保留固态油墨和通过熔融油墨的油墨熔化装置 【技术领域】
这个公开大体上涉及相变喷墨成像设备,具体涉及这种成像设备中的油墨熔化组件。
背景技术
固体油墨或相变油墨打印机传统上使用固体形式的油墨(青色、黄色、品红或黑色油墨的油墨丸或者是油墨棒),其插入输送通道,经过开口进入该通道。每个开口构造为仅接收一种特定构造的棒。在油墨棒输送进它们对应的输送通道之后,它们受到重力或者机械驱动器的作用而到达打印机的固体油墨熔化组件。
已知的油墨熔化组件包括基本上平的、加热的熔化板,其方位设为至少有点垂直。使用平的熔化板的一个问题是油墨棒所接触到的熔化板的表面积有限,其转而限制油墨熔化和提供到印刷头的速率。更快的印刷速度需要在给定的时间范围内熔化更多的油墨。相变油墨会被过热损坏,所以只是增加熔化板产生的温度来增加熔化流率是不切实际的。
另外,尽管板的垂直方位使得熔融的油墨能够从该板向下流到滴点以控制油墨的流量,但是板的垂直方位使得输送路径需要稍微水平以便使固体油墨棒与这些板接触。相变油墨成像设备中的输送路径可以垂直或者或包括垂直的输送部分,其允许重力作为驱动力来驱使或者移动油墨沿该输送路径移动并接触熔化板。然而,平的、水平方位的熔化板不能胜任以可控的方式引导熔融油墨流。
【发明内容】
相变油墨处理系统包括至少一个固体油墨输送通道,其具有插入端和熔化端,该通道配置为将固体油墨棒从插入端移至熔化端。该系统对于每个固体油墨输送通道包括一个固体油墨熔化组件。每个固体油墨熔化组件包括具有开口顶部的油墨熔化周边约束、多个带有设在该周边约束底部的熔融油墨出口的熔融油墨流动路径和用于将该周边约束加热到相变油墨熔化温度的加热器。加热的贮存器设在该周边约束的下方以接收来自该出口的油墨。
【附图说明】
本公开内容的前述方面和其他特征在下面描述中结合附图解释,其中:
图1是相变油墨图像生成机的框图;
图2是与图1的图像生成机一起使用的固体油墨棒的一个实施例的立体图;
图3是用于成像设备的相变油墨处理系统的示意图;
图4是一组具有钥匙外形的油墨棒和形成互补的钥匙的插入开口的俯视图;
图5是与图1的该成像设备一起使用的相变油墨熔化组件的示意图,包括周边约束和贮存器;
图6是该油墨熔化周边约束的俯视图,示出图5的熔化组件的油墨熔化周边约束的上部的剖面形状;
图7A示出与垂直方位的输送通道部分相关的图5的油墨熔化组件的示意图;
图7B示出与水平方位的输送通道部分相关的图5的油墨熔化组件的示意图。
图8A是油墨熔化周边约束的示意图,示出布置在该约束中的固体油墨阻隔的可选实施例。
图8B是油墨熔化周边约束的示意图,示出布置在该约束中的固体油墨阻隔的另一可选实施例。
图9是用于图1的成像设备的熔化组件的可选实施例的示意图。
【具体实施方式】
为了大体上理解本发明的实施方式,参照附图。在附图中,相似的参考标号始终用来标出相似的元件。
如这里所用的,术语“打印机”或“成像设备”通常指用来将图像施加到印刷介质的装置并可包括任何设备,如数字复印机、图书制作机、传真机、多功能机等,其为任何目的执行打印输出功能。“印刷介质”可以是纸、塑料的实体页或其他适用于图像的实体印刷介质衬底,不管是预先切好的或卷材输送的。该成像设备可包括许多其它部件,如修整机、送纸装置等,并且可以实现为复印机、打印机或多功能机。“打印任务”或“文档”一般是一组相关的页面,通常从一组原始打印任务页面或电子文档页图像拷贝来的一组或多组修订好的拷贝,来自具体的用户,或以其他方式相关。图像通常包括电子形式的信息,其待由标记引擎渲染在印刷介质上,并可包括文本、图表、图像等。对于油墨传递系统,像油墨处理系统、油墨加载器和加载器是同义的并可交换使用。
