油墨罐擋體的製作方法
2023-06-04 17:10:01
專利名稱：油墨罐擋體的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種將油墨加到底幅上的設備。更具體地說，本發明涉及一種在其油墨罐中裝有一個用來減緩流體運動的擋體的印刷設備。
油墨可以在消費品上構成令人喜愛的美麗圖案，從而使消費品的銷售量提高。把油墨塗印在紙幅一類底幅上的工藝是眾所周知的。
一種將油墨塗印到底幅上的現有設備，它包括一個貯墨器或油墨罐以及一個以可旋轉的方式安裝在支架上的圓柱形輥。該輥的一部分浸入罐內的油墨中。該油墨罐可以與大氣相通，也可以是密封和加壓式的。
當該輥轉動時，輥面即沾上罐中的油墨，供隨後轉印到底幅上之用。這種部分浸入的圓柱形輥可以是一種阿尼洛克斯(anilox)輥，輥面上蝕刻出格柵，以增強把油墨從罐中轉動出來的能力。該阿尼洛克斯輥與印版滾筒之間有一個輥隙。從阿尼洛克斯輥轉移到印版滾筒上的油墨，即可塗印到從該印版滾筒與壓印滾筒之間通過的底幅上。
上述這種印刷設備已在惠準的美國專利「一種用來將油墨塗印到底幅上的設備」中公開，其專利申請號為07/917528，頒布批號為J48，1992，7，17提交，申請人為Leopardi。該申請已綜合於本文中作為參考，用以說明油墨罐與阿尼洛克斯輥的組合裝置。
一般地說，為了降低印製好底幅的產品單位成本以提供一種價格上有競爭力的商品，人們希望印刷設備在高速下運轉。但是，提高印刷設備的運轉速度將會使轉移到阿尼洛克斯輥上的油墨發生不合要求的變化，這種變動又將使紙幅上油墨圖案的清晰度與亮度跟著發生變化，最終導致圖案外觀的質量降低。
上述這種變化，一般認為至少部分原因是由於阿尼洛克斯輥將能量與空氣引入到罐中的油墨內所造成的。當阿尼洛克斯輥在油墨罐中轉動時，能量便從該輥的表面傳遞到罐內的油墨中，而這種傳至油墨中的能量隨著輥的轉速提高而增大。
傳輸到油墨中的上述能量將在罐內形成大規模的紊流。因阿尼洛克斯輥轉動造成的紊流初始時主要存在於與該輥轉動方向相對應的印機的縱向中。該油墨流會在碰到罐壁時轉向，使大規模紊流沿著阿尼洛克斯輥的長度導引到印機橫向，該橫向通常與上述輥的轉動軸線平行。
轉動中的阿尼洛克斯輥還會將空氣附面層帶到它的表面上。該空氣附面層會被帶入到罐內油墨中，特別是當罐與大氣相通時。裹入到油墨中的空氣量還會隨阿尼洛克斯輥轉速的加大而增多。所裹入的空氣將使油墨產生討厭的泡沫，它將阻礙油墨進入輥面上的格柵中。
這種被裹入的空氣與油墨中的紊流相結合，將沿著阿尼洛克斯輥的長度方向形成油墨的行波，這種行波的波谷將沿著輥的長度方向造成不均勻的墨跡，從而使印成的底幅上形成的圖案質量降低。
使上述阿尼洛克斯輥引起的油墨流動能量耗散掉的一種已知方法是在罐中設置一系列平行的壁或板。這種擋板的例子已公開於美國專利2276662號(Matuschke，1942，3，17頒布)、美國專利4138333號(Navi，1979，6，19頒布)、美國專利4373443號(Matalia等，1983，2，15頒布)以及美國專利4497250號(Dressler，1985，2，5頒布)中。這類擋板頗有不利，因為它們把罐分成了若干個隔間，有礙罐內油墨的正常混合或循環。油墨的不良循環會使油墨性質發生不希望有的變化，例如加大油墨的粘度等，結果導致印在底幅上圖案的亮度出現差異。
此外，上述擋板會阻撓油墨在垂直於擋板方向上的流動，但卻允許沿平行於擋板的方向上的自由流動。這樣，在擋板的平行方向上就幾乎沒有或完全沒有使油墨流的能量耗散。
使這種輥造成的油墨流能量耗散的另一種已知方法，包括把若干個襯墊充填到油墨罐中。每塊襯墊包括由一支或多支塑料繩構成的三維網狀件。這類網狀件的一個例子便是一種擦洗墊，例如可從伊利諾州芝加哥市Miles公司購得的一種TuffyDishwashingPads。這種塑料網墊能夠簡便地設定於油墨罐中，或支承在其周邊延伸到油墨罐的長、寬、高度上的網籠中。
