CN101374662A - 凹版印板擦拭系统 - Google Patents

Abstract

一种凹版印板擦拭系统，包括一个擦拭构件(1)，该擦拭构件在使用中与该凹版印板形成辊隙，并且在该擦拭构件和凹版印板之间的相对运动过程中多余的凹版油墨被转移到该擦拭构件上。一个加热的刮墨刀单元(10)位于该辊隙的下游，并且与该擦拭构件配合以从该擦拭构件去除凹版油墨。设置有一个加热的油墨收集容器(12)，从该擦拭构件去除的油墨进入该加热的油墨收集容器(12)。

Description

凹版印板擦拭系统

本发明涉及一种改进的用于适于印刷钞票及其他证券单据的凹版印刷机的擦拭系统。

证券单据通过凹版印刷法来印刷，已使用了很多年。术语“凹版印刷”，作为一个通称，包括使用印刷油墨携带面，通常是印刷滚筒或印板，其中待印刷的图案被雕刻在该印刷油墨携带面上，并且雕版填充有待被传递到印刷基片的印刷油墨，从而制成单据。在该应用的范围内，“凹版印刷”用来指其中使用镀铬的、雕刻钢板或镍板、钢滚筒或镍滚筒的雕刻钢模印刷法，不应包括轮转凹版印刷法或照相凹版印刷法。术语“印板”一般用来指凹版印刷油墨携带面。

此外，本发明不涉及其中必须有完全不同的油墨配方概念的用于常规的照相凹版印刷的低粘性印刷油墨。相反，本发明涉及用于雕刻钢模印刷的浆状形式的印刷油墨。

在凹版印刷中，雕刻印板(engraved printing plate)由一个或多个模板上墨滚筒供应油墨，通过该上墨滚筒不同颜色的油墨图案被传送到印板。然后通过用擦拭滚筒的擦拭来擦拭印板，该擦拭滚筒以与印版滚筒相反的方向旋转并且去除出现在印板的凹版切口以外的多余油墨。

然后使用仅在雕刻区域有油墨的印板来在基片上印刷。在印板的雕版内的印刷图案在最高达约500巴的压力下被转印到待印刷的基片上，该基片可以是片形或卷形的纸或塑料材料。

本发明具体涉及擦拭方法，该擦拭方法从凹版印板的表面清除油墨而仅把油墨留在雕版中。特别地，本发明涉及回收被擦拭滚筒从凹版印板擦去的油墨。

擦拭滚筒一般位于擦拭槽中，同时使用喷出清洁的擦拭溶液的喷嘴、刷子以及刮墨刀单元的组合来清洁该擦拭滚筒。然后通过污水处理系统来处理从擦拭滚筒清除的油墨，并将其作为废料去除。

普遍认为，凹版印刷法，虽然可靠性高，但是在油墨使用方面又昂贵又浪费。据估计，用在凹版印刷的油墨中有最高达66％的油墨被浪费并且通过废水处理系统成为废料。这既浪费油墨又对环境非常不利。已经认识到，允许以适于再利用的形式从擦拭滚筒回收油墨的方法会带来重大的成本节约以及明显的环境益处。

根据本发明，一种凹版印板擦拭系统，包括一个擦拭构件，该擦拭构件在使用中与该凹版印板形成辊隙，并且在该擦拭构件和凹版印板之间的相对运动过程中多余的凹版油墨被转移到该擦拭构件上；

一个刮墨刀单元，该刮墨刀单元位于该辊隙下游，并且与该擦拭构件配合从而从该擦拭构件去除凹版油墨；

一个用于加热该刮墨刀单元的系统；

一个油墨收集容器，从该擦拭构件去除的油墨进入该油墨收集容器；

一个用于加热该油墨收集容器的系统。

发明者已经认识到，能够回收多余的凹版油墨，但重要的是保证在被收集之前油墨不会固化。因而，通过提供一个用于加热刮墨刀单元的系统和一个用于加热油墨收集容器的系统来解决该问题。因此，在油墨可以被储存在另外的储存容器之前，该油墨保持未固化的形式。

在一个优选的方法中，机械式油墨搅拌器用来阻止油墨堆积到刮墨刀上。堆积在刮墨刀上的油墨会固化，结果在刮墨刀上产生坚硬的不均匀表面。这阻止了油墨从刮墨刀被转移下来并且降低了在从擦拭构件上去除油墨时的刮墨刀的效率，这最终会导致油墨堆积和凝固到擦拭构件上。

