具有多个干燥单元的打印机干燥器的制作方法

本公开涉及一种用于使打印介质上的打印物质干燥的打印机干燥器设备，例如用于使喷墨打印机的油墨干燥的打印机干燥器。

在打印操作中，诸如油墨、定影剂、底漆和涂料的液体打印物质可被应用于打印介质。然后，例如可以使用热风对流、红外线辐射干燥器或紫外线(uv)辐射干燥器或这些干燥技术的组合来使打印介质干燥。

紫外线固化油墨可以包括响应于紫外线照射交联的聚合物、低聚物和光引发剂。即使在uv照射和交联过程中没有发生明显的蒸发，在参照uv固化油墨的交联时，也通常使用术语“干燥”。这些油墨是非常通用的，并且可以打印在从纸和纸板到塑料以及甚至玻璃和陶瓷的大范围的打印介质上。

第二类油墨是水性油墨，其主要用于在纸板或纸上打印。这些打印品可以制成为符合食品要求，并且因此可以用于在食品或饮料包装上打印。水性油墨可以通过蒸发干燥而进行干燥，诸如通过热风对流和红外线或紫外线照射的组合。它们通常包含比uv固化油墨更大的干燥能量和/或干燥时间。

附图说明

现在将参照附图描述示例，其中：

图1是根据示例的打印机干燥器设备的示意性俯视图；

图2是根据示例的打印机干燥器设备的示意性侧视图；

图3是根据示例的包括打印机干燥器设备的打印系统的示意性侧视图；

图4是根据示例的另一打印机干燥器设备的示意性俯视图；并且

图5是根据示例图示用于使打印物质干燥的方法的流程图。

具体实施方式

如在本公开中参照附图所述的本发明的示例可以通过横跨打印机的介质传输方向而将发光元件设置在多个干燥单元中，来允许减少横跨打印机干燥器设备的串联连接中的发光元件的总压降。干燥单元沿着介质传输方向可以被交错排列，以允许打印机干燥器设备使横跨沿着介质传输方向的伸展长度的打印物质干燥。

图1在示意性俯视图中示出根据示例的打印机干燥器设备10。第一干燥单元121和第二干燥单元12′1沿着打印机设备(例如喷墨打印机)的介质传输方向x设置在打印机干燥器设备10的基板14上。

第一干燥单元121包括多个n个紫外线(led)发光二极管(led)l11、…、ln1，这些紫外线发光二极管串联电连接并且在介质传输方向上沿着行几何排列。uvledl11、…、ln1中的每一个适于发出紫外线照射(诸如在395纳米波长处)，从而使沿着介质传输方向x经过打印机干燥器设备的打印介质上的打印物质干燥。例如，uvledl11、…、ln1可以通过蒸发干燥而使水性油墨干燥，或者可以使紫外线固化油墨固化。

第二干燥单元12′1通常在技术设计和功能上与第一干燥单元121对应，并且包括在沿着介质传输方向x的行中串联连接的多个紫外线发光二极管l′11、…、l′n1。在图1的示例中，第一干燥单元121和第二干燥单元12′1包括相等数量的n个发光二极管。然而，在其他示例中，第一干燥单元121中的发光二极管的数量可以大于或小于第二干燥单元12′1中的发光二极管的数量。

如从图1可以进一步得出的，打印机干燥器设备10进一步包括：将第一干燥单元121的第一发光元件l11连接到电压源vcc的第一输入线161，以及将第一干燥单元121的行中的最后一个发光元件ln1连接到电驱动器单元20的第一输出线181。

第一输入线161、沿着介质传输方向x在基板14上以这种顺序排列的多个发光元件l11、…、ln1以及第一输出线181与电压源vcc和驱动器单元20一起建立用于第一干燥单元121的驱动电路。假定发光元件l11、…、ln1在第一干燥单元121中串联连接，则沿着第一干燥单元121的总电压降与各个发光二极管l11、…、ln1中的每一个发光二极管处的电压降的总和对应。例如，如果在每个发光二极管l11、…、ln1处的工作电压降达到3.5v，则横跨第一干燥单元121的总电压降达到n×3.5v。

