CN110431491A - 液体载剂收集 - Google Patents

Abstract

从打印系统的蒸气中收集液体载剂的示例性方法包括：将携带液体载剂的蒸气加热并且将加热后的携带液体载剂的蒸气穿过一定体积的液体载剂。加热后的蒸气中携带的液体载剂随着其穿过一定体积的液体载剂而冷凝至该一定体积的液体载剂中。

Description

液体载剂收集

技术领域

在示例性打印设备尤其是液体电子照相(LEP)打印机中，通过将墨粉与液体载剂混合而实现了改善的打印质量。液体载剂不打印在印刷介质上；其例如通过蒸发被去除，并且回收用于进一步的使用。

附图说明

结合附图，本公开的各种特征将从下述详细描述中变得显而易见，所述附图仅仅作为例子一起阐释了本公开的特征，并且其中：

图1为根据实施例的设备的示意图；

图2为根据实施例的设备的示意图；

图3为绘制空气温度对蒸气浓度的图；

图4为阐释根据实施例从打印系统中的蒸气收集液体载剂的方法的流程图；

图5为阐释根据实施例从打印系统中的蒸气收集液体载剂的方法的流程图；和

图6为根据实施例的非瞬态计算机可读的存储介质的示意图。

具体实施方式

在下述描述中，为了解释的目的，陈述了许多具体细节，以便提供对本设备、系统和方法的充分理解。但是，显而易见，在没有这些具体细节的情况下，也可实践本设备、系统和方法。说明书中提及“实施例”或类似语言意思是结合实施例描述的具体特征、结构或特点至少包括在一个实施例中，而不一定包括在其他实施例中。

在一些打印系统中，例如在LEP打印机中，通过将墨粉与液体载剂混合而实现了改善的打印质量。液体载剂不打印在印刷介质上；其被回收用于进一步的使用。在示例性打印设备中，通过使用打印系统中的加热元件，液体载剂被蒸发。蒸发的液体载剂形成包括液体载剂的蒸气；蒸发的液体载剂悬浮在打印系统内的空气中。将蒸气从打印系统内液体载剂蒸发的地方附近去除，然后冷凝。可将冷凝的液体载剂回收并且返回至液体载剂的储存容器，准备在打印工艺中被打印系统再次使用。打印系统中使用的一些液体载剂是有毒的，所以打印系统通常是密封的，以防止包括液体载剂的蒸气跑到大气中。所以，未冷凝的液体载剂继续在打印系统内部循环，这可造成由打印系统引起的打印质量的劣化。

由于通过技术进步，打印机的输出已经增加，所以液体载剂的蒸发和冷凝的速度也已经增加了。所以，打印机内部空气以不断增加的速度循环，以从打印系统中液体载剂蒸发的地方附近除去包括液体载剂的蒸气。打印系统中的高速空气循环系统可明显导致由打印系统产生的噪声，并且可增加打印系统的成本、功率消费和尺寸。

一些商业上可用的打印系统包括热交换器和过滤元件。包括液体载剂的蒸气穿过热交换器，使得蒸气的温度快速下降。蒸气冷凝并且形成液体载剂的小液滴。一些液滴被捕获在热交换器的翅片上，但是大部分随着空气离开热交换器。携带液体载剂的小液滴的空气接着穿过过滤元件，过滤元件将液滴与空气分离并且收集它们。由于热交换器和过滤元件造成的压降，这种构造涉及高压的使用，并且可受到积累的液体载剂的不利影响。在这种系统中，需要在可接受的压降和载剂收集的效率之间权衡。所以，打印系统中的空气可被未被过滤元件收集的液体载剂液滴污染。需要更低复杂性、更有效的设备，以回收打印系统尤其高输出LEP打印系统中的液体载剂。

图1显示了示例性设备100，其包括储箱110，以存储一定体积的液体载剂115；冷却器120，以将存储在储箱110中的所述一定体积的液体载剂115冷却；入口导管130，以使包括液体载剂的蒸气穿过存储在储箱110中的液体载剂115；和出口导管135。随着蒸气穿过存储在储箱110中的液体载剂115，包括在蒸气中的液体载剂冷凝而加入存储在储箱110中的液体载剂115中。

