CN100467272C - 在成像设备中回收的液体中的墨残渣的滤除 - Google Patents

Abstract

一种用于在成像设备中向支撑表面涂抹液体的系统，其包括用于向支撑表面涂抹液体的涂抹表面；和相对于涂抹表面定位的过滤器，使得从支撑表面去除的液体通过该过滤器到达涂抹表面。

Description

在成像设备中回收的液体中的墨残渣的滤除

技术领域

本发明总的涉及成像工艺。更具体的，本发明涉及一种设备和方法，其中，液体涂抹在支撑表面上，诸如成像系统中的中间转印鼓，且其中从支撑表面去除的液体被重复利用。

背景技术

喷墨打印系统已经使用中间转印表面，诸如在Durkee等人的美国专利4538156中所披露的。此专利披露了一种系统，其中，中间转印鼓与打印头一同使用。中间转印鼓的表面可以是塑料材料制成的，诸如特氟隆，乙烯-四氟乙烯共聚物，聚酯薄膜或类似材料。另外，也可以使用平滑的金属或陶瓷表面。在通过打印头中的喷嘴将图像放置在中间转印鼓上后，纸的最终接收表面接触到中间转印鼓。该图像随后转印到最终接收表面上。随后，清除媒介与中间转印鼓接触，以在转印表面上形成下一个图像之前准备好鼓的表面。

Anderson的美国专利5099256中描述了一种具有从打印头接收墨滴的表面的中间鼓。该中间鼓表面是可传导热的，且由适合的形成薄膜的硅树脂聚合物形成，该聚合物据说具有高表面能和高度表面粗糙度，以阻止从打印头喷嘴接收墨滴后墨滴移动。Anderson宣称，覆盖在中间鼓表面的形成薄膜的硅树脂聚合物使得脱水的墨滴可以大致完全地从那里传送到记录媒介，使得不必要通过清除装置，诸如叶片，将剩余的墨从鼓表面去除。但是，Anderson的教示中没有指出如何将形成薄膜的硅树脂聚合物涂抹到中间鼓表面。

Bui等人的美国专利5389958中披露了一种胶印喷墨打印系统，其中，向转印鼓上涂抹液体中间转印表面。随后打印头中的喷嘴将墨滴喷射到液体中间转印表面上，以在其上形成墨图像。最终接收基片，诸如纸，随后与中间转印表面接触，并且墨图像转印到最终接收基片。在转印表面上形成下一个图像之前，清除液体中间转印表面并重新涂抹。

使用液体中间转印表面的喷墨打印系统一般需要涂抹器以将需要的量的液体涂抹到中间转印支撑表面上。在Reeves等人的美国专利5808645中披露了此种类型的示例性的涂抹器(下文中称“645号”专利)。此专利披露了一种涂抹器，其容纳在一个可更换的转印鼓保持盒中。该涂抹器使用芯组件作为接触媒介，以将液体涂抹到中间转印支撑表面上，同时将杂质从支撑表面去除。特别地，当支撑表面或转印鼓旋转时，该芯组件运动到和旋转转印鼓固定地接触。以这种方式，在旋转转印鼓和固定的芯之间产生相对运动，使得转印鼓刷或摩擦芯。这使得芯可以接触鼓并从鼓上去除杂质和残渣。然而，这还是使得残渣可以在鼓和芯之间的接触点积累，其可能妨碍将液体涂抹到鼓。此涂抹器组件还包括液压擦拭叶片，其在转印鼓上均匀地定量供给和分布液体中间转印表面。

在645号专利中，对芯的液体供给是通过临近涂抹器组件的两个分别的装油的囊维持的。当芯组件朝向转印鼓支撑表面运动时，通过芯组件沿阀打开的路径向上运动触发从油囊中释放油。此运动打开了阀系统，其允许油可以从油囊通过油入口横孔和滑阀体流动且进入包含芯的通道。从该通道中，油在毛细作用下向上吸到芯的接触转印鼓的上部部分。