现在参照图1,描述成像设备的一个实施例,如当前公开的高速相变油墨成像设备10。如所说明的,该设备10包括框架11,如下面所描述的,该设备的所有运行子系统和部件直接或间接安装在该框架上。开始时,该高速相变油墨成像设备10包括成像构件12,其示为鼓的形式,但同样可以是支撑起来的环形带形式。该成像构件12具有成像表面14,其可在方向16移动,并且相变油墨图像形成在该表面上。可在方向17转动的加热的定像辊子19装载为抵靠该鼓12的表面14以形成定像辊隙18,在该辊隙内,形成在该表面14上的油墨图像定像在加热的复印纸49上。
该设备10包括相变油墨装载器20,其构造为接受固体形态的相变油墨,这里称作固体油墨或固体油墨棒。该油墨装载器20还包括相变油墨熔化组件(图4),用以将固体形态的相变油墨熔化或者相变为液体形态。相变油墨在室温下通常是固体。该油墨熔化组件构造为将相变油墨加热到所选择的熔化温度,以将该固体油墨相变或熔化为液体或熔融形态。当前,一般的相变油墨通常加热到大约100℃至140℃,以熔化该固体油墨用以传送到该印刷头。之后,该相变油墨处理系统构造为将该熔融的相变油墨通到包括一个或多个印刷头的印刷头系统,如图1所描述的印刷头32和34。可采用任何适当数目的印刷头或印刷头组件。
如进一步示出的,该相变油墨图像生成机或打印机10包括衬底供应和处理系统40。该衬底供应和处理系统40,例如可包括页面或衬底供应源42、44、46、48,其中供应源48是例如大容量纸张供应源或输送器,用以存储和提供例如单页49形式的图像接收衬底。该衬底供应和处理系统40还包括衬底或纸张加热器或预-加热器组件52。如图所示的该相变油墨图像生成机或打印机10还可包括原始文档输送器70,其包括文档托盘72、文档页输送和回收装置74以及文档曝光和扫描系统76。
如所说明的,该设备10是彩色成像设备,包括相变油墨处理系统20,构造为与多种不同颜色的固体油墨一起使用,通常为青色、品红、黄和黑(CMYK)。一个用于该相变油墨处理系统的示例性固体油墨棒100在图2中说明。该示例性油墨棒100具有底面104和顶面108。所描述的特定底面104和顶面108基本上相互平行,但是它们也可以具有别的外形和相对关系。
参照图3,该油墨装载器20包括多个通道或斜槽,如通道130,用以将固体油墨棒100推进至熔化组件128。尽管在图3中描述单个通道130,但是对于四种颜色油墨(CMYK)每个都采用独立的通道。该油墨装载器包括插入开口134,其提供进入该输送通道58的入口。该输送通道接收在插入方向L通过该开口134插入的油墨棒。在图3的实施例中,该插入方向L基本上垂直,即,平行于重力的方向。该输送通道构造为将油墨棒在输送方向F从装载位置传输到熔化位置。在图3的实施例中,该插入和输送方向L、F是不同的。例如,油墨棒可在该垂直插入方向L插入,然后在水平方位的输送方向F移动,至少初始是这样。在可选实施例中,该输送通道和开口可定向为该插入和输送方向L、F基本上平行。
为了帮助油墨棒正确插入该输送通道,油墨棒可提供为钥匙外形。钥匙外形可包括形成进该油墨棒的表面特征(如突起部和/或缺口),其位于油墨棒上不同的位置中用以与该打印机的插入开口中互补成形和设置的钥匙元件相互作用。例如,图2的油墨棒包括插入钥匙外形138。该插入钥匙外形138构造为与该油墨装载器的钥匙形插入开口134(图4)相互作用以允许或阻止该油墨棒通过该插入开口134插入。在图2所示的油墨棒的实施例中,该钥匙外形138是形成在该油墨棒体的侧面110中的垂直凹缝或凹口,基本上平行于该油墨装载器的插入方向L。互补成形的钥匙元件(140,图4)包含在该钥匙形开口134的周界上。然而,钥匙外形和对应的钥匙元件可具有任何合适的形状,包括圆的、带角的、台阶的等。在参考的图释中,为了容易观察,该插入开口钥匙外形140和该油墨棒的互补钥匙外形138几乎完全相同,但是实现键合功能不需要形状匹配。
