CN111251729A

CN111251729A - 复合干燥器输送带

Info

Publication number: CN111251729A
Application number: CN201911050886.XA
Authority: CN
Inventors: C·M·米尼; P·M·弗罗姆; L·C·胡佛
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2018-11-30
Filing date: 2019-10-30
Publication date: 2020-06-09
Anticipated expiration: 2039-10-30
Also published as: KR102548021B1; JP2020083656A; US20200171853A1; JP7282657B2; KR20200066179A; CN111251729B; DE102019132210A1; US11383533B2

Abstract

本发明题为“复合干燥器输送带”。本发明涉及一种打印机和输送带，打印机被配置为向打印介质施加标记材料以形成打印的物品，并且输送带被定位成从打印机接收打印的物品并被配置为干燥打印的物品上的标记材料。输送带具有附接在外层和内层之间的中间层，并且打印的物品接触外层。外层和内层是多孔并具有比中间层更大的柔性的非穿孔缠绕纤维材料。

Description

复合干燥器输送带

本文的系统和方法整体涉及打印机和打印设备，并且更具体地涉及打印设备内使用的复合干燥器输送带。

各种物质用作打印设备内的标记材料，包括湿和干油墨、干燥粉末(墨粉)等。此外，此类多样的标记材料可按许多不同方式施加，包括打印引擎接触打印介质，打印引擎将液体标记材料喷涂在打印介质上，打印引擎将标记材料静电转印到打印介质等。这些不同标记材料按此类不同方式施加以便实现各种目标，诸如所需的打印速度、所需的打印成本等。

许多不同类型的打印机所共有的一个问题是需要快速且经济地干燥液体标记材料而不扭曲标记材料的图案或下面的打印介质。加热器和强制通风设备(与真空带一起使用的真空增压室等)通常作为打印设备的干燥器中的部件包括在内。

当真空带用作经过此类打印机干燥器的输送带时，打印的物品在加工方向上可具有与孔边缘和带边缘相对应的圆和线形式的高度可见的图像质量(IQ)缺陷。此类缺陷由接触受热带的纸张区域与覆盖真空孔的纸张区域或超过带边缘的纸张区域之间的打印介质纸张内产生的导热性和真空梯度引起。

除了其他部件以外，本文的各种装置还包括送纸器，该送纸器被配置为送入打印介质；打印引擎，该打印引擎被定位成从送纸器接收打印介质并且被配置为向打印介质施加标记材料以形成打印的物品；输送带，该输送带被定位成从打印引擎接收打印的物品并且被配置为使打印的物品远离打印引擎移动；加热器，该加热器被定位成与输送带相邻并且被配置为加热输送带上的打印的物品；真空增压室，该真空增压室被定位成与输送带相邻并且被配置为从输送带中抽吸空气等。输送带、真空增压室和加热器被配置为在打印的物品位于输送带上时干燥打印的物品上的标记材料。输送带是具有相对的平行边缘的连续环形带。

此类装置的一个特征是输送带包括第一(或为便于讨论，称为“外”)层与第三(或为便于讨论，称为“内”)层之间的第二(或为便于讨论，称为“中间”)层。打印的物品接触输送带的外层。顶层和内层是透空气的非穿孔缠绕纤维(非织造)材料。该结构中可包括粘合剂以将顶层和内层粘结到中间层。中间层可以是穿孔的实心材料或非穿孔的织造材料。如果中间层是织造的，则织造纤维之间存在足量空间以允许穿过其中的空气至少与穿过上层和下层的空气一样多。如果中间层是实心的，则中间层的材料不透空气并且空气仅穿过中间层中的穿孔。

此外，顶层和内层具有比中间层更大的柔性。外层可为与内层不同的材料，并且顶层和内层可具有不同柔性。外层提供向保持在输送上的打印介质施加真空力的表面，该表面是平面的且没有穿孔，这避免了可能因穿孔的真空带中的孔而出现的图像质量缺陷。

在一个示例中，如果中间层是织造的，则中间层的纤维彼此对齐，但不与输送带的边缘对齐，并且不垂直于输送带的边缘。换句话讲，这些纤维可彼此成直角(90°)，但与输送带的边缘成非平行、非垂直的角度(例如，10°、30°、45°、60°、80°等)。更具体地讲，中间层的纤维可例如包括第一组平行线性纤维和第二组平行线性纤维，其中第一组被布置成与第二组垂直(成90°)。另外，中间层上可包括聚合物涂层以防止第一组平行线性纤维相对于第二组移动。

