CN102001244A - 印刷中使用的压力辊、设备以及制造压力辊的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及适用于印刷的设备的压力辊、适用于印刷的设备以及制造压力辊的方法。适用于印刷的设备的压力辊的示例性实施例包括:含有硅橡胶的第一层,所述第一层包括第一外表面、第一端面和对置的第二端面;包括聚合物且叠覆所述第一层的第二层,所述第二层包括第二外表面、第三端面和对置的第四端面;以及密封材料,其结合于并覆盖所述第一、第二、第三和第四端面。所述密封材料包括不渗透且化学抵抗包含硅油的脱模剂的聚合物。
Description
背景技术
一些印刷设备包括形成辊隙的对置辊,在该辊隙处标识材料被固定到介质上。液体脱模剂(隔离剂)可以被液体输送系统供应到所述辊。脱模剂被用于减少介质和标识材料对辊的粘附。
理想的是提供一种压力辊及制造所述压力辊的方法,其中当暴露于脱模剂时这种压力辊可以提供延长的使用寿命。
附图说明
图1示出了印刷设备的示意性实施例。
图2示出了包括压力辊和定影辊的定影装置的示意性实施例。
图3示出了沿图4所示的线3-3的方向的压力辊的示意性实施例的端视图。
图4是图3的压力辊的侧视图。
具体实施方式
所公开的实施例包括适用于印刷的设备的压力辊。压力辊的示意性实施例包括:含有硅橡胶的第一层,所述第一层包括第一外表面、第一端面和对置的第二端面;包含聚合物且叠覆所述第一层的第二层,所述第二层包括第二外表面、第三端面和对置的第四端面;以及密封材料,其结合于并覆盖所述第一、第二、第三和第四端面。所述密封材料包括聚合物,该聚合物不渗透包含硅油的脱模剂且化学抵抗所述脱模剂。
所公开的实施例还包括适用于印刷的设备。设备的示意性实施例包括:具有第一外表面的第一辊;以及第二辊,其包括:包含硅橡胶且叠覆于芯的第一层,所述第一层包括第一外表面、第一端面和对置的第二端面;包含聚合物且叠覆于所述第一层的第二层,所述第二层包括与所述第一外表面形成辊隙的第二外表面、第三端面和对置的第四端面;以及聚合密封材料,其结合于并覆盖所述第一、第二、第三和第四端面。所述密封材料包括聚合物,该聚合物不渗透包含硅油的脱模剂且化学抵抗所述脱模剂。
所公开的实施例还包括制造适用于印刷的设备的压力辊的方法。方法的示意性实施例包括:形成包含硅橡胶的第一层,所述第一层包括第一外表面、第一端面和对置的第二端面;其中包含聚合物的第二层叠覆所述第一层的所述第一外表面,所述第二层包括形成压力辊的外表面的第二外表面、第三端面和对置的第四端面;以及,施加聚合密封材料来覆盖所述第一、第二、第三和第四端面。所述密封材料包括聚合物,该聚合物不渗透包含硅油的脱模剂且化学抵抗所述脱模剂。
图1示出了示意性印刷设备100。如这里使用的,术语“印刷设备”包括可以为任意目的执行印刷输出功能的任意设备,例如数字复印机、制书机、传真机、多功能机器等、或这些设备的部分。
所示印刷设备100包括介质馈送器和堆叠器区域110、纸张馈送器和转换器(双工器)区域120、印刷发动机和定影区域130以及电子和废标识材料收集区域140。
图2示出了定影装置200的示意性实施例。定影装置200可以用于不同的印刷设备中,例如用于图1所示的印刷设备100的印刷发动机和定影区域130中。如图2所示,定影装置200包括液体输送系统210、定影辊230和压力辊250。
定影辊230的实施例包括芯232和叠覆于芯232的层234。层234包括外表面236。芯232通常由诸如铝、钢等的金属构成。层234可以由例如可从DuPont Performance Elastomers获得的Viton氟化弹性体等构成。定影辊230可以包括在芯232内部的至少一个内部加热元件(未示出)以用于将外表面236加热到所需温度从而将标识材料固定在介质上。
如图2所示,压力辊250包括外表面258。定影辊230的外表面236和压力辊250的外表面258形成辊隙270。在定影装置200的所示取向中,介质沿处理方向A被向上馈送到辊隙270。在辊隙270处,定影辊230和压力辊250施加热量和压力以将标识材料固定到介质上。
如图3所示的压力辊250的实施例包括圆筒形芯252、芯252上的内层254以及内层254上的外层256。内层254包括对置的端面262,并且外层256包括对置的端面264。
芯252可以由诸如铝、钢等的金属构成;内层254可以由诸如硅橡胶(例如液体硅橡胶)等的弹性体材料构成;以及外层256可以由诸如聚四氟乙烯(Teflon)等的具有低摩擦系数的材料构成。内层254可以被模制在芯252上且之后被固化。外层256可以是例如套管。
