專利名稱：用于基底重用的固體墨水除去的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及基底重用，尤其涉及用于基底重用的固體墨水除去的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
紙代表了印刷的生命周期環(huán)境成本的很大一部分。紙(無(wú)論是來(lái)自回收材料還是 原生紙漿的)的實(shí)際制造，以及運(yùn)輸費(fèi)用兩者都對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了很大的影響。許多辦公文檔 在其一生中要印刷很多次，并且是在它們印刷出來(lái)的那一天被回收。結(jié)果是，許多辦公文檔 在其一生中對(duì)環(huán)境帶來(lái)了更多的影響。墨水、墨粉等可以從紙上除去。然而，傳統(tǒng)的墨水除去技術(shù)包括紙的再制漿 (re-pulping)。也就是說，紙被切碎(shredded)、分離(disintegrated)或者用其它方式返 回成紙漿。添加凝結(jié)劑、致密劑等以使得紙漿中懸浮的墨水成塊從而可以通過篩選、過濾、 清洗、沉降等除去。將墨水除去之后，剩余的紙漿才可以重使用(re-use)之前必須重新進(jìn) 入造紙工藝。這種工藝通常是在遠(yuǎn)離使用位置的地方完成的，因此這個(gè)循環(huán)同時(shí)帶來(lái)了往 返旅行的運(yùn)輸成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式包括用于從襯底上除去墨水的系統(tǒng)，其包括墨水分離器， 被配置為從該基底分離該墨水；以及基底傳送器，被配置為向該墨水分離器提供該基底。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式包括從襯底除去固體墨水的方法，其包括接收具有該固 體墨水的基底；從該基底機(jī)械分離該固體墨水；以及返回該基底。


圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，用于從基底(substrate)除去墨水的系統(tǒng)的方框圖。圖2是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，用于從基底除去墨水的系統(tǒng)的方框圖。圖3是圖1的墨水分離器的實(shí)施例。圖4是圖1的墨水分離器的另一個(gè)實(shí)施例。圖5是圖1的墨水分離器的另一個(gè)實(shí)施例。圖6是圖1的墨水分離器的另一個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式在一個(gè)實(shí)施方式中，人造基底可以用作印刷工藝的基底。這種人造基底的一個(gè)實(shí) 施例是以聚丙烯為基礎(chǔ)的紙。盡管人造基底可能更耐用，然而人造基底可能有更低的墨水 粘著力。固體墨水可用于印刷工藝。這種固體墨水可用于高分辨率應(yīng)用，產(chǎn)生高質(zhì)量圖像。 然而，固體墨水可能對(duì)基底有很差的粘著力。人造基底和固體墨水這種不受歡迎的低墨水 粘著特性可以結(jié)合起來(lái)帶來(lái)有益的結(jié)果。例如，低粘著力允許墨水被除去。特別是，正如下面所述的，可以通過機(jī)械過程將墨水除去。如此，人造基底可以重使用。相應(yīng)地，用戶，尤其是辦公環(huán)境中的用戶，可以使用固體墨水在人造基底上打印資 料。可以依照要求使用文檔。用完后，用戶可以把文檔放入一個(gè)系統(tǒng)中以除去墨水，而不是 將文檔放入回收箱中。因此，在除去墨水后，人造基底可以重使用?？梢詼p少上述的與紙的 運(yùn)輸和回收有關(guān)的各種成本，如果不是完全消除的話。盡管只描述了人造基底是合適的，然而也可以使用其它的基底。例如，合適的基底 會(huì)有更高的機(jī)械強(qiáng)度以允許多次重使用。然而，這不排除具有將應(yīng)用限定到一次重使用的 機(jī)械性能的基底。通過減少一頁(yè)每?jī)纱问褂玫幕厥肇?fù)擔(dān)，這種應(yīng)用仍然可以減少影響。在 另一個(gè)實(shí)施例中，合適的基底可以對(duì)特定的墨水有更少的粘著力。因此，該墨水更容易被除 去。人造基底，比如聚丙烯基底包括這樣的特征。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以使用基本上不滲透墨水的基底。