在介质传输方向x上在第一干燥单元121下游的第二干燥单元12′1大致类似于第一干燥单元121。第二输入线16′1将第二干燥单元12′1的一系列发光元件中的第一uvledl′11连接到电压源vcc，并且第二输出线18′1将在第二干燥单元12′1的相对端处的最后一个发光元件l′n1连接到共用驱动器单元20。因此，第一干燥单元121和第二干燥单元12′1在电压源vcc和驱动器单元20之间并联电连接。

在图1的配置中，第一干燥单元121和第二干燥单元12′1的发光元件沿着介质传输方向x相互对齐。它们一起形成沿着介质传输方向x按照行设置的紫外线发光元件的长阵列。因此，可以在打印机干燥器设备10的基板14上沿着介质传输方向x设置大量的发光元件，这允许快速有效地使打印物质干燥，诸如水性油墨的蒸发干燥。如从图1的示例可以进一步得出的，第二干燥单元12′1不与第一干燥单元121串联电连接。特别地，第二干燥单元12′1的uvledl′11、…、l′n1中没有一个串联连接到第一干燥单元121的任何uvledl11、…、ln1。因此，与利用单一串联连接能够实现的驱动电压相比，可以限制沿着介质传输方向x的长度所建立的驱动电压。

在一个示例中，uvled可以每个沿着介质传输方向x以2.5毫米的间隔隔开。假设在每个uvled处的电压降为3.5伏并且驱动器单元20能够安全地处理达到80v的操作电压，则第一干燥单元121和第二干燥单元12′1中的每一个可以包括：

个uvled。这允许每个干燥单元的有效干燥长度为：

n×2,5mm＝22×2,5mm＝55mm,(2)

并且因此，沿着介质传输方向x的总干燥长度为2×55mm＝110毫米。

在图1的配置中，第一干燥单元121的发光二极管l11、…、ln1和第二干燥单元12′1的发光二极管l′11、…、l′n1在介质传输方向x上沿着公共行对齐。

在其他示例中，发光二极管l11、…、ln1、l′11、…、l′n1中的一些可以稍微偏离中心设置，例如在第一干燥单元或第二干燥单元的横向延伸(沿着横向)的±20％的范围内。

横向y(与介质传输方向x正交)与打印机干燥器设备的宽度方向对应。沿着横向y，可以在基板14上设置可能大数量的另一些第一干燥单元122、…、12k和第二干燥单元12′2、…、12′k。第一干燥单元122、…、12k和第二干燥单元12′2、…、12′k中的每一对可以在设计和功能上分别与第一干燥单元121和第二干燥单元12′1对应，并且每个可以分别以与第一干燥单元121和第二干燥单元12′1相同的方式并联连接到电压源vcc和驱动器单元20。

假设相邻干燥单元之间的间距为2.5毫米，并且干燥单元10的总宽度为1300毫米，则

一连串的成对的第一干燥单元121、…、12k和第二干燥单元12′1、…、12′k可以在电压源vcc与驱动器单元20之间沿着横向y设置并且并联电连接。

其他打印机可以甚至达到2100毫米的更宽尺寸或大于2100毫米，并且因此，可以提供横跨横向y的相应的更高数量的k对第一干燥单元和第二干燥单元。

该配置允许在打印介质上快速且有效地使打印物质干燥，特别是用于水性油墨的快速蒸发干燥。

图2在概念性示意侧视图中示出了打印机干燥器设备10。

在图2的配置中，第二干燥单元12′1、…、12′k被示出为沿着打印机干燥器设备10的基板14彼此相邻设置。相应的第一干燥单元121、…、12k位于各个干燥单元12′1、…、12′k的后面，并且因此在图2中不可见。

基板14可包括印刷电路板22，并且第一干燥单元121、…、12k和第二干燥单元12′1、…、12′k、第一输入线161、…、16k、第二输入线16′1、…、16′k、第一输出线181、…、18k和第二输出线18′1、…18′k可以使用“板上芯片”(cob)技术在印刷电路板22上形成。