在机械式油墨搅拌器的一个替代方案中，通过使用一种用于将溶剂供应到在辊隙和刮墨刀单元之间的区域内的擦拭构件的溶剂供应系统，可以阻止油墨堆积在擦拭构件和刮墨刀单元上。该溶剂供应系统可以包括一个或多个喷射嘴，但优选地包括一个用于将溶剂薄膜传送到擦拭构件上的与擦拭构件啮合的湿润辊。湿润辊具有的优点是:它不仅将溶剂传送到擦拭构件上，而且搅拌擦拭构件上的油墨以促进油墨的溶解。通过给湿润辊提供非光滑的表面，例如使用凹槽或其他突起的布置，可以进一步促进这种作用。

油墨收集容器可以具有倾斜的底部，以使得被收集的油墨流向出口，或者，替换地，可以在油墨收集容器内部设置一个传输系统，诸如，可旋转地安装的螺旋推进器或其他传输机构。

另外，该系统还优选地包括一个与油墨收集容器连接用于将被收集的油墨传输到一个储存容器的传输系统，该传输系统包括加热的导管。而且，通过保持导管被加热，油墨不会固化并因此可以被方便地传输到储存容器。可以在重力或优选地通过使用螺旋推进器或其他传输机构来实现这种传输。

将参照附图，描述根据本发明的凹版印板擦拭系统的一些实例，并且将其与现有技术系统进行对比，其中:

图1是常规的包括擦拭系统的凹版印刷机的示意图；

图2更详细地示出了图1中的擦拭系统；

图3示出了根据本发明的第一实施方案的擦拭系统的一部分；

图4示出了根据本发明的第二实施方案的擦拭系统的一部分；

图5是湿润辊和溶剂湿润单元的立体图；

图6从背面示出了图4的擦拭系统；

图7示出了油墨收集容器的第一实例；

图8a和8b分别以俯视图和横截面图示出了油墨收集容器的第二实施例；以及

图9示出了包含图4示出的擦拭系统的凹版印刷机。

图1示意性地示出了典型的现有技术凹版印刷机的上墨滚筒100、印板102、压印滚筒104以及擦拭单元106，该擦拭单元106包括在槽110内的与刷子112、刮墨刀114以及洗涤溶液喷嘴116合作的擦拭滚筒108。箭头指示不同单元的旋转方向。凹版印板102由每个上墨滚筒100完全着墨。每个上墨滚筒100将不同颜色的油墨传送到印板102上。此时，印板102基本完全覆上了油墨，而在印板表面上多余的油墨必须去除，使油墨仅留在雕刻印板区域。紧紧地压在印刷滚筒102上的擦拭滚筒108，清洁印板表面并且通过摩擦动作将多余的表面油墨从印板去除。然后印板102旋转以与压印滚筒104形成辊隙。将基片插入到印刷滚筒和压印滚筒之间的此辊隙中，并且在非常高的压力下迫使油墨从雕版挤出到基片上。

为了使擦拭滚筒108从印板的表面高效地去除油墨，每次在它完成一个擦拭操作后就必须清洁它。为清晰起见，图2单独示出了现有技术的擦拭方法的示意图。该方法目前包括两个主要步骤。在第一步骤中，刮墨刀单元114紧紧压靠滚筒108并且刮掉多余的油墨。当刮刀直接接触时，必须用擦拭溶液提供一些润滑。目前，这种擦拭溶液从安装在擦拭槽后壁的刚好在擦拭器刮墨刀单元114上方的孔或喷嘴116喷出。擦拭溶液包括热水、清洁液和氢氧化钠的混合物。然后擦拭滚筒108旋转到另一系列的喷嘴(未示出)。从刮墨刀单元上方喷射擦拭溶液的这些喷射装置的第一系列喷射装置和第二系列喷射装置位于许多排刷子112之间(一般为4排)。这些刷子进一步擦洗擦拭滚筒108的表面，去除没有被刮墨刀单元114去除的油墨。处于擦拭槽外侧的第二刮墨刀单元(未示出)去除所有溶液以及残留的墨迹，使得擦拭滚筒干净得足以进行在印板上的另一个擦拭操作。

