帶有薄片支承板和溫控系統的薄片處理裝置的製作方法
2023-08-09 08:27:31
專利名稱：帶有薄片支承板和溫控系統的薄片處理裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種薄片(sheet)處理裝置，其包括具有至少一個內部流體空腔的薄片支承板；以及溫控系統，該溫控系統包括溫度控制器和用於使溫控液體循環通過所述空腔和通過所述溫度控制器的封閉循環系統，所述循環系統包括用於至少部分地吸收這種液體的膨脹和收縮的膨脹裝置(expansion means)。
背景技術：
在複印和列印產業中，帶有溫度受控式薄片支承板的薄片處理裝置經常地用於支撐圖像接受薄片，同時控制該薄片的溫度。例如，在熱熔型噴墨印表機中，在列印圖像時，將薄片如紙張在薄片支承板上送進。在室溫下，熱熔墨水是固態的，因此必須在墨水可噴射在紙張上之前，在印表機中將墨水加熱至高於其熔點以上。噴射在紙張上的墨水液滴傾向於在墨水固化之前或多或少地擴展開。為了得到墨水液滴的合適且穩定的擴展量，應當控制薄片支承板的溫度以及紙張的溫度，使得墨水在適當的速度下冷卻。
在列印過程的初期階段，當供應新薄片時，通常需要加熱薄片並且將其保持在合適的工作溫度下。然而，在列印過程的進一步過程中，必須使在紙張上固化的墨水的熱量消散。為此，可使溫控流體如液體經過支承板中的空腔，以便控制支承板的溫度。
出於功率消耗的原因，當印表機未工作達一定時間時，要求印表機進入所謂的睡眠模式，其中在睡眠模式中，用於薄片支承板的加熱系統關掉。此後，溫控流體和薄片支承板的溫度將顯著地下降，甚至達到室溫。結果，當列印新的圖像時，將薄片支承板加熱至其工作溫度需要一定的時間。
通常，採用不可壓縮的液體來作為溫控流體。當溫控液體從室溫加熱至工作溫度時，它會發生膨脹，但仍然保持在液態下。當溫度再次下降時，液體發生收縮。因此，為了避免因溫控液體的溫升而導致的高壓形成，就設有膨脹容器以用於吸收液體的膨脹或收縮。然而，這種膨脹容器增加了在一段不活動時期之後在列印新的圖像時的待加熱材料的量。
發明內容
本發明的一個目的是提供一種薄片處理裝置，其中薄片支承板可快速地達到其工作溫度，以及提供一種包括這種薄片處理裝置的印表機。
根據本發明，該目的通過一種上述類型的薄片處理裝置來實現，其中膨脹裝置包括至少一條軟管，其將空腔和溫度控制器相連起來並且適於柔性地膨脹和收縮。
由於膨脹裝置包括一條或多條也可用於將空腔和溫度控制器相連的軟管，因此就減少了零部件的數量。這是有利的，因為它降低了溫控系統的熱容量。因此，降低了將薄片支承板從室溫加熱至其工作溫度所需的時間，並且節省了能量。本發明還因降低了生產成本而是有利的。另外，當剛性的金屬管被例如彈性體聚合物的柔性軟管取代時，就進一步降低了溫控系統的熱容量。
例如，軟管的長度、直徑、材料和壁厚適於使軟管柔性地膨脹和收縮。軟管的長度越大，則軟管壁的一定膨脹所產生的容積增加就越大。另外，軟管的直徑越大，則軟管壁的一定量的膨脹所產生的容積增加就越大，這是因為軟管橫截面的增加與其直徑成比例。還可以通過選擇合適的材料以及降低軟管的壁厚來增加軟管的膨脹。同時，所選材料必須與溫控液體相容。
在以下內容中描述了本發明的有用細節和進一步的進展。
優選的是，軟管適於根據容積變化來柔性地膨脹和收縮，該容積變化對應於預期的液體溫度變化，例如薄片支承板的室溫和工作溫度之間的溫度變化。
本發明尤其可用於熱熔型噴墨印表機。
現在結合附圖來介紹本發明的優選實施例，在附圖中圖1是熱熔型噴墨印表機的示意性透視圖；和圖2是圖1所示印表機中的薄片支承板的局部頂視圖。
具體實施例方式
如圖1所示，熱熔型噴墨印表機包括捲筒(platen)10，其被間歇性地驅動旋轉，以便在薄片支承板14的頂面上在箭頭A所示方向上送進薄片12如紙張。多個輸送輥16可旋轉地支撐在蓋板18上，並且同捲筒10一起形成了輸送輥隙，因此，通過導板20從捲軸(未示出)上進給的薄片12就通過形成於蓋板18的邊緣與薄片支承板14的表面之間的間隙而放出。
包括許多噴墨列印頭(未示出)的滑座22安裝在薄片支承板14之上，以便在薄片12上在箭頭B所示方向上往復運動。在滑座22的每一次通過中，列印頭根據提供給列印頭的圖像信息而將熱熔墨水噴射在薄片上，這樣就在薄片12上列印出大量的像素線。出於簡便的目的，未在圖中顯示出用於滑座22的引導和驅動裝置、墨水供應管線和用於列印頭的數據傳輸線等。
薄片支承板14的頂面具有規則圖案的抽吸孔24，其貫通了支承板並且通往形成於板14下部中的抽吸室26。抽吸室連接在抽風機28上，抽風機28在抽吸室內形成負壓，因此空氣通過抽吸孔24而吸入。結果，薄片12被吸貼在支承板14的平坦表面上並因此而保持在平坦狀態下，尤其是在滑座22所掃掠過的區域中，因此就在薄片的整個寬度上在列印頭的噴嘴和薄片12的表面之間形成了一致的距離，並且可以實現高的列印質量。
