CN1757519A - 带有薄片支承板和温控系统的薄片处理装置 - Google Patents

带有薄片支承板和温控系统的薄片处理装置 Download PDF

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Abstract

一种薄片处理装置，其包括具有至少一个内部流体空腔的薄片支承板(14)；以及温控系统(30)，其包括温度控制器(31)和用于使温控液体循环通过所述空腔和通过所述温度控制器(31)的封闭循环系统，该循环系统包括用于至少部分地吸收液体的膨胀和收缩的膨胀装置，其特征在于，膨胀装置包括至少一条软管(32)，其将该空腔和温度控制器(31)相连起来并且适于柔性地膨胀和收缩。

Description

带有薄片支承板和温控系统的薄片处理装置
技术领域
本发明涉及一种薄片(sheet)处理装置，其包括具有至少一个内部流体空腔的薄片支承板；以及温控系统，该温控系统包括温度控制器和用于使温控液体循环通过所述空腔和通过所述温度控制器的封闭循环系统，所述循环系统包括用于至少部分地吸收这种液体的膨胀和收缩的膨胀装置(expansion means)。
背景技术
在复印和打印产业中，带有温度受控式薄片支承板的薄片处理装置经常地用于支撑图像接受薄片，同时控制该薄片的温度。例如，在热熔型喷墨打印机中，在打印图像时，将薄片如纸张在薄片支承板上送进。在室温下，热熔墨水是固态的，因此必须在墨水可喷射在纸张上之前，在打印机中将墨水加热至高于其熔点以上。喷射在纸张上的墨水液滴倾向于在墨水固化之前或多或少地扩展开。为了得到墨水液滴的合适且稳定的扩展量，应当控制薄片支承板的温度以及纸张的温度，使得墨水在适当的速度下冷却。
在打印过程的初期阶段，当供应新薄片时，通常需要加热薄片并且将其保持在合适的工作温度下。然而，在打印过程的进一步过程中，必须使在纸张上固化的墨水的热量消散。为此，可使温控流体如液体经过支承板中的空腔，以便控制支承板的温度。
出于功率消耗的原因，当打印机未工作达一定时间时，要求打印机进入所谓的睡眠模式，其中在睡眠模式中，用于薄片支承板的加热系统关掉。此后，温控流体和薄片支承板的温度将显著地下降，甚至达到室温。结果，当打印新的图像时，将薄片支承板加热至其工作温度需要一定的时间。
通常，采用不可压缩的液体来作为温控流体。当温控液体从室温加热至工作温度时，它会发生膨胀，但仍然保持在液态下。当温度再次下降时，液体发生收缩。因此，为了避免因温控液体的温升而导致的高压形成，就设有膨胀容器以用于吸收液体的膨胀或收缩。然而，这种膨胀容器增加了在一段不活动时期之后在打印新的图像时的待加热材料的量。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种薄片处理装置，其中薄片支承板可快速地达到其工作温度，以及提供一种包括这种薄片处理装置的打印机。
根据本发明，该目的通过一种上述类型的薄片处理装置来实现，其中膨胀装置包括至少一条软管，其将空腔和温度控制器相连起来并且适于柔性地膨胀和收缩。
由于膨胀装置包括一条或多条也可用于将空腔和温度控制器相连的软管，因此就减少了零部件的数量。这是有利的，因为它降低了温控系统的热容量。因此，降低了将薄片支承板从室温加热至其工作温度所需的时间，并且节省了能量。本发明还因降低了生产成本而是有利的。另外，当刚性的金属管被例如弹性体聚合物的柔性软管取代时，就进一步降低了温控系统的热容量。
例如，软管的长度、直径、材料和壁厚适于使软管柔性地膨胀和收缩。软管的长度越大，则软管壁的一定膨胀所产生的容积增加就越大。另外，软管的直径越大，则软管壁的一定量的膨胀所产生的容积增加就越大，这是因为软管横截面的增加与其直径成比例。还可以通过选择合适的材料以及降低软管的壁厚来增加软管的膨胀。同时，所选材料必须与温控液体相容。
在以下内容中描述了本发明的有用细节和进一步的进展。
优选的是，软管适于根据容积变化来柔性地膨胀和收缩，该容积变化对应于预期的液体温度变化，例如薄片支承板的室温和工作温度之间的温度变化。
本发明尤其可用于热熔型喷墨打印机。
附图说明
现在结合附图来介绍本发明的优选实施例，在附图中：
图1是热熔型喷墨打印机的示意性透视图；和
图2是图1所示打印机中的薄片支承板的局部顶视图。
具体实施方式
如图1所示，热熔型喷墨打印机包括卷筒(platen)10，其被间歇性地驱动旋转，以便在薄片支承板14的顶面上在箭头A所示方向上送进薄片12如纸张。多个输送辊16可旋转地支撑在盖板18上，并且同卷筒10一起形成了输送辊隙，因此，通过导板20从卷轴(未示出)上进给的薄片12就通过形成于盖板18的边缘与薄片支承板14的表面之间的间隙而放出。