根据本发明的擦拭系统的实施方案的实施例显示在图3和图4中，更详细地显示在图5、图6以及图8中。参见图1，擦拭系统包括以箭头1A所示的方向旋转的擦拭滚筒或辊1。与擦拭滚筒1啮合的加热的刮墨刀单元10安装在印刷滚筒和擦拭滚筒之间的辊隙的下游。在图3所示的优选实施方案中，机械搅拌器60被定位为使它接触加热的刮墨刀10和沿着该刮墨刀10来回移动，从而有利于从刮墨刀上去除油墨以及阻止干油墨的堆积。

在擦拭滚筒1的表面上的、已被刮墨刀单元10去除的油墨，掉进收集槽12并被螺旋推进器14输送到中间的朝下的开口孔16(图8a)，它从该开口孔向下落进水平延伸的传输管18，传输管螺旋推进器20可旋转地安装在该传输管内。螺旋推进器20的旋转将油墨沿着管18推到出口22，油墨从该出口到达储存区域24。

通过共用的驱动电机26来驱动螺旋推进器14、18。

发明者已认识到，通过在刮墨刀单元下面提供合适的接收器并且然后可选地将油墨从该接收器传输到合适的储存区域，可以回收出现在擦拭滚筒上的大部分油墨。这已通过对印刷机的擦拭部分的许多改动而实现了，并且产生显著的油墨节约效果。

在本实施方案中，改进的擦拭部分包括三个关键的改动:

■提供了机械搅拌器60，从而促进从加热的刮墨刀单元10去除油墨；

■直接在刮墨刀单元10下面提供了油墨收集区域12；

■将油墨从收集区域12运输到储存区域或容器24的装置18，20。

在图4示出的第二实施方案中，擦拭系统包括湿润滚筒或辊3，该湿润滚筒或辊置靠在擦拭滚筒1的表面并且坐落在从溶剂源(未示出)经由溶剂供应管5供应的溶剂容器或槽4内。与擦拭器滚筒1的表面啮合的加热的刮墨刀单元10安装在擦拭滚筒1的旋转方向上、湿润滚筒3的下游。

然后在擦拭滚筒1的表面上的油墨被加热的刮墨刀单元19去除，并掉进收集槽12。将油墨运输进储存区域24与图3示出的实施方案相同。加热的刮墨刀单元10可以包括如前面实施方案中详述的机械搅拌器，虽然这因为来自溶剂供应系统的溶剂减小了油墨在刮墨刀上变干以及堆积的可能性而并不是必要的。

在本实施方案中，改进的擦拭部分包括三个关键的改动:

—在刮墨刀单元10的前面紧接着提供了湿润辊3；

—在刮墨刀单元10的下面紧接着提供了油墨收集区域12；

—将油墨从收集区域12运输到储存区域或容器24的装置18，20。

从前面的讨论应理解，这些改动的变体是可能的。例如，湿润辊3可被喷射装置代替，油墨不需要被运输到另外的储存容器，而可以保留在收集槽中。

这两个实施方案的改动使得油墨能够被收集并高效运输到最终的储存区域。应认识到，由于凹版印刷油墨的特殊性质，这些任务都不是常规的。可以在EP0340163中看到凹版油墨的主要属性和实例配方的详细讨论，在此将不进行详述。对于本文来说，仅需要了解的是，凹版油墨通常是热固着的，并且具有特殊的流变能力和快速成膜能力。热固着凹版油墨被设计为在大约70至80°的高温下被印刷。升高的温度达到两个目的，首先油墨流变能力在高温下改变，因此油墨变得粘性较小并且自由流动到印板上的雕刻线中。在环境室温下，油墨非常粘稠并且几乎根本不能流动。其次，高温启动了硬化过程，因此油墨几乎一接触到纸并随着它开始冷却，该油墨就开始固化。通常，几乎就在转印到纸上之后，油墨就即刻干燥。厚油墨层的实际主体在几小时内不会完全固化，但是在表面上形成薄的干膜，从而允许堆叠印刷过的单片。

