CN113165377B - 低体积柔性版及凹版着墨系统 - Google Patents

Abstract

一种着墨系统（450），其用于将油墨传送到柔性版印刷系统中的柔性版印刷板，所述着墨系统（450）包括：网纹构件（452），其具有定位在第一和第二凹形轴承接触区（440、442）之间的油墨传送区（420）。凹形轴承接触区的半径比油墨传送区的半径小至少0.100英寸。油墨托盘（460）包括底板（461）以及第一和第二端壁（462、464）。轴承（470、472）被安装在端壁的外部，所述轴承（470、472）分别与第一和第二轴承接触区（440、442）接合，由此将油墨托盘组件（454）相对于网纹构件（452）定位在指定的位置中。端壁（462、464）的上边缘（466、468）延伸到凹形轴承接触区中。

Description

低体积柔性版及凹版着墨系统

技术领域

此发明涉及柔性版（flexographic）印刷的领域，并且更特别地涉及用于柔性版印刷系统的着墨系统。

背景技术

以卷对卷方式处理介质的幅材（web）能够是用于在介质的幅材上形成的设备或其他对象的有利且低成本的制造方法。包括传输通过增材印刷系统的幅材的过程的示例是卷对卷柔性版印刷。

共面波导电路和触摸屏是能够使用卷对卷增材柔性版印刷过程制造的电学设备的两个示例。例如，电容性触摸屏包括基本上透明的衬底，该衬底被提供有不过度损害透明度的电传导性图案——因为导体由基本上透明的诸如氧化铟锡的材料制成，或者因为导体足够窄，使得透明度由不包含导体的相对大的开放区域提供。对于具有金属导体的电容性触摸屏，有利的是特征是高度传导性但也非常窄的。电容性触摸屏传感器膜是具有非常精细的特征的制品的示例，该特征具有由增材印刷系统产生的改进的电传导性。

Petcavich等人的美国专利申请公开2014/0295063（其通过引用并入本文中）公开了一种使用卷对卷过程在柔韧的透明介电衬底上印刷导体图案来制造电容性触摸传感器的方法。第一导体图案被使用第一柔性版印刷板印刷在介电衬底的第一侧上，并且然后被固化。第二导体图案被使用第二柔性版印刷板印刷在介电衬底的第二侧上，并且然后被固化。用于印刷图案的油墨包括在随后的无电覆镀过程期间用作籽晶层的催化剂。无电覆镀材料（例如，铜）在对于电容性触摸传感器的优秀性能所需的栅格的窄线中提供低电阻率。Petcavich等人表明，柔性版印刷的微丝的线宽能够是1至50微米。

柔性版印刷术是一种通常用于高体积印刷运行的印刷或图案形成的方法。它通常以卷对卷的形式被采用，以用于在各种柔软或容易变形的材料上印刷，所述材料包括但不限于纸、纸板料、褶皱板、聚合物膜、织物、金属箔、玻璃、玻璃覆层的材料、柔韧的玻璃材料和多种材料的层压件。粗糙表面和能够拉伸聚合物膜也使用柔性版印刷术来经济地印刷。

柔性版印刷构件有时被称为浮凸印刷构件、包含浮凸的印刷板、印刷套筒或印刷滚柱，并且被提供有凸起的浮凸图像（即，凸起特征的图案），油墨被施加到该浮凸图像上以用于到衬底的施加。当凸起的浮凸图像被着墨时，凹形的浮凸“底板”应当保持无油墨。

虽然柔性版印刷已经常规地在过去用于图像的印刷，但是柔性版印刷的更近期的使用已经包括设备的功能印刷，所述设备诸如触摸屏传感器膜、天线和要用于电子器件或其他工业中的其他设备。这样的设备通常包括电传导性图案。

为了改进触摸屏的光学质量和可靠性，已经发现优选的是栅格线的宽度为大约2至10微米，并且更加优选地为4至8微米。另外，为了与高体积卷对卷制造过程相容，优选的是在卷对卷无电覆镀系统中柔性版印刷的材料的滚筒被无电覆镀。更常规地，通过将要被覆镀的物品浸入在覆镀溶液的槽中来执行无电覆镀。然而，对于衬底材料的幅材的两侧上的特征的高体积均匀覆镀，优选的是在卷对卷无电覆镀系统中执行无电覆镀。