在645号专利中，在打印机中安装鼓保持盒之前，芯是干的，关闭阀系统，且油不从囊流向芯。盒插入到打印机中时，阀系统如上述般打开，油开始流向芯。为了使得芯充分吸油饱和以正确地运转，当新的盒插入打印机后，在预定的一段时间内禁止打印，这称作“首次打印时间”。

Rousseau等人的美国专利6068372(下文中称“372号专利”)也披露了一种用于在打印机中向支撑表面涂抹液体中间转印表面的可更换的液体涂抹系统。该液体涂抹系统容纳在可拆装的盒中，且使用液体浸渍的拱形表面，其通过滚动接触接合支撑表面。该液体浸渍的拱形表面容纳在盒中的可拆装的盒座中。盒座寿命状态组件确定何时该盒座的使用寿命耗尽。盒座上的按键和盒上的指孔使得可以简单方便地拆除用过的盒座及插入更换的盒座。

在372号专利中，该盒座还包括回收组件，其延长盒座的使用寿命。该回收组件从支撑表面回收液体，通过让液体通过过滤器来过滤液体，并且将液体供给回到拱形表面，以重新涂抹到支撑表面。但是，一段时间以后，过滤器被残渣阻塞。一旦其变得过于阻塞，系统好像运转在不存在该过滤器的情况下，从而使得残渣阻塞滚筒。

发明内容

本发明涉及用于在成像设备中将液体涂抹到支撑表面的系统。该支撑表面可以是中间转印鼓的表面。该系统包括涂抹表面，其将液体涂抹到支撑表面，及过滤器，其相对于涂抹表面定位，使得从支撑表面去除的液体通过该过滤器到达涂抹表面。通过让液体通过过滤器而不是沿着过滤器的一侧，如372号专利中所述，过滤过程可以使用过滤器的更大的表面积，增加了系统的使用寿命。

在本发明的实施例中，涂抹表面为滚筒的表面，其与支撑表面滚动接触。另外，在本发明的实施例中，滚筒浸渍液体。当液体浸渍的滚筒通过滚动接触运动通过支撑表面时，浸渍在滚筒中的液体转印到支撑表面，以在支撑表面上提供媒介液体转印表面。

在本发明的实施例中，滚筒由有吸收能力的材料形成，具体的如聚氨酯泡沫材料或更优选的为具有保持至少其自身总体积60％的油的能力的聚氨酯泡沫材料。

在本发明的实施例中，过滤器为多孔的，开放室式的过滤器。这样的过滤器的毛细作用的特性驱动油通过过滤器以到达涂抹表面，使得任何固体颗粒，诸如墨或纸屑，在该过滤器中被拦住。在本发明的实施例中，过滤器由非织造织物形成，优选为聚酯毡。

在本发明的实施例中，媒介液体转印表面包括至少一种从以下组中选出的液体，该组包括水，氟化油，乙二醇，矿物油，硅油，表面活性剂，官能油(functiona loil)，或以上各种的组合。在一个优选的实施例中，该液体包括硅树脂油。

在本发明的实施例中，涂抹表面和过滤器在一个可移除和可更换的盒座中，以增加成像设备的使用寿命。

在本发明的实施例中，该系统进一步包括用于在支撑表面分布液体的定量供给叶片。在支撑表面上分布液体的过程中，一些来自支撑表面的液体可以从支撑表面上去除。在本发明的优选的实施例中，此液体随后通过过滤器到达涂抹表面，以重新使用。

在本发明的实施例中，其中，系统包括定量供给叶片，该定量供给叶片可以但不必要在盒座中，盒座中还容纳了涂抹表面和过滤器。定量供给叶片可以通过延长了的叶片安装支架接附到这样的盒座或者接附到成像设备的另一个部件。该叶片安装支架可以包括指向下的滴下点，用于传送通过定量供给叶片从支撑表面去除的液体到过滤器。

在本发明的实施例中，临近涂抹表面可以有物理的屏障，其将从支撑表面去除的液体引导到过滤器。此物理屏障使得例如通过定量供给叶片从支撑表面去除的液体，在通过过滤器之前，不能接触涂抹表面。此物理屏障还可以为过滤器提供结构上的支撑。特别的，该过滤器可以接附到此物理屏障。

