专利名称：用于基底重用的固体墨水除去的系统和方法
技术领域：
本公开涉及基底重用，尤其涉及用于基底重用的固体墨水除去的系统和方法。
背景技术：
纸代表了印刷的生命周期环境成本的很大一部分。纸(无论是来自回收材料还是 原生纸浆的)的实际制造，以及运输费用两者都对环境产生了很大的影响。许多办公文档 在其一生中要印刷很多次，并且是在它们印刷出来的那一天被回收。结果是，许多办公文档 在其一生中对环境带来了更多的影响。墨水、墨粉等可以从纸上除去。然而，传统的墨水除去技术包括纸的再制浆 (re-pulping)。也就是说，纸被切碎(shredded)、分离(disintegrated)或者用其它方式返 回成纸浆。添加凝结剂、致密剂等以使得纸浆中悬浮的墨水成块从而可以通过筛选、过滤、 清洗、沉降等除去。将墨水除去之后，剩余的纸浆才可以重使用(re-use)之前必须重新进 入造纸工艺。这种工艺通常是在远离使用位置的地方完成的，因此这个循环同时带来了往 返旅行的运输成本。
发明内容
本发明的一个实施方式包括用于从衬底上除去墨水的系统，其包括墨水分离器， 被配置为从该基底分离该墨水；以及基底传送器，被配置为向该墨水分离器提供该基底。本发明的另一个实施方式包括从衬底除去固体墨水的方法，其包括接收具有该固 体墨水的基底；从该基底机械分离该固体墨水；以及返回该基底。
图1是根据一个实施方式，用于从基底(substrate)除去墨水的系统的方框图。图2是根据另一个实施方式，用于从基底除去墨水的系统的方框图。图3是图1的墨水分离器的实施例。图4是图1的墨水分离器的另一个实施例。图5是图1的墨水分离器的另一个实施例。图6是图1的墨水分离器的另一个实施例。
具体实施例方式在一个实施方式中，人造基底可以用作印刷工艺的基底。这种人造基底的一个实 施例是以聚丙烯为基础的纸。尽管人造基底可能更耐用，然而人造基底可能有更低的墨水 粘着力。固体墨水可用于印刷工艺。这种固体墨水可用于高分辨率应用，产生高质量图像。 然而，固体墨水可能对基底有很差的粘着力。人造基底和固体墨水这种不受欢迎的低墨水 粘着特性可以结合起来带来有益的结果。例如，低粘着力允许墨水被除去。特别是，正如下面所述的，可以通过机械过程将墨水除去。如此，人造基底可以重使用。相应地，用户，尤其是办公环境中的用户，可以使用固体墨水在人造基底上打印资 料。可以依照要求使用文档。用完后，用户可以把文档放入一个系统中以除去墨水，而不是 将文档放入回收箱中。因此，在除去墨水后，人造基底可以重使用。可以减少上述的与纸的 运输和回收有关的各种成本，如果不是完全消除的话。尽管只描述了人造基底是合适的，然而也可以使用其它的基底。例如，合适的基底 会有更高的机械强度以允许多次重使用。然而，这不排除具有将应用限定到一次重使用的 机械性能的基底。通过减少一页每两次使用的回收负担，这种应用仍然可以减少影响。在 另一个实施例中，合适的基底可以对特定的墨水有更少的粘着力。因此，该墨水更容易被除 去。人造基底，比如聚丙烯基底包括这样的特征。在另一个实施例中，可以使用基本上不渗透墨水的基底。相应地，墨水不会透过该 基底的表面，因此可以减少粘着力，并且不会给该基底带来残留的颜色。正如将要在下面进 一步详细描述的，这种不渗透性，人造基底或其它能够减少墨水的粘着力的材料可以允许 纯机械地除去技术。图1是根据一个实施方式，用于从基底除去墨水的系统的方框图。该系统10包括 墨水分离器16和基底传送器14。墨水分离器16被配置为将墨水与基底12分离。在一个 实施方式中，墨水分离器16可以将墨水从基底12分离，以使基底基本上保持原样。也就是 说，在一个实施方式中，墨水分离器16可以分离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。墨水可以是对聚丙烯基底有 低粘着力的固体墨水。因为固体墨水对聚丙烯基底具有低粘着力，墨水可以在墨水分离器 16中被除去。墨水分离器16可以采取多种形式。在一个实施方式中，墨水分离器16被配置为 将墨水从基底机械分离。也就是说，墨水分离器16包括物理接触基底12和/或墨水的结 构以将墨水从基底12分离。例如，墨水分离器16可包括刮刀、刀锋、刷子、研磨轮等。在一个实施方式中，墨水分离器16可以包括刮刀以从基底12上基本上除去墨水。 然而，一些墨水可能仍然粘着于基底12。可以使用后续的刷或其它除去机制来基本上除去 墨水的剩余。在一个实施方式中，墨水分离器16可被配置为只用机械方式从基底12分离墨水。 