專利名稱：用于固體墨儲存器的感應加熱器的制作方法
技術領域：
以下描述的裝置和方法涉及加熱相變墨的裝置，并且尤其涉及在墨儲存器中使用浸入式加熱器熔化凝固的墨。
背景技術：
噴墨印刷機從噴墨器噴射液體墨滴以在圖像接收面形成圖像，圖像接收面諸如中間轉移面或介質基片(諸如紙)。全色噴墨印刷機使用多個墨儲存器儲存許多不同顏色的墨用于印刷。普遍公知的全色印刷機具有四個墨儲存器。每個儲存器儲存不同顏色的墨， 即青色、品紅色、黃色和黑色墨，用于產生全色圖像。相變噴墨印刷機利用在室溫保持固相的墨。在墨被裝入印刷機之后，固相墨被運送到熔化固相墨以產生液相墨的熔化裝置。可以將液相墨儲存在印刷頭內部或外部的儲存器中。液相墨被按需提供到印刷頭的噴墨器。如果將電源從印刷機移除以保存能量或維護印刷機，熔融墨就開始冷卻并可能最終變回到固相形式。在此情況下，在印刷頭能噴墨之前需要再次熔化固相墨。因此，熔化墨花費的時間影響了固相墨印刷機印刷運行的可用性。因此，改進印刷機中加熱并儲存熔融墨的裝置是期望的。

發(fā)明內容
在一實施方式中，印刷機包括被配置為接收固相墨的墨裝入器和設置為從所述墨裝入器接收固相墨的熔化裝置。所述熔化裝置被配置為加熱所述固相墨到熔化所述固相墨并產生液相墨的溫度。容器流體連接于所述熔化裝置以從所述熔化裝置接收熔融墨。所述容器包括由隔熱材料組成的外殼。所述外殼具有在所述外殼內部具有高度、寬度和深度的容積空間。感應加熱元件被放置在所述外殼的所述容積空間內以在所述容積空間內熔化墨。所述加熱元件具有大于由所述容積空間高度和寬度定義的面積的表面積。根據(jù)本發(fā)明一個實施方式，所述容器中所述感應加熱元件的至少一部分被放置為緊鄰所述外殼的出口。根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的印刷機，其中所述容器中所述感應加熱元件的一部分延伸到所述外殼的所述出口。根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的印刷機，其中所述容器的所述外殼進一步包括多個
噴墨器，其流體連接于所述容積空間以接收來自所述容積空間的熔融墨用于印刷裝置的噴
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蠻O根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的印刷機，其中所述容器的所述外殼的所述隔熱材料為熱固性塑料。根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的印刷機，其中所述感應加熱元件的參量容積大于完全充滿所述外殼的所述容積空間的液體容積的50%。根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的印刷機，其中所述容器中的所述感應加熱元件進一步包括多個感應細長桿。
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根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的印刷機，其中所述容器中的所述感應加熱元件進一步包括感應材料網。根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的印刷機，其中所述容器中的所述感應加熱元件進一步包括感應材料塊，其具有多個穿過所述感應材料塊的通道。