本发明还涉及成像设备，其包括上述的液体涂抹系统。具体的，本发明涉及成像设备，其包括支撑表面；涂抹表面，其向支撑表面涂抹液体以在支撑表面上形成媒介液体转印表面；过滤器，其相对于涂抹表面定位，以使得从支撑表面移除的液体通过该过滤器到达涂抹表面；及在支撑表面上的媒介液体转印表面上涂抹墨的打印头。在实施例中，此成像设备为相变喷墨打印机。另外，在实施例中，此成像设备的支撑表面为可旋转地安装在成像设备中的转印鼓的表面。

本发明还涉及在成像设备中向支撑表面涂抹液体的方法。本发明的方法包括使涂抹表面与支撑表面接触，以从涂抹表面将液体涂抹到支撑表面；定量供给在支撑表面上的液体，从而从支撑表面上去除液体；并且使从支撑表面去除的液体通过过滤器到达涂抹表面，以用于重新涂抹到支撑表面。

以上和其它的本发明的特征和优点将在接下来通过对根据本发明的系统和方法的多个示例性的实施例的详细描述来进行描述或变得明显。

附图说明

接下来参考附图来详细地描述根据本发明的系统和方法的多个示例性的实施例，其中：

图1为使用了本发明的液体涂抹系统的示例性的相变墨胶印打印机的总体透视图；

图2为插入图1中的打印机中的示例性的可更换的盒座的透视图，该盒座可以容纳本发明的液体涂抹系统；

图3为沿图2中的剖面线3-3截取的盒座的侧视图，其示出了在打印机中位于临近转印鼓的布置位置中的本发明的液体涂抹系统的示例性的实施例；

图4为示出了本发明的液体涂抹系统的示例性的实施例的放大的局部侧视图，其中，滚筒和叶片提升到涂抹位置，在该位置中，滚筒和叶片接合转印鼓并且向鼓上涂抹液体中间转印表面；

图5为图2中的可更换的盒座的分解透视图，示出了过滤器和该示例性的回收组件的支撑件；及

图6为过滤器和示例性的回收组件的支撑件装配在一起时的放大的透视图。

具体实施方式

现在详细参考如附图中详细说明的本发明的示例性的实施例。在此示例性的实施例中，墨打印设备为相变墨打印设备。

图1为相变墨打印设备的总体图示，总的由标记10指示，其使用本发明中的液体涂抹系统。如以上引用的，本发明的液体涂抹系统可以用于向胶印打印设备中的中间转印支撑表面涂抹液体中间转印表面。固态墨或相变墨胶印成像技术的例子在Bui等人的美国专利5389958，Reeves等人的美国专利5808645和Rousseau等人的美国专利6068372中披露，以上每个专利在这里全文作为参考引入。

接下来对本发明的液体涂抹系统的示例性的实施例的描述涉及其在以上三个专利中描述的类型的相变墨胶印打印设备中的应用。但是，应该理解，本涂抹系统可以用于其它不同的成像和打印设备，其使用不同的成像技术和/或结构，且需要涂抹液体。因此，接下来的描述将仅作为对本发明的一个实施例的说明。

图2示出了可更换的盒座12，其使用本发明的液体涂抹系统来向胶印喷墨打印机中的支撑表面涂抹液体中间转印表面。该可拆装的盒座可以称作鼓保持单元，其包含用于向打印机10中的支撑表面涂抹媒介液体转印表面的液体浸渍滚筒20。该可更换的盒座可以连接到打印机，如在Rousseau的美国申请______(Xer ox Ref.No.D/A3516；O&B Ref.No.117423)中描述的，其在这里全文作为参考引入。更优选的，盒座12由低成本的结构材料制成，诸如塑料。

图3示出了本发明的示例性的可更换的盒座12在第一“布置”位置时的侧视剖面图。盒座12示出为定位在打印机中临近中间转印支撑表面的位置。中间转印支撑表面可以采取图3中所示的转印鼓23的形式，或者可以选择为带、网、盘或其它适合的设计。可拆装的盒座总的通过标记12指示，且包括液体浸渍滚筒20。在图3中所示的“布置”位置，该液体浸渍滚筒20和叶片34不与转印鼓23接触。