上述的襯墊能有效地耗散阿尼洛克斯輥轉動所造成的油墨流，但是它們卻妨礙油墨在罐中充分地循環，從而改變了油墨的正常特性，使底幅上印製圖案的亮度發生變化。這種不充分的循環據認為至少部分是由於上述襯墊件的緻密結構所致。這類襯墊的表面積對體積的比約為5.9cm2/cm3(15英寸2/英寸3)的，這裡的表面積是指塑料繩的表面積，而體積則指由襯墊件周邊所封圍成的體積。此體積包括塑料繩所佔體積以及各塑料繩之間的油墨所佔的體積。
上述表面積對體積比是衡量阻擋件緩衝作用的指標。流動能量隨著油墨流過某一表面而發生耗散，因而提高阻擋件的表面積對體積的比值就能加大流動能量的耗散。要是在把這種襯墊裝入罐中時加以壓縮，就能提高上述比值和限制流動。這樣，塑料繩之間的空隙大小(以及由此引起對流過襯墊時的限制量大小)，就可根據裝入罐內的襯墊件數量以及它們在罐中的充填方式來改變。
上述襯墊件的緻密結構還會引起紙纖維或其它油墨中的雜質在其中堵塞，這種堵塞將進一步減弱油墨的循環。因此襯墊件必須經常清洗或更換，而每次這樣做時就必須停機，造成生產損失。
這類襯墊件還因其所限制的流動在任何方向上基本相同而帶來不良後果。油墨罐可以在罐底設置一油墨入口。在這種罐中，人們希望從此入口到阿尼洛克斯輥的垂直流動受限制較少，同時希望能限制印刷機縱向與橫向上的流動，以耗散掉因阿尼洛克斯輥轉動而產生的油墨流動能量。
為此，本發明的一個目的在於提供一種帶擋體的印刷設備，該擋體上裝有許多限流件，它們可以耗散油墨罐中的流動能量，同時又允許油墨在罐中循環。
本發明的另一個目的在於提供這樣一種擋體，它能阻止油墨沿印刷機縱向與橫向直接流過擋體，但是允許油墨在限流件之間沿印刷機縱向和橫向作循環流動。本發明的第三個目的是提供這樣的擋體，它對印刷機縱向與橫向上的流動所作的限制，顯著地大於與以上兩個方向相垂直的方向上的流動所作的限制。
本發明涉及一種用來將油墨印到紙幅一類的底幅上的設備。該設備有一個裝油墨的罐和一個支承成能繞自身軸線轉動，使之能部分浸入罐內油墨中的輥。該設備還包括一個用來耗散罐中油墨的流動能量的擋體。
上述擋體包括一系列浸入罐中的限流件。這一系列限流件沿相互垂直的第一與第二方向延伸。每個限流件沿上述相互垂直的第一與第二方向與相鄰限流件相距一個預定間距。該相互垂直的第一與第二方向可以與印機的縱向和橫向相對應。
在本發明的一個實施例中，各限流件均含有一硬毛簇。在另一個實施例中，各限流件都包括單個栓。這些限流件大致平行，而各個限流件則從一個第一固定端延伸至很靠近上述輥子的第二自由端，且最好延伸至油墨罐的深處。在本發明的一個最佳實施例中，這些限流件呈交錯排列，以防在印機縱向與橫向上有油墨直接流過擋體。
儘管本說明書的權利要求書中具體指出和明確提出了本發明的專利範圍，但我們確信通過結合下述附圖對本發明所作的說明將有助於對本發明的更好理解。在這些附圖中，相同的零件標以相同的參考號數。
圖1是本發明印刷設備的示意性側視圖;
圖2是圖1中設備的橫剖面圖，本圖更清楚地顯示了位於油墨罐中的擋體結構;
圖3是圖2中所示擋體的示意性平面圖;
圖4是圖2中擋體放大的示意性局部平面圖，本圖示明了一系列交錯排列的限流件，這些限流件用來限制油墨在由印刷機縱向與橫向所界定的平面中的任何方向上直接流過擋板;
圖5是圖2所示擋體的示意性局部橫剖面圖，經部分切除，其中擋體的限流件包括一系列互相平行的單個栓;
圖6是圖2所示擋體的示意性局部橫剖面圖，經部分切除，其中擋體的限流件包括一系列互相平行的硬毛簇;而圖7是圖2中擋體經放大後的示意性局部平面圖，本圖示出了一系列沿兩側對稱錯開的限流件。