根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的印刷機，進一步包括溫度傳感器，其被放置在所述容積空間內使所述溫度傳感器感測儲存于所述外殼內的所述容積空間中的墨的溫度；電線圈，其被放置在所述印刷機中緊鄰所述容器；電功率源；開關，其可操作地連接于所述電功率源和所述電線圈；和控制器，其可操作地連接于所述溫度傳感器和所述開關，以使所述控制器接收對應于儲存于所述外殼內的所述容積空間中的所述墨的溫度的由所述溫度傳感器產生的電信號并且產生運行所述開關的電信號，所述控制器被配置為將從所述溫度傳感器接收的電信號與預定閾值比較并且當小于所述預定閾值時響應所述控制器識別從所述溫度傳感器接收的所述信號而產生運行所述開關的電信號，運行所述開關的所述電信號使所述開關有選擇地連接所述電功率源到所述線圈，以使所述電線圈產生電磁場來在所述感應加熱元件中產生感應電流并且在所述容器的所述容積空間中產生熱。


圖1是間接相變噴墨印刷系統(tǒng)的示意圖。圖2是墨儲存器的側立面示意圖，墨儲存器包括放置在所述儲存器中的具有加熱元件的感應加熱系統(tǒng)。圖3是圖2所示為清楚起見不帶有加熱系統(tǒng)的墨儲存器的后立面示意圖。圖4是圖2所示儲存器的部分放大圖，示出了儲存器的出口和加熱系統(tǒng)加熱元件的一部分。圖5是與圖2加熱系統(tǒng)聯(lián)用的加熱元件實施方式的透視圖，該加熱元件包括帶有多個通道的材料塊。圖6是另一與圖2加熱系統(tǒng)聯(lián)用的加熱元件實施方式的透視圖，該加熱元件包括被配置為延伸跨越儲存器的寬度的多個細長桿。圖7是另一與圖2加熱系統(tǒng)聯(lián)用的加熱元件實施方式的透視圖，該加熱元件包括被配置為延伸跨越儲存器的深度的多個細長桿。圖8是另一與圖2加熱系統(tǒng)聯(lián)用的加熱元件實施方式的透視圖，該加熱元件包括多個網狀或網格狀片材。圖9是包括感應加熱系統(tǒng)的墨儲存器的示意圖，感應加熱系統(tǒng)帶有放置在儲存器中的加熱元件和呈現(xiàn)為恒溫器的控制器。
具體實施例方式以下的說明和附圖提供了對這里所公開系統(tǒng)和方法的環(huán)境以及該系統(tǒng)和方法的細節(jié)的總體理解。在圖中，相似的參考數(shù)字自始至終被用于指代相似的元件。這里所用的詞語“印刷機”涵蓋任何用墨在介質上產生圖像的裝置。詞語“印刷機”包括但不限于數(shù)字復印機、制書機、傳真機、多功能機或類似物。雖然說明書集中于在固相墨儲存器中控制固相墨熔化的系統(tǒng)，但所述在儲存器中熔化墨的裝置可以與使用具有固相的相變流體的任何裝置聯(lián)用。此外，固相墨可以被稱為或引用為墨、墨錠或錠。術語“參量容積”(“parametric volume")指的是由繞成型物體的外殼定義的容積，諸如可以包括縫隙和腔體的加熱元件。 因此，物體的參量容積包括物體內的開放空間也包括形成物體的材料的容積。在本文件中使用的參量容積指的是裝配加熱器的緊密配合的多邊箱體的內部容積。圖1是被配置為使用熔化了的相變墨間接印刷或平版印刷的相變墨印刷機實施方式的側面示意圖。圖1印刷機10包括墨輸送(handling)系統(tǒng)12、印刷系統(tǒng)沈、介質供應和輸送系統(tǒng)48和控制系統(tǒng)68。墨輸送系統(tǒng)12接收并傳送固相墨到熔化裝置以產生液相墨。 印刷系統(tǒng)沈在系統(tǒng)68的控制下接收熔融墨并將液相墨噴射到圖像接收面上。介質供應和輸送系統(tǒng)48從印刷機10中一個或更多個供給源抽取介質，同步化介質到固定(transfix) 壓區(qū)的傳送以將墨圖像從圖像接收面轉印到介質，并且接著傳送已印刷介質到輸出區(qū)。更具體地說，墨輸送系統(tǒng)12也被稱為墨裝入器，被配置為接收固相形式的相變墨，諸如通常被稱為墨錠的墨塊14。墨裝入器12包括插入墨錠14的供應通道18。雖然單個供應通道18可見于圖1中，但墨裝入器12包括為使用于印刷機10中墨的每種顏色或色調而分開的供應通道。供應通道18指引墨錠14朝向在通道18—個末端的熔化組件20，在此墨錠被加熱到相變墨熔化溫度以熔化固相墨形成液相墨?？