参考图4，在成像前，液体浸渍滚筒20升起以接触转印鼓23的表面24，并且向其上涂抹液体中间转印表面26。在实施例中，滚筒20由具有吸收能力的材料形成，诸如压出的聚氨酯泡沫材料。聚氨酯泡沫材料优选具有至少为60％的油保持能力(油的体积/泡沫材料的体积)，最好为70％，并且其毛细作用的高度至少为9英寸。滚筒20可以具有1.75英寸(44.45毫米)外径，8.24英寸(209.3毫米)长度，且安装在直径为0.375英寸(9.53毫米)的轴30上。有利地，通过由具有大于滚筒长度的毛细作用的高度的材料形成滚筒20，确保完全饱和的滚筒在任何朝向的情况下都不会泄漏或滴落。

继续参考图4，盒座12还包括定量供给叶片34，其在转印鼓23的表面24上分布液体中间转印表面26，以在鼓表面稳定地提供均匀的液体层。在实施例中，叶片34由弹性材料构成，且固定到延长的叶片安装支架32上。如以上描述的，液体浸渍滚筒20和弹性叶片34的功能是向转印鼓表面24涂抹精细定量供给的量的液体。

运转中，当液体浸渍滚筒20和叶片34升起以接触转印鼓表面24时，转印鼓23沿动作箭头A的方向旋转。通过滚筒20与转印鼓表面24摩擦接触，驱动滚筒20沿动作箭头B的方向旋转，且向鼓表面24涂抹液体中间转印表面26。有利地，当滚筒20在向鼓表面24涂抹液体时旋转时，滚筒20上的接触位置连续运动，使得滚筒20的新的部分连续地接触鼓表面以涂抹液体。当鼓表面24上的液体中间转印表面26到达叶片34时，叶片34随后定量供给液体以均匀地在鼓表面24上分布均匀的液体层。

一旦液体中间转印表面26涂抹完成，打印头(没有示出)在此液体表面上喷射墨图像。墨图像随后通过用旋转的压力滚筒(没有示出)将纸压在转印鼓23上来转印且结合到最终接收媒介上，诸如纸。液体中间转印表面26作为耗损的层，其可至少部分地与墨图像一起转印到最终接收媒介。可以用作液体中间转印表面26的适合的液体包括水、氟化油、乙二醇、表面活性剂、矿物油、硅油、官能油，和以上各种的组合。官能油包括，但不限于，含巯基的硅油，氟化硅油和类似物质。液体可以为硅油，特别地为氨基硅油。最终打印媒介可以为幻灯片、纸或其它适合的媒介。

继续参考图4，叶片34的功能为定量供给涂抹在鼓表面24上的正确的量的油，且捕获纸纤维、未固定的像素和其它残渣。油浸渍滚筒20向鼓表面24涂抹足够的油，以在叶片34之前保持恒定的油泥或“油带”以确保始终有足够量的油可用于定量供给。运转中，叶片34捕获的残渣在油条中被收集且从叶片上流下来，如下面所详细描述的。当叶片34定量供给油时，叶片抬离鼓表面24以允许定量供给的部分油流过叶片。通过调节叶片34与鼓表面24的接触力和叶片开始工作的角度，可以确定需要叶片抬起的量。

图5为图2中所示的可拆装的盒座12的分解透视图。如图5中所示，可拆装的盒座12包括延长的壳体42。轴30从滚筒20的每一端延伸且进入壳体中的孔中(没有示出)。在Rousseau的美国申请______(Xerox Ref.No.D/A3515；O & B Ref.No.117421)中描述的实施例中，轴30插入到安装在孔中的帽中，以上申请在这里全文作为参考引入。在这种方式下，滚筒20可旋转地保持在壳体42内部。可拆装的盒座12可以进一步包括盖70。