印刷电路板22可以经由粘接层24连接到冷却层26。例如，冷却层26是具有多个p个管281、…、28p的铝层，诸如水的冷却流体通过这些管循环。冷却层28使第一干燥单元121、…、12k和第二干燥单元12′1、…、12′k的能量发射元件冷却。同时，冷却层26使输入线161、…、16k、16′1、…、16′k和输出线181、…、18k、18′1、…18′k冷却，这允许供电线放置在空间上接近干燥单元的位置，而不存在过热的风险。

如图2中进一步图示的，空气可以从与印刷电路板22的表面相对的下面或从与印刷电路板22的表面相对的侧面(由图2中的箭头指示)吹入，以协助冷却。

图3是打印系统30的示意图，其中可以使用参照图1和图2根据上面描述的示例的打印机干燥器设备10。

在图3的配置中，通过介质传输单元34，诸如纸张或纸板的打印介质32被传输通过分配单元36和打印机干燥器设备10。分配单元36在介质传输方向x上位于打印机干燥器设备10的上游，并且适于在打印介质32上分配或应用诸如水性油墨的打印物质。介质传输单元34随后将打印介质32传输到打印机干燥器设备10，以通过在打印机干燥器设备10的下侧沿着行设置的第一干燥单元121和第二干燥单元12′1而使打印物质干燥。

在图3的配置中，打印系统30是平板打印系统。然而，打印系统还可以沿着弯曲路径(特别是圆弧，)而传输打印介质32。在这种情况下，分配单元36和打印机干燥器设备10两者都相应地是弯曲的。

先前参照图1至图3描述的示例包括在介质传输方向x上沿着单个行设置的两个干燥单元。然而，本公开不限于此，并且同样适用于按照行或者稍微偏离中心设置的两个以上的干燥单元。

图4是通常与上面参照图1至图3所述的打印机干燥器设备10对应的打印机干燥器设备10′的示意性俯视图，但另外包括在介质传输方向x上分别与各个第一干燥单元121、…、12k和第二干燥单元12′1、…、12′k对齐并且与第一干燥单元12′1、…、12′k和第二干燥单元12′1、…、12′k并联电连接的第三干燥单元12″1、…、12″k。第三干燥单元12″1、…、12″k可以在设计和功能上与第一干燥单元121、…、12k和第二干燥单元12′1、…、12′k对应，并且因此参考上面的描述。

如从图4可以进一步得出的，第三干燥单元12″1、…、12″k通过各自的第三输入线16″1、…、16″k连接到公共电压源vcc，并且通过各自的第三输出线18″1，…18″k进一步连接到驱动器单元20。因此，它们建立了不与第一干燥单元121、…、12k或第二干燥单元12′1、…、12′k的发光二极管串联连接的发光二极管的串联连接。

再次假设在介质传输方向x上相邻发光二极管之间的间距为2.5mm，每个发光二极管的操作电压为3.5v，并且最大操作电压为80v，则沿着介质传输方向x的总干燥长度可延伸至3×55毫米＝165毫米。

图5是用于使打印介质上的打印物质干燥的方法的示意性流程图。

在框s10，通过多个第一能量发射元件来照射打印介质，其中多个第一能量发射元件串联电连接。

在框s12，通过在打印介质的介质传输方向上在多个第一能量发射元件下游的多个第二能量发射元件来照射打印介质，并且多个第二能量发射元件串联电连接。

多个第二能量发射元件之中的至少一个能量发射元件不与多个第一能量发射元件之中的能量发射元件串联电连接。

根据示例的打印机干燥器设备包括第一干燥单元，其中第一干燥单元包括多个第一能量发射元件，多个第一能量发射元件用于使打印介质上的打印物质干燥，其中多个第一能量发射元件在第一干燥单元中串联电连接。打印机干燥器设备进一步包括第二干燥单元，其中第二干燥单元包括多个第二能量发射元件，多个第二能量发射元件用于使打印介质上的打印物质干燥，其中第二干燥单元在打印介质的介质传输方向上设置在第一干燥单元的下游。多个第二能量发射元件在第二干燥单元中串联电连接，其中多个第二能量发射元件之中的至少一个能量发射元件不与多个第一能量发射元件之中的能量发射元件串联电连接。

