CN1013839B - 干燥喷墨印刷机输出纸上的油墨的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于喷墨印刷机的均匀热量干燥器系统，包括一用于把纸张从输入纸张供应盘输送到输出纸张收集盘的180°形面纸张输送通道。在输送过程中，纸张接受来自位于纸张输送通道的对称轴线上的红外线灯泡的均匀热量。反射器位于红外线灯泡的两侧以在油墨干燥过程中把从灯泡到纸张的热传递增加到最大量。输入和输出纸张盘可在印刷机的一侧垂直对准，以利于纸张的装放和收取。

Description

本发明涉及喷墨印刷，特别是一种改进的带有恒定热辐射蒸发干燥器的喷墨印刷机。该干燥器结构经济，能均匀地干燥纸张上的油墨。

以前，从喷墨印刷机输出的纸张采取不作任何特殊加热或干燥处理的自然干燥，或者通常采用不直接作为喷墨印刷机一个部分的干燥系统进行不均匀的加热。请见美国专利4，095，234、4，501，072和4，222，177中所列举的非均匀纸张干燥系统。美国专利4，222，177公开了一种干燥印刷件上的油墨的方法及相应的装置。在干燥过程中，该装置的印刷台（20）仅提供一笔直的纸张输送途径，因此，不能达到均匀干燥和在印刷机的同一侧面安放和收取纸张的效果。采取自然干燥的方法，一般在油墨印刷和诸如纸张堆叠之间没有充分的时间，因此会产生油墨的抹污现象，在已知的非均匀加热和干燥系统中，进入纸张的非均匀热辐射经常会在纸上产生热点。这种干燥非均匀性要求对纸张、纸张处理系统或二者都采取某种补偿处理。

本发明的目的在于克服上述现有技术中的缺点，提供一种新的和改进的作为喷墨印刷机的一个部分的纸张处理和油墨干燥装置。该装置克服了上述现有技术中干燥不均匀的缺点。

为了达到这个目的，在接近喷墨印刷机的纸张输送通道处设置了一个全向的热源，把热辐射到相对于热源位置的大约180°的形面区。当纸张输出喷墨印刷机，向纸张接受和堆叠区移动时，经过该180°的形面区。在本发明的一个实施例中，纸张经过180°的形面区。在本发 明的一个实施例中，纸张经过180°的形面区的移动是通过安装了半圆形的热反射器实现的，该热反射器是喷墨印刷机装置的一个整体组合部分，它提供了该装置的输出纸张通道。这样，纸张经过喷墨印刷机的印刷区时，已印刷过的纸张沿着热反射器的180°内形面区移动，到达印刷机的输出纸张收集区。

本发明涉及一种干燥喷墨印刷机输出纸上的油墨的装置。该干燥装置具有一靠近纸张输送通道用于把热辐射射到纸张上的加热装置。围绕着上述加热装置具有一安装在该加热装置一侧、用于把热辐射到上述纸张上的内反射器和一安装在加热装置的另一侧、用于把热反射穿透纸张的外热反射器，该外反射器具有与围绕加热装置的约180°的纸张通道相符的平滑轮廓，并且该外反射器在垂直叠装于印刷机的前面的输入纸张收集盘与输出纸张收集盘之间延伸。

本发明的喷墨印刷机的热反射器能起到均匀加热的反射器的作用，在输送印刷后的纸张的过程中干燥该印刷纸张。此外，该热反射器也是一种用于将纸张在紧凑的印刷机壳体中从输入纸张收集盘平稳和连续地引导至输出纸张收集盘的结构简单的装置。该印刷机的壳体采用很少的运动机件，其结构非常经济。该印刷机结构紧凑简单，制造非常经济并且操作方便，易于纸张处理系统结成一体。

本发明的一个新的特点在于印刷机的油墨干燥系统的装置是纸张处理系统的一个组成和多功能的部分，具有紧凑的结构。

本发明的另一个特点在于该油墨干燥系统装置具有新的几何形状。它确保了对纸张的均匀干燥和加热。

本发明的另一个特征是在一个油墨干燥系统的装置中，纸张的输送和干燥在喷墨印刷机内同时进行。

以下通过对附图的描述，本发明的上述目的、优点和新特征将得到更明显的显示。

图1为本发明的喷墨印刷机的等距画法的示意图，显示了印刷机一端的180°形面干燥区。

图2为从图1右侧面所示的正面图，显示了纸张从输入盘到输出盘的移动状况。

参见图1，用标号10标示的喷墨印刷机包括一矩形输入纸张收集盘12，该输入收集盘安装在印刷机10的前面。输入纸张收集盘12与输出纸张收集盘14垂直对准，如图所示，以有助于分别从印刷机10的前面装上白纸和收取印刷后的纸张。