如图5中描述的实施例，该可拆装的盒座12可以进一步包括定量供给叶片34。定量供给叶片34可以，但不必需，位于盒座中，如在Rousseau的美国申请______(Xer ox Ref.No.D/A3515；O & B Ref.No.117421)中所描述的，以上申请在这里全文作为参考引入。但是，在其它实施例中，诸如在Rousseau等人的美国专利6068372中描述的系统中，该定量供给叶片不需要位于盒座中，以上专利在这里全文作为参考引入。

参考图5和6，示例性的可拆装的盒座12还包括回收组件，总的通过标记60指示，其重复利用从鼓表面24回收的油，从油中滤除残渣且将回收的油传送到滚筒20，用于重新涂抹到鼓表面。在实施例中，回收组件60包括过滤器61，其可以由合成的非织造织物形成，诸如聚酯毡。过滤器可以包括铰接的液体接收部件62，其与壳体42的内部适合。在实施例中，回收组件进一步包括支撑件63，其保持过滤器在合适的位置。该支撑件可以由任何材料形成，其不可渗透液体，并且提供足够用于保持过滤器的位置的结构。支撑件63还可以在过滤前在回收的液体和滚筒20之间提供物理屏障。对可以用于本发明中的特定的支撑件的更详细的描述在Rousseau的美国申请______(XeroxRef.No.D/A3518；O & B Ref.No.117424)中提供，其在这里全文作为参考引入。如图6中示出的，过滤器61通过孔装配在支撑63中。另外，适合壳体42的内部的液体接收部件62可以折叠在支撑件63下方。

参考图4，运转中，来自液体中间转印表面26的多余的油，和收集在油中的残渣，诸如纸纤维，未固定的墨像素和类似物，沿叶片34和叶片安装支架32流下来并且滴在过滤器61上。叶片安装支架32可以包括多个指向下的滴下点33，多余的油和捕获的残渣从这些滴下点滴下。滴下点33延伸通过安装支架32的长度，以均匀地将多余的油分布到过滤器61。

当多余或回收的油和捕获的残渣滴在过滤器上时，其开始流动通过滤器61。当油流动通过过滤器61时，过滤器61上的聚酯纤维这样来过滤油，即，通过收集且保持残渣，同时允许油流动通过过滤器以到达过滤器的另一侧，且在那里与滚筒20接触。油具有两个通道，其中的每一个由图4中的一组箭头65指示。在这种方式下，传送回到滚筒20的回收的油已经被过滤，以去除被叶片34捕获的残渣，而且滤除的残渣在过滤器61中积累，不会接触滚筒20。另外，通过将回收的油返回到滚筒20中重复利用，该回收组件大大地增加了滚筒20和可拆装的盒座12的使用寿命。

为了在盒座12需要更换时警告操作者，可以使用寿命状态组件(没有示出)来确定盒座的使用寿命的终点。寿命状态组件可以在盒座12中，或在成像设备的另一个部件中。在实施例中，寿命状态通过位于在盒座上的电子电可擦除只读存储器单线设备(SWD)来处理。包含电路板的SWD在盒座12完全插入到打印机中时电连接到打印机10，并且包括内部计数器，其在打印进行时递减计数。当电路板中的计数器达到被认为是对应该油浸渍滚筒20的低油状态的预定的值时，打印机10在显示面板11(见图1)上产生信息，以通知操作者更换盒座12。盒座12的使用寿命依赖于在滚筒20中装载的油的量和盒座的类型变化。该使用寿命可以为在10000和30000次打印之间，之后其需要更换。当更换盒座12，也可以提供新的寿命状态组件。寿命状态组件也可以存储额外的盒座寿命状态数据和相关信息。

以上已经进行的对本发明的示例性的实施例的描述，其目的为说明和介绍。其不是穷举的，或者将本发明限制到披露的精确形式。在之前的说明书中使用的术语和表达内容为描述性的而不是限制性的。这些术语和表达内容的使用不排斥与以上示出和描述的特征或者部分的等价物。可以作出许多在材料和部件设置上的改变，修改和变化，并且本发明可以应用于固态墨胶印打印机以外的多种不同的打印设备，所有这些都不偏离这里披露的本发明的概念。

Claims (21)

1.一种用于在成像设备中向支撑表面涂抹液体的系统，该系统包括:

涂抹表面，其向支撑表面上涂抹液体；

叶片结构，用于从支撑表面上去除液体；及

过滤器，在涂抹表面和叶片结构之间定位，使得由叶片结构从支撑表面去除的基本所有液体必须通过该过滤器到达涂抹表面。

2.如权利要求1所述的系统，其中，过滤器由非织造织物形成.

