CN101837352B - 用于基底重用的固体墨水除去的系统和方法 - Google Patents

Abstract

用于从基底除去墨水的系统。该系统包括被配置为从该基底除去墨水的墨水分离器；以及被配置为向该墨水分离器提供该基底的基底传送器。相应地，该墨水可以从该基底除去从而该基底可以被重使用。

Description

用于基底重用的固体墨水除去的系统和方法

技术领域

本公开涉及基底重用，尤其涉及用于基底重用的固体墨水除去的系统和方法。

背景技术

纸代表了印刷的生命周期环境成本的很大一部分。纸(无论是来自回收材料还是原生纸浆的)的实际制造，以及运输费用两者都对环境产生了很大的影响。许多办公文档在其一生中要印刷很多次，并且是在它们印刷出来的那一天被回收。结果是，许多办公文档在其一生中对环境带来了更多的影响。

墨水、墨粉等可以从纸上除去。然而，传统的墨水除去技术包括纸的再制浆(re-pulping)。也就是说，纸被切碎(shredded)、分离(disintegrated)或者用其它方式返回成纸浆。添加凝结剂、致密剂等以使得纸浆中悬浮的墨水成块从而可以通过筛选、过滤、清洗、沉降等除去。将墨水除去之后，剩余的纸浆才可以重使用(re-use)之前必须重新进入造纸工艺。这种工艺通常是在远离使用位置的地方完成的，因此这个循环同时带来了往返旅行的运输成本。

发明内容

本发明的一个实施方式包括用于从衬底上除去墨水的系统，其包括墨水分离器，被配置为从该基底分离该墨水；以及基底传送器，被配置为向该墨水分离器提供该基底。

本发明的另一个实施方式包括从衬底除去固体墨水的方法，其包括接收具有该固体墨水的基底；从该基底机械分离该固体墨水；以及返回该基底。

附图说明

图1是根据一个实施方式，用于从基底(substrate)除去墨水的系统的方框图。

图2是根据另一个实施方式，用于从基底除去墨水的系统的方框图。

图3是图1的墨水分离器的实施例。

图4是图1的墨水分离器的另一个实施例。

图5是图1的墨水分离器的另一个实施例。

图6是图1的墨水分离器的另一个实施例。

具体实施方式

在一个实施方式中，人造基底可以用作印刷工艺的基底。这种人造基底的一个实施例是以聚丙烯为基础的纸。尽管人造基底可能更耐用，然而人造基底可能有更低的墨水粘着力。

固体墨水可用于印刷工艺。这种固体墨水可用于高分辨率应用，产生高质量图像。然而，固体墨水可能对基底有很差的粘着力。人造基底和固体墨水这种不受欢迎的低墨水粘着特性可以结合起来带来有益的结果。例如，低粘着力允许墨水被除去。特别是，正如下面所述的，可以通过机械过程将墨水除去。如此，人造基底可以重使用。

相应地，用户，尤其是办公环境中的用户，可以使用固体墨水在人造基底上打印资料。可以依照要求使用文档。用完后，用户可以把文档放入一个系统中以除去墨水，而不是将文档放入回收箱中。因此，在除去墨水后，人造基底可以重使用。可以减少上述的与纸的运输和回收有关的各种成本，如果不是完全消除的话。

尽管只描述了人造基底是合适的，然而也可以使用其它的基底。例如，合适的基底会有更高的机械强度以允许多次重使用。然而，这不排除具有将应用限定到一次重使用的机械性能的基底。通过减少一页每两次使用的回收负担，这种应用仍然可以减少影响。在另一个实施例中，合适的基底可以对特定的墨水有更少的粘着力。因此，该墨水更容易被除去。人造基底，比如聚丙烯基底包括这样的特征。

在另一个实施例中，可以使用基本上不渗透墨水的基底。相应地，墨水不会透过该基底的表面，因此可以减少粘着力，并且不会给该基底带来残留的颜色。正如将要在下面进一步详细描述的，这种不渗透性，人造基底或其它能够减少墨水的粘着力的材料可以允许纯机械地除去技术。

图1是根据一个实施方式，用于从基底除去墨水的系统的方框图。该系统10包括墨水分离器16和基底传送器14。墨水分离器16被配置为将墨水与基底12分离。在一个实施方式中，墨水分离器16可以将墨水从基底12分离，以使基底基本上保持原样。也就是说，在一个实施方式中，墨水分离器16可以分离墨水而不除去基底的一部分。因此，基底12可以被重使用。

如上所述，基底12可以是人造基底比如聚丙烯基底。墨水可以是对聚丙烯基底有低粘着力的固体墨水。因为固体墨水对聚丙烯基底具有低粘着力，墨水可以在墨水分离器16中被除去。

墨水分离器16可以采取多种形式。在一个实施方式中，墨水分离器16被配置为将墨水从基底机械分离。也就是说，墨水分离器16包括物理接触基底12和/或墨水的结构以将墨水从基底12分离。例如，墨水分离器16可包括刮刀、刀锋、刷子、研磨轮等。