图1A是示出本文设备的部分的概念示意性透视图；

图1B是示出图1A所示的本文设备的部分的展开视图的概念示意性透视图；

图1C是示出操作中的本文设备的部分的概念示意性透视图；

图2A是示出本文输送带的一部分的概念示意性剖视图；

图2B是示出图2A所示的输送带的一部分的概念示意性顶视图；

图3A是示出本文输送带的一部分的概念示意性剖视图；

图3B是示出图3A所示的输送带的一部分的概念示意性顶视图；

图3C是图3B所示的本文输送带的概念示意性顶视图的一部分的展开视图；

图4和图5是示出本文输送带的一部分的概念示意性剖视图；并且

图6是示出本文打印设备的一部分的概念示意图。

如上所述，当真空带用作经过打印机干燥器的输送带时，打印的物品在加工方向上可具有与带穿孔和带边缘相对应的圆和线形式的高度可见的图像质量(IQ)缺陷。这些缺陷由接触受热硅胶带的纸张区域与覆盖真空孔的纸张区域和/或超过带边缘的纸张区域之间的打印介质纸张内产生的导热性和真空梯度引起。

例如，喷墨打印机的高熔(HF)和高清晰度(HD)液体油墨中使用的溶剂通常可受到带穿孔和带边缘的影响。在一个示例中，用于干燥白土涂布的介质上的HF油墨的较高干燥温度和用于HF油墨中的共溶剂的较低沸点(尤其是与HD油墨相比)的组合引起HF共溶剂在干燥过程中提早蒸发。纸与硅胶带及打印介质与空气之间的不连续接触产生的非均匀热负荷所形成的打印介质内的温度梯度引起共溶剂以不同速率蒸发。这会使油墨颜料聚集在最大梯度的位置处(即，穿孔边缘或带边缘处)。带的重影图像对于某些颜色(诸如青色)更为明显，但在品红色中也可见。

另外，为了保持带在辊上居中，一些辊的端部可包括冠部(直径增加的区域，例如1mm-3mm，这在辊端部上产生相对于辊中心5°至10°的斜面)。例如，每个辊端部的远侧25％具有相对于辊中心的斜面的情况并不少见。辊端部处的冠部有助于带返回到辊的中心，以便在辊上适当地调偏。然而，辊端部的冠部可引起真空带的折叠、起皱或其他变形。

为了解决此类问题，本文的系统和方法使用多层、多材料真空输送带将打印的物品输送经过打印机干燥器。输送带的“外”(例如，顶)和“内”(例如，底)层是低导热多孔(透空气)缠绕纤维织物材料，其层合到“中间”(例如，中心或内部)层的相对侧面上，该中间层可为打孔(穿孔)或织造的较硬基材，诸如聚酰亚胺膜(例如，4，4′-氧二亚苯基-均苯四甲酰亚胺膜)。由于单独外层和内层的透空气织物不具有跟随辊的冠部/斜面的尺寸稳定性而不能实现适当的调偏和带寿命，因此下面的较硬中间材料基材用于尺寸稳定性；然而，可透内织物和外织物保持抵靠介质面的均匀、非穿孔、低导热平坦材料，从而减少IQ缺陷。用于较硬基材的材料允许透过空气(穿过织造材料之间的穿孔或间隙)，同时即使在高温下也保持尺寸稳定性，并且内层和外层的可透织物保持均匀(非穿孔)低导热表面，从而避免IQ缺陷。透空气织物带可通过许多方法附接到较硬基材，诸如但不限于胶合、熔融、层合等。

层合输送带的外层和内层可由任何透空气织物(诸如阻燃缠绕纤维)形成，其中在一个示例中，耐热芳纶纤维可水力缠绕成非织造的透空气织物材料(例如，毡)。相比之下，较硬中间层可由诸如玻璃纤维等硬纤维制成，形成为具有牛仔布类组织的织造织物(例如，丝网)。有利地，中间层的纤维可被定位成与主要正交纤维成45度(这可用于在加捻织物的圆筒时防止正交纤维发生“平行四边形变形”)。换句话讲，虽然中间层的一些纤维可与带边缘成90°(或平行于带边缘)，但其他纤维以与中间层的边缘成非平行、非垂直的角度(例如，10°、30°、45°、60°、80°等)织造以防止任何纤维在中间层内、尤其是在向辊端部的冠部的倾斜区域过渡的输送带区域中聚束、折叠、重叠等。中间层的纤维的此类非正交组织有助于防止中间层的折叠、起皱、聚束等。此外，此类织造织物可包括聚合物涂层以进一步硬化该组织。

就此类层合输送带而言，通过使用低导热性透空气织物来消除带边缘IQ缺陷。此外，将透空气织物附连到尺寸更稳定的基材允许适当的带调偏和寿命，并且由于较硬基材是穿孔的，因此其允许透过空气，从而使其适合用作真空输送带。