梢砸罁?jù)相變墨的構成而使用任何合適的熔化溫度。在一個實施方式中，相變墨熔化溫度約為80°C到130°C。來自熔化組件20的熔融墨通過重力或其他方式導入容器以儲存。該容器包括具有外殼，在該外殼內部具有儲存墨容積空間。該容器有時被稱為熔融墨儲存器、墨儲存器或熔化儲存器?？梢詾橛糜谟∷C10中的每種顏色、色調或成分的墨提供單獨的儲存器M。 可替換地，單個的儲存器外殼可以被劃分為包含不同顏色的墨。如圖1所描述的，墨儲存器 24供應熔融墨到印刷頭觀中的通道，該通道通向形成于印刷頭前面27的噴墨器。墨儲存器M與印刷頭觀相結合或緊密聯(lián)系。在替換的實施方式中，儲存器M與印刷頭觀可以是分開的或獨立的單元。每個熔化儲存器M可以包括加熱元件，如以下更具體的描述，至少在印刷機10適當?shù)倪\行階段，該加熱元件可操作地將包含在對應儲存器中的墨加熱到適合熔化墨和/或維持墨為液相或熔化形態(tài)的溫度。在圖1的實施方式中，墨儲存器M被放置以直接從熔化組件20接收熔融墨。在替換的實施方式中，容器M可以從其他熔融墨的源接收熔融墨，諸如從熔化組件20接收熔融墨的中間儲存器(未示出)。印刷系統(tǒng)沈包括至少一個印刷頭28，印刷頭28具有設置為噴射熔融墨滴的噴墨器。在圖1中示出了一個印刷頭，但可以使用任何適合數(shù)量的印刷頭觀。印刷頭以對應于由控制系統(tǒng)68產生的啟動(firing)信號運行以朝向墨接收表面噴射墨滴。如圖1所描述， 印刷機10被配置為使用間接印刷工藝，其中墨滴被噴射到中間表面30上并接著被轉印到印刷介質。在可替換的實施方式中，印刷機10可以被配置為直接噴射墨滴到記錄介質上。中間表面30包括通過脫離劑施加組件38施加到旋轉部件34的脫離劑層或脫離劑膜，脫離劑施加組件38也被稱為滾筒維護單元(DMU)。旋轉部件34雖然在圖1中示為滾筒，但在替換的實施方式中旋轉部件34可以包括移動的或旋轉的帶、條、輥或其他相似種類的結構。固定輥40對著旋轉部件34上的中間表面30加載以形成讓印刷介質52的片材通過的壓區(qū)44。將所述片材以與由印刷頭觀的噴墨器在中間表面30上形成的墨圖像同步配準的方式供應通過壓區(qū)44。壓區(qū)44產生壓力(在某些情況下還有熱)來幫助將表面30 的墨滴傳送到印刷介質52，同時基本上防止了墨粘附到旋轉部件34。
印刷機10的介質供應和輸送系統(tǒng)48被配置為沿著印刷機10中定義的指引介質通過壓區(qū)44的介質路徑50傳送印刷介質，在壓區(qū)44墨被從中間表面30傳送到印刷介質 52。介質供應和輸送系統(tǒng)48包括至少一個介質源58，諸如為裝置10儲存并供應不同種類和尺寸印刷介質的供應托盤58。介質供應和輸送系統(tǒng)包括諸如輥60之類的合適機構以便沿著介質路徑50傳送介質，該合適的機構可以是驅動輥或導輥，也可以是擋板(baffle)、 導向板和類似物。介質路徑50可以包括一個或更多個用于控制并調整印刷介質溫度的介質調節(jié)裝置，以便介質以合適的溫度到達壓區(qū)44從而接收來自中間表面30的墨。例如，在圖1的實施方式中，為在印刷介質到達壓區(qū)44前提供給印刷介質初始的預定溫度，沿著介質路徑50 提供預熱組件64。預熱組件64可以依賴輻射的、傳導的或對流的熱或者這些熱形式的任何組合以使介質達到目標預熱溫度，在一個實用的實施方式中該目標預熱溫度的范圍是約 30°C到約70°C。在替換的實施方式中，為控制介質(和墨)的溫度，在墨被沉積在介質上之前、之中或之后，可以沿著所述介質路徑使用其他熱調節(jié)裝置?？刂葡到y(tǒng)68幫助運行并控制印刷機10的各種子系統(tǒng)、部件和功能?？刂葡到y(tǒng)68 被可操作地連接于一個或更多個圖像源72，諸如掃描儀系統(tǒng)或工作站連接，以接收并處理來自圖像源的圖像數(shù)據(jù)并產生傳送到印刷機部件和子系統(tǒng)的控制信號。