这里所用的只用机械方式分离墨水包括只使用物理接触。也就是说，化学品、热、光等不用 于从基底12分离墨水。这不表示这些除了机械分离之外的技术不能在系统10之外应用到 基底12。例如，正如下面所要描述的，墨水可以使用不同的热程度、涂层等来减少该墨水对 基底12的附着力。在系统10中仍然只通过机械分离就可以从这样的基底12将墨水分离。基底传送器14被配置为将基底12提供到墨水分离器16。基底传送器14可以是任何种类的基底传送机构。例如，基底传送器14可以包括滚筒、带、喷气器、滚轮等。基底 传送器14可以以多种形式将基底12提供到墨水分离器16。例如，该基底传送器14可以提 供到基底12的张力从而基底12接触墨水分离器16。在另一个实施方式中，可以由滚筒施 加压力以将基底12保持到墨水分离器16。不管以何种方式将基底12提供到墨水分离器 16，然后基底传送器14将基底12传送到用户，整理基底12或者以其它方式准备该基底以进行后续的收集和重使用。在一个实施方式中，系统10包括扫描器18。扫描器18被置于墨水分离器16的出口后并被配置为分析基底20 (用虚线描绘)上剩余的墨水。尽管墨水分离器16被描述为 从基底12基本上除去墨水，然而一些墨水可能剩余。例如，墨水也许对基底12有更高的粘 着力，墨水分离器16可能需要维护，等。无论如何，扫描器18可被配置为监视基底20以分 析任何的剩余墨水。相应地，如果墨水没有充分地被从基底20除去，基底20可以被再次导向墨水分离 器16以进行后续的墨水除去。例如，基底传送器14可被配置为将该基底20引导到墨水分 离器16的进口，将基底20的方向反转穿过墨水分离器16，等。这种墨水分离和扫描可以重 复执行以实现期望程度的墨水除去。如果不能获得期望程度的墨水除去，扫描器可以使该 页被拒绝。系统10可以采用各种形式。例如，系统10可以是一个类似于碎纸机的独立系统。 槽可以接收具有墨水的基底。内部墨水分离器16除去该墨水并且收集箱存储处理过的基 底12。在另一个实施例中，系统10可以是印刷系统的一部分。例如，该印刷系统可以将特 定的基底12导向墨水分离器16。一旦墨水与基底12分离，基底12可以被引导向该印刷系 统可以访问的托盘以进行后续印刷。结果是，减少了印刷，尤其是办公印刷的生存期环境成本。与回收或原生基底的制 造相关的能量、排放、化学品等都可以被减少和/或消除。也就是说，使用系统10，基底12 可以就地处理以除去墨水并准备进行后续印刷。相反，基于纸的回收的方法可能包括运输 到纸生产设施、再制浆、墨水除去、处理为纸并运输会办公室。这种处理和运输可以被取消。图2是根据另一个实施方式，用于从基底除去墨水的系统的方框图。在此实施方 式中，系统30包括墨水收集器32，其被配置为收集从该基底除去的墨水。例如，墨水收集器 32可以包括刷、真空装置、喷气器等以将分离的墨水导向收集容器。在一个实施方式中，墨水分离器16可能不能将墨水从基底12完全分离。也就是 说，墨水收集器32可被配置为执行一些将该墨水从基底12的分离。换句话说，墨水分离器 16和墨水收集器32之间的墨水的分离和收集可以被结合起来和/或形成连续的处理。例 如，正如将要在下面进一步详细描述的，刀片可以将墨水从基底12部分除去。一些墨水可 能剩余，其附着于基底12然而已经被墨水分离器16弄松。墨水收集器32的刷和真空装置 可以基本上除去剩余的墨水并将其导向墨水容器33。在另一个实施方式中，在基底12的处理中可以使用溶剂。在此实施例中，溶剂施 加器34被配置为向基底12施加溶剂35。该溶剂可以减少墨水对基底12的粘着力，悬浮该 墨水以便更容易收集等。相应地，墨水可以更容易地从基底12除去。应该注意，尽管在上 面描述了只有机械分离而没有溶剂化学品等的实施方式中，然而其它的实施方式可以包括 这种附加物。而且，尽管溶剂施加器34被描述为在基底12进入墨水分离器16之前向基底12 施加溶剂35，然而溶剂施加器34可以被置于其它位置。例如，溶剂施加器34可以在墨水分 离器16内侧并被配置为向刀锋、刮刀等施加溶剂35。图3是图1的墨水分离器的实施例。在此实施方式中，墨水分离器16包括刀锋 42。正如要在下面进一步详细描述的，刀锋42可以包括单一固定刀锋。在此实施方式中，刀锋42包括多个单独的牙44。刀锋42可以是被配置为沿方向43旋转的旋转刀锋。牙44 可以沿刀锋42以螺旋状图案配置。该刀锋42可以相对于基底传送器14设置以便刀锋42可以将墨水从基底12分离。 在一个实施方式中，基底传送器14可以定位基底14以便刀锋42接触该基底。结果是，刀 锋42可以除去基底12上的墨水。