打印介质可以是适于打印的任何介质，包括纸、纸板、塑料、玻璃或陶瓷。

在示例中，第二干燥单元可以沿着打印介质的介质传输方向与第一干燥单元对齐。

在另一示例中，多个第一能量发射元件可以沿着介质传输方向沿第一纵向方向设置，其中多个第二能量发射元件可以沿着介质传输方向沿第二纵向方向设置，其中第二纵向方向可以平行于第一纵向方向和/或其中第二纵向方向可以与第一纵向方向对齐。

第一纵向方向和第二纵向方向的对齐可以指在横向方向上(即，在与介质传输方向正交的方向上)对齐。

在示例中，第二纵向方向可以与第一纵向方向重合。

在另一示例中，第二纵向方向可以在横向或正交方向上与第一纵向方向相差小于第二干燥单元的横向延伸的20％并且特别是小于10％。

第二干燥单元的横向延伸可以指第二干燥单元在横向方向上的空间延伸，即，在垂直于介质传输方向的方向上。

在示例中，多个第二能量发射元件中的能量发射元件没有一个串联电连接到多个第一能量发射元件中的任何能量发射元件。

在示例中，第一干燥单元和第二干燥单元可以是电独立的并且是电解耦的(uncoupled)。

在示例中，第一干燥单元和第二干燥单元可以并联电连接，特别是在公共电压源与驱动器单元之间并联连接。

这可允许减少横跨第一干燥单元和第二干燥单元串联连接中的多个能量发射元件的总压降。同时，打印机干燥器设备可以使横跨沿着介质传输方向的延伸长度的打印物质干燥，沿着介质传输方向的延伸长度与第一干燥单元和第二干燥单元的组合长度对应。

打印机干燥器设备可进一步包括在其上形成第一干燥单元和第二干燥单元的基板，其中基板可以是冷却基板，特别是流体冷却基板。

用于冷却基板的冷却流体可以是气体或液体，并且尤其可以包括水。

在示例中，基板包括印刷电路板。

可以使用半导体制造技术将第一干燥单元和第二干燥单元的多个第一能量发射元件和多个第二能量发射元件以及布线和电源印刷在印刷电路板上。

在示例中，打印机干燥器设备包括电供应第一干燥单元的第一组供电线和电供应第二干燥单元的第二组供电线。第二组供电线可以不同于第一组供电线。

第一组供电线和第二组供电线可以形成在冷却基板上，并且可以通过冷却流体冷却。

在示例中，第一组供电线包括第一输入线和第一输出线，其中第一输入线连接到串联连接的多个第一能量发射元件的第一端处的第一能量发射元件，并且第一输出线连接到串联连接的多个第一能量发射元件的第二端处的第二能量发射元件，其中第二端与第一端相对。

第二组供电线可以包括第二输入线和第二输出线，其中第二输入线连接到串联连接的多个第二能量发射元件的第一端处的第一能量发射元件，并且第二输出线连接到串联连接的多个第二能量发射元件的第二端处的第二能量发射元件，其中第二端与第一端相对。