相應(yīng)地，墨水不會(huì)透過該 基底的表面，因此可以減少粘著力，并且不會(huì)給該基底帶來(lái)殘留的顏色。正如將要在下面進(jìn) 一步詳細(xì)描述的，這種不滲透性，人造基底或其它能夠減少墨水的粘著力的材料可以允許 純機(jī)械地除去技術(shù)。圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，用于從基底除去墨水的系統(tǒng)的方框圖。該系統(tǒng)10包括 墨水分離器16和基底傳送器14。墨水分離器16被配置為將墨水與基底12分離。在一個(gè) 實(shí)施方式中，墨水分離器16可以將墨水從基底12分離，以使基底基本上保持原樣。也就是 說，在一個(gè)實(shí)施方式中，墨水分離器16可以分離墨水而不除去基底的一部分。因此，基底12 可以被重使用。如上所述，基底12可以是人造基底比如聚丙烯基底。墨水可以是對(duì)聚丙烯基底有 低粘著力的固體墨水。因?yàn)楣腆w墨水對(duì)聚丙烯基底具有低粘著力，墨水可以在墨水分離器 16中被除去。墨水分離器16可以采取多種形式。在一個(gè)實(shí)施方式中，墨水分離器16被配置為 將墨水從基底機(jī)械分離。也就是說，墨水分離器16包括物理接觸基底12和/或墨水的結(jié) 構(gòu)以將墨水從基底12分離。例如，墨水分離器16可包括刮刀、刀鋒、刷子、研磨輪等。在一個(gè)實(shí)施方式中，墨水分離器16可以包括刮刀以從基底12上基本上除去墨水。 然而，一些墨水可能仍然粘著于基底12。可以使用后續(xù)的刷或其它除去機(jī)制來(lái)基本上除去 墨水的剩余。在一個(gè)實(shí)施方式中，墨水分離器16可被配置為只用機(jī)械方式從基底12分離墨水。 這里所用的只用機(jī)械方式分離墨水包括只使用物理接觸。也就是說，化學(xué)品、熱、光等不用 于從基底12分離墨水。這不表示這些除了機(jī)械分離之外的技術(shù)不能在系統(tǒng)10之外應(yīng)用到 基底12。例如，正如下面所要描述的，墨水可以使用不同的熱程度、涂層等來(lái)減少該墨水對(duì) 基底12的附著力。在系統(tǒng)10中仍然只通過機(jī)械分離就可以從這樣的基底12將墨水分離。基底傳送器14被配置為將基底12提供到墨水分離器16?；讉魉推?4可以是任何種類的基底傳送機(jī)構(gòu)。例如，基底傳送器14可以包括滾筒、帶、噴氣器、滾輪等?；?傳送器14可以以多種形式將基底12提供到墨水分離器16。例如，該基底傳送器14可以提 供到基底12的張力從而基底12接觸墨水分離器16。在另一個(gè)實(shí)施方式中，可以由滾筒施 加壓力以將基底12保持到墨水分離器16。不管以何種方式將基底12提供到墨水分離器 16，然后基底傳送器14將基底12傳送到用戶，整理基底12或者以其它方式準(zhǔn)備該基底以進(jìn)行后續(xù)的收集和重使用。在一個(gè)實(shí)施方式中，系統(tǒng)10包括掃描器18。掃描器18被置于墨水分離器16的出口后并被配置為分析基底20 (用虛線描繪)上剩余的墨水。盡管墨水分離器16被描述為 從基底12基本上除去墨水，然而一些墨水可能剩余。例如，墨水也許對(duì)基底12有更高的粘 著力，墨水分離器16可能需要維護(hù)，等。無(wú)論如何，掃描器18可被配置為監(jiān)視基底20以分 析任何的剩余墨水。相應(yīng)地，如果墨水沒有充分地被從基底20除去，基底20可以被再次導(dǎo)向墨水分離 器16以進(jìn)行后續(xù)的墨水除去。例如，基底傳送器14可被配置為將該基底20引導(dǎo)到墨水分 離器16的進(jìn)口，將基底20的方向反轉(zhuǎn)穿過墨水分離器16，等。這種墨水分離和掃描可以重 復(fù)執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)期望程度的墨水除去。如果不能獲得期望程度的墨水除去，掃描器可以使該 頁(yè)被拒絕。系統(tǒng)10可以采用各種形式。例如，系統(tǒng)10可以是一個(gè)類似于碎紙機(jī)的獨(dú)立系統(tǒng)。 槽可以接收具有墨水的基底。內(nèi)部墨水分離器16除去該墨水并且收集箱存儲(chǔ)處理過的基 底12。在另一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)10可以是印刷系統(tǒng)的一部分。