷表面178-1从墨棒的前导面108凹进一间距H，而内凹陷表面178-2从尾面110凹进。如在图7B中所示的那样，当两个墨棒毗连时，后墨棒的前导端嵌入部分104-1和前墨棒的尾端嵌入部分104-2形成具有组合尺寸E的、连续的嵌入部，所述连续的嵌入部提供用于如下所述闸门160的间隙区，所述闸门160有待被移入抬高位置M，以便内插在墨棒之间。 为了得到所述组合的尺寸E，尾端嵌入部分的尺寸G和前导端嵌入部分的尺寸H可以彼此相同或不同。
权利要求
1.用在固体油墨打印机中的固体墨棒，所述墨棒包括墨棒体，所述墨棒体具有前导端部、与所述前导端部对置的尾端部、在所述墨棒体的一侧上在所述前导端部与所述尾端部之间延伸的底面、与所述底面对置地在所述前导端部与所述尾端部之间延伸的顶面和在所述前导端部与所述尾端部之间并在所述顶面与所述底面之间延伸的一对相对的侧柱面；至少一个嵌入部，所述至少一个嵌入部在所述底面内成型在所述侧柱面中间并且延伸穿过所述墨棒体的端部，运动控制嵌入部包括从所述墨棒端部凹进第一预先确定的间距的内凹陷表面，所述凹陷表面一定程度上垂直于进料方向定向；以及从所述底面凹进第二预先确定的间距的上内表面，所述上内表面和所述内凹陷表面共同作用以便在所述墨棒端部与所述凹陷表面之间限定间隙区。
2.根据权利要求1所述的墨棒，还包括在所述墨棒体的所述侧柱面中的至少一个内成型的传感器特征，所述传感器特征编码有与所述墨棒体有关的墨棒数据。
3.根据权利要求2所述的墨棒，还包括插入键特征，所述插入键特征在所述顶面与所述底面之间延伸的所述侧柱面中的至少一个内成型。
4.根据权利要求2所述的墨棒，还包括进料键槽，所述进料键槽在所述墨棒的所述前导端部与所述尾端部之间延伸的底面内成型，所述进料键槽延伸穿过所述运动控制嵌入部的所述至少一个内凹陷表面。
5.根据权利要求4所述的墨棒，所述第二预先确定的间距大于所述进料键槽相对于所述底面的深度。
6.根据权利要求2所述的墨棒，还包括位于所述墨棒体的所述前导端部上的第一嵌套特征，以及位于所述墨棒体的所述尾端部上的第二嵌套特征，所述第二嵌套特征关于所述第一嵌套特征互补地配置。
7.根据权利要求2所述的墨棒，所述传感器特征被配置成与进料通道内的传感器系统相互作用，用于将所述墨棒数据传输给打印机控制系统。
8.使用相变油墨成像设备的方法，所述方法包括将墨棒插入油墨装载器的进料通道中，所述墨棒具有前导端部、与所述前导端部对置的尾端部、在墨棒体的一侧上在所述前导端部与所述尾端部之间延伸的底面、与所述底面对置地在所述前导端部与所述尾端部之间延伸的顶面和在所述前导端部与所述尾端部之间并在所述顶面与所述底面之间延伸的一对相对立的侧柱面，所述墨棒以所述底面面向所述进料通道的底部而所述前导端部面向所述进料通道的进料方向的方式插入；以及将闸门从所述进料通道内的所述墨棒的下面移入抬高位置中，用于在所述侧柱面的中间与所述墨棒的表面接触，所述闸门阻止所述墨棒在所述进料方向上的运动。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括探测传感器特征，所述传感器特征成型在所述墨棒的所述表面中的一个表面上，用于识别编码到带有由所述闸门所保持的所述墨棒的所述传感器特征内的墨棒数据。
10.根据权利要求8所述的方法，还包括当插入的墨棒进料经过所述插入区时，将所述间门移入进料路径中，将第二墨棒插入所述插入区中 ’以及在确定所述第二墨棒是否为兼容的墨棒之前，利用所述闸门来阻止所述第二墨棒运动。
全文摘要
本发明提供的是用在固体油墨打印机中的固体墨棒，能够将邻近墨棒分开并且保持在进料通道内预先确定的位置上。
文档编号B41J2/175GK102390178SQ201110206409
公开日2012年3月28日 申请日期2011年7月13日 优先权日2010年7月14日
发明者乔纳森·R·里特尔, 克里斯多夫·R·戈尔德, 布莱恩·沃尔特·阿兹诺埃 申请人:施乐公司