然而，在另一个实施方式中，刀锋42不必接触基底12。例如，如上所述，固体墨水 可能对人造基底有很差的粘着力。相应地，刀锋42可以被置为接触墨水40，然而由于墨水 40对基底12的较低的附着力以及墨水40的内部粘着，墨水40可以被拉离基底12。尽管描述了特定的牙图案和旋转方向，然而也可以使用其它的牙图案和旋转方 向。例如，刀锋42可以以与方向43相反的方向旋转。在另一个实施例中，牙44可以沿着 刀锋42纵向延伸。在一个实施方式中，根据基底12的硬度选择刀锋42的硬度。例如，可以选择具有 大于基底12的硬度的刀锋材料。结果是，如果刀锋42接触基底12，该接触会对基底12有 较小的影响。另外，该刀锋可以有大于基底12上的墨水的硬度。结果是，墨水40可以变形 并从基底12分离，同时刀锋42基本上保持原样。尽管已经相对于墨水40和基底12举例描述了刀锋42的硬度，然而这种相对硬度 不局限于刀锋。在墨水除去过程中接触墨水40和基底12的任何结构都可以有这种硬度特 性。例如，用于除去墨水的刷的毛可以是由具有这种硬度的材料形成的。图4是图1的墨水分离器的另一个实施例。在此实施方式中，墨水分离器16的刀 锋50被设置以便基底传送器14可以使基底12与该刀锋接触。当基底12由基底传送器14 移动时，刀锋50接触墨水40并将其从基底12分离。图5是图1的墨水分离器的另一个实施例。如上所述，刀锋50可用于将墨水40 从基底12分离。然而，刀锋50可以这样设置于墨水分离器16中从而它除去基底12的一 部分。例如，当基底12穿过该刀锋时，部分70被切掉。在一个实施方式中，压力控制器可 以控制刀锋50和基底传送器14之间的压力。例如，滚筒72可被配置为向基底12施加压 力。压力控制器可以采取各种形式。例如，压力控制器可以包括压力传感器、致动器、 反馈控制器等等，其调节刀锋50的压力。在另一个实施方式中，压力控制器可以包括施加 特定压力的弹簧加载机构，而没有这种反馈或监控。如上所述，固体墨水对人造基底可具有较低的粘着力并可以被除去。然而，基底12 可以印有对该基底有更高的粘着力的其它墨水或材料。例如，用户可能用笔在基底12上做 笔记。这种墨水可能比以蜡为基础的墨水更加粘着于基底12。机械技术，比如如上所述的 刀锋、刷等可能不能除去来自笔的墨水。相应地，当从该基底上分离墨水时，刀锋50也会除 去基底12的一部分。尽管这可能限制基底12的生存期，然而否则可能留在基底12上的墨 水、印记、外物等可以被除去，使该基底准备好可以重使用。图6是图1的墨水分离器的另一个实施例。图6的墨水分离器包括超声波清洁器 61。基底传送器14被配置为将基底12传送到包含流体60的容器63中。尽管图6中描绘 了整个基底都浸没在流体60中，然而基底12的至少一部分浸没在流体60中。超声波清洁器61包括超声波源62。超声波源62被配置为放射穿透流体60的超声波振动64。超声波振动64将墨水40从基底12分离并使其作为微粒66悬浮在流体60 中。然后可以从超声波清洁器61除去基底12，将微粒66留下来。 尽管描述了从基底除去墨水的墨水分离器16的一些特定技术和结构，然而，这些 技术、结构等可以结合起来。例如，超声波清洁器61可以与旋转刀锋42结合起来。这些技术和结构的任意结合都是可能的。
权利要求
一种用于从基底除去墨水的系统，包含墨水分离器，被配置为从该基底分离该墨水；以及基底传送器，被配置为向该墨水分离器提供该基底。
2.根据权利要求1所述的系统，其中该墨水分离器被配置为从该基底机械分离该墨水。
3.根据权利要求1所述的系统，其中该墨水分离器包含置于该墨水分离器中的刀锋以 除去该基底的一部分。
4.根据权利要求1所述的系统，进一步包含墨水收集器，该墨水收集器被配置为收集 从该基底除去的墨水。
5.根据权利要求1所述的系统，进一步包含扫描器，该扫描器被置于该墨水分离器的 出口后并被配置为分析该基底上剩余的墨水。
全文摘要
用于从基底除去墨水的系统。该系统包括被配置为从该基底除去墨水的墨水分离器；以及被配置为向该墨水分离器提供该基底的基底传送器。相应地，该墨水可以从该基底除去从而该基底可以被重使用。
文档编号B44D3/16GK101837352SQ20101015074
公开日2010年9月22日 申请日期2010年3月15日 优先权日2009年3月13日
发明者艾瑞克·J·施瑞德 申请人:帕洛阿尔托研究中心公司