打印机的每种颜色可在该油墨棒的外部周界中具有一个或多个钥匙元件构成的唯一布置以为特定颜色的油墨棒形成唯一的剖面形状。该钥匙板中钥匙形开口和该油墨棒的钥匙外形的组合保证每个输送通道只有正确颜色的油墨棒插入。一组油墨棒由每种颜色一个油墨棒组成,每种颜色的油墨棒具有唯一的钥匙结构布置。图4示出插入钥匙外形138如何用来区分不同颜色的油墨棒的示例。在图4中有一组多色油墨棒100A-100D,这些棒中每个油墨棒具有不同的颜色,例如青色、品红、黄和黑。可以看出,该组中每个油墨棒包括颜色钥匙外形或元件138A-D。该钥匙外形138A-D彼此具有基本上相同的大小和外形,但是位于该油墨棒100A-100D的插入周界的位置不同。在这个实施例,该颜色钥匙外形138A-D沿该组中每个油墨棒上的相同的横向侧面110A-D设置,但是该颜色钥匙外形还可沿每个油墨棒基本上任何表面设置。在这个实施例,该组油墨棒通过将该钥匙外形138A-D设在沿油墨棒的横向侧面110A-D的不同位置而彼此区分。出于别的原因,其他形状和尺寸的结构可用来区分油墨棒,如打印机型号、使用的地理区域或油墨配方。
该输送通道具有足够的纵向长度,从而多个油墨棒可连续设在该输送通道。用于每种颜色油墨的输送通道130保留并引导油墨棒100,从而这些棒沿所需的输送路径前进。该输送通道130可形成任何合适的路径,用以将油墨棒从该插入开口134传送至该熔化组件128。例如,输送通道可以是直线的和/或非直线的,并可水平和/或垂直定向。在图3的实施例中,该输送通道130开始为水平方位,并向下朝向该熔化组件128弯曲,从而油墨棒以垂直方位输送进该熔化组件。该输送通道在该熔化端的向下垂直方位允许重力提供主要的(或额外的)朝向该熔化组件128传输油墨棒的力。该输送路径的弧形部分可以较短或者可以是该路径长度的大部分。该斜槽的全部长度可以都是弧形,并且可由不同或者可变的半径组成。该输送路径的直线部分可以类似的较短或者是该路径长度的大部分。
如图3中所述,输送通道130可包括驱动构件144,用于在各自的输送通道130中沿该输送路径移动一个或多个油墨棒100。可为每个输送通道提供单独的驱动构件144。该驱动构件64可具有任何合适的尺寸和形状。该驱动构件64用来在整个该输送路径或者其一部分上传输该油墨,并可对该油墨提供支撑和引导,并可以是整个输送路径或其一部分上的主要油墨导引。在图3的实施例中,该驱动构件144包括沿该输送通道130的大部分路径延伸的带。如图3所示,该带144可具有平的或圆的截面,并可通过一对间隔开的滑轮保持张紧,其可以是驱动滑轮148和惰滑轮150,也可有多个惰滑轮。该驱动滑轮148可通过任何合适的设备转动,例如,通过马达组件(未示)。该马达可以沿该输送路径向前和向后双向移动油墨棒100。
该熔化组件128构造为接收来自该输送通道的固体油墨,以熔化该固体油墨并将该熔融油墨通到该印刷头系统110的一个或多个印刷头。已知的油墨熔化组件通常包括基本上平的、加热的熔化板,其定向为至少有点垂直。使用平的熔化板的一个问题是油墨棒接触到的该熔化板的表面积有限,其转而限制油墨熔化和提供到该印刷头的速度。更快的印刷速度要求在给定的时间段内熔化更多的油墨。相变油墨会被过热损坏,因此只是增加该熔化板所产生的温度来增加熔化流率是不实际的。另外,尽管板的垂直方位使得熔融的油墨能够从该板向下流到滴点以控制油墨的流量,但是板的垂直方位使得输送路径需要稍微水平以便使固体油墨棒与这些板接触。相变油墨成像设备中的输送路径可以垂直或者包括垂直的输送部分,其允许重力作为驱动力来驱使或者移动油墨沿该输送路径移动并接触熔化板。然而,平的、水平方位的熔化板不能胜任以可控的方式引导熔融油墨流。