例如，該印刷系統(tǒng)可以將特 定的基底12導(dǎo)向墨水分離器16。一旦墨水與基底12分離，基底12可以被引導(dǎo)向該印刷系 統(tǒng)可以訪問的托盤以進(jìn)行后續(xù)印刷。結(jié)果是，減少了印刷，尤其是辦公印刷的生存期環(huán)境成本。與回收或原生基底的制 造相關(guān)的能量、排放、化學(xué)品等都可以被減少和/或消除。也就是說，使用系統(tǒng)10，基底12 可以就地處理以除去墨水并準(zhǔn)備進(jìn)行后續(xù)印刷。相反，基于紙的回收的方法可能包括運(yùn)輸 到紙生產(chǎn)設(shè)施、再制漿、墨水除去、處理為紙并運(yùn)輸會(huì)辦公室。這種處理和運(yùn)輸可以被取消。圖2是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，用于從基底除去墨水的系統(tǒng)的方框圖。在此實(shí)施方 式中，系統(tǒng)30包括墨水收集器32，其被配置為收集從該基底除去的墨水。例如，墨水收集器 32可以包括刷、真空裝置、噴氣器等以將分離的墨水導(dǎo)向收集容器。在一個(gè)實(shí)施方式中，墨水分離器16可能不能將墨水從基底12完全分離。也就是 說，墨水收集器32可被配置為執(zhí)行一些將該墨水從基底12的分離。換句話說，墨水分離器 16和墨水收集器32之間的墨水的分離和收集可以被結(jié)合起來(lái)和/或形成連續(xù)的處理。例 如，正如將要在下面進(jìn)一步詳細(xì)描述的，刀片可以將墨水從基底12部分除去。一些墨水可 能剩余，其附著于基底12然而已經(jīng)被墨水分離器16弄松。墨水收集器32的刷和真空裝置 可以基本上除去剩余的墨水并將其導(dǎo)向墨水容器33。在另一個(gè)實(shí)施方式中，在基底12的處理中可以使用溶劑。在此實(shí)施例中，溶劑施 加器34被配置為向基底12施加溶劑35。該溶劑可以減少墨水對(duì)基底12的粘著力，懸浮該 墨水以便更容易收集等。相應(yīng)地，墨水可以更容易地從基底12除去。應(yīng)該注意，盡管在上 面描述了只有機(jī)械分離而沒有溶劑化學(xué)品等的實(shí)施方式中，然而其它的實(shí)施方式可以包括 這種附加物。而且，盡管溶劑施加器34被描述為在基底12進(jìn)入墨水分離器16之前向基底12 施加溶劑35，然而溶劑施加器34可以被置于其它位置。例如，溶劑施加器34可以在墨水分 離器16內(nèi)側(cè)并被配置為向刀鋒、刮刀等施加溶劑35。圖3是圖1的墨水分離器的實(shí)施例。在此實(shí)施方式中，墨水分離器16包括刀鋒 42。正如要在下面進(jìn)一步詳細(xì)描述的，刀鋒42可以包括單一固定刀鋒。在此實(shí)施方式中，刀鋒42包括多個(gè)單獨(dú)的牙44。刀鋒42可以是被配置為沿方向43旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)刀鋒。牙44 可以沿刀鋒42以螺旋狀圖案配置。該刀鋒42可以相對(duì)于基底傳送器14設(shè)置以便刀鋒42可以將墨水從基底12分離。 在一個(gè)實(shí)施方式中，基底傳送器14可以定位基底14以便刀鋒42接觸該基底。結(jié)果是，刀 鋒42可以除去基底12上的墨水。
然而，在另一個(gè)實(shí)施方式中，刀鋒42不必接觸基底12。例如，如上所述，固體墨水 可能對(duì)人造基底有很差的粘著力。相應(yīng)地，刀鋒42可以被置為接觸墨水40，然而由于墨水 40對(duì)基底12的較低的附著力以及墨水40的內(nèi)部粘著，墨水40可以被拉離基底12。盡管描述了特定的牙圖案和旋轉(zhuǎn)方向，然而也可以使用其它的牙圖案和旋轉(zhuǎn)方 向。例如，刀鋒42可以以與方向43相反的方向旋轉(zhuǎn)。在另一個(gè)實(shí)施例中，牙44可以沿著 刀鋒42縱向延伸。在一個(gè)實(shí)施方式中，根據(jù)基底12的硬度選擇刀鋒42的硬度。例如，可以選擇具有 大于基底12的硬度的刀鋒材料。結(jié)果是，如果刀鋒42接觸基底12，該接觸會(huì)對(duì)基底12有 較小的影響。另外，該刀鋒可以有大于基底12上的墨水的硬度。結(jié)果是，墨水40可以變形 并從基底12分離，同時(shí)刀鋒42基本上保持原樣。盡管已經(jīng)相對(duì)于墨水40和基底12舉例描述了刀鋒42的硬度，然而這種相對(duì)硬度 不局限于刀鋒。