某些控制信號以所述圖像數(shù)據(jù)為基礎，諸如所述啟動信號，并且這些啟動信號如上面所述的那樣運行印刷頭。 為準備中間表面30、傳送介質到固定壓區(qū)并通過成像裝置10運送墨圖像到介質輸出，其他控制信號導致印刷機的部件和子系統(tǒng)執(zhí)行各種程序和運行。控制系統(tǒng)68包括控制器70、電子儲存或存儲器74和用戶界面(UI) 78?？刂破?0 包括諸如中央處理單元(CPU)裝置、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)裝置或微控制器之類的處理裝置。在其他任務中，處理裝置處理由圖像源72提供的圖像。組成控制器70的所述一個或更多個處理裝置被配置為與存儲于存儲器74的程序指令聯(lián)用?？刂破?0執(zhí)行這些指令以運行印刷機的部件和子系統(tǒng)?？梢允褂萌魏魏线m種類的存儲器或電子存儲器。例如，存儲器74可以是非易失性存儲器，諸如只讀存儲器(ROM)，或者是可編程非易失性存儲器，諸如EEPROM或閃速存儲器。用戶界面(UI) 78包括位于成像裝置10上能使操作者與控制系統(tǒng)68互動的合適的輸入/輸出裝置。例如，UI 78包括鍵盤和顯示器(未示出)?？刂破?0可操作地耦合于用戶界面78以接收表明選擇的信號和由裝置的用戶或操作者輸入用戶界面78的其他信息?？刂破?0可操作地耦合于用戶界面78以給用戶或操作者顯示包括可選項、機器狀態(tài)、 耗材狀態(tài)及類似項的信息。為了從遠程位置接收圖像數(shù)據(jù)和用戶互動數(shù)據(jù)，控制器70也可以耦合于通信線路84，諸如計算機網絡?？刂破?0產生輸出到印刷機10的各種系統(tǒng)和組件的控制信號，諸如墨輸送系統(tǒng) 12、印刷系統(tǒng)沈、介質輸送系統(tǒng)48、脫離劑施加組件38、介質路徑50和可操作地連接于控制器70的印刷機10的其他裝置和機構。控制器70產生對應于存儲于存儲器74的程序指令和數(shù)據(jù)的控制信號。該控制信號，例如，控制系統(tǒng)部件的運行速度、功率水平、計時、驅動和其他參數(shù)以使印刷機10以各種狀態(tài)、模式或運行等級(在該文件中將其共同表示為運行模式運行)。這些運行模式包括，例如，啟動或熱身模式、各種印刷模式、運行準備模式、維護模式和諸如待機或睡眠之類的省電模式。
當印刷機以印刷模式或運行準備模式運行時，所述儲存器中的墨通過與所述儲存器關聯(lián)的加熱器維持為液相狀態(tài)。所述加熱器被配置為輸出能維持墨溫度在墨的熔化溫度以上的預定范圍內的熱。在某些運行模式和裝置狀態(tài)中，諸如當印刷機關機、在待機模式下或者在省電模式下，通過減少加熱器的熱輸出或者同時使加熱系統(tǒng)停止運行，讓墨的溫度降到熔化溫度以下。結果讓墨不同程度地凝結或凝固在儲存器中。當印刷機10返回到印刷模式或運行準備模式時，儲存器加熱器被激活以產生能熔化儲存器中固化墨并使墨的溫度達到合適印刷的溫度水平的熱。相變墨印刷裝置從關機狀態(tài)、待機模式或省電模式到印刷模式或準備模式的轉變中面臨的一個問題是足夠熔化儲存器中的墨以開始印刷所需要的時間量。通常儲存器加熱器使用位于儲存器墨外部的加熱元件。這些加熱器轉移熱能進入儲存器外殼直到所述外殼達到讓暴露于或熱接觸于所述儲存器外殼的墨開始熔化的溫度。熱能接著在內部移動通過外殼內部容積中的墨。因此，使給定容積的墨變?yōu)槿咳廴跔顟B(tài)所需的時間至少部分取決于可暴露于熱能的墨的表面積大小和熱能必須被傳導以全部滲透墨團的距離。然而，可暴露或接觸于墨外部的熱源的表面積受限于儲存器的幾何性質。為減少使墨達到全部熔融的狀態(tài)以便印刷所需的時間，可以將墨以高于其他情況下所需的溫度加熱。