因而,作为使用用于熔化固体油墨的平的、垂直方位的板的替代方案,当前公开内容提供熔化组件,其包括油墨熔化器,该熔化器包括一个或多个表面,而将固体油墨暴露于比平板大得多的大的总加热表面积,从而输送进该熔化器的油墨可以高速率熔化。该熔化器或周边约束在熔化过程期间约束该固体油墨,但是因为要产生移动不会完全封闭该油墨,而是提供孔、槽或间隙(如下所解释的),允许熔融的油墨的通路开始于该熔化器顶部或附近并在该周边约束的整个或大部分长度上延伸。该周边约束可以是圆形、近似圆形或卵形,或可以是多面的,如正方形或矩形。通常的形状从较大的开口顶部到逐渐变细到达较小的区域,中止于油墨出口特征。该周边约束构造的所有变化建立指向该出口的多个熔融油墨流动路径。该多个流动路径包括内表面和至少一个经过开口或孔眼通过侧面和/或角的外表面,以及在有孔的熔化阻隔的内部边缘中间的滴或流点。油墨材料吸引力使得沿该外部的流能够到达该周边约束的表面和/或边缘,其构造为互补的角度以确保流出该出口。利用相对垂直方向60°或者更大的角度已经可以实现成功的沿外表面的流控制。
多个流动路径的好处是熔融的油墨更容易移动远离固态油墨与其撞击到的熔化表面之间的分界面,由此降低熔融的膜呈现的隔离效应。该固体油墨和该熔化表面之间的膜中的熔融的油墨材料温度是从处于或低于该受热表面温度到接近油墨熔点的梯度。熔融油墨越快移动到该熔化分界面外的流动路径,这个膜就越薄。更薄的膜允许这个区域中的熔融的油墨名义温度更接近熔化表面的温度,由此增加熔化速率。
现在参照图5,说明周边约束的一个实施例。如图5中所述,该熔化组件128包括导热油墨熔化周边约束154,其由一个或多个垂直方位的侧边形成,这些侧壁至少部分封闭内部熔化区域,该内部熔化区域构造为将容纳在其中的固体油墨棒100暴露于比通常使用平的加热板时大得多的表面积。该周边约束154具有:开口顶部158,其大小设为容纳通过其向下输送的固体油墨棒;以及至少一个熔融油墨出口160,其设在该周边约束154的底部,通过该出口将熔融油墨引导至熔融油墨贮存器164。设在该周边约束中、该开口顶部和该熔融油墨出口之间的是固体油墨阻隔168。该固体油墨阻隔168水平延伸跨过该周边约束154的内部区域以接触并阻挡该固体油墨(即,非熔融油墨)的通道,并且用来增加该周边约束154中、该固体油墨输送进该周边约束之后所暴露于的熔化表面积。另外,该固体油墨阻隔168包括多个开口170,如孔眼、间隙、狭槽、间隔等,其允许熔融油墨流出该固体油墨阻隔168到达该熔融油墨出口160。
在图5的实施例中,该油墨棒在输送方向F经过该开口顶部158输送进该周边约束,该方向与重力方向互补。至少一个约束表面174可相对该周边约束的该开口顶部158设置以防止该油墨棒在该输送方向F之外的方向移动(也可能与方向F相反的方向)。约束表面174与该油墨熔化周边约束绝热,从而该约束表面可接触并引导该油墨棒移动而不熔化该油墨棒。该约束表面174可与相关输送通道的熔化端整合并形成该熔化端。然而,约束表面可独立于相关的输送通道。达到最佳的熔化性能可以不需要约束表面,如果该周边约束的几何形状和大小足够容纳该油墨棒,如通过增大或通过在插入油墨棒的上端上方延伸或是其他方式,如角度可以容忍在熔化过程中有缺陷的倾斜或移动的角度。因此,不与该周边约束耦接的约束表面在某些情况下是有好处的,但是在别的情况下不是必须的。