在墨水除去過程中接觸墨水40和基底12的任何結(jié)構(gòu)都可以有這種硬度特 性。例如，用于除去墨水的刷的毛可以是由具有這種硬度的材料形成的。圖4是圖1的墨水分離器的另一個(gè)實(shí)施例。在此實(shí)施方式中，墨水分離器16的刀 鋒50被設(shè)置以便基底傳送器14可以使基底12與該刀鋒接觸。當(dāng)基底12由基底傳送器14 移動(dòng)時(shí)，刀鋒50接觸墨水40并將其從基底12分離。圖5是圖1的墨水分離器的另一個(gè)實(shí)施例。如上所述，刀鋒50可用于將墨水40 從基底12分離。然而，刀鋒50可以這樣設(shè)置于墨水分離器16中從而它除去基底12的一 部分。例如，當(dāng)基底12穿過該刀鋒時(shí)，部分70被切掉。在一個(gè)實(shí)施方式中，壓力控制器可 以控制刀鋒50和基底傳送器14之間的壓力。例如，滾筒72可被配置為向基底12施加壓 力。壓力控制器可以采取各種形式。例如，壓力控制器可以包括壓力傳感器、致動(dòng)器、 反饋控制器等等，其調(diào)節(jié)刀鋒50的壓力。在另一個(gè)實(shí)施方式中，壓力控制器可以包括施加 特定壓力的彈簧加載機(jī)構(gòu)，而沒有這種反饋或監(jiān)控。如上所述，固體墨水對(duì)人造基底可具有較低的粘著力并可以被除去。然而，基底12 可以印有對(duì)該基底有更高的粘著力的其它墨水或材料。例如，用戶可能用筆在基底12上做 筆記。這種墨水可能比以蠟為基礎(chǔ)的墨水更加粘著于基底12。機(jī)械技術(shù)，比如如上所述的 刀鋒、刷等可能不能除去來(lái)自筆的墨水。相應(yīng)地，當(dāng)從該基底上分離墨水時(shí)，刀鋒50也會(huì)除 去基底12的一部分。盡管這可能限制基底12的生存期，然而否則可能留在基底12上的墨 水、印記、外物等可以被除去，使該基底準(zhǔn)備好可以重使用。圖6是圖1的墨水分離器的另一個(gè)實(shí)施例。圖6的墨水分離器包括超聲波清潔器 61。基底傳送器14被配置為將基底12傳送到包含流體60的容器63中。盡管圖6中描繪 了整個(gè)基底都浸沒在流體60中，然而基底12的至少一部分浸沒在流體60中。超聲波清潔器61包括超聲波源62。超聲波源62被配置為放射穿透流體60的超聲波振動(dòng)64。超聲波振動(dòng)64將墨水40從基底12分離并使其作為微粒66懸浮在流體60 中。然后可以從超聲波清潔器61除去基底12，將微粒66留下來(lái)。 盡管描述了從基底除去墨水的墨水分離器16的一些特定技術(shù)和結(jié)構(gòu)，然而，這些 技術(shù)、結(jié)構(gòu)等可以結(jié)合起來(lái)。例如，超聲波清潔器61可以與旋轉(zhuǎn)刀鋒42結(jié)合起來(lái)。這些技術(shù)和結(jié)構(gòu)的任意結(jié)合都是可能的。
權(quán)利要求
一種用于從基底除去墨水的系統(tǒng)，包含墨水分離器，被配置為從該基底分離該墨水；以及基底傳送器，被配置為向該墨水分離器提供該基底。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該墨水分離器被配置為從該基底機(jī)械分離該墨水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該墨水分離器包含置于該墨水分離器中的刀鋒以 除去該基底的一部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包含墨水收集器，該墨水收集器被配置為收集 從該基底除去的墨水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包含掃描器，該掃描器被置于該墨水分離器的 出口后并被配置為分析該基底上剩余的墨水。
全文摘要
用于從基底除去墨水的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括被配置為從該基底除去墨水的墨水分離器；以及被配置為向該墨水分離器提供該基底的基底傳送器。相應(yīng)地，該墨水可以從該基底除去從而該基底可以被重使用。
文檔編號(hào)B44D3/16GK101837352SQ20101015074
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
發(fā)明者艾瑞克·J·施瑞德 申請(qǐng)人:帕洛阿爾托研究中心公司