圖1示出了本發明印刷設備20，它包括一個存放一定量油墨24的罐22，一個位於罐22中的擋體100，以及一個支承成可繞水平軸線225轉動的輥25。輥25部分地浸入罐22的油墨24中，該輥可以是一種具有一蝕刻表面226的阿尼洛克斯(anilox)輥25。罐22可安裝在一或多個液壓缸42上，以便使罐22相對於輥25上升和下降。該印刷設備20還可包括一個印版滾筒38和一個壓印滾筒40。
阿尼洛克斯輥25與印版滾筒38為平行接觸關係。當輥25依圖1中箭頭228指向轉動時，罐22中的一部分油墨24即為輥25的表面226所攜帶，以便轉移到印版滾筒38上。印版滾筒38可與壓印滾筒40平行並且位置相鄰。一個紙幅之類的底幅23可以在上述兩滾筒之間形成的輥隙中通過。油墨24即按印版滾筒38上的圖案印製到底幅23上。阿尼洛克斯輥25與印版滾筒38相配合，即可從罐22中取出一部分油墨來印塗到底幅23上。
圖1雖然僅僅示出了一個罐22、一個擋體100、一個阿尼洛克斯輥25與一個印版滾筒38。但仍可以在底幅23上印製許多不同的圖案，例如許多不同的彩色圖案。應該了解，可以在中央的壓印滾筒40的周圍設置許多組件，每一組件應包括一個帶擋體100的罐22、一個阿尼洛克斯輥25以及一個印版滾筒38。每個組件可將一種不同的顏色與圖案印製到底幅23上。也可使用另一種方式，即不用中央壓印滾筒，而用串聯設置的多臺印刷設備20來在底幅23上印製多重顏色。
讓我們參考圖2來更詳細地考察設備20中的零件，罐22構成一個容納油墨24的容器，它應由不會腐蝕或浸瀝出汙染物到油墨24中的材料製成，並且最好是由不鏽鋼或玻璃鋼板製成。
罐22的第一邊界可由一刮片26界定。該刮片26在其近邊處被牢固夾緊，同時它有一個向外延伸而與輥25相接觸的遠邊28，它可以在油墨24受壓時防止其從罐22中漏出，並能從輥25的表面226適當地擦除油墨。刮片26應在其遠邊28相對於輥25的切線保持一定角度關係，此夾角大致可取為30°～35°。
罐22的第二邊界則可用一坎片30界定。坎片30相對於輥25轉動方向228處在刮片26的上遊側。此坎片30在其近邊處被夾緊，而其遠邊32則延伸到與輥25的表面226相鄰近處。坎片30的遠邊32與輥25的表面226在徑向約有1.5至約2.3mm(0.060至0.090英寸)的間距距離，並為坎片30的頂部。如圖所示遠邊32可取斜坡形，以減少會堆積紙纖維或其它碎屑的水平表面積。
坎片30的遠邊32在高度上應超過刮片26的遠邊28，以便使油墨24能相對於輥25保持一恆定的靜壓頭。上述遠邊32與28二者間的高度差可取為約2.5～15cm(1至6英寸)。
坎片30的遠邊32與輥25的表面226間的徑向間隙，形成了一個孔口34，油墨24可通過該孔口從罐22流入溢流通道27中。當把油墨24加入到罐22中時，未被輸送到輥25上的那部分油墨24就能如圖2中箭頭33所示，流過坎片30的頂部並從罐22中流出。這一過程得以有控制地從罐22中除去未被輸送到底幅23上的油墨24。上述溢流通道27可以與大氣通連。
罐22的第三邊界則是由一大致水平的罐底面52界定。該底面52上有可給罐22供應油墨24的若干供應通道(圖中未示出)。經溢流通道27排出的油墨24可以通過底面52上的油墨供應通道，重新循環進入罐22中。罐22的第四邊界則由浸入油墨24中的輥25的部分表面226所界定。
罐22的端部是由周知技術中那種通常的接觸密封形式來界定。可以根據Stone的美國專利4581995號(1986，4，15頒布)的原理作出合適的密封，該項專利已綜合於本文中作為參考，用來說明適合的端部密封結構。
罐22的容積可以較小，例如約7.6～23升(2至6加侖)。罐22在阿尼洛克斯輥25的軸線225方向上的長度與罐22的橫剖面積相比，可以是很長的，因而只需用較少量的油墨就能浸塗輥25的全部長度。罐22的長度約為254cm(約100英寸)，寬度W(圖2)約為16.5～17.8cm(約6.5～7英寸)，而它在罐22的寬度方向上的深度是不等的，可從輥25下止點位置處約2.2cm(0.86英寸)的最小深度變化為坎片30處約7.6cm(約3.0英寸)的深度。