第二输出线可以不同于第一输出线，并且特别是不与第一输出线电连接。第二输入线可以不同于第一输入线，并且特别是不与第一输入线电连接。

打印物质可以是打印流体，特别是打印油墨。

在示例中，多个第一能量发射元件用于通过蒸发干燥而使打印介质上的打印物质干燥；和/或多个第二能量发射元件用于通过蒸发干燥而使打印介质上的打印物质干燥。

多个第一能量发射元件可以包括发光二极管(led)，并且特别是紫外光(uv)发光二极管。

多个第二能量发射元件同样可以包括发光二极管(led)，并且特别是紫外光(uv)发光二极管。

第一干燥单元和/或第二干燥单元可以包括串联电连接的至少15个能量发射元件，并且特别是串联电连接的至少20个能量发射元件。

在示例中，多个第一能量发射元件在第一干燥单元中沿着第一行几何排列。第一行可以限定第一纵向方向。

类似地，多个第二能量发射元件可以在第一干燥单元中沿着第二行几何排列。第二行可以限定第二纵向方向。

在示例中，第一行和/或第二行每个包括串联电连接的至少15个能量发射元件，并且特别是串联电连接的至少20个能量发射元件。

打印机干燥器设备的示例可以包括沿着介质传输方向设置的两个以上的干燥器单元，诸如三个或四个干燥单元。

除了它们在打印机干燥器设备中的定位之外，这些其他干燥单元在技术设计和功能上与上述第一干燥单元和第二干燥单元可以是类似的或相同的。每一个其他干燥单元与沿着介质传输方向的其前驱物有关，如同上述第二干燥单元与第一干燥单元有关。

在示例中，打印机干燥器设备包括第三干燥单元，其中第三干燥单元包括多个第三能量发射元件，多个第三能量发射元件用于使打印介质上的打印物质干燥；其中第三干燥单元在打印介质的介质传输方向上设置在第二干燥单元的下游。多个第三能量发射元件可以在第三干燥单元中串联电连接，其中多个第三能量发射元件之中的至少一个能量发射元件不与多个第一能量发射元件之中的能量发射元件串联电连接，也不与多个第二能量发射元件之中的能量发射元件串联电连接。

在示例中，第三干燥单元沿着打印介质的介质传输方向与第一干燥单元和/或第二干燥单元对齐。

多个第三能量发射元件可以沿着介质传输方向沿第三纵向方向设置，其中第三纵向方向平行于第一纵向方向和/或第二纵向方向。

在示例中，多个第三能量发射元件可以沿着介质传输方向沿第三纵向方向设置，其中第三纵向方向与第一纵向方向和/或与第二纵向方向对齐。

第三纵向方向可以与第一纵向方向和/或与第二纵向方向重合。

在示例中，第三纵向方向与第一纵向方向和/或与第二纵向方向相差小于第三干燥单元的横向延伸的20％并且特别是小于10％。

在示例中，多个第三能量发射元件中的能量发射元件没有一个串联电连接到多个第一能量发射元件中的任何能量发射元件，也没有一个串联电连接到多个第二能量发射元件中的任何能量发射元件。

本公开进一步涉及一种用于将打印物质打印到沿着介质传输方向移动的打印介质上的打印系统，该打印系统包括具有上述一些或全部特征的打印机干燥器设备。

该打印系统可以进一步包括分配单元，以将打印物质分布到打印介质上，其中打印机干燥器设备在打印介质的介质传输方向上位于分配单元的下游。

本公开进一步涉及一种用于使打印介质上的打印物质干燥的方法，包括：通过多个第一能量发射元件来照射打印介质，并且通过在打印介质的介质传输方向上在多个第一能量发射元件下游的多个第二能量发射元件来照射打印介质，其中多个第一能量发射元件串联电连接，其中多个第二能量发射元件串联电连接，并且其中多个第二能量发射元件之中的至少一个能量发射元件不与多个第一能量发射元件之中的能量发射元件串联电连接。

在示例中，通过多个第一能量发射元件和/或通过多个第二能量发射元件照射打印介质是蒸发干燥。

在进一步的示例中，该方法进一步包括：通过在打印介质的介质传输方向上在多个第二能量发射元件下游的多个第三能量发射元件来照射打印介质，其中多个第三能量发射元件串联电连接，并且其中多个第三能量发射元件之中的至少一个能量发射元件不与多个第一能量发射元件之中的至少一个能量发射元件串联电连接，也不与多个第二能量发射元件之中的至少一个能量发射元件串联电连接。

对示例和附图的描述仅用于说明本公开，但不应理解为表示任何限制。本公开的范围应从所附权利要求中确定。