图1A是概念示意性透视图，其示出了除了其他部件以外，本文的装置还包括打印引擎106(使用需要干燥的材料来打印的任何形式的打印引擎)。图1B是示出图1A所示的一个或多个设备的展开视图的概念示意性透视图，并且图1C是示出操作中的此类一个或多个设备的概念示意性透视图(例如，打印引擎106向打印介质施加标记材料以形成打印的物品108)。

如图1A至图1C所示，这些装置还包括输送带120，该输送带被定位成从打印引擎106接收打印的物品108并且被配置为使打印的物品108远离打印引擎106移动；具有加热元件104的加热器102，该加热器被定位成与输送带120相邻并且被配置为加热输送带120上的打印的物品108；真空增压室110，该真空增压室被定位成与输送带120相邻并且被配置为从输送带120中抽吸走空气(使用向下箭头显示)等。输送带120、真空增压室110和加热器102被配置为在打印的物品108位于输送带120上时干燥打印的物品上的标记材料。输送带120是具有相对的平行边缘的连续环形带。

如图1B中的展开视图所示并且如图2A中沿着输送带120的中线截取的剖视图所示，此类装置的一个特征是输送带120包括附接到第一(或为便于讨论，称为“外”)层122和第三(或为便于讨论，称为“内”)层126的第二(或为便于讨论，称为“中间”)层124。打印的物品108接触输送带120的外层122。外层122和内层126是空气易于从中穿过的多孔的非穿孔缠绕纤维(非织造)材料。中间层124可为具有穿孔(开口)128的织造材料或实心材料。

图2A(剖视图)和图2B(顶视图)示出了具有穿孔128的穿孔实心中间层124。如果中间层124是实心的，则中间层124的材料可不透空气并且空气仅可穿过中间层124中的穿孔128。还如图2A所示，该结构中可包括粘合剂130以将上层122和内层126粘结到中间层124。

此外，内层122和外层126具有比中间层124更大的柔性。外层122可为与内层126不同的材料，并且外层122和内层126可具有不同柔性/压缩性。外层122提供向打印介质108施加真空力(由图2A中的向下箭头示出)的表面，输送带120在水平箭头的方向上移动该打印介质。通过由真空增压室110施加的真空从多孔外层122、中间层124的穿孔128和多孔内层126中抽吸空气。应当注意，打印介质108的纸张搁置在其上的外层122的表面是平坦的并且没有穿孔，这避免了在多个平行穿孔真空带用作经过打印机干燥器的输送带时打印的打印介质纸张直接接触穿孔或带边缘的情况下可出现的图像质量缺陷。

图3A至图3C示出了包括织造中间层124的本文实施方案，其中图3A是剖视图并且图3B是顶视图，它们示出了中间层124的一部分；并且图3C是图3B所示的顶视图的部分138的展开视图。如果中间层124是织造的，则织造纤维之间存在足量空间以允许穿过其中的空气至少与穿过上层122和下层126的空气一样多。从图3A至图3B中可以看出，中间层124的各种纤维134、136彼此对齐(或垂直)，但不与输送带120的平行边缘140对齐，并且不垂直于输送带120的平行边缘140。换句话讲，纤维134、136可彼此成直角(90°)，但与输送带120的边缘140成非平行、非垂直的角度(例如，10°、30°、45°、60°、80°等)。更具体地讲，中间层124的纤维134、136可例如包括第一组平行线性纤维134和第二组平行线性纤维136，其中第一组134被布置成与第二组136垂直(成90°)。另外，中间层124上可包括聚合物涂层132以防止第一组平行线性纤维134相对于第二组136移动。

图4是本文输送带120的边缘140之间的概念示意性剖视图，其示出了具有冠状端部144的辊142，这些冠状端部相对于辊142的中部倾斜。从图4中可以看出，内层126的柔性和压缩性适应辊142的冠状端部144的至少一些斜面。这有助于减少向中间层124的外部区段施加的弯曲力的量，继而又减小中间层124和输送带120整体出现皱痕、折痕等的可能性。换句话讲，内层126的压缩性/柔性缓冲了由辊142的冠状端部144的斜面施加的至少一些力以减少对中间层124的损坏。

图5是沿着本文输送带120的中线截取的概念示意性剖视图，其示出了内层126减少在辊142旋转时中间层124所承受的弯曲量。更具体地讲，在内层126未就位的情况下，中间层124将直接接触辊142并围绕半径R1弯曲；然而，在内层126就位的情况下，中间层124围绕更大的半径R2弯曲更少。此类增大的半径减少了中间层124所遇到的弯曲力，从而延长了中间层124的预期使用寿命，并且减少了折叠、起皱等的机会。