印刷設備20還可包括一給罐22供應油墨24的油墨供給裝置(未示出)。適用的一種油墨供應裝置可以包括一臺泵(例如一種正排量泵)，它可通過罐22底面52中的油墨供應通道，連續地向罐22供應油墨。這種油墨供應裝置應能以每0.5至6分鐘一次的速率完全充滿罐22的容積。對於上述罐22，該油墨供應裝置能以每分鐘約7.6～38升(2～10加侖/分)的速率向罐22供應油墨。
油墨24是能以預定圖案塗印到底幅23上的任何液體合成料。此處的「預定圖案」是指將油墨24塗印到底幅23上符合要求的任意的(但非隨機的)陣列形式，包括從一個個的小點直至對底幅23整個表面上進行塗印的各種組合圖案。這裡的「油墨」是指任何能塗印到底幅23上並能保留住的任何液體合成料(當然，油墨的一些成分是可以揮發掉的)。油墨24可以是(但並非必須是)肉眼可見的。
油墨24可以是具有消泡劑的那種苯胺印刷型油墨，用以防止從輥25附面層裹入空氣後而使油墨不能完全地塗布在輥25上，同時避免使所要求的圖案產生條紋或褪色。油墨24的動力粘度用2號Shell杯測定約在14～22秒的範圍內。油墨24可以是水基的，它的顏料粒度為約5～25微米。合用的一種油墨24可向新澤西州Fortlee的Sun化學試劑公司的通用印刷油墨分公司購到，它是一種水基毛巾油墨(towelink)。
輥25是設備20中用來從罐22取出油墨24，並以計量方式印塗到底幅23上的一個部件。輥25一般為圓柱形，也可以是一種阿尼洛克斯輥25，它的表面226上有許多小槽以便從罐22中取出油墨24。該輥25應具有陶瓷塗層的表面光潔度，由雷射刻劃出至少約40道槽/cm(100道槽/英寸)，各槽的最小深度約10微米。輥25有一條通過其任何橫剖面中心的軸線225，並可繞此軸線225轉動。對於上述的罐22來說，輥25的直徑約為38.3cm(15.1英寸)。
輥25部分地浸入罐22中的油墨24裡。這作所謂的「部分浸入」是指在任何一瞬間，輥25的表面226隻有一部分為油墨24所浸溼，一部分則與大氣接觸。表面226被浸溼的那部分，按輥25的轉動方向228度量，處在坎片30與刮片26中間。
參看圖2～4，擋體100位於罐22內，它可支承在罐22的底面52上。該擋體100可以簡單地放在底面52上，也可以連接到罐22上，比如用螺栓緊固到底面52上。
擋體100包括一系列浸入罐22的油墨24中的限流件120。限流件120能如圖2所示從一擋體基座102上延伸出。此基座102最好延伸到罐22的全長與全寬，它既可由單個零件組成，也可如圖3所示由許多相互鄰接的零件112組成。底座102上有一個或多個穿過它的油墨供應孔198，以便油墨供應裝置通過該孔給罐22供應油墨。擋體底座102可以由包括(但不限於)塑料與金屬在內的任何適當材料製成。在本發明的一實施例中，擋體100由一種包括聚氯乙烯材料製成的擋體底座102。
如圖3與4所示，這一系列限流件120是沿著相互垂直的第一與第二方向延伸的。每個限流件120都在這樣一個方向上延伸，該方向在相互垂直的第三方向上有一個向量分量。具體地說，這一列限流件120能沿印機的縱向(圖2-4中的MD)和橫向(圖3-4中的CD)延伸，而各個限流件120則能在這樣一個方向延伸，此方向有一個與上述印機縱向和橫向相垂直的向量分量。該印機縱向在浸入罐22的油墨24中的表面226的最低點處，與輥25的轉動方向228相切。該印機的橫向與輥25的軸線225基本上平行。
每個限流件120在上述相互垂直的第一與第二印機方向上，與相鄰的限流件120有一預定的間距。此種「預定間距」是指在將擋體100放入罐22之前就設定的，並且兩個相鄰限流件120之間的間距在設備20的運行過程中不會改變。兩個相鄰的限流件是指倘若有一根假想的直線能通過這兩個限流件的中心之間時，此直線將不會與第三個限流件相交。