输入纸张收集盘12中的纸张16的输送在一对夹送辊18和20之间进行。该夹送辊由安装在印刷机左侧的电动机22驱动，如图所示。电动机22驱动连接驱动带有上下组驱动辊的轴的皮带23，以在喷墨印刷的操作中使纸张从输入盘12移动到输出盘14。纸张16经过夹送辊18和20被输送入安装在印刷机右侧的喷墨头26下面的印刷区24。

输入纸张收集盘12，驱动辊18和20，印刷头26和纸张驱动电机22具有传统的结构，已为油墨喷射和相关的印刷领域的技术人员所知。因此，这些零件在图2中仅作示意显示，为简化起见，在这里对机械的细节不作描述。但是，为进一步探讨纸张驱动装置和相关的喷墨印刷头用的输送机构的一些机械结构的细节，可参考相关的拉斯马森·史蒂文（Steven    O.Rasmussen    et    al）的专利申请（PD8554-176），该申请题目为“经济的喷墨印刷机”，已转让给本受让人，并在本文中作了参考引用。为了进一步讨论喷墨技术的许多其它方面，也可参考惠普杂志（Hewlett    Packard    Journal）1985年5月36卷第5期，其内容在本文中也作了参考引用。

现在请参见图2，这正面图按箭头28所示显示了当纸张离开喷墨印刷头26下面的印刷区24时，纸张移动的通道。该通道沿第1或外热反射器32的半圆内形面区30延伸。该纸张通道连续延伸到热反射器32的最上面 的区34，经过一组输出驱动辊36和38，进入输出纸张收集盘14。

本发明的纸张干燥系统和装置进一步包括一安装在靠近第二或内热反射器42的细长形的红外线热源40，如图所示。内热反射器42包括一细长的凹形部分44，该凹形部分44具有与细长的红外线灯泡40的纵向中心轴线对称一致的纵向轴线，内反射器42的扁平面处于与红外线灯泡40的中心轴线相同的平面，红外线灯泡40的直径一般在0.25至0.375英寸之间。灯泡40具有沿灯泡40中心轴线延伸的灯丝48，灯泡40的长度大约为9英寸或稍宽于纸张16的宽度。钨丝48设计成能从头至尾发射均匀的热量，并被支撑在真空石英管内。从灯丝48至第2反射器44之间的间隔一般处于1/2至2英寸之间。该红外线加热器装置40可从纽约、谢克特丹的通用电器公司（General    Electric    Company    of    Shevectady，New    York）取得。

反射器32和42用铝制造及进行处理，以使其具有高光洁度的铝制内表面。这些反射器也稍宽于纸张16的宽度或对于标准的8.5英寸的纸张1.6，配有大约9英寸的宽度。一般来说，从灯丝48到外反射器32的距离处于1.5到3.5英寸范围之间或与图2所示的实际距离相似。

来自灯丝48的红外线和可见的辐射50从灯泡40的右面发射，直接射透穿过纸张16，到达反射器32的内表面30，然后再反射穿过纸张16。而就从灯泡40左面发射的红外线辐射52来说，其辐射路线则是从灯丝48直接到达反射器42的凹形部分44的半圆形表面54。辐射52然后反射通过其直接发射的路线，按图示方向作为反射辐射56直接到达第1反射器32的内表面30。

来自红外线灯泡40的热量，在反射器32处一般在每平方英寸0到40焦耳之间变化，这些量值与每秒钟从0到2英寸的纸张移动速度相对应。灯丝48的功率输入和纸张移动速度之间的关系，由在纸张上的功率系数P和油墨干燥时间T的乘积所确定。这个乘积相等于一个稳定的湿 度的常数。因此，如果以1秒钟干燥印刷纸，需要30瓦特/平方英寸，那么以7秒钟干燥该印刷纸则需要4.2瓦特/平方英寸。