由于其多孔性质，外层122和内层126具有比中间层124更大的柔性/压缩性。然而，外层122的柔性/压缩性可不同于内层126，因为它们在此类结构中起到不同的功能。例如，内层126可比外层122具有更大的柔性/压缩性以允许内层126大大减少中间层124从冠状端部144的斜面弯曲的量，并且允许外层122的表面保持硬度且不压缩，从而提供打印的介质108纸张牢牢保持在其上的平坦表面。由于具有更硬、更小柔性/压缩性的外层122，即使从打印的介质108纸张施加的压力经受强真空力，外层122也仍然保持平坦表面。内层126的柔性在一定程度上受到限制以便仍然允许内层126提供围绕辊142的增大的半径R2。因此，内层126的压缩性在吸收冠状端部144的斜面的需求与增大半径R2的需求之间达到平衡。为了实现此类硬度、柔性、压缩性差异，外层122和内层126可由不同材料、不同密度、不同纤维图案、不同直径纤维等制成。

因此，从图1A至图5中可以看出，外层122提供不含穿孔的平坦低温表面，该表面接触打印的介质108纸张以便避免可由打印机干燥器内的常规穿孔真空带的温度差引起的图像质量缺陷。另外，中间层124包括以非平行、非垂直角度布置的纤维以避免起皱、折叠等。另外，内层126具有平衡的柔性/压缩性以适应辊142的冠状端部144的至少一些斜面，与此同时允许内层126提供围绕辊142的增大的半径R2，其中两种操作都减少了中间层124内的皱痕、折痕等，从而延长了中间层124的使用寿命。

图6是示出本文打印机结构154的许多部件的概念图，这些部件可包括例如打印机、复印机、多功能机、多功能设备(MFD)等。打印设备154包括控制器/有形处理器174和通信端口(输入/输出)164，该通信端口可操作地连接到有形处理器174并且可操作地连接到打印设备154外部的计算机化网络。另外，打印设备154可包括至少一个辅助功能部件，诸如图形用户界面(GUI)组件162。用户可从图形用户界面或控制面板162接收消息、指令和菜单选项，并且通过图形用户界面或控制面板162输入指令。

输入/输出设备164用于往返打印设备154的通信，并且包括有线设备或无线设备(呈任何形式，不论是当前已知的还是未来开发的)。有形处理器174控制打印设备154的各种动作。非暂态、有形、计算机存储介质设备160(其可为基于光、磁、电容器的等，并且不同于暂态信号)可由有形处理器174读取并且存储指令，有形处理器174执行该指令以允许计算机化设备执行其各种功能，诸如本文所述的功能。因此，如图6所示，主体外壳具有一个或多个功能部件，这些功能部件利用由电源168从交流(AC)电源170供应的功率进行操作。电源168可包括常用功率变换单元、储能元件(例如，电池等)等。

打印设备154包括至少一个标记设备(打印引擎)106，该标记设备使用标记材料，并且可操作地连接到专用图像处理器174(不同于通用计算机，因为其专用于处理图像数据)；介质路径186，该介质路径被定位成将连续介质或介质纸张从纸张供应源180供应到一个或多个标记设备106等。在从一个或多个打印引擎106接收到各种标记之后，介质纸张可在干燥器192(包含加热器102、输送带120、真空增压室等)中干燥并且任选地传递到装帧器184，该装帧器可对各种打印的纸张进行折叠、装订、分拣等。另外，打印设备154可包括至少一个辅助功能部件(诸如扫描仪/文档处理器182(自动文档送纸器(ADF))等)，该辅助功能部件也利用(通过电源168)从外部电源170供应的功率进行操作。

该一个或多个打印引擎106旨在示出在二维或三维打印过程中向连续介质、介质纸张、固定平台等施加标记材料(墨粉、油墨、塑料、有机材料等)的任何标记设备，而不论是当前已知的还是未来开发的。打印引擎106可包括例如使用喷墨打印头、接触打印头、三维打印机等的设备。

如本文所用，术语打印机或打印设备涵盖出于任何目的而执行打印输出功能的任何装置，诸如数码复印机、制书机、传真机、多功能机等。打印机、打印引擎等的细节是众所周知的，并且未在本文详细描述以保持本公开集中于所提出的显著性特征。本文的系统和方法可涵盖彩色、单色打印或者处理彩色或单色图像数据的系统和方法。所有上述系统和方法特别适用于静电记录和/或静电复印的机器和/或过程。

