[发明专利]相变油墨打印机中熔化固体墨块的系统和方法

说明书

技术领域

本发明总的涉及使用相变材料的机器，具体而言，涉及熔化固体相变油墨以成像的机器。

背景技术

固体油墨或相变油墨打印机通常使用固体形式的油墨，或是有色的青色、黄色、品红以及黑色油墨的颗粒，或是墨块，它们经朝向通道的开口插入馈送通道。每个开口可被构造成仅接纳一个特定结构的块体。按此方式构造馈送通道开口，有助于减少具有特定特征的墨块插错通道的风险。

在墨块送入其相应的馈送通道之后，它们通过重力或机械致动器的作用被推动到打印机的加热器组件。加热器组件包括将电能转化为热量的加热器和熔化板。熔化板一般由板或开口侧漏斗形的铝或其它重量轻的材料制成。加热器紧贴熔化板，以将熔化板加热到熔化与之接触的墨块的温度。熔化板可相对于固体油墨通道倾斜，于是当与熔化板紧密接触的固体油墨改变相位时，它被导引以缓慢滴入对应色的贮存器。存储在贮存器中的油墨在等待随后使用的同时被持续加热。

每个有色的液体油墨贮存器可通过至少一根管子与一个打印头连接。当打印头需要油墨以喷射到接收介质或成像鼓上时，便从贮存器中吸出液体油墨。当一个控制器选择性地用驱动电压启动一般为压电装置的打印头元件时，这些元件接收液体油墨并将油墨排到成像表面上。具体来说，液体油墨通过歧管流出贮存器，以通过打印头中的压电元件从微小的喷孔中喷射出来。

随着液体油墨打印头生产率的提高，就需将足够量的液体油墨输送到打印头。由较高的生产率产生的一个问题在于，对打印头流路中的阻力和压力的敏感性增大。受限的墨流会限制或降低成像速度。在具有过滤系统以过滤贮存器与打印头元件之间的液体油墨的系统中， 墨流也会随时间的消逝而变，且变得不足以将足够量的液体油墨抽到打印头而提供理想的打印质量。

一种解决流动阻力问题的方式是增大过滤器的面积。过滤器的面积增大，则使大量油墨流过过滤器的压力滴减小。不过，过滤器的面积增大，也会增加打印机的成本，因为过滤材料通常较为昂贵。并且，较大过滤器的空间可能无法得到，因为相变打印机中打印头附近的空间不容易总能得到。

另一种解决流动阻力和快速成像的容量增大需求的方式是，给液体油墨加压以促动油墨通过受限的流路。压力需要在油墨已离开熔化板之后引入，因为熔化板对给流体加压不起什么作用。不过，引入压力的方法增加打印系统的复杂性、将压力源和相关部件加到打印机上以及给打印机的使用年限带来别的维护问题。

熔化板已经形成为锥形腔，且墨块被送入锥形腔的宽入口中。锥形腔的壁被加热到使固体墨块熔化的温度。锥形腔的表面积增大，有助于减少熔化墨块所需的时间。在熔化表面增大情况下的熔化速度较快，成像也得以较快。

锥形熔化腔的局限性在于，额外地可能在不同于靠近锥形几何结构较小部分的预期出口点的点位置自腔中流出墨。因此，锥形腔必须定向成确保重力影响流向预期的出口。正如前面提到的那样，空间制约在一些相变油墨打印机中相当受限，这就难于或不太可能将油墨输送系统构造成依靠重力流控制。并且，打印头的上方可能无法得到熔化腔具有足够大的长宽比以实现理想的熔化表面积的空间。

发明内容

一种改进的固体墨块加热腔缩短了熔化时间，增大了熔化油墨流出速度。该加热腔包括一个墨块熔化腔，其具有一个带至少一个加热壁的壳体、一个接收墨块的入口以及一个让熔化油墨流出壳体的出口，还包括一个密封件，它紧贴入口安装以与穿过密封件的墨块接合，于是密封件和墨块就形成隔挡，并将熔化油墨保持在壳体内。密封件阻止腔内的熔化油墨在入口流出壳体。当附加的墨块通过密封件被驱动时，壳体内的压力增大。增大的压力能让腔以足够大的流速将液体油墨输送给打印头。

一种改进的将油墨供给到相变打印机中的打印头的方法包括将墨块移动到墨块熔化腔的入口，该墨块熔化腔具有一个带至少一个开口的壳体；推动墨块通过一个紧贴入口安装的密封件；加热壳体以熔化墨块熔化腔壳体内的墨块以及利用密封件阻挡熔化油墨从墨块熔化腔的入口渗漏，于是熔化油墨以足够的压力流出墨块熔化腔，从而在进入打印机的打印头之前穿过过滤器。

附图说明

在下面的说明中结合附图对加有固体墨块熔化腔的油墨打印机的上述方面和其它特征进行解释，其中：

图1是打印机顶盖闭合的相变打印机的透视图；

图2是油墨进出口盖打开的相变打印机的局部放大顶视透视图，示出了固体墨块就位以装入馈送通道中的情况；

图3是沿图2的线3-3所示的固体油墨馈送系统的馈送通道的侧视剖面图，示出了固体墨块熔化腔区域及其与打印头连接的情况；