然而，更高的熱輸出增加了印刷機的能量消耗。作為現(xiàn)有已知儲存器加熱器的替代，相變墨印刷機的儲存器可以裝備感應加熱系統(tǒng)。如以下所討論的，感應加熱系統(tǒng)包括被配置為浸入儲存器的墨中并通過儲存器的外部源感應加熱的加熱元件。因此，熱能產生于儲存器中墨的容積腔(volume)內以避免需要加熱外殼。此外，為了增加可以與墨熱接觸的加熱器表面積，感應加熱元件具有能使表面積與容積比非常高的構造或形狀。結果，在這種情況下熔化儲存器中實質部分容積墨或升高該容積墨的溫度要比使用加熱器加熱墨儲存器的全部或部分的情況下發(fā)生得快得多。此外， 為了在出口或出口周圍熔化墨，加熱元件可以被設置在緊鄰儲存器的出口，這樣在儲存器容積腔的墨進入全部熔融狀態(tài)之前容易地使用初始熔化的容積腔墨?，F(xiàn)在參考圖2，示出了根據(jù)本公開具有感應墨加熱系統(tǒng)104的熔化儲存器組件100 的更多細節(jié)。如圖所示，儲存器包括界定了內部容器的外殼108，這里內部容器指的是儲存器容積腔110，用來接收并持有大量熔融墨。外殼108由能允許磁場通道通過外殼而不實質干涉外殼的非導電材料形成，并且適合固相或熔融相的各種相變墨。各種塑料，包括熱固性塑料和彈性材料，可以用于外殼108。此外，外殼108可以包含一層或更多層隔熱材料和導熱材料。外殼108的材料被配置為在儲存器容積腔110內提供至少適度的熱滯留。外殼108包括至少一個進口 112和至少一個出口或導管114。將熔融墨從熔融墨源通過進口 112引入容積腔110，諸如從熔化組件20、導管或從其他儲存器。進口 112位于頂表面或壁116或其附近的外殼108的上面部分里。在圖2的實施方式中，進口 112可以實施為儲存器容積腔110上方頂部116上的全開口或部分開口。熔融墨從容積腔110通過出口或導管114被運送。儲存器110可以與印刷頭觀結合為一體或者與印刷頭觀緊密聯(lián)系，或者可以是與印刷頭分開的單元或獨立的單元。在圖2的實施方式中，儲存器100包括被配置為供應熔融墨到印刷頭觀中多個噴墨器27的印刷頭儲存器。替代地，出口 114可以將儲存器容積腔110連接到其他導管、管或其他流動路徑結構(未示出)來運送熔融墨到遠程印刷頭或其他儲存器。
參考圖2與圖3，外殼108的儲存器容積腔110具有界定容納墨的容積空間的尺寸。界定儲存器容積空間的尺寸依賴于所利用的形狀。例如，在圖2和圖3的實施方式中， 儲存器容積腔110具有由高度H、寬度W、深度D定義的大體為立方體或長方體的形狀。在替代的實施方式中，儲存器容積腔110可以具有其他合適的形狀，諸如圓柱形、規(guī)則的和不規(guī)則的形狀以及這些形狀的結合之類示例。有關儲存器容積腔使用的術語高度、寬度和深度可以廣泛地解釋為涵蓋使用于界定關于這些形狀的容積的尺寸屬性。進一步界定儲存器容積腔110的上部液相墨容積水平限制(如虛線134所示)和下部液相墨容積水平限制(如虛線138所示)。如這里所用的，上部限制134和下部限制138分別代表了期望的在裝置 10正常運行期間維持于儲存器容積腔110內的墨的最大和最小容積。如圖2所示，可以將墨水平傳感器118至少部分地放置在儲存器容積腔110中來檢測儲存器容積腔110中墨的高度或水平何時到達上部容積限制134和下部容積限制138中的一個或兩個。墨水平傳感器118可以使用任何適合的種類。墨水平傳感器118耦合于控制器120并被配置為輸出表明檢測到的墨水平的信號到控制器120?？刂破?20被配置為通過基于至少部分在儲存器容積腔110的墨水平上的入口 112控制熔融墨向儲存器容積腔110的供應。如圖2所示，上部容積限制134可以設置在儲存器110上表面116的下方以便用于印刷機10成角度的布置和/或傾斜提供容限(tolerance)。