因而，当重新设计擦拭槽以能够回收油墨时，必须要考虑凹版油墨的属性。为了以能够被再使用的形式回收油墨，重要的是将所有回收的油墨维持在高温以确保它保持流动特性。如果提供一个分开的储存区域，同样重要的是将油墨从收集区域快速且高效地移到该储存区域。一旦油墨处于储存区域，就可以允许它冷却下来。在储存中，油墨一般会在所有暴露于空气的表面上形成干油墨膜。该干油墨膜保护下面的油墨免于接触空气，因此油墨的主体不会凝固。

也已发现，在常规的布置中，用刮墨刀单元去除的油墨在该刮墨刀单元上冷却并且开始凝固。因而，必须提供替代的构造，该构造允许加热刮墨刀单元，从而确保将从擦拭滚筒去除的油墨保持在高温下。

加热刮墨刀单元10的最有效的方法是密封喷嘴出口(未示出)，但仍在现有的管道系统中循环热水。然后通过传导加热刮墨刀单元。替代地，可以制造新的刮墨刀单元，该刮墨刀单元不带喷嘴但具有为将刮墨刀单元维持在高温下而特殊设计的管道网络。

本发明第一实施方案的可观察到的益处是，加热的刮墨刀单元以及机械搅拌器的结合使得在刮墨刀单元的区域内润滑擦拭滚筒1不再是必须的。

如果刮墨刀单元不包括机械搅拌器，那么可以通过使用如本发明的第二实施方案中所述的润滑辊3，在刮墨刀单元10的区域内实现擦拭滚筒1的润滑。在现有技术中，这是通过使用安装到擦拭滚筒槽的内壁上的一系列喷嘴而实现的，并且从这些喷嘴喷出清洁剂和氢氧化钠的热的含水混合液。该现有技术的擦拭溶液破坏了凹版油墨的主要特性；因而，去除了施加该水溶液的喷射杆并用湿润辊3替代了它，该湿润辊施加了对凹版油墨没有损害的溶剂。一个实例是碳氢溶剂，诸如降低油墨粘性的Sicpa No 859041。另一个实例是由PETOCHEMCARLESS LIMITED提供的PARASET26H。

湿润辊3包括一个精细开槽的硬塑料辊，该辊安装在擦拭槽的边缘并且接触擦拭滚筒，这在图4中示出。湿润辊3与擦拭滚筒1一起旋转并且传送溶剂薄膜以充当擦拭滚筒上的润滑剂。图5更详细地示出了开槽的塑料湿润辊3，该辊位于带溶剂溶液入口的擦拭槽的后壁上。这示出了开槽的塑料辊，但是所有耐磨的和合适的材料都可以用于湿润辊3。另外，已在试验的基础上选择开槽图案以将少量的溶剂用力擦入从印板滚筒收集的、在擦拭滚筒表面上干燥的油墨。在一个典型的实例中，辊3具有3毫米宽，3毫米间隔以及3毫米深的圆周向(竖直的)槽。可以使用网纹辊(anilox roller)，事实上，将适量的溶剂传送到擦拭滚筒的任意图案都是可接受的。图6示出了一个自擦拭滚筒后部的视图，显示了在适当位置的湿润辊。

由于擦拭滚筒1被适当地润滑并且刮墨刀单元10被加热，油墨可以被去除并且自己离开擦拭滚筒。但是，仍需要收集去除的油墨并将它运输到合适的储存区域24。一种收集油墨的装置可以是加热的槽，该槽具有成合适角度的底部以使得油墨在重力的作用下离开。这种布置在图7中示出。但是，优选的方法是物理地移动收集区域内的油墨。这使得油墨能够从收集区域更快速地被传送到将该油墨运输到储存区域的装置中。

图8a和8b示出了一种为移动收集区域12内的油墨而开发的方法。在此，中间的油墨收集通道设有一个电动螺旋推进器14。图8a示出从上观察的收集区域的俯视图。在槽内，螺旋推进器机构14被设置为在槽内旋转。随着油墨落入槽中，螺旋推进器旋转并将油墨从外边缘移进中间的收集区域。在图8a中示出了用于螺旋推进器的齿轮机构，但是，在使用中这会被保护在密封区域内而免于接触油墨。图8b示出了油墨收集区域和螺旋推进器机构的替换性横截面视图。该图形更清楚地显示了中间区域，在该处油墨一旦被螺旋推进器输送就落进中间收集区域16。为了确保已被收集并正被移动的油墨保持在高温(至少在35℃以上)，在收集槽中设置了加热元件(未示出)。加热元件可以是用电的或可以以与刮墨刀单元相同的方式利用已有的热水供给。