在图1的实施例中，入口导管130为管线或一系列管线。入口导管130将设备100使用的打印系统中液体载剂蒸发的地方附近连接至储箱110。在图1的实施例中，入口导管130位于储箱110的底部。该实施例允许蒸气从入口导管130被动穿过储箱110，即，不需要将蒸气推至或吸至入口导管130的主动元件。由于重力，蒸气上升穿过入口导管130并且穿过存储在储箱110中的液体载剂115。该构造通过减少用于将液体载剂冷凝和回收的组件的数量而有助于降低设备100的复杂性。在其他实施例中，入口导管130位于相对于储箱110的任何其他适当的位置，例如在储箱110的侧面。在一些实施例中，设备100包括用于使蒸气主动循环穿过设备100的泵和/或其他机构。设备100可包括多个入口导管130。

在图1的实施例中，冷却器120主动将存储在储箱110中的所述一定体积的液体载剂115冷却。当所述一定体积的液体载剂115被冷却器120冷却时，因为液体载剂115和蒸气之间的温差增加，所以蒸气穿过液体载剂115的冷凝更有效。所述一定体积的液体载剂115被冷却器120冷却至低于设备100使用的打印系统的内部工作温度的预定温度。在一些实施例中，所述一定体积的液体载剂115被冷却器120冷却至10℃或更低、5℃或更低或0℃或更低的预定温度。

在图1的实施例中，冷却器120为冷却套管，其覆盖储箱110的至少一部分表面。在其他实施例中，冷却器120具有任何其他合适的形式，以将存储在储箱110中的所述一定体积的液体载剂115冷却至预定温度。

在一些实施例中，液体载剂115的预定温度是可变的。仅仅作为例子，液体载剂115的预定温度取决于：设备100使用的打印系统的打印输出、设备100使用的打印系统的内部工作温度和/或穿过入口导管130进入设备100的储箱110的蒸气的温度。

在一些实施例中，储箱110包括隔热材料(未显示)，以帮助将所述一定体积的液体载剂115维持在预定温度，并且从而有助于提高设备100的效率。

设备100包括出口导管135，已经分离液体载剂的空气通过出口导管135离开设备100。在一些实施例中，出口导管135将空气释放至设备100使用的打印系统外部的大气中。

在一些实施例中，出口导管135包括这样的导管(未显示)：其将已经穿过存储在储箱110中的所述一定体积的液体载剂115的空气引导至入口导管130，从而空气可至少两次穿过存储在储箱110中的所述一定体积的液体载剂115。该构造可有助于提高设备100的效率，因为随后穿过所述一定体积的液体载剂115可增加从空气去除液体载剂的量。

图2显示了示例性设备200，其包括存储一定体积的液体载剂215的储箱210、使存储在储箱210中的所述一定体积的液体载剂215冷却的冷却器220、使包括液体载剂的蒸气穿过存储在储箱210中的液体载剂215的入口导管230和出口导管235。储箱210、冷却器220、入口导管230和出口导管235与参考图1描述的储箱110、冷却器120、入口导管130和出口导管135一致。在图2的实施例中，设备200包括加热器240、网筛250和溢流导管260。在一些实施例中，设备200不包括冷却器220。

示例性设备200包括加热器240，其使包括液体载剂的蒸气加热，然后蒸气穿过存储在储箱210中的液体载剂215。在一些实施例中，加热器240配置为将设备200使用的打印系统中蒸发液体载剂的地方附近的蒸气加热。蒸气包括空气和蒸发的液体载剂。较热的空气能够比较冷的空气携带更高浓度的蒸发的液体载剂，如图3中显示(下面更详细描述)。因此，与未被加热器240加热的空气相比，被加热器240加热的空气可携带每单位体积更大浓度的蒸发的液体载剂。所以，包括加热器240的设备200可有助于允许设备200使用的打印系统以降低的空气流速运转，因此有助于降低打印系统的成本、功率消耗和噪声。这对于高输出打印系统是尤其有益的。

在一些实施例中，加热器240将蒸气加热至预定温度。预定温度可以改变，以控制蒸气中包括的液体载剂的浓度。仅仅作为例子，预定温度可取决于：蒸气中包括的液体载剂的类型、设备200使用的打印系统的打印输出、设备200使用的打印系统的内部工作温度和/或存储在储箱210中的液体载剂215的温度。在一些实施例中，设备200不包括加热器240。