將下部容積限制138設置在儲存器容積腔110底部117的上方并在出口 114的上方。如果儲存器容積腔110中墨高度到達或降到下部容積限制138的下方，控制器120可以暫停運行或采取其他行動以確保儲存器容積腔110中液體水平超過液體水平的下部限制?？刂破?20包括諸如以上描述的那些處理裝置。控制器120可以整合到印刷機10的控制器系統(tǒng)68中，或者可以包含用于儲存器組件100的單獨的專用控制系統(tǒng)。感應加熱系統(tǒng)104包括感應功率源124、感應線圈1 和感應加熱元件130。感應線圈1 被放置在外殼108的外部。儲存器外殼可以是能兼容加熱元件感應加熱的任何材料。外殼108使用塑料材料使得能將保持和/或定位裝置109合并在外殼外部上以幫助感應線圈相對于儲存器容積腔110和加熱元件130設置，也可以通過使用合并的定位裝置將加熱元件130放置或粘附于外殼的內部。電引線138將感應線圈1 耦合于功率源124。 運行中，功率源1 產生通過線圈128的交流電。該交流電導致線圈1 產生交變磁場影響(impinge)儲存器腔110中的感應加熱元件130。本領域眾所周知，交變磁場通過渦電流損失和/或磁滯在感應加熱元件130中引起熱。為了激活功率源124以產生適合于控制加熱元件130中產生的熱量的一個或更多個預定功率等級(level)和/或頻率的交流電， 將控制器120耦合于感應功率源124。通過控制功率源124的功率等級和頻率以及其他參數(shù)，諸如線圈1 的尺寸和相對于加熱元件130的定位，在加熱元件130中可以迅速地產生目標等級的熱。加熱元件130由至少部分導熱材料形成，該導熱材料能響應線圈128的磁場在儲存器中產生并維持適合熔化墨的熱等級。在一個實施方式中，加熱元件由至少部分金屬材料形成，諸如不銹鋼，但可以使用任何合適的導熱材料。加熱元件可以具有促進加熱元件 130響應交變磁場磁滯加熱的鐵磁性。加熱元件被設置在儲存器容積腔110中靠近于儲存器容積腔110的底部117并向頂部116延伸。在一個實施方式中，加熱元件130的參量容積大于上至上部容積限制134的儲存器容積腔Iio的總容積的50%。如圖2所示，至少部分加熱元件130被設置在儲存器容積腔110的下部容積限制138以下，以使在大多數(shù)運行模式和裝置狀態(tài)下至少有部分加熱元件浸入墨。如圖4最佳地看到，加熱元件130可以占據(jù)儲存器容積腔110中靠近出口 114的位置以加快熔化出口 114附近的墨。依據(jù)加熱元件130的結構，加熱元件130可以一直延伸到出口 114的入口并且在某些情況下部分進入出口 114。相對于加熱元件130參量容積，加熱元件130具有非常高表面積的結構或形狀。在一個實施方式中，加熱元件130具有提供可暴露于墨102的表面積大于由儲存器容積腔110 的高度H和寬度W定義的表面積的形狀。許多不同的形狀和結構可以用于加熱元件130。 例如，加熱元件130可以包括網狀物、捆束物、網眼物、網屏物、辮狀物、編織物，或者成簇的導熱纖維、線或細絲。這樣的細導熱材料組提供了容易實現(xiàn)的、非常高的表面積與容積比， 同時在纖維和/或細絲之間提供足夠的空間以讓墨流過出口 114。圖2-4的加熱元件130 表示為纖維狀或細絲狀的束或簇，與鋼絲棉相似。圖5-8示出了可以使用的加熱元件130的一些其他可能的結構。例如，圖5所示的加熱元件530包括導熱材料塊534，其具有多個延伸穿過所述材料塊的通道538。通道538 均勻分布在塊534中，所以在塊534的長度和寬度上大體均勻地產生熱。圖6所示的加熱元件630包括多個細長桿634。桿634被配置為縱向地延伸跨越儲存器容積腔110的寬度 W。與圖5的通道538相似，桿被均勻隔開以致熱沿著加熱元件630的長度和寬度大體均勻地產生。在加熱元件630的一端或兩端可以使用端帽638 (如圖6中虛位所示)或者類似類型的結構來將桿634在結構上連接。