3.如权利要求2所述的系统，其中，该非织造织物为聚酯毡。

4.如权利要求1所述的系统，其中，该支撑表面为中间转印鼓的表面。

5.如权利要求1所述的系统，其中，液体在支撑表面上形成媒介液体转印表面。

6.如权利要求5所述的系统，其中，媒介液体转印表面包括从以下组中选出的液体，该组包括水、氟化油、乙二醇、矿物油、硅油、表面活性剂、官能油，或以上各种的组合。

7.如权利要求6所述的系统，其中，媒介液体转印表面包括硅油.

8.如权利要求1所述的系统，其中叶片结构包括用于在支撑表面上分布液体的定量供给叶片。

9.如权利要求1所述的系统，其中叶片结构包括叶片和延长的叶片安装支架，叶片接附到该叶片安装支架，该叶片安装支架包括指向下的滴下点，用于将从支撑表面去除的液体传送到过滤器，过滤器至少定位在滴下点和涂抹表面之间。

10.如权利要求1所述的系统，进一步包括定位在涂抹表面和叶片结构之间的物理屏障，以使由叶片结构从支撑表面去除的基本所有液体必须通过过滤器到达涂抹表面。

11.如权利要求10所述的系统，其中，该物理屏障为过滤器提供结构支撑。

12.如权利要求1所述的系统，其中，该系统容纳在盒座中，该盒座能够从成像设备中移除并且用另一个盒座更换。

13.如权利要求12所述的系统，其中，盒座进一步包括用于在支撑表面上分布液体的定量供给叶片，其中，定量供给叶片从支撑表面上去除液体，该去除的液体通过过滤器到达涂抹表面。

14.如权利要求12所述的系统，其中，盒座进一步包括寿命状态组件，其确定盒座使用寿命的终点。

15.一种成像设备，其包括:

支撑表面；

涂抹表面，其向支撑表面上涂抹液体，以在支撑表面上形成媒介液体转印表面；

叶片结构，用于从支撑表面上去除液体；

过滤器，在涂抹表面和叶片结构之间定位，使得由叶片结构从支撑表面去除的基本所有液体必须通过该过滤器到达涂抹表面；及

打印头，其将墨涂抹到支撑表面上的媒介液体转印表面上。

16.如权利要求15所述的成像设备，其中叶片结构包括用于在支撑表面上分布媒介液体转印表面的定量供给叶片。

17.如权利要求15所述的成像设备，其中，该成像设备为相变喷墨打印机。

18.如权利要求15所述的成像设备，其中，该支撑表面为可旋转地安装在成像设备中的转印鼓的表面。

19.一种在成像设备中向支撑表面涂抹液体的方法，所述方法包括:

使得涂抹表面接触到支撑表面，以从涂抹表面向支撑表面上涂抹液体；

定量供给支撑表面上的液体，从而从支撑表面上去除液体；

使得从支撑表面去除的液体通过过滤器到达涂抹表面，以重新涂抹到支撑表面；以及

基本防止所有去除的液体不通过过滤器而到达涂抹表面。

20.如权利要求19所述的方法，其中定量供给液体由叶片结构来完成，并且基本防止去除的液体不通过过滤器而到达涂抹表面包括在涂抹表面和叶片结构之间定位过滤器。

21.如权利要求19所述的方法，其中定量供给液体由叶片结构来完成，并且基本防止去除的液体不通过过滤器而到达涂抹表面包括在涂抹表面和叶片结构之间定位物理屏障。

Images