在一个实施方式中，墨水分离器16可以包括刮刀以从基底12上基本上除去墨水。然而，一些墨水可能仍然粘着于基底12。可以使用后续的刷或其它除去机制来基本上除去墨水的剩余。

在一个实施方式中，墨水分离器16可被配置为只用机械方式从基底12分离墨水。这里所用的只用机械方式分离墨水包括只使用物理接触。也就是说，化学品、热、光等不用于从基底12分离墨水。这不表示这些除了机械分离之外的技术不能在系统10之外应用到基底12。例如，正如下面所要描述的，墨水可以使用不同的热程度、涂层等来减少该墨水对基底12的附着力。在系统10中仍然只通过机械分离就可以从这样的基底12将墨水分离。

基底传送器14被配置为将基底12提供到墨水分离器16。基底传送器14可以是任何种类的基底传送机构。例如，基底传送器14可以包括滚筒、带、喷气器、滚轮等。基底传送器14可以以多种形式将基底12提供到墨水分离器16。例如，该基底传送器14可以提供到基底12的张力从而基底12接触墨水分离器16。在另一个实施方式中，可以由滚筒施加压力以将基底12保持到墨水分离器16。不管以何种方式将基底12提供到墨水分离器16，然后基底传送器14将基底12传送到用户，整理基底12或者以其它方式准备该基底以进行后续的收集和重使用。

在一个实施方式中，系统10包括扫描器18。扫描器18被置于墨水分离器16的出口后并被配置为分析基底20(用虚线描绘)上剩余的墨水。尽管墨水分离器16被描述为从基底12基本上除去墨水，然而一些墨水可能剩余。例如，墨水也许对基底12有更高的粘着力，墨水分离器16可能需要维护，等。无论如何，扫描器18可被配置为监视基底20以分析任何的剩余墨水。

相应地，如果墨水没有充分地被从基底20除去，基底20可以被再次导向墨水分离器16以进行后续的墨水除去。例如，基底传送器14可被配置为将该基底20引导到墨水分离器16的进口，将基底20的方向反转穿过墨水分离器16，等。这种墨水分离和扫描可以重复执行以实现期望程度的墨水除去。如果不能获得期望程度的墨水除去，扫描器可以使该页被拒绝。

系统10可以采用各种形式。例如，系统10可以是一个类似于碎纸机的独立系统。槽可以接收具有墨水的基底。内部墨水分离器16除去该墨水并且收集箱存储处理过的基底12。在另一个实施例中，系统10可以是印刷系统的一部分。例如，该印刷系统可以将特定的基底12导向墨水分离器16。一旦墨水与基底12分离，基底12可以被引导向该印刷系统可以访问的托盘以进行后续印刷。

结果是，减少了印刷，尤其是办公印刷的生存期环境成本。与回收或原生基底的制造相关的能量、排放、化学品等都可以被减少和/或消除。也就是说，使用系统10，基底12可以就地处理以除去墨水并准备进行后续印刷。相反，基于纸的回收的方法可能包括运输到纸生产设施、再制浆、墨水除去、处理为纸并运输会办公室。这种处理和运输可以被取消。

图2是根据另一个实施方式，用于从基底除去墨水的系统的方框图。在此实施方式中，系统30包括墨水收集器32，其被配置为收集从该基底除去的墨水。例如，墨水收集器32可以包括刷、真空装置、喷气器等以将分离的墨水导向收集容器。

在一个实施方式中，墨水分离器16可能不能将墨水从基底12完全分离。也就是说，墨水收集器32可被配置为执行一些将该墨水从基底12的分离。换句话说，墨水分离器16和墨水收集器32之间的墨水的分离和收集可以被结合起来和/或形成连续的处理。例如，正如将要在下面进一步详细描述的，刀片可以将墨水从基底12部分除去。一些墨水可能剩余，其附着于基底12然而已经被墨水分离器16弄松。墨水收集器32的刷和真空装置可以基本上除去剩余的墨水并将其导向墨水容器33。

在另一个实施方式中，在基底12的处理中可以使用溶剂。在此实施例中，溶剂施加器34被配置为向基底12施加溶剂35。该溶剂可以减少墨水对基底12的粘着力，悬浮该墨水以便更容易收集等。相应地，墨水可以更容易地从基底12除去。应该注意，尽管在上面描述了只有机械分离而没有溶剂化学品等的实施方式中，然而其它的实施方式可以包括这种附加物。

而且，尽管溶剂施加器34被描述为在基底12进入墨水分离器16之前向基底12施加溶剂35，然而溶剂施加器34可以被置于其它位置。例如，溶剂施加器34可以在墨水分离器16内侧并被配置为向刀锋、刮刀等施加溶剂35。