如图4所示,压力辊250包括密封材料260,其覆盖内层254的所述对置的端面262和外层256的所述对置的端面264。
液体输送系统210将液体输送到定影辊230的外表面236。液体是一种脱模剂,其减少当介质穿过辊隙270时介质和介质上的标识材料(例如,墨粉或油墨)对定影辊230的外表面236和压力辊250的外表面258的粘附。例如,液体脱模剂可以包括硅油等。液体脱模剂也可以含有诸如胺的添加剂以便为脱模剂提供所需的化学性质。
液体输送系统210包括具有外表面214的第一辊212和具有外表面218的第二辊216。外表面214和外表面218均可以由非压缩材料或压缩(可弹性变形的)材料构成。
非压缩材料可以是例如金属,如铝或钢,而压缩材料可以是例如弹性体材料。可以使用的示例性压缩材料包硅树脂、DuPont Performance Elastomers,L.L.C.在Viton商标下售出的氟化弹性体、以及类似的聚合物。
如所示,液体输送系统210包括被构造成容纳液体脱模剂222的贮槽220。第一外表面212接触贮槽220内所容纳的脱模剂222。第一辊212被旋转以便将脱模剂222从贮槽220传送到第二辊216的外表面218。第二辊216被旋转以便将脱模剂从外表面218传输到定影辊230的外表面232。
理想的是,控制被液体供应系统210供应到定影辊230的外表面232的脱模剂222的量。可以通过例如改变第一辊212和第二辊216的旋转速度来提供这种控制。可以根据介质图像含量来改变被置于介质上的脱模剂的量。例如,在承载文本图像的介质上可以放置较少量的脱模剂,而在承载其他类型图像的介质上可以放置更大量的脱模剂。
在图2所示的定影装置200中,定影辊230的外表面236可以被成形为使得介质穿过辊隙270的速度沿着定影辊230的轴线方向一致。
在实施例中,压力辊250的内表面254和外表面256可以比定影辊230的层234相对更软。被馈送到辊隙270处的介质可以例如相对于定影辊230的外表面232和压力辊250的外表面258在外侧或在内侧被对准。压力辊250的外表面258可以具有例如大约14英寸的长度。应该注意,具有小于14英寸(例如11英寸)的长度尺寸的介质(例如普通纸和涂布纸)以及具有大约14英寸的长度尺寸的介质不足以将脱模剂内含有的过量硅油从压力辊250的外表面258去除。定影辊230的外表面236可以沿定影辊230的轴线方向倾斜或成一定形状以便允许介质穿过辊隙270而不被损坏。从该倾斜增加被施加在定影辊230的外表面236和压力辊250的外表面258之间的压力可以导致过量的硅油朝向压力辊250的两个轴向端部迁移且迁移到这两个轴向端部上。
还应该注意,当压力辊250不包括覆盖内层254的端面262和外层256的端面264的密封材料260(即暴露端面262、264)时,硅油可以渗入到形成内层254的液体硅橡胶内。脱模剂内的硅油可以导致内层254的硅橡胶膨胀且削弱硅橡胶的物理特性。这种削弱可以减小硅橡胶的模数,使其与压力辊250在轴向端部之间的中间部分相比在压力辊250的轴向端部处更软且更不刚硬。压力辊250的不同部分之间模数的不同可以导致内层254并因而导致压力辊250灾难性地失效。膨胀的压力辊也可以导致脱模剂被散布到设备的内部,这可使得设备的清洁及相关停工成为必然。应该注意,与主要使用较长介质(例如具有14英寸长度的介质)的设备相比,在主要使用具有11英寸长度尺寸的介质的设备中,上述问题更加严重,这是由于当使用这种较短介质时在压力辊的内侧端部处(对于外侧对准的介质而言)堆积更多的过量脱模剂。
在实施例中,密封材料260有效地保护内层254的端面262和外层256的端面264不暴露于被液体供应系统210施加到定影辊230的脱模剂。例如,当脱模剂包括硅油并且内层254由通过与硅油接触而退化的材料(例如液体硅橡胶)构成时,所选的密封材料260是不可渗透硅油的并且化学抵抗硅油以便保护形成内层254的材料免受硅油的影响。
密封材料260在密封材料260和压力辊250的外层256的端面264之间的界面处形成液体密封。该液体密封阻止脱模剂进入密封材料260和端面264之间并到达内层254的端面262。密封材料260也阻止脱模剂在叠覆压力辊250的芯252的密封材料260的内周边处到达内层254的端面262。也就是说,密封材料260可以从芯252的外表面到外层256的外表面258形成液体密封。