圖7示出了包括多個細長桿734的加熱元件730。端帽738 (如圖7中虛位所示)可以用于熱連接桿734。加熱元件730與加熱元件630大體上相同，除了加熱元件730的細長桿734被配置為沿著儲存器容積腔110的深度D延伸。圖 8示出了包括多個按層并彼此均勻隔開設置的導熱材料的網狀物、網屏物、網眼物或網格狀片材834的加熱元件830。桿838延伸于連貫網8；34之間以在結構上將網8；34連接。加熱系統(tǒng)104的控制器120可操作地控制功率源IM的功率等級和/或頻率以使墨被加熱到適合印刷機運行模式的溫度。例如，當以印刷模式或就緒模式運行印刷機10且激活熔化組件20熔化固相相變墨到熔化溫度時，熔融墨就通過進口 112流入儲存器容積腔 110?？刂破?20以配置為維持接收在儲存器容積腔110中的墨為液相狀態(tài)的等級激活功率源。熔融墨可以通過出口 114流入印刷頭觀的噴墨器。當印刷模式或就緒模式轉為待機模式或功率節(jié)省模式時，控制器120可以根據(jù)模式使功率源IM不運行或者減小功率源 IM的功率等級和/或頻率。結果，墨溫度可以降低到墨的凝固點或以下并且墨可以凝固在儲存器容積腔110內。當裝置從待機模式或功率節(jié)省模式轉為印刷模式或就緒模式時，控制器120激活功率源124以感應加熱加熱元件130。因為熱產生于加熱元件130中，所以緊鄰加熱元件 130區(qū)域的固相墨102首先開始融化。緊鄰出口 114位置的加熱元件130的位置使墨熔化緊鄰出口 114發(fā)生并且在加熱元件130開始加熱之后使熔融墨快速地流過出口 114。因此， 即使儲存器容積腔110中墨102的其他部分還沒有達到完全熔融狀態(tài)時，熔融墨也可以通過出口 114流入印刷頭觀?，F(xiàn)在參考圖9，在一個實施方式中，控制器102可以被配置帶有溫度傳感器140以調節(jié)儲存器容積腔110中墨的溫度。在該實施方式中，控制器102從溫度傳感器140接收溫度信息并有選擇地打開和關閉開關144來控制電流從功率源IM通過電引線138到達感應線圈128的流動。開關144可以是機電的或固態(tài)開關。在該實施方式中，控制器120響應溫度傳感器140檢測到的儲存器溫度有選擇地打開和關閉開關144。當溫度傳感器140 產生的信號表明墨溫度低于預定溫度下限時，控制器120關閉開關144使電流從功率源124 流到線圈1 導致線圈1 產生交變磁場。加熱元件130的溫度響應交變磁場而升高，將墨儲存器110中的墨加熱。當墨102的溫度到達高于溫度下限的溫度上限時，控制器120 打開開關144以去掉線圈124的電流從而減小加熱元件130的熱。替代地，更精確的控制方法可以使用溫度變化率或相對于溫度下限或上限設置點的預定溫度接近偏移量對傳送到加熱元件的電流和/或開啟/停止循環(huán)頻率的變化初始化。這種“開關”的一種形式是 PID控制器?？梢允褂玫南嘧兡哪承嵤┓绞降臏囟认孪藓蜕舷薹謩e是110°C和125°C。在另一運行模式，墨102以固相占據(jù)了儲存器容積腔110。根據(jù)各種本領域公知的能量節(jié)省程序和技術，控制器120可以打開開關144讓墨102冷卻和凝固。當印刷裝置與電源斷開的時間段足以使墨冷卻到凝固點時，墨102也可以凝固。當熔化凝固的墨時，控制器120關閉開關144使來自功率源124的電流通過引線138流到線圈128，導致線圈128 產生交變磁場，該交變磁場在加熱元件130中感應產生熱。加熱元件130跨越儲存器容積腔110的寬度W均勻地施加熱。由于加熱元件130靠近印刷頭觀的噴墨器27，所以靠近噴墨器27的墨102比儲存器容積腔110中遠離噴墨器27部分的墨熔化得更快。因此，噴墨器27以均勻方式跨越印刷頭寬度接收熔融墨并且即使墨102的部分保持固相也可以通過多個噴墨器噴射熔融墨。以上描述的實施方式僅是示例性的而非限于替代的實施方式。