參看圖7，限流件120與相鄰的限流件120在印機縱向的間距為106，而在橫向的間距為108。每個限流件120在印機縱向與橫向都同一個或一個以上的相鄰限流件120留有間距。與那種將阻止油墨在印機縱向或橫向兩者之一的方向上流動的板狀阻擋件相比，本發明限流件120的這種陣列則可允許油墨在上述兩個方向上作循環流動。
限流件120的陣列應基本上延伸到罐22的全長與全寬W，以防止在罐22中的任何部分的油墨24中形成大規模紊流和產生波動。限流件120還應延伸到罐22的全深，以防止在擋體100與底面52之間或在擋體100與輥25之間形成大規模紊流和產生波動。
限流件120應有一縱橫比接近於1的橫剖面積，此橫剖面的縱橫比可以定義為限流件120在印機橫向上的寬度與它在印機縱向上的寬度之比(應根據與限流件120長度方向相垂直時，在這兩個方向上的測量結果)。具有大縱橫比的限流件120將具有沿印機橫向上延伸的板件特徵。同樣，具有小縱橫比的限流件120將具有沿印機縱向延伸的板件的特徵。限流件120的縱橫比應在0.5與2.0之間，較理想的是在0.75與1.25之間，而最好是接近於1.0。能提供接近於1.0的縱橫比的橫剖面形狀包括(但不限於)圓形與方形。圖2-7中所示出的限流件一般均為圓形的橫剖面。
把限流件120定位在印機縱向和橫向，對於擋體100的正常工作是很重要的。因輥25轉動而產生的油墨24的流動能，初始時為印機縱向，與輥25的轉動方向相對應。該流動能可因罐22的幾何形狀而重新取向，使得油墨24中的大規模紊流沿印機的橫向流動。在橫向的這種流動能將沿著輥25的長度方向造成前面提到的波動。最好這樣來放置限流件120，使它們按相隔開的一定間隔，重新導引油墨流的方向，由此來耗散由輥25引起的油墨流動能。
因此一限流件120最好取交錯排列方式，以防止在印機的縱向和橫向有油墨直接流過擋體100。油墨在印機縱向上通過擋體100的直接流動是指油墨流過擋體100與罐22的整個寬度，而不轉向到橫向上的流動。這種流動的一個實際例子將是一種直線形式，或者是通過擋體100與罐22的寬度的油墨24的可視線流。油墨在橫向上通過擋體100的直接流動是指，油墨流過擋體100與罐22整個長度而不轉向到印機縱向上的流動。
圖7示出的限流件120在印機縱向與橫向呈雙側交錯排列。在印機縱向上的流動轉向到印機橫向的流動，如箭頭116所示;而在印機橫向上的流動則轉向到沿印機縱向流動，如箭頭118所示。圖7中的限流件120的陣列可使輥25轉動引起的流動能耗散，並允許油墨24在印機縱向與橫向兩個方向上循環。圖7所示陣列的缺點是通過擋體100長度或寬度方向的直接流動，也能夠沿對角線發生，如流線114所示。沿流線114方向的流動不會為圖7中限流件120而改向。
圖4示出了限流件120的一種較佳陣列，它呈交錯排列形式，它可以防止位於由印機縱向與橫向所確定的平面上的任何一條直線上，有直接流動通過擋板100的長度或寬度。這些限流件120排列成第一與第二種重複式圖案132與134。圖案132與134在印機橫向上交替出現。圖案132中的限流件120以空心圓標明，而圖案134中的限流件則在空心圓上加一個十字形標明。
圖案132與134大體上相同，各圖案134與相鄰圖案132在與印機縱向相平行的方向上錯開一個間距X，而在與印機橫向相平行的方向上錯開一個間距y。每個圖案132與134均有一系列成對的限流件120。這種成對限流件120在圖4中以標號136標明。每對136限流件在印機橫向上排成一直線，並同相鄰的136在平行於印機縱向的方向上隔開一個間距C，在平行於印機橫向的方向上隔開一個間距D。對每隔開一對的限流件136而言，間距D的錯開方向相反，從而使得圖案132與134沿印機縱向基本上遍布到擋體100的整個寬度上。間距C大於間距X，大約是X的兩倍。間距D小於間距Y，大約是Y的1/4。間距X與D則可以近似相等。以上間距C、D、X與Y都是從限流件120的橫剖面的中心測量的。在另一實施例中，圖4所示限流件的排列形式能在印機縱向與橫向所確定的平面中旋轉。例如，可將圖4所示限流件120的排列方式旋轉90°，使得間距X與C是沿平行於印機橫向的方向上測量，而間距Y與D是沿平行於印機縱向的方向上測量。