柔性版印刷术是旋转幅材凸版印刷的一种形式，其组合了凸版印刷和轮转凹版印刷两者的特征，其使用包括有柔韧的橡胶或光敏聚合物板的浮凸板以及从网纹辊供给的水基或UV可固化油墨、快速干燥、低粘度的溶剂。传统地，用于柔性版印刷板（也称为柔性主件（flexo-master））的图案由位图图案创建，其中位图图像中的一个像素与柔性版印刷板的点相关。例如，布置在位图图像中的直线中的像素将在柔性版印刷板上转变成连续的直线。对于柔性版印刷（也被称为柔性印刷）而言，具有浮凸图像的柔韧的印刷板通常围绕滚柱包覆，并且其浮凸图像被使用网纹辊着墨并且油墨被传送到合适的能够印刷的介质。

柔性版印刷板通常具有橡胶似的或弹性的性质，其精确特性可以针对每种特定的能够印刷的介质被调整。通常，柔性版印刷板可以通过将UV敏感聚合物层暴露通过光掩模来制备，或使用其他制备技术来制备。

对于使用诸如前述美国专利申请公开2014/0295063中描述的过程来制造电学设备有用的催化油墨通常相当昂贵。因此，在供应大量的油墨以填充油墨托盘的情况下，柔性版印刷系统能够是相当昂贵的，特别是当导体的精细的图案仅需要相对少量的油墨时。对于凹版印刷系统出现类似的问题。仍然存在对于需要低体积的油墨的用于柔性版印刷系统或凹版印刷系统的着墨系统的需求。

发明内容

本发明提出一种着墨系统，其用于将油墨传送到柔性版印刷系统中的柔性版印刷板，所述着墨系统包括：

网纹构件，其具有圆柱形外表面，外表面包括：

第一凹形轴承接触区；

第二凹形轴承接触区；以及

油墨传送区，其定位在第一和第二凹形轴承接触区之间，油墨传送区具有多个单元，单元是被配置成将油墨传送到柔性版印刷板的滚柱的外表面中的凹部；

其中，第一和第二凹形轴承接触区中的圆柱形外表面的半径小于油墨传送区中的圆柱形外表面的半径；以及

油墨托盘组件，其包括：

油墨托盘，其具有底板以及第一和第二端壁；以及

第一和第二轴承，其分别被安装在油墨托盘的第一和第二端壁的外部；

其中，第一和第二轴承分别与第一和第二轴承接触区接合，由此将油墨托盘组件相对于网纹构件定位在指定位置中；

其中，第一和第二端壁的上边缘分别延伸到网纹构件的第一和第二凹形轴承接触区中。

此发明具有的优点是，相比对于常规的着墨系统所必需的那样，需要较低体积的油墨以将油墨供应到网纹辊。

其具有的附加优点是，相对于常规的着墨系统，所浪费的油墨的量将显著减小。

附图说明

图1是用于在衬底的两侧上进行卷对卷印刷的柔性版印刷系统的示意性侧视图；

图2是卷对卷无电覆镀系统的示意性侧视图；

图3是柔性版印刷系统中的示例性印刷模块的示意性侧视图；

图4示出了在柔性版印刷过程中使用的常规网纹辊；

图5示出了通过图4的网纹辊的表面的横截面视图；

图6图示了网纹辊，该网纹辊包括在油墨传送区的任一侧上的滚柱的端上的非接触区；

图7-8图示了根据示例性实施例的包括网纹辊和油墨托盘组件的改进的着墨系统；

图9-10图示了通过图8的改进的着墨系统的横截面视图；

图11图示了安装在常规油墨盘内的改进的着墨系统；

图12图示了根据替代实施例的包括多个油墨传送区的网纹辊；

图13是针对具有带有能够使用本发明的实施例印刷的触摸传感器的触摸屏的装置的高级系统图；

图14是图13的触摸传感器的侧视图；

图15是印刷在图14的触摸传感器的第一侧上的传导性图案的顶视图；

图16是印刷在图14的触摸传感器的第二侧上的传导性图案的顶视图；以及

图17图示了根据示例性实施例的用于凹版印刷系统的改进的着墨系统。

要理解的是，所附附图是为了说明本发明的概念的目的，并且可以不是按比例的。在可能的情况下，已经使用了相同的参考标记来表示共用于附图的相同特征。

具体实施方式

本说明将特别地针对形成根据本发明的装置的部分或更直接地与根据本发明的装置协作的元件。要理解的是，未具体示出、标记或描述的元件能够采取对于本领域技术人员熟知的各种形式。要理解的是，在不限制本发明的范围的情况下，视情况而定，元件和部件能够指单数或复数形式。