一旦油墨已被传送到中间收集区域，那么必须将油墨从擦拭滚筒区域移出，而进入储存区域或容器。同样，这可以在重力的作用下实现，但是，更优选，这通过使用机械过程来物理地移动油墨而实现。如何可以实现这个的一个实例是，使用从中间收集区域通到储存区域或容器的管道18内部的螺旋推进器20；这在图3中示出。

来自收集槽14的油墨从中间收集点落进包含螺旋推进器20的传送管18。然后将油墨沿着管道移动到出口22，在该出口油墨被送进储存区域或容器24。同样地，必须加热传送管以确保将油墨维持在高温。至于收集槽，这可以通过使用电加热元件或通过热水机构(未示出)来实现。

在所述的机构中，必须驱动螺旋推进器14，20。这两个螺旋推进器可以被分别驱动，但是更优选地它们由单个驱动机构26驱动。已发现，通过使用合适的齿轮机构，来自收集槽中的机构的驱动力可以被传送管中的螺旋推进器共用。

图9示意性地示出了如参照图4所示的第二实施方案所述的油墨回收机构，该油墨回收机构安装在凹版印刷机上，该凹版印刷机包括安装在印刷滚筒上以及与压印滚筒52和擦拭滚筒1啮合的凹版印板50。

一旦油墨已被收集并传送到存储区域或容器24，就可以使它冷却。然后可以将油墨一直储存到需要再利用它。替代地，即使不需要再利用油墨，也可以将它处理掉。由于这意味着在废水中有比现有技术系统中更少的油墨需要被处理，所以该油墨的处理仍然具有显著的环境效益。

Claims (15)

1.一种凹版印板擦拭系统，包括一个擦拭构件，该擦拭构件在使用中与该凹版印板形成辊隙，并且在该擦拭构件和凹版印板之间的相对运动过程中多余的凹版油墨被转移到该擦拭构件上；

一个刮墨刀单元，该刮墨刀单元位于该辊隙下游，并且与该擦拭构件配合从而从该擦拭构件去除凹版油墨；

一个用于加热该刮墨刀单元的系统；

一个油墨收集容器，从该擦拭构件去除的油墨进入该油墨收集容器；以及

一个用于加热该油墨收集容器的系统。

2.根据权利要求1的系统，其中该刮墨刀单元加热系统包括一个或多个用于运送加热的液体的加热管道，该管道贯穿或邻近该刮墨刀单元。

3.根据权利要求1或2的系统，还包括一个机械搅拌器，以促进油墨从该刮墨刀单元去除。

4.根据上述权利要求中的任意一项的系统，还包括用于将溶剂供应到该辊隙和该刮墨刀单元之间的区域内的擦拭构件的溶剂供应系统。

5.根据权利要求4的系统，其中该溶剂供应系统包括用于将溶剂薄膜传送到该擦拭构件上的与该擦拭构件啮合的湿润辊。

6.根据权利要求5的系统，还包括一个被连接以将溶剂供应到该湿润辊的溶剂供应贮存器。

7.根据权利要求5或6的系统，其中该湿润辊设有凹槽或网纹的布置。

8.根据权利要求7的系统，其中该凹槽基本平行于湿润辊的轴线或周向地延伸。

9.根据上述权利要求中的任意一项的系统，其中该油墨收集容器包括用于将收集的油墨传送到容器的出口的系统。

10.根据权利要求9的系统，其中该传送系统包括一个可旋转地安装的螺旋推进器。

11.根据上述权利要求中的任意一项的系统，还包括连接到该油墨收集容器用于将收集的油墨传送到储存容器的传送系统，该传送系统包括一个加热的导管。

12.根据权利要求11的系统，还包括一个在该加热的导管中可旋转地安装的螺旋推进器。

13.根据权利要求10和12的系统，其中该螺旋推进器由共同的驱动电机来驱动。

14.根据上述权利要求中任意一项的系统，其中该擦拭构件包括一个可旋转地安装的滚筒。

15.一种凹版印刷系统，包括一个凹版印板；

一个用于将油墨传送到该凹版印板的上墨系统；以及

一个根据上述权利要求中任意一项的用于从该凹版印板去除多余油墨的凹版印板擦拭系统。

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