用于使该油墨棒接触的屈服力可由该油墨棒的重量单独提供。可通过使用机械压缩设备提供额外的力,或者只是使用垂直方位的输送通道部分来将油墨棒引导至该周边约束(如图7A中所述)。如图7A中所述,该输送通道130的垂直方位允许随后插入的油墨棒100堆在前面的油墨棒100′的顶部上并将该油墨棒100′压在该固体油墨阻隔168上。这种情况下,随着堆叠高度减少,力也减少。图7B示出油墨熔化周边约束154的一个实施例,其构造为容纳从水平方位的输入段130输入的油墨棒。如图7B中所述,该输送通道130装备有活塞或类似压缩的设备或装置178,其构造为压在该油墨棒100′的尾端上。在这个实施例,可缩回的阻隔180设在该输送通道130中以防止沿水平通道输入的油墨棒100在活塞伸长时被推进该周边约束的开口顶部上方的间隙184中。控制器188可构造为根据从传感器系统190接收到的输入来驱动该可缩回的阻隔180和该活塞178,该系统构造为监测该周边约束上方的间隙184中何时有足够的空间可用来推进另一油墨棒。
该周边约束上部区域的侧壁194,即该周边约束在该固体油墨阻隔上方形成该开口顶部158的部分,可基本上垂直定向,或者(如在图5的示例中描述的从该周边约束的中心)向外倾斜或外扩,以便于油墨棒100插进该周边约束154。该上部区域的侧壁194从该固体油墨阻隔168向上延伸以形成固体油墨熔化区域,该区域至少局部约束输入其中的固体油墨棒并防止熔融油墨在到达该熔融油墨出口之前逸出该周边约束。该上部区域194在垂直于该油墨棒进入该周边约束的该输送方向F的平面中的截面形状接近所要使用的该油墨棒的名义截面形状。例如,如图6中所述,该周边约束的该上部区域具有正方形截面形状,其对应图2的该油墨棒100的前端118的形状。该周边约束的上部区域大小设为该油墨棒和该周边约束之间的初始接触与该固体油墨阻隔一起。然而,该上部区域的壁至少稍微向内集中倾斜,从而该油墨棒前端的边与该上部区域的壁接触并随着该油墨棒前进与该阻隔接触而熔化。
该周边约束的下部区域侧壁198,即周边约束在该固体油墨阻隔下方的部分,集中以形成具有至少一个熔融油墨出口160的熔融油墨积聚区域,通过该出口将熔融油墨引导至该贮存器164。指向该出口的一个或多个向内集中的表面可以是对称的,如所示,或者不对称的。在图5中描述单个出口160用以将油墨通到单个贮存器164。在可选的实施例中,出口可构造为将油墨通到多个贮存器中。类似的,可提供多个出口结构,其每个将熔融油墨通到一个或多个贮存器。在图6的实施例中,该周边约束壁198至少在该熔化器的底部附近向内集中以形成该出口160,从而将油墨流引导至该出口。
如所提到的,该固体油墨阻隔168用来在熔化过程期间接触和支撑油墨棒,同时增加该周边约束154中该固体油墨所暴露于的熔化表面积。多个熔融油墨流动路径可通过提供穿过并围绕该固体油墨阻隔的孔眼、狭槽、间隙、间隔等来提供,其允许熔融油墨流出该阻隔朝向该出口,而固体油墨保留在该阻隔上方以促进熔化过程。固体油墨阻隔168可设在该开口顶部和该出口之间任何合适的位置。多个阻隔可用于单个周边约束中。例如,额外的阻隔可设在该上部阻隔168下方,如靠近该出口,这样一个或多个阻隔可用来确保完全熔化油墨,从而任何油墨颗粒都不会以固态出去。
如图5和6中所述,该固体油墨阻隔168可包括一个或多个延伸部172,如板、肋条、连接板、鳍等,其部分或完全进入该周边约束的内部空间。没有显示所有声明的构造。成肋状的阻隔在该周边约束中布置为许多构造。例如,阻隔可通过沿该周边约束的空间布置多个肋条而形成。在图5和6的实施例中,肋条172在多个方向延伸跨过该周边约束的内部区域以形成交叉网格。肋条可从该周边约束的任何内表面以任何角度延伸出,其作用可以是提高熔化速率和/或影响对正熔化的油墨棒的方向控制以最小化堵塞或有利于正确输送。在图5中可以最佳地看出,阻隔肋条172可在该油墨首先接触的顶部较窄或者较细而在相反的地方或底端较宽,从而促进进入该成肋条状的区域的油墨容积在行进超出该成肋条状的区域之前基本上或者完全熔化。