在一些实施例中，加热器240配置为将包括液体载剂的蒸气加热至至少100℃的预定温度。在一些实施例中，加热器240配置为将包括液体载剂的蒸气加热至至少120℃、或至少150℃、或150℃和170℃之间的预定温度。蒸气加热的预定温度不超过不利影响设备200使用的打印系统获得的打印质量的温度。

在示例性设备200中，被加热器240加热的蒸气经入口导管230进入储箱210，如参考图1描述的。示例性设备200包括加热器240和冷却器220，所以加热后的蒸气和存储在储箱210中的液体载剂215之间的温差被最大化。加热后的蒸气和存储在储箱210中的液体载剂215之间较大的温差有助于使蒸气中包括的液体载剂随着其穿过存储在储箱210中的液体载剂215而更快地冷凝。这可减少经出口导管235离开设备200的空气中保留的液体载剂的量。

在图2的实施例中，设备200包括网筛250，以减小穿过存储在储箱210中的液体载剂215的蒸气的气泡的尺寸。在其他实施例中，设备250不包括网筛250。术语“网筛”宽泛地解释为适于减小穿过存储在储箱210中的液体载剂215的蒸气的气泡的尺寸的任何组件。在一些实施例中，设备200包括两个或更多个网筛250，随着蒸气朝着存储在储箱210中的液体载剂215的表面上升，两个或更多个网筛250逐渐减小气泡尺寸。在一些实施例中，网筛250具有的形状基本上与储箱210的横截面相同。在一些实施例中，网筛250位于入口导管230与储箱210交界的地方。

在一些实施例中，设备200包括溢流导管260，以调节存储在储箱210中的所述一定体积的液体载剂215。冷凝而加入存储在储箱210中的液体载剂215的蒸发的液体载剂使得存储在储箱210中的液体载剂215的体积增加。放置溢流导管260以从储箱210去除存储在储箱210中的多余液体载剂215。在一些实施例中，溢流导管260将多余的液体载剂返回至储存容器(未显示)，以待设备200使用的打印系统再次使用。

图3显示了绘制空气温度对蒸气浓度的图。温度(以摄氏度计)以线性标尺在横轴上给出。蒸气浓度(以克每立方米计)以对数标尺描绘在纵轴上。该图显示了蒸气温度从30℃(当前打印系统的典型的运转温度)增加至165℃(示例性设备的运转温度)，蒸气浓度增加了几乎300倍。所以，包括加热器的示例性设备可有助于降低用于从设备使用的打印系统中出现液体载剂的蒸发的地方附近除去蒸发的液体载剂的空气的流速。

图4显示了阐释从打印系统中的蒸气收集液体载剂的示例性方法300的流程图。方法300包括将包括液体载剂310的蒸气加热，并且使加热后的包括液体载剂的蒸气穿过一定体积的液体载剂320。包括在加热后的蒸气中的液体载剂随着其穿过所述一定体积的液体载剂而冷凝至所述一定体积的液体载剂中。方法可通过示例性设备200进行。

在一些实施例中，所述加热包括：加热包括液体载剂340的蒸气高于打印系统的内部工作温度。在一些实施例中，方法300包括使包括液体载剂310的蒸气加热至至少100℃、或至少150℃、或150℃和170℃之间的温度。加热蒸气310增加了蒸气中液体载剂的浓度。

图5显示了阐释从打印系统的蒸气中收集液体载剂的示例性方法400的流程图。方法400包括将包括液体载剂的蒸气加热410，将一定体积的液体载剂冷却415，和使加热后的包括液体载剂的蒸气穿过所述一定体积的液体载剂420。包括在加热后的蒸气中的液体载剂随着其穿过所述一定体积的液体载剂而冷凝至所述一定体积的液体载剂中。加热后的包括液体载剂的蒸气作为气泡上升穿过所述一定体积的液体载剂。在一些实施例中，加热410与示例性方法300的加热310相同。在其他实施例中，方法400不包括将包括液体载剂的蒸气加热410。方法可通过本文所述的和图1和2中显示的示例性设备100、200的任一个进行。

在一些实施例中，冷却包括使所述一定体积的液体载剂冷却415低于打印系统的内部工作温度。在一些实施例中，冷却包括使所述一定体积的液体载剂冷却415至10℃或更低，或冷却至0℃或更低。