本发明包括本文中所描述的实施例的组合。对“特定实施例”等的引用是指存在于本发明的至少一个实施例中的特征。对“实施例”或“特定实施例”等的分开的引用不必需是指相同的实施例或多个实施例；然而，这样的实施例不是相互排斥的，除非如此指示或对于本领域技术人员而言是容易地显而易见的。应当注意的是，除非另外明确指出或由上下文需要，否则在此公开中使用词语“或”是以非排除性的意义。

为了清楚起见，示意性地并且不必需按比例地图示了本发明的示例实施例。本领域普通技术人员将能够容易地确定本发明的示例实施例的元件的具体尺寸和互连。

本文中对上游和下游的引用是指流动的方向。幅材介质在幅材进给方向上从上游到下游沿着介质路径移动。类似地，流体在从上游到下游的方向上流动通过流体线。在一些实例中，流体能够在自幅材进给方向相反的方向上流动。为了在本文中澄清，除非另外指出，否则上游和下游意在指幅材运动。

图1是柔性版印刷系统100的示意性侧视图，其能够用于本发明的一些实施例中，以用于在衬底150的两侧上的催化油墨或传导性油墨的卷对卷印刷，以用于随后的无电覆镀。衬底150作为幅材通过柔性版印刷系统100从供应滚筒102供给到收取滚筒104。衬底150具有第一侧151和第二侧152。

柔性版印刷系统100包括被配置成在衬底150的第一侧151上印刷的两个印刷模块120和140，以及被配置成在衬底150的第二侧152上印刷的两个印刷模块110和130。衬底150的幅材总体上在处理方向105（在图1的示例中从左到右）上行进。然而，各种辊106和107用于根据需要局部地改变衬底的幅材的方向，以调整幅材张力、提供缓冲、以及反转衬底150以在相对侧上印刷。特别地，注意的是，在印刷模块120中，辊107用于反转衬底150的幅材的局部方向，使得其基本上在从右到左的方向上移动。

每个印刷模块110、120、130、140包括一些类似的部件，包括相应的板滚柱111、121、131、141，其上分别安装有相应的柔性版印刷板112、122、132、142。每个柔性版印刷板112、122、132、142具有凸起特征113，凸起特征113限定要印刷在衬底150上的图像图案。每个印刷模块110、120、130、140还包括相应的压印滚柱114、124、134、144，压印滚柱114、124、134、144被配置成迫使衬底150的一侧与对应的柔性版印刷板112、122、132、142进行接触。（用于在衬底150的第一侧151上印刷的）印刷模块120和140的压印滚柱124和144在图1中示出的视图中逆时针旋转，而（用于在衬底150的第二侧152上印刷的）印刷模块110和130的压印滚柱114和134在此视图中顺时针旋转。

每个印刷模块110、120、130、140还包括用于向对应的柔性版印刷板112、122、132、142提供油墨的相应网纹辊115、125、135、145。如在印刷工业中众所周知的，网纹辊是通常由钢或铝芯构成的硬质滚柱，其具有包含数百万个非常精细的凹坑（称为单元）的外表面。油墨通过托盘或成腔室的贮存器（未示出）被提供给网纹辊。在一些实施例中，印刷模块110、120、130、140中的一些或全部还包括用于将印刷的油墨固化在衬底150上的相应UV固化站116、126、136、146。

图2是Reuter等人的共同受让的美国专利申请公开2016/0168713中公开的卷对卷无电覆镀系统200的示意性侧视图，该专利通过引用并入本文中。无电覆镀系统200包括覆镀溶液210的槽230。介质的幅材250由幅材进给系统沿着幅材传输路径在沿轨道方向205上从供应滚筒202供给到收取滚筒204。介质的幅材250是要在其上执行无电覆镀的衬底。驱动辊206定位在覆镀溶液210的上游，并且驱动辊207定位在覆镀溶液210的下游。驱动辊206和207使介质的幅材250从供应滚筒202通过覆镀溶液210的槽进给到收取滚筒204。幅材引导辊208至少部分地浸没在槽230中的覆镀溶液210中，并且沿着幅材传输路径在沿轨道方向205上的引导介质的幅材250。