作为使用一个或多个肋条状延伸部来形成该固体油墨阻隔168的一种替代方式,该固体油墨阻隔可包括金属板,改形为包括熔融油墨穿过开口170。使用金属板可简化该阻隔的构造,因为开口(如狭槽、间隙、间隔等)可使用传统的金属片材制造技术设在该板中。板阻隔开口或孔眼可以是任何形式,包括孔(如冲孔)、狭槽(如切缝)或门构造,或多个狭槽或非圆孔的阵列,如网格。使用孔眼允许熔融油墨流动路径穿过该阻隔形成且可以合并而不必从该阻隔去除材料,如通过冲压或钻孔,这样会降低可用来接触并熔化固体油墨的阻隔的表面积。板阻隔的非孔眼区域可以是平的或者相对于该油墨棒输入向量为零度,或者可以至少部分相对该油墨棒输入向量F倾斜零度到九十度。阻隔构造还可由非金属材料形成,如通过模塑塑料化合物,但是为了简洁,描述金属片示例。
图8A和8B每个示出有孔的板形式的固体油墨阻隔一个实施例的剖视图,其中在不去除材料的情况下形成孔眼。图8A中,该阻隔包括板168,其提供有多个切口并倾斜类型的孔眼170。如这里所使用的,切口和倾斜类型孔眼指的是该板中形成的纵向切口或裂口形式的孔眼。沿切口170至少一侧的板材料向下朝向该出口160弯曲或倾斜以提供熔融油墨穿过开口170。所得到的切口和倾斜类型孔眼的结构类似例如百叶窗。图8B示出固体油墨板阻隔168的另一示例性实施例。在图8B的实施例中,该板阻隔包括切缝狭槽形式的孔眼170。如这里所使用的,“切缝狭槽”指的是形成在金属板中的一组平行的裂口,其中该平行裂口之间的板材料176被冲穿该板,从而该狭槽材料被剪切的边在围绕该平行裂口的板材料下方。该平行裂口之间的板材料176因此形成例如基本上U形突出部,其在该板的平面范围下方延伸。
阻隔、该约束的壁内或阻隔和该周边约束壁之间的熔融油墨流动路径开口(如孔眼、狭槽、间隙、间隔等)可以较窄,例如1mm,所以熔融的油墨可流出熔化接触区域但是固体油墨保留以促进熔化过程。窄的开口宽度还确保该熔融的油墨粘附于边缘而不是当其向下流动时滴落。最有效的实际的狭槽或间隙宽度可变化,并且部分基于几何结构、角度、该熔融的油墨的流动性以及与对加热器的功率控制相关的流动开始和中止。
上面描述的熔融油墨流动路径开口在该周边约束内部。在另一实施例中,该周边约束可设有熔融油墨流动路径开口,其便于将该熔融的油墨的一部分从该周边约束的内部流到外部。内部至外部流动路径开口可包括孔眼,冲压孔或钻孔、裂口等。可在周边约束中提供任何数目和位置的内部至外部熔融油墨流动路径开口。该油墨的表面张力和该周边约束的外表面的表面能量允许该熔融油墨“粘附于”该周边约束的外表面并从该周边约束外表面向下流向该出口点。除了提供为通过并围绕固体油墨阻隔的流动路径之外或者作为其替代方案,内部至外部流动路径可提供在周边约束中。因此,具有内部至外部流动路径的周边约束不必设有内部阻隔以获取周边约束中多个流动路径所带来的益处。
图9示出周边约束实施例的示意性图释,周边约束具有通过并围绕内部固体油墨阻隔168的内部流动路径,以及外部熔融油墨流动路径(经过该内部至外部流动路径开口182)提供在该周边约束154中。在图8的实施例中,该内部至外部流动路径开口是通过该周边约束的壁的孔眼的形式。该周边约束的出口点160构造为将熔融油墨从该内部和外部流动路径两者引导至熔融油墨容器164。该容器164可以是单独或独立的熔融油墨贮存器,其将该熔融油墨根据需要提供至一个或多个印刷头。或者,该容器可整合进印刷头或与印刷头密切关联。