在一些实施例中，方法400包括使加热后的包括液体载剂的蒸气穿过气泡尺寸减小元件425，使得气泡的尺寸减小。在一些实施例中，气泡尺寸减小元件包括网筛。气泡尺寸的减小使得上升穿过液体载剂的气泡的表面积更大，这又增加了加热后的蒸气中包括的液体载剂冷凝的速度。

在一些实施例中，方法400包括使加热后的包括液体载剂的蒸气至少两次穿过所述一定体积的液体载剂。在其中蒸气未被加热的一些实施例中，方法400包括使包括液体载剂的蒸气至少两次穿过所述一定体积的液体载剂。这可通过增加冷凝的蒸气中包括的液体载剂的比例而提高方法400的效率。

图6显示了存储指令530的示例性非瞬态计算机可读的存储介质520的示意图，所述指令530如果被打印系统500的处理器510执行，则使得处理器510执行控制打印系统500的方法。指令530包括：使存储在储箱中的一定体积的液体载剂冷却的指令540、使包括液体载剂的蒸气加热的指令550、以及使蒸气穿过存储在储箱中的所述一定体积的液体载剂以使蒸气中包括的液体载剂冷凝的指令560。

已经呈现了前述描述，以阐释和描述所描述的原理的实施例。该描述不旨在是穷尽性的或将这些原理限于公开的任何精确形式。鉴于上述教导，许多修饰和变型是可能的。应理解，结合任何一个实施例描述的任何特征可单独使用，或与描述的其他特征组合使用，并且也可与任何其他实施例或任何其他实施例的任何组合的任何特征组合使用。

Claims (15)

1.一种从打印系统的蒸气中收集液体载剂的方法，所述方法包括：

将包括液体载剂的蒸气加热；和

使加热后的包括液体载剂的蒸气穿过一定体积的液体载剂，

其中加热后的蒸气中包括的液体载剂随着其穿过所述一定体积的液体载剂而冷凝至所述一定体积的液体载剂中。

2.根据权利要求1所述的方法，包括使所述一定体积的液体载剂冷却。

3.根据权利要求1所述的方法，其中加热后的包括液体载剂的蒸气作为气泡上升穿过所述一定体积的液体载剂，并且

其中所述方法进一步包括使加热后的包括液体载剂的蒸气穿过气泡尺寸减小元件，使得所述气泡的尺寸减小。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述加热包括将所述包括液体载剂的蒸气加热高于所述打印系统的内部工作温度。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述加热包括将所述包括液体载剂的蒸气加热至至少100℃。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述加热包括将所述包括液体载剂的蒸气加热至至少150℃。

7.根据权利要求2所述的方法，其中所述冷却包括将所述一定体积的液体载剂冷却至10℃或更低。

8.根据权利要求2所述的方法，其中所述冷却包括将所述一定体积的液体载剂冷却至0℃或更低。

9.根据权利要求1所述的方法，包括使加热后的包括液体载剂的蒸气至少两次穿过所述一定体积的液体载剂。

10.一种用于打印系统的设备，所述设备包括：

储箱，所述储箱存储一定体积的液体载剂；

冷却器，所述冷却器将存储在所述储箱中的所述一定体积的液体载剂冷却；和

入口导管，所述入口导管使得包括液体载剂的蒸气穿过存储在所述储箱中的液体载剂，

其中包括在所述蒸气中的液体载剂冷凝而加入存储在所述储箱中的所述液体载剂中。

11.根据权利要求10的设备，包括加热器，以在所述蒸气穿过存储在所述储箱中的所述液体载剂之前加热所述蒸气。

12.根据权利要求10的设备，其中所述入口导管位于所述储箱的底部。

13.根据权利要求10的设备，包括网筛，所述网筛使穿过存储在所述储箱中的所述液体载剂的蒸气的气泡的尺寸减小。

14.根据权利要求10的设备，包括溢流导管，所述溢流导管调节存储在所述储箱中的所述一定体积的液体载剂。

15.一种存储指令的非瞬态计算机可读的存储介质，如果所述指令由打印系统的处理器执行，则使得所述处理器执行控制所述打印系统的方法，所述方法包括：

使存储在储箱中的一定体积的液体载剂冷却；

将包括液体载剂的蒸气加热；和

使所述蒸气穿过存储在所述储箱中的所述一定体积的液体载剂，以使所述蒸气中包括的液体载剂冷凝。