描述了感應加熱元件的各種實施方式。在所有的情況下，各種非加熱組件能與不同的實施方式配合。例如，夕卜殼材料、通風、溫度反饋控制、儲存器容積和流體水平容積限制可以與任何感應加熱元件聯(lián)用?？梢砸匀魏蜗鄬Υ嫫鞯姆绞蕉ㄎ桓袘訜嵩?。合并了成角度褶皺、彎曲、孔洞、空隙和類似物的結構擴大了加熱元件的表面積并使重力促進液化的墨到儲存器出口。雖然圖 1描述了間接相變成像裝置，但是上面描述的加熱元件和儲存器同樣適合使用在包括直接標識裝置的相變墨成像裝置的其他實施方式中。此外，描述的裝置也適合與使用一個或多個墨儲存器的成像裝置聯(lián)用，并且適合使用一種或更多種墨的顏色的成像裝置。
權利要求
1.印刷機，其包括墨裝入器，其被配置為接收固相墨；熔化裝置，其被設置以接收來自所述墨裝入器的固相墨并被配置為將所述固相墨加熱到熔化所述固相墨并產生液體的溫度；和容器，其流體連接于所述熔化裝置以接收來自所述熔化裝置的熔融墨，所述容器包括外殼，其由隔熱材料組成，所述外殼具有所述外殼內部的容積空間，所述容積空間具有高度、寬度和深度；以及感應加熱元件，其被放置在所述外殼的所述容積空間內以在所述容積空間內熔化墨， 所述加熱元件被配置為具有大于由所述容積空間的所述高度和寬度定義的面積的表面積。
2.根據(jù)權利要求1所述的印刷機，其中所述容器中所述感應加熱元件的至少一部分被放置為緊鄰所述外殼的出口。
3.根據(jù)權利要求2所述的印刷機，其中所述容器中所述感應加熱元件的一部分延伸到所述外殼的所述出口。
4.根據(jù)權利要求1所述的印刷機，其中所述容器的所述外殼進一步包括多個噴墨器，其流體連接于所述容積空間以接收來自所述容積空間的熔融墨用于印刷裝置的噴墨。
5.根據(jù)權利要求1所述的印刷機，其中所述容器的所述外殼的所述隔熱材料為熱固性塑料。
6.根據(jù)權利要求1所述的印刷機，其中所述感應加熱元件的參量容積大于完全充滿所述外殼的所述容積空間的液體容積的50%。
7.根據(jù)權利要求1所述的印刷機，其中所述容器中的所述感應加熱元件進一步包括 多個感應細長桿。
8.根據(jù)權利要求1所述的印刷機，其中所述容器中的所述感應加熱元件進一步包括 感應材料網。
9.根據(jù)權利要求1所述的印刷機，其中所述容器中的所述感應加熱元件進一步包括 感應材料塊，其具有多個穿過所述感應材料塊的通道。
10.根據(jù)權利要求1所述的印刷機，進一步包括溫度傳感器，其被放置在所述容積空間內使所述溫度傳感器感測儲存于所述外殼內的所述容積空間中的墨的溫度；電線圈，其被放置在所述印刷機中緊鄰所述容器； 電功率源；開關，其可操作地連接于所述電功率源和所述電線圈；和控制器，其可操作地連接于所述溫度傳感器和所述開關，以使所述控制器接收對應于儲存于所述外殼內的所述容積空間中的所述墨的溫度的由所述溫度傳感器產生的電信號并且產生運行所述開關的電信號，所述控制器被配置為將從所述溫度傳感器接收的電信號與預定閾值比較并且當小于所述預定閾值時響應所述控制器識別從所述溫度傳感器接收的所述信號而產生運行所述開關的電信號，運行所述開關的所述電信號使所述開關有選擇地連接所述電功率源到所述線圈，以使所述電線圈產生電磁場來在所述感應加熱元件中產生感應電流并且在所述容器的所述容積空間中產生熱。
全文摘要
用于儲存相變墨的容器，其包括主要由隔熱材料組成的外殼和放置于該外殼內的感應加熱元件。感應加熱元件以增加加熱元件表面積和使儲存器出口附近的凝固墨快速熔化從而使印刷能運行的方式形成。
文檔編號B41J2/175GK102555500SQ201110405100
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月29日 優(yōu)先權日2010年12月8日
發(fā)明者布倫特·羅德尼·瓊斯, 愛德華·F·伯雷斯 申請人:施樂公司