该油墨熔化周边约束和该固体油墨阻隔由相同或不同的材料形成,优选地导热,并可以是金属、陶瓷、高温塑料或能够经受相变油墨熔化温度以及该油墨棒的低输送力和冲击的任何合适的材料。多板熔化周边约束总成可通过邻接两个或多个向半约束油墨出口位置逐渐变细的成形板而形成。这些板可通过焊接、紧固片或任何合适的方法或装置来装配。在该熔化器周边约束形成为单个部件的实施例中,该周边约束可以多种方式来建立,例如通过深拉、模塑全形或通过将薄板的末端合在一起。
该熔化组件154包括加热系统200,用以将该熔化器周边约束154以及有孔的油墨阻隔168(如果有)加热至能够熔化固体相变油墨的程度。加热该周边约束和任何集成的肋条或阻隔(包括成肋条状的阻隔构造)以及一个或多个贮存器或贮存器可通过一个或多个加热器完成。加热技术、工艺性、集成化或各单元的关系和效费比将确定加热器形式以及适合于给定构造和性能目标的独立加热元件的数目。可以采用的加热技术包括例如粘附厚膜电阻轨迹、硅酮、聚酰胺膜或类似的粘合的加热器,将加热器元件模塑进该周边约束和/或肋条和/或阻隔,由导热加热器材料(如陶瓷PTC)形成该熔化组件或利用导热加热器材料溅射该表面。在将加热器膜或轨迹施加于导电材料上之前使用隔离电阻涂层,以及可类似地用作外涂层以提供电绝缘,为了部件绝缘和安全可能需要这样。还可采用正温度系数(PTC)材料和外部施加的轨迹或涂层。
所设定的将该油墨熔化组件加热到的温度可取决于所使用的固体油墨配方。在一个实施例中,该加热器200构造为产生足够的热量以将该熔化器组件中的油墨保持在大约100摄氏度到大约140摄氏度的范围。该加热器200还可构造为生成适于所熔化的材料的别的温度范围内的热量。具有独立热性能或电路的单独的加热器可用于该周边约束、任何阻隔或肋条构造和/或贮存器,从而每个可加热到不同的程度。
如图5中所述,该熔化周边约束154的出口160和该贮存器164彼此相对设置,从而离开该出口160的熔融油墨容纳在熔融油墨容器164中。如所提到的,该容器可以是将该熔融油墨根据需要提供到一个或多个印刷头的熔融油墨贮存器。
该周边约束熔化组件总的加热质量影响当加热器启动时达到熔化温度所需要的时间以及当加热器关闭时实现熔融油墨流停止或中止所需要的时间。因而,在变化环境下预热时间和达到稳定态的时间会受到大质量组件的不利影响。类似地,熔融油墨流中止理想地就在该熔化加热器关闭时发生。由于该加热组件的质量和在关闭时已经输入该固体油墨的热量,某些持续的熔化还在发生。与熔化循环相关的熔化质量的控制因此影响贮存器尺寸,其需要足够大以容纳关闭后熔化容积。
快速流中止功能还可利用当前公开的该周边约束油墨熔化组件来解决,通过选择性使用厚度几何特征来促进出口位置附近的熔化表面的冷却。因而,在一个实施例中,邻近该熔化器的出口的周边约束壁198可比该熔化器上部的该周边约束壁更薄和/或包含更大的孔眼区域。当熔融的油墨薄膜固化,其封闭或阻止仍然由在具有更大质量的特殊构造(如具有肋条或阻隔网格)上方的熔化区域产生的流。当需要额外的熔融油墨时重新加热的附加好处是低质量区域更容易、更快速加热最初补充的油墨。作为选择性使用约束壁厚度以提供熔融油墨流中止功能的替代方案,流停止功能利用该周边约束来解决,通过在槽上提供可操作阀门或止停器(未示)以快速停止该油墨流,如果应用需要快速流开始和/或中止。该止停器可循环以根据需要打开和关闭。
可以认识到,上面各种公开的和其他特征以及功能或其替代方案可根据需要组合为许多其他不同的系统或应用。各种当前不能预见或者不能预料的替代方式、修改、改变或其改进因此可由本领域技术人员来做出,其也要包含在权利要求范围内。