另外，本文使用的诸如“右”、“左”、“竖直”、“水平”、“外”、“内”、“上”、“下”、“在...之下”、“在...下方”、“下面”、“在...上方”、“覆盖”、“平行”、“垂直”等术语在附图中取向和示出时应理解为相对位置(除非另外指明)。诸如“触及”、“在...上”、“与...直接接触”、“邻接”、“与...直接相邻”等术语意指至少一个元件与另一个元件物理接触(没有其他元件分隔所述元件)。此外，术语“自动化的”或“自动地”意指一旦(机器或用户)启动过程，一个或多个机器就在没有任何用户的进一步输入的情况下执行该过程。在本文附图中，相同的标识数字标识相同或类似的物品。

Claims

1.一种装置，包括：

打印机，所述打印机被配置为向打印介质施加标记材料以形成打印的物品；和

输送带，所述输送带被定位成从所述打印机接收所述打印的物品并且被配置为干燥所述打印的物品上的所述标记材料，

其中所述输送带包括第一层与第三层之间的第二层，

其中所述打印的物品接触所述第一层，并且

其中所述第一层和所述第三层包括透空气的非穿孔缠绕纤维材料。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二层包括织造材料，并且其中所述第二层的所述纤维包括第一组平行线性纤维和第二组平行线性纤维，其中所述第一组被布置成垂直于所述第二组。

3.根据权利要求2所述的装置，还包括所述第二层上防止所述第一组相对于所述第二组移动的聚合物涂层。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一层和所述第三层具有比所述第二层更大的柔性。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一层具有与所述第三层不同的柔性。

6.根据权利要求1所述的装置，还包括将所述第二层粘结到所述第一层和所述第三层的粘合剂。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二层包括具有穿孔的实心材料，并且其中所述第二层不透空气并且空气仅穿过所述第二层中的所述穿孔。

8.一种装置，包括：

送纸器，所述送纸器被配置为送入打印介质；

打印引擎，所述打印引擎被定位成从所述送纸器接收所述打印介质并且被配置为向所述打印介质施加标记材料以形成打印的物品；

输送带，所述输送带被定位成从所述打印引擎接收所述打印的物品并且被配置为使所述打印的物品远离所述打印引擎移动；

加热器，所述加热器被定位成与所述输送带相邻并且被配置为加热所述输送带上的所述打印的物品；和

真空增压室，所述真空增压室被定位成与所述输送带相邻并且被配置为从所述输送带中抽吸空气，

其中所述输送带、所述真空增压室和所述加热器被配置为在所述打印的物品位于所述输送带上时干燥所述打印的物品上的所述标记材料，

其中所述输送带包括第一层与第三层之间的第二层，

其中所述打印的物品接触所述第一层，并且

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述第二层包括织造材料，并且其中所述第二层的所述纤维包括第一组平行线性纤维和第二组平行线性纤维，其中所述第一组被布置成垂直于所述第二组。

10.根据权利要求9所述的装置，还包括所述第二层上防止所述第一组相对于所述第二组移动的聚合物涂层。

11.根据权利要求8所述的装置，其中所述第一层和所述第三层具有比所述第二层更大的柔性。

12.根据权利要求8所述的装置，其中所述第一层具有与所述第三层不同的柔性。

13.根据权利要求8所述的装置，还包括将所述第二层粘结到所述第一层和所述第三层的粘合剂。

14.根据权利要求8所述的装置，其中所述第二层包括具有穿孔的实心材料，并且其中所述第二层不透空气并且空气仅穿过所述第二层中的穿孔。

15.一种输送带，包括：

第二层；

第一层，所述第一层附接到所述第二层的第一侧面；和

第三层，所述第三层附接到所述第二层的第二侧面，所述第二侧面与所述第一侧面相对，

其中所述第二层介于所述第一层与所述第三层之间，

其中所述第一层被定位成从打印机接收打印的物品，

其中所述第二层、所述第一层和所述第三层被配置为干燥所述打印的物品上的所述标记材料，并且

16.根据权利要求15所述的输送带，其中所述第二层包括织造材料，并且其中所述第二层的所述纤维包括第一组平行线性纤维和第二组平行线性纤维，其中所述第一组被布置成垂直于所述第二组。

17.根据权利要求16所述的输送带，还包括所述第二层上防止所述第一组相对于所述第二组移动的聚合物涂层。

18.根据权利要求15所述的输送带，其中所述第一层和所述第三层具有比所述第二层更大的柔性。

19.根据权利要求15所述的输送带，其中所述第一层具有与所述第三层不同的柔性。

20.根据权利要求15所述的输送带，还包括将所述第二层粘结到所述第一层和所述第三层的粘合剂。