图3是图1的墨水分离器的实施例。在此实施方式中，墨水分离器16包括刀锋42。正如要在下面进一步详细描述的，刀锋42可以包括单一固定刀锋。在此实施方式中，刀锋42包括多个单独的牙44。刀锋42可以是被配置为沿方向43旋转的旋转刀锋。牙44可以沿刀锋42以螺旋状图案配置。

该刀锋42可以相对于基底传送器14设置以便刀锋42可以将墨水从基底12分离。在一个实施方式中，基底传送器14可以定位基底14以便刀锋42接触该基底。结果是，刀锋42可以除去基底12上的墨水。

然而，在另一个实施方式中，刀锋42不必接触基底12。例如，如上所述，固体墨水可能对人造基底有很差的粘着力。相应地，刀锋42可以被置为接触墨水40，然而由于墨水40对基底12的较低的附着力以及墨水40的内部粘着，墨水40可以被拉离基底12。

尽管描述了特定的牙图案和旋转方向，然而也可以使用其它的牙图案和旋转方向。例如，刀锋42可以以与方向43相反的方向旋转。在另一个实施例中，牙44可以沿着刀锋42纵向延伸。

在一个实施方式中，根据基底12的硬度选择刀锋42的硬度。例如，可以选择具有大于基底12的硬度的刀锋材料。结果是，如果刀锋42接触基底12，该接触会对基底12有较小的影响。另外，该刀锋可以有大于基底12上的墨水的硬度。结果是，墨水40可以变形并从基底12分离，同时刀锋42基本上保持原样。

尽管已经相对于墨水40和基底12举例描述了刀锋42的硬度，然而这种相对硬度不局限于刀锋。在墨水除去过程中接触墨水40和基底12的任何结构都可以有这种硬度特性。例如，用于除去墨水的刷的毛可以是由具有这种硬度的材料形成的。

图4是图1的墨水分离器的另一个实施例。在此实施方式中，墨水分离器16的刀锋50被设置以便基底传送器14可以使基底12与该刀锋接触。当基底12由基底传送器14移动时，刀锋50接触墨水40并将其从基底12分离。

图5是图1的墨水分离器的另一个实施例。如上所述，刀锋50可用于将墨水40从基底12分离。然而，刀锋50可以这样设置于墨水分离器16中从而它除去基底12的一部分。例如，当基底12穿过该刀锋时，部分70被切掉。在一个实施方式中，压力控制器可以控制刀锋50和基底传送器14之间的压力。例如，滚筒72可被配置为向基底12施加压力。

压力控制器可以采取各种形式。例如，压力控制器可以包括压力传感器、致动器、反馈控制器等等，其调节刀锋50的压力。在另一个实施方式中，压力控制器可以包括施加特定压力的弹簧加载机构，而没有这种反馈或监控。

如上所述，固体墨水对人造基底可具有较低的粘着力并可以被除去。然而，基底12可以印有对该基底有更高的粘着力的其它墨水或材料。例如，用户可能用笔在基底12上做笔记。这种墨水可能比以蜡为基础的墨水更加粘着于基底12。机械技术，比如如上所述的刀锋、刷等可能不能除去来自笔的墨水。相应地，当从该基底上分离墨水时，刀锋50也会除去基底12的一部分。尽管这可能限制基底12的生存期，然而否则可能留在基底12上的墨水、印记、外物等可以被除去，使该基底准备好可以重使用。

图6是图1的墨水分离器的另一个实施例。图6的墨水分离器包括超声波清洁器61。基底传送器14被配置为将基底12传送到包含流体60的容器63中。尽管图6中描绘了整个基底都浸没在流体60中，然而基底12的至少一部分浸没在流体60中。

超声波清洁器61包括超声波源62。超声波源62被配置为放射穿透流体60的超声波振动64。超声波振动64将墨水40从基底12分离并使其作为微粒66悬浮在流体60中。然后可以从超声波清洁器61除去基底12，将微粒66留下来。

尽管描述了从基底除去墨水的墨水分离器16的一些特定技术和结构，然而，这些技术、结构等可以结合起来。例如，超声波清洁器61可以与旋转刀锋42结合起来。这些技术和结构的任意结合都是可能的。

Claims (3)

1.一种用于从基底除去墨水的系统，包含：

提供具有墨水的基底；

墨水分离器，被配置为从该基底分离该墨水；

基底传送器，被配置为向该墨水分离器提供该基底，所述墨水分离器包括具有第一硬度的刀锋，所述基底具有第二硬度，并且所述第一硬度小于所述第二硬度；以及

压力控制器，被配置为控制所述墨水分离器和所述基底传送器之间的压力，

其中所述墨水为具有低墨水粘着特性的固体墨水，并且所述墨水分离器被配置成从所述基底上机械地分离所述固体墨水以使所述基底基本上保持原样，从而该基底能够被重用。

2.根据权利要求1所述的系统，进一步包含墨水收集器，该墨水收集器被配置为收集从该基底除去的墨水。

3.根据权利要求1所述的系统，进一步包含扫描器，该扫描器被置于该墨水分离器的出口后并被配置为分析该基底上剩余的墨水。