包括许多喷墨打印头(未示出)的滑座22安装在薄片支承板14之上，以便在薄片12上在箭头B所示方向上往复运动。在滑座22的每一次通过中，打印头根据提供给打印头的图像信息而将热熔墨水喷射在薄片上，这样就在薄片12上打印出大量的像素线。出于简便的目的，未在图中显示出用于滑座22的引导和驱动装置、墨水供应管线和用于打印头的数据传输线等。
薄片支承板14的顶面具有规则图案的抽吸孔24，其贯通了支承板并且通往形成于板14下部中的抽吸室26。抽吸室连接在抽风机28上，抽风机28在抽吸室内形成负压，因此空气通过抽吸孔24而吸入。结果，薄片12被吸贴在支承板14的平坦表面上并因此而保持在平坦状态下，尤其是在滑座22所扫掠过的区域中，因此就在薄片的整个宽度上在打印头的喷嘴和薄片12的表面之间形成了一致的距离，并且可以实现高的打印质量。
从打印头喷嘴中喷出的熔融墨水液滴具有100℃或以上的温度，并且可在它们附着在薄片12上之后冷却下来并固化。因此，在打印图像的同时，墨水的热量必须以足够的速率散发掉。另一方面，在图像形成过程的初始阶段中，薄片12的温度不应太低，否则薄片12上的墨水液滴会太快地冷却下来而没有足够的时间铺开。为此，通过温控系统30并且经由薄片支承板14来控制薄片12的温度。该温控系统包括温度控制器31以及带有连接在板14的相对端上的软管32的循环系统。
如图2所示，大量的细长空腔34形成于薄片支承板14的内部，从而相互间平行地以及平行于滑座22在板14相对端之间的行进方向(B)地延伸，其中这些空腔通过合适的歧管而连接在软管32上。各空腔34通过顶壁36、底壁38和两个分隔壁40来限界，从而与抽吸孔24和抽吸室26分开。顶壁36一起形成了板14的被加工成完全平坦的顶面42。在对相邻空腔34限界的每一对两个分隔壁40之间，形成了中空间隔44，抽吸孔24经过中空间隔44而进入抽吸室26。
可以理解，温度控制器31可包括用于控制流体温度的加热器、温度传感器、散热片等等，以及用于使液体循环通过薄片支承板14的空腔34的泵45或其它容积式装置。
软管32的材料及其壁厚度适于使软管响应于温控液体的膨胀和收缩而柔性地膨胀和收缩。软管32的材料例如可以为弹性体聚合物。在图1中，膨胀的软管32由虚线示意性地表示。尽管通过薄片支承板14的尺寸和液体的所需流率强制设定了软管32的长度和直径的最小值，然而软管的长度和直径可选择成略大一些，以便应付液体的预期温度和体积变化。例如，液体的温度变化可以在薄片支承板14的处于室温T1和工作温度T2之间的温度变化范围内，例如处于30至40℃的范围内。软管32的最佳长度和直径取决于软管壁材料的膨胀能力，还取决于空腔34的容积以及温度控制器31中所含温控液体的体积。软管32的长度和直径越大，则软管32的膨胀所得的容积的增加就越大。同时，软管32的容积与包含在系统中的温控液体的总体积的体积之比也会增大。然而，总体积越小，则液体的热容量就越小。因此，就可以例如通过试验来确定软管的最佳长度和直径，从而液体的膨胀被软管的膨胀至少部分地吸收，而同时温控系统的热容量保持在经济的水平。
可对软管32的壁厚进行优化，以便一方面保证软管的充分稳定性以及液体的足够小的扩散速率，另一方面保证充分的弹性，使得膨胀软管的弹性回复力将仅仅导致液体压力的较小增加。无论如何，空腔34中的压力增加应足够小，以避免板14的变形。当然，用于将软管32连接在温度控制器31上和空腔34上的配接件(未示出)是耐压封闭的，以保证液体不会因软管32膨胀时所保持的压力而从循环系统中泄漏出。
由于软管32的膨胀能力，就可以省去用于吸收液体的膨胀或收缩的专用膨胀容器。结果，温控系统可在生产过程中由较少的零部件来组装而成，从而降低了生产成本。由于较少的零部件和软管32的柔性，还有助于维护。

Claims (4)

1.一种薄片处理装置，其包括具有至少一个内部流体空腔(34)的薄片支承板(14)；以及温控系统(30)，其包括温度控制器(31)和用于使温控液体循环通过所述空腔(34)和通过所述温度控制器(31)的封闭循环系统，所述循环系统包括用于至少部分地吸收所述液体的膨胀和收缩的膨胀装置，其特征在于，所述膨胀装置包括至少一条软管(32)，其将所述空腔(34)和所述温度控制器(31)相连起来，并且适于柔性地膨胀和收缩。
2.根据权利要求1所述的薄片处理装置，其特征在于，所述温度控制器(31)适于使薄片支承板(14)保持在不同于室温T1的工作温度T2下，所述软管(32)适于以一定的量来柔性地膨胀和收缩，所述一定的量适于T2和T1之间的温度变化所导致的温控液体的体积变化。
3.一种打印机，其包括根据上述权利要求中任一项所述的薄片处理装置。
4.根据权利要求3所述的打印机，其特征在于，所述打印机为热熔型喷墨打印机。
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