從列印頭噴嘴中噴出的熔融墨水液滴具有100℃或以上的溫度，並且可在它們附著在薄片12上之後冷卻下來並固化。因此，在列印圖像的同時，墨水的熱量必須以足夠的速率散發掉。另一方面，在圖像形成過程的初始階段中，薄片12的溫度不應太低，否則薄片12上的墨水液滴會太快地冷卻下來而沒有足夠的時間鋪開。為此，通過溫控系統30並且經由薄片支承板14來控制薄片12的溫度。該溫控系統包括溫度控制器31以及帶有連接在板14的相對端上的軟管32的循環系統。
如圖2所示，大量的細長空腔34形成於薄片支承板14的內部，從而相互間平行地以及平行於滑座22在板14相對端之間的行進方向(B)地延伸，其中這些空腔通過合適的歧管而連接在軟管32上。各空腔34通過頂壁36、底壁38和兩個分隔壁40來限界，從而與抽吸孔24和抽吸室26分開。頂壁36一起形成了板14的被加工成完全平坦的頂面42。在對相鄰空腔34限界的每一對兩個分隔壁40之間，形成了中空間隔44，抽吸孔24經過中空間隔44而進入抽吸室26。
可以理解，溫度控制器31可包括用於控制流體溫度的加熱器、溫度傳感器、散熱片等等，以及用於使液體循環通過薄片支承板14的空腔34的泵45或其它容積式裝置。
軟管32的材料及其壁厚度適於使軟管響應於溫控液體的膨脹和收縮而柔性地膨脹和收縮。軟管32的材料例如可以為彈性體聚合物。在圖1中，膨脹的軟管32由虛線示意性地表示。儘管通過薄片支承板14的尺寸和液體的所需流率強制設定了軟管32的長度和直徑的最小值，然而軟管的長度和直徑可選擇成略大一些，以便應付液體的預期溫度和體積變化。例如，液體的溫度變化可以在薄片支承板14的處於室溫T1和工作溫度T2之間的溫度變化範圍內，例如處於30至40℃的範圍內。軟管32的最佳長度和直逕取決於軟管壁材料的膨脹能力，還取決於空腔34的容積以及溫度控制器31中所含溫控液體的體積。軟管32的長度和直徑越大，則軟管32的膨脹所得的容積的增加就越大。同時，軟管32的容積與包含在系統中的溫控液體的總體積的體積之比也會增大。然而，總體積越小，則液體的熱容量就越小。因此，就可以例如通過試驗來確定軟管的最佳長度和直徑，從而液體的膨脹被軟管的膨脹至少部分地吸收，而同時溫控系統的熱容量保持在經濟的水平。
可對軟管32的壁厚進行優化，以便一方面保證軟管的充分穩定性以及液體的足夠小的擴散速率，另一方面保證充分的彈性，使得膨脹軟管的彈性回復力將僅僅導致液體壓力的較小增加。無論如何，空腔34中的壓力增加應足夠小，以避免板14的變形。當然，用於將軟管32連接在溫度控制器31上和空腔34上的配接件(未示出)是耐壓封閉的，以保證液體不會因軟管32膨脹時所保持的壓力而從循環系統中洩漏出。
由於軟管32的膨脹能力，就可以省去用於吸收液體的膨脹或收縮的專用膨脹容器。結果，溫控系統可在生產過程中由較少的零部件來組裝而成，從而降低了生產成本。由於較少的零部件和軟管32的柔性，還有助於維護。
權利要求
1.一種薄片處理裝置，其包括具有至少一個內部流體空腔(34)的薄片支承板(14)；以及溫控系統(30)，其包括溫度控制器(31)和用於使溫控液體循環通過所述空腔(34)和通過所述溫度控制器(31)的封閉循環系統，所述循環系統包括用於至少部分地吸收所述液體的膨脹和收縮的膨脹裝置，其特徵在於，所述膨脹裝置包括至少一條軟管(32)，其將所述空腔(34)和所述溫度控制器(31)相連起來，並且適於柔性地膨脹和收縮。
2.根據權利要求1所述的薄片處理裝置，其特徵在於，所述溫度控制器(31)適於使薄片支承板(14)保持在不同於室溫T1的工作溫度T2下，所述軟管(32)適於以一定的量來柔性地膨脹和收縮，所述一定的量適於T2和T1之間的溫度變化所導致的溫控液體的體積變化。
3.一種印表機，其包括根據上述權利要求中任一項所述的薄片處理裝置。
4.根據權利要求3所述的印表機，其特徵在於，所述印表機為熱熔型噴墨印表機。
全文摘要
一種薄片處理裝置，其包括具有至少一個內部流體空腔的薄片支承板(14)；以及溫控系統(30)，其包括溫度控制器(31)和用於使溫控液體循環通過所述空腔和通過所述溫度控制器(31)的封閉循環系統，該循環系統包括用於至少部分地吸收液體的膨脹和收縮的膨脹裝置，其特徵在於，膨脹裝置包括至少一條軟管(32)，其將該空腔和溫度控制器(31)相連起來並且適於柔性地膨脹和收縮。
文檔編號B41J11/00GK1757519SQ200510108
公開日2006年4月12日 申請日期2005年9月30日 優先權日2004年10月4日
發明者P·G·M·克魯伊特 申請人:奧西-技術有限公司