在一較佳實施例中，限流件120的橫剖面寬度，在印機縱向與橫向上近似於間距X與D。例如，在一實施例中，此種限流件可具有其直徑約為0.48cm(0.1875英寸)～0.635cm(0.25英寸)的圓形橫剖面。間距X與D約為0.635cm(0.25英寸)。間距Y約為2.54cm(1.0英寸)而間距C約為1.27cm(0.5英寸)。
參看圖5，限流件120包括許多大致相平行的單個栓160。栓160最好由對於油墨顆粒不具有高親和性的材料模壓成形。適合用來製成栓160的材料的實際例子，包括(但不限於)聚丙烯與縮醛樹脂。合用的縮醛樹脂可從以下部門購得德拉瓦州，Wilmington市，杜邦聯合工程聚合物集團公司(DupontCorporationengineeringPolymersGroup)，商品名Delrin;新澤西州，Chatham市，HoechstCelanese公司(商品名Celcon)。
每個栓160從第一固定端162延伸至很接近輥25表面226的第二自由端166。栓160沿著基本上與印機縱向和橫向相垂直的方向上延伸。這裡所謂「很接近」是指端部166與表面226之間隔開一個不超過1.27cm(0.5英寸)，最好是不超過0.635cm(0.25英寸)的徑向間隙G。「很接近」還包括這樣的情況，即栓160的端部166可與表面226作輕度接觸，雖然可以認識到這種輕度接觸會損害表面226或栓160，但由於輥25的連續轉動所產生的磨損將會消除這種接觸。一般地說，最好使間隙G儘可能小，以消除於間隙G中形成波動的可能性。
徑向間隙G可以通過改變栓160的長度來保持，栓160的長度應取為罐22寬度(w)位置的函數，如圖5所示。另外，各個栓160也可具有相同的長度，而把擋體底座102或底面52製成與輥25的曲率相適應的圓形輪廓。
通常，栓160為圓柱形，它從擋體底座102上的孔170中伸出。孔170可以具有埋頭孔172，該孔用來安裝栓的固定端162的擴大部分164。支持板104(它可以包括一塊不鏽鋼板)固定在擋體底座102的底面上，以便將各個栓160保持在各自的對應孔170中。
栓160最好採取圖4所示的布置形式，用以阻止沿印機縱向與橫向所確定的平面上的任何直線的直接流動。具有圖4中上面已經敘述過的間隔時，栓160可以具有至少為0.48cm(0.1875英寸)，最好至少是0.635cm(0.25英寸)的直徑。這樣設定的栓160的尺寸與間隔可以提供至少是0.87cm2/cm3(2.2英寸2/英寸3)的表面積對體積之比，此處的表面積是伸出到底座102上方的這部分栓160的表面積，而體積是栓160以及各個栓160之間的油墨24所佔有的體積之和。
這種互相平行的栓160的陣列有利於沿著印機縱向與橫向提供較高的限流值，而在垂直於此兩方向的方向上給出較低的限流值。這列互相平行的栓160通過沿著印機縱向與橫向兩個方向變更流向，而在這兩個方向上給出較高的限流值，從而耗散了因輥25轉動而產生的流動能。相反，這列相互平行的栓160由於不改變沿著垂直於上述兩方向的Z方向(見圖5)上的油墨流向，而在Z方向上提供了比較不受限制的流動。因此，通過底面52上的油墨供應通道進入罐22中的油墨24，便能具有一通向輥25的表面226的比較不受限制的流動通道。
這列互相平行的栓160還提供了一種只需作最低限度維護的擋體100。栓160的圓滑而不間斷的圓柱面與圓形的自由端166，是不會鉤住或掛上紙纖維一類碎屑的。因此，印刷設備20就能在要求清洗擋體100之前運行較長一段時間。在需作清洗時，可用軟管與水對栓160進行噴洗。