按低箭头28所示方向进入干燥机的纸张将沿第1或外反射器32的半圆形内表面30移动，纸张16的导边60和反射器32之间的动摩擦使纸张按该形面沿大约180°的表面通道移动，到达图示的输出辊36和38。从辊18和20输出的纸张16具有足够的硬度，强制使纸张16的导边60在其沿图示的180°通道移动过程中抵贴和支持在表面30上。当纸张16叠积在输出收集盘14中时，其面朝下，按第1，2，3等正确顺序叠积。

驱动辊18和20一般用尿烷制造，而驱动辊36和38由于纸张离开干燥区带有热量所以一般用硅橡胶制造。

本发明的优点之一在于纸张的加工速度从不用干燥器时的每页2分钟，加快到采用了本文介绍和要求的均匀干燥器时的每页13秒。该特征表明速度性能增加了923%。采用现有的不均匀干燥技术，仅可把纸张干燥时间增快到每页大约30秒，后者可达到的最高速度受到纸张一塞住就会产生烘焦的情况的限止，因为，为了进一步提高输送速度，采用了相应更高的高温。

第1反射器32的半圆内面的对称轴线也是红外线灯丝48的纵向轴线。这样，所有由灯丝48直接发射的和由纸张16吸收的辐射50经过一个从红外线灯泡40到达纸张16的恒定的半径。因此，在纸张表面的热量50是均匀的。在另一方面，反射的辐射52首先发射至反射凹形部分44的弯曲的内表面54，再反射离开该表面，经过一个较长而恒定的半径，产生一个与灯丝48的直接的辐射同样有效的形式。然后该反射辐射沿与直接辐射相同的路线辐射。这样，从IR灯泡40直接发射的和反射的辐射，在180°内形面区30产生一均匀的热量，纸张在该内形面区沿通道28移动，到达输出纸张收集盘14。

一般来说，印刷机的各种零件的尺寸和间隔使当切割纸张16的导边 60接近绕180°形面纸张通道30一半行程的点62时，纸张16的尾边58行出输入纸张盘12大约一半的距离。这些尾边58和导边60也显示了沿着内形面30按逆时针方向作连续的向上运动，通过输出驱动辊36和38，进入输出收集盘14的纸张。采用这种方式，可缩小干燥面的面积，确保纸张离开输入驱动辊18和20控制前由输出辊36和38接纳。

上述已叙述了用于喷墨印刷机的一个新和极其有用的均匀纸张干燥的方法和装置。该装置结构非常简单，特别适用于与传统的喷墨印刷系统结合成一个整体。而且，该方法和装置在纸张均匀干燥工作中非常可靠，这种装置相对于一些机械操纵的复杂的先有技术的纸张处理和干燥系统来说，其制造是经济的。

上述实施例的结构和操作在不离开本发明的范围的情况下，可作各种改进。例如，各种零件，包括恒定热量干燥器的材料，特殊形状，尺寸和几何形状可以由该技术领域的技术人员在下述的权利要求范围内进行改变或改进。

Claims (4)

1、一种干燥喷墨印刷机输出纸上的油墨的装置，具有一靠近纸张输送通道用于把热辐射(50，56)射到纸张(16)上的加热装置(40)，其特征在于围绕着上述加热装置(40)具有一安装在该加热装置一侧、用于把热辐射射到上述纸张(16)上的内反射器(42)和一安装在加热装置(40)的另一侧、用于把热反射穿透纸张(16)的外热反射器(32)，该外反射器(32)具有与围绕加热装置(40)的约180°的纸张通道相符的平滑轮廓，并且该外反射器在垂直叠装于印刷机的前面的输入纸张收集盘(12)与输出纸张收集盘(14)之间延伸。

2、如权利要求1所述的干燥装置，其特征在于外反射器（32）具有确定一纸张通过区的内曲面（30），当纸张（16）通过该内曲面（30）移向输出盘（14）时，该外反射器（32）把热均匀地射入纸张内。

3、如权利要求1或2所述的干燥装置，其特征在于

a.上述加热装置（40）是一细长的红外线灯泡，

b.上述的内反射器（42）包括一定位于上述灯泡（40）一侧，用于把来自灯泡的辐射反射到上述外反射器（32）的内曲面（30）的细长形凹形部分（44）。

4、如权利要求3所述的干燥装置，其特征在于上述红外线灯泡（40）、凹形部分（44）的纵向轴线和上述外反射器（32）的对称轴线都是一致的。

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