密封材料260可以是为定影装置200提供所需特性的任意适当材料。在实施例中,密封材料260化学抵抗被施加于定影辊230的脱模剂。当暴露于硅油时,密封材料260可以保持其密封能力。密封材料260具有足够的弹性以便与形成内层254的材料(例如硅橡胶)的弹性相适应。在实施例中,密封材料260是足够薄的以便直接结合于或经由一个或更多个中间层结合于内层254和外层256而基本不改变内层254在设备中以所需方式变形的能力。
可以用作密封材料260的示例性材料包括化学抵抗脱模剂和硅树脂的氟化聚合物。氟化聚合物可以是Viton或类似物。这种材料不可渗透硅油。密封材料260可以作为包含例如氟化聚合物接枝溶液和一种或更多种处理添加剂(如固化剂,例如有机磷盐和双酚-AF及活化剂/硫化机,如氢氧化钙或类似物)的制剂被施加于内层254和外层256。
在其他实施例中,不可渗透硅油的其他聚合材料可以被结合于用于形成内层254的硅橡胶和用于形成压力辊250的外层256的材料;并且当被结合时具有足够的弹性以承受材料弯曲和在辊隙270处产生的压力,也可以被用作压力辊250内的密封材料260。
可以通过能够在材料之间形成足够牢固的结合且形成液体密封的任意适当技术将密封材料260施加于内层254的端面262和外层256的端面264。例如,密封材料可以是通过任意适当涂覆技术被施加于内层254的外表面上的薄涂层。在涂覆之后,密封材料被适当热处理以硬化材料。
在其他实施例中,密封材料260可以被预成形并且之后使用适当粘结剂被粘结到内层254和外层256。例如密封材料260可以具有盘形。在实施例中,预成形材料是足够薄的以便结合到内层254和外层256而不改变内层254的变形能力。粘结剂与密封材料260以及内层254和外层256的材料的特性相适应。
在实施例中,在施加密封材料260之前可以化学或物理地处理端面262、264以增强密封材料260和端面262、264的结合强度。例如,可以等离子处理或机械粗糙化端面262、264以增强密封材料260的结合强度。
在实施例中,通过密封端面262、264,可以增加压力辊250的使用寿命,并且可以减少设备的停工时间。
Claims (10)
1.一种适用于印刷的设备的压力辊,包括:
包含硅橡胶的第一层,所述第一层包括第一外表面、第一端面和对置的第二端面;
包含聚合物且叠覆所述第一层的第二层,所述第二层包括第二外表面、第三端面和对置的第四端面;以及
密封材料,其结合于并覆盖所述第一、第二、第三和第四端面,所述密封材料包括不渗透包含硅油的脱模剂且化学抵抗所述脱模剂的聚合物。
2.根据权利要求1所述的压力辊,其中所述密封材料包括化学抵抗所述脱模剂和硅树脂的氟化聚合物。
3.根据权利要求1所述的压力辊,其中:
所述第一层叠覆芯的外表面;以及
所述密封材料形成与所述芯的所述外表面及与所述第一、第二、第三和第四端面的液体密封。
4.一种适用于印刷的设备,包括:
包括第一外表面的第一辊;以及
第二辊,包括:
包含硅橡胶且叠覆于芯的第一层,所述第一层包括第一外表面、第一端面和对置的第二端面;
包含聚合物且叠覆于所述第一层的第二层,所述第二层包括与所述第一外表面形成辊隙的第二外表面、第三端面和对置的第四端面;以及
聚合密封材料,其结合于并覆盖所述第一、第二、第三和第四端面,所述密封材料包括不渗透包含硅油的脱模剂且化学抵抗所述脱模剂的聚合物。
5.根据权利要求4所述的设备,其中所述密封材料包括化学抵抗所述脱模剂和硅树脂的氟化聚合物。
6.根据权利要求4所述的设备,其中:
所述第一层叠覆芯的外表面;以及
所述密封材料形成与所述芯的所述外表面以及与所述第一、第二、第三和第四端面的液体密封。
7.一种制造适用于印刷的设备的压力辊的方法,包括:
形成包含硅橡胶的第一层,所述第一层包括第一外表面、第一端面和对置的第二端面;
其中包含聚合物的第二层叠覆所述第一层的所述第一外表面,所述第二层包括形成所述压力辊的外表面的第二外表面、第三端面和对置的第四端面;以及
施加聚合密封材料来覆盖所述第一、第二、第三和第四端面,所述密封材料包括不渗透包含硅油的脱模剂且化学抵抗所述脱模剂的聚合物。
8.根据权利要求7所述的方法,其中所述密封材料包括化学抵抗所述脱模剂和硅树脂的氟化聚合物。
9.根据权利要求7所述的方法,其中:
所述第一层叠覆芯的外表面;以及
所述密封材料形成与所述芯的所述外表面以及与所述第一、第二、第三和第四端面的液体密封。
10.根据权利要求7所述的方法,还包括在施加所述密封材料于所述第一、第二、第三和第四端面之前处理所述第一、第二、第三和第四端面以增加所述密封材料与所述第一、第二、第三和第四端面的结合强度。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110406 |