參看圖6所示的另一實施例，限流件120可以包括一批大致平行的硬毛簇180。每一硬毛簇180包括許多支硬毛182。這類硬毛182最好用對油墨顆粒不具有高度親和性的聚丙烯之類材料製成。
各個硬毛簇180都從第一固定端184延伸到與輥25表面226很接近的第二自由端186。所謂「很接近」是指自由端186與表面226之間的徑向間隙G不超過1.27cm(0.5英寸)，最好不超過0.635cm(0.25英寸)。此「很接近」一詞還包括這樣的情況，即硬毛簇180的自由端186可與表面226輕度接觸，雖然可以認識到，這種輕度接觸會損傷表面226或硬毛簇180，但由於輥25的連續轉動產生的磨損而消除這種接觸。一般地說，最好使間隙G儘可能小，以消除在間隙G中形成波動的可能性。
徑向間隙G可以通過改變硬毛簇180的長度來保持，硬毛簇180的長度應取為罐22寬度(w)位置的函數，如圖6所示。另外，硬毛簇180也可具有相同的長度，而把擋體底座102或底面52製成與輥25曲率相適應的圓形輪廓。
硬毛簇180最好排列成圖4所示形式，用以阻止沿印機縱向與橫向所確定平面上任何直線的直接流動。硬毛簇180一般為圓形橫剖面，在鄰接擋體底座102處測量時，它的直徑約為0.48cm(0.1875英寸)。
在本發明的一個實施例中，各硬毛簇180平均約包含55支硬毛182，各支硬毛180則取直徑約0.051cm(0.020英寸)的大致圓形剖面。硬毛簇180可排成圖4所示圖案，其間距則為上面對照圖4所述。這樣設定的硬毛簇180的尺寸與間隔，可以提供約4.5cm2/cm3(11.5英寸2/英寸3)的表面積對體積之比，此處的表面積是伸出到底座102上方的這部分硬毛182的表面積，體積則是硬毛簇180與各硬毛簇180之間的油墨24以及各硬毛182之間的油墨24所佔體積之和。
在第二實施例中，各硬毛簇180平均包括約35支硬毛182，各個硬毛大致呈矩形的橫剖面，約0.051cm(0.020英寸)寬和0.076cm(0.030英寸)厚。硬毛簇180可以排列成圖4所示形式，並採取上面圖4中已經敘述過的間隔，這樣設定的硬毛簇180的尺寸與間隔，可以提供了約4.3cm2/cm3(11.0英寸2/英寸3)的表面積對體積之比，此處的表面積乃是伸出到底座102上方的這部分硬毛182的表面積，而體積則是硬毛簇180與各硬毛簇180之間的油墨24以及各硬毛182之間的油墨24所佔體積之和。
不拘理論所限，據信，某種特定擋體的有效性和它所能合理阻擋油墨流動的數量將是下述許多個因素的函數，例如罐22的幾何形狀、輥25的轉速、底幅23上印製圖案的亮度以及油墨24的粘度等。對於前面已經敘述的罐22和油墨粘度按2號Shell杯測定時約為16秒的具體情況而言，用圖2-6中所示的擋體100可允許輥25的速度在超過約490m/min(1600英尺/min)時，尚不會有大量的油墨流量變化。
儘管上面已然闡述了本發明的若干具體實施例，但在不違背本發明的精神與範圍的前提下，可以對本發明作出各種變動與修改。後附的權利要求書可用來概括所有這類變動與改動。
權利要求
1.一種用來將油墨印塗到底幅上的設備，該設備包括一個裝有油墨的罐；一個支承成可繞自身軸線轉動的輥，該輥部分地浸入上述罐的油墨中並且具有一個用來從該罐中輸運出油墨的輥面；以及一個包括有一系列至少是部分地浸入該罐內油墨中的限流件的擋體，這一系列限流件沿第一與第二相互垂直的方向延伸，每個限流件沿此第一與第二相互垂直的方向距與其相鄰的限流件都有一預定間距，每個限流件都是從一固定端延伸到一個與上述輥面很接近的自由端，而且每個限流件是在這樣一個方向上延伸，該方向在第三個相互垂直的方向上有一向量分量。
2.如權利要求1中所述的設備，其特徵在於每個限流件包括一硬毛簇。
3.如權利要求1中所述的設備，特徵在於每個限流件包括一根栓。
4.如權利要求1中所述的設備，其特徵在於限流件被交錯排列成可防止在對應於上述輥轉動方向的印機縱向上有通過該擋體的直接流動。
5.如權利要求1中所述的設備，其特徵在於限流件被交錯排列成可防止在基本上平行於該輥軸線的印機橫向上有通過該擋體的直接流動。
6.如權利要求4中所述的設備，其特徵在於限流件被交錯排列成可防止在基本上平行於該輥軸線的印機橫向上有通過該擋體的直接流動。
7.如權利要求6中所述的設備，其特徵在於限流件被交錯排列成可防止在由上述印機縱向與橫向確定的平面內的任何直線上有通過該擋體的直接流動。
8.如權利要求7中所述的設備，它的限流器在沿上述印機橫向上被交替排列成第一與第二種重複式圖案，其特徵在於上述第一與第二種重複式圖案基本上相同，而每個第二種圖案與相鄰的第一種圖案在平行於印機縱向的方向上錯開一間距X，在平行於印機橫向的方向上錯開一間距Y;每個圖案包括許多成對的限流件，每對限流件沿印機橫向上排成一直線，同時各對限流件與相鄰的一對限流件在平行於印機縱向的方向上錯開一間距C，在平行於印機橫向的方向上錯開一間距D，其中C大於X而D小於Y，並且對每隔開一對的限流件而言，間距D錯開的方向相反。
9.如權利要求6中所述的設備，其特徵在於限流件的橫剖面縱橫比為0.5～2.0。
10.如權利要求9中所述的設備，其特徵在於限流件的橫剖面縱橫比為0.75～1.25。
11.如權利要求10中所述的設備，其特徵在於限流件的橫剖面縱橫比基本上等於1.0。
12.如權利要求11中所述的設備，其特徵在於限流件的橫剖面大致呈圓形。
13.如權利要求6中所述的設備，其特徵在於擋體的表面積對體積之比小於5.9cm2/cm3。
14.如權利要求13中所述的設備，其特徵在於擋體的表面積對體積之比是在0.87cm2/cm3與4.53cm2/cm3之間。
15.如權利要求6中所述的設備，其特徵在於限流件基本上是相平行地延伸。
16.一種用來將油墨印塗到底幅上的設備，該設備包括一個裝有油墨的罐;一個支承成可繞其自身軸線旋轉的輥，該輥部分地浸入上述罐內的油墨中，並且具有一個用來從該罐輸運油墨的輥面;以及一個包括有一系列至少是部分浸入上述罐內油墨中大致相平行的圓柱狀栓的擋體，這一系列圓柱狀栓至少是部分地延伸到上述罐的長度與寬度，每根圓柱狀栓從一第一固定端延伸到與前述輥面很接近的第二自由端，每根圓柱狀栓與它相鄰的栓在沿著與該輥轉動方向相對應的印機縱向，以及在沿著與該輥軸線基本上平行的印機橫向，都具有一個預定的間距。
17.如權利要求16中所述的設備，其特徵在於柱狀栓被交錯排列成可以防止在上述印機縱向與橫向上有通過該擋體的直接流動。
18.一種用來將油墨印塗到底幅上的設備，該設備包括一個裝有油墨的罐;一個支承成可繞其自身軸線旋轉的輥，該輥部分浸入上述罐內的油墨中並且具有一個用來從該罐輸運油墨的輥面;以及一個擋體，包括一系列大致相平行且至少是部分地浸入該罐油墨中的硬毛簇，這一系列硬毛簇至少是部分地延伸到該罐的長度與寬度，每個硬毛簇從第一固定端延伸到與上述輥面很接近的第二自由端，每個硬毛簇與它相鄰的硬毛簇在沿著與該輥轉動方向相對應的印機縱向以及在沿著與該輥軸線基本上平行的印機橫向上，都具有一個預定的間距。
19.如權利要求18中所述的設備，其特徵在於各硬毛簇被交錯排列成可防止在上述印機縱向與橫向上有通過該擋體的直接流動。
全文摘要
一種印刷設備，它包括一個油墨罐、一個部分浸入該罐油墨中的阿尼洛克斯(anilox)輥以及一個裝有一系列浸入該罐油墨中的限流件的擋體。該擋體可耗散掉由於該阿尼洛克斯輥轉動而在油墨罐中產生的流動能。在本發明的一個實施例中，該限流件包括許多個相互平行的柱狀栓。在另一個實施例中，該限流體包括許多個相互平行的硬毛簇。
文檔編號B41L27/08GK1090814SQ931184
公開日1994年8月17日 申請日期1993年9月30日 優先權日1993年2月12日
發明者S·T·索尼維爾, J·M·沃恩, C·E·埃伯哈德 申請人:普羅格特-甘布爾公司