当介质的幅材250被进给通过槽230中的覆镀溶液210时，诸如铜、银、金、镍或钯之类的金属覆镀物质从覆镀溶液210无电覆镀到在介质的幅材250的第一表面251和第二表面252中的一者或两者上的预定位置上。作为结果，槽230中的覆镀溶液210中的金属或其他组分的浓度降低，并且覆镀溶液210需要更新。为了更新覆镀溶液210，其由泵240再循环，并且在控制器242的控制下添加来自贮存器220的补充覆镀溶液215，控制器242能够包括阀（未示出）。在图2中示出的示例中，覆镀溶液210通过排放管232从槽230移动到泵240，并且通过返回管234从泵240返回到槽230。为了从覆镀溶液210中移除颗粒，通常能够在泵240的下游包括过滤器236。

图3示出了示出图1的印刷模块110的示例性实施例的附加细节的特写侧视图。所图示的配置等同于G.Smith等人的标题为“Flexographic printing system withpivoting ink pan（具有枢转油墨盘的柔性版印刷系统）”的共同受让的美国专利9,327,494中所公开的配置，该专利通过引用并入本文中。印刷模块110包括具有供墨辊（fountainroller）161以用于向网纹辊115提供油墨的油墨盘160。油墨盘160包括更靠近于压印滚柱114定位的前壁162、与前壁162相对并更远离压印滚柱114定位的后壁163、以及在前壁162和后壁163之间延伸的底板164。油墨盘160还包括在油墨盘160的相对侧上在前壁162和后壁163之间延伸并且与底板164相交的两个侧壁（图3中未示出）。应当注意的是，在前壁162、后壁163、底板164和侧壁之间可以存在或可以不存在明显的边界。在一些实施例中，这些表面之间的边界中的一些或全部能够使用从一个表面光滑地过渡到邻接表面的圆化的边界来接合。

供墨辊161部分地浸入包含在油墨盘160中的油墨165中。在本发明的上下文内，油墨165能够是由柔性版印刷系统100（图1）在衬底150上沉积的任何类型的、可见的或不可见的标记材料。供墨辊161被能够旋转地安装在油墨盘160上。油墨盘160绕枢转轴线166能够枢转，该枢转轴线166优选地靠近前壁162定位。

唇部167从后壁163延伸。如图3中，当向上的力F被施加到唇部167时，油墨盘160绕枢转轴线166向上枢转，直到供墨辊161在接触点181处接触网纹辊115。在向上枢转的油墨盘160中，底板164从后壁163朝向前壁162向下倾斜，使得供墨辊161靠近底板164的最低部分168定位。如果向上的力F从唇部167移除，则油墨盘160在重力的影响下向下枢转，使得供墨辊161不再与网纹辊115接触。

柔性版印刷板112（有时也称为柔性版主件）安装在板滚柱111上。在示例性配置中，柔性版印刷板112是几乎完全围绕板滚柱111包覆的柔韧的板。网纹辊115在接触点183处接触柔性版印刷板112上的凸起特征113。随着板滚柱111（在图3中所示出的视图中）逆时针旋转，网纹辊115和压印滚柱114两者均顺时针旋转，而供墨辊161逆时针旋转。从供墨辊161传送到网纹辊115的油墨165被传送到柔性版印刷板112的凸起特征113，并且从那里被传送到衬底150的第二侧152，所述第二侧152在接触点184处被压印滚柱114抵靠柔性版印刷板112按压。

为了从网纹辊115的图案化表面移除过量的油墨165，安装到印刷系统的框架（未示出）的刮墨片180在接触点182处接触网纹辊115。接触点182在接触点181的下游并且在接触点183的上游。对于图3中示出的配置，为了将刮墨片180定位成在接触点181（在接触点181处，供墨辊161接触网纹辊115）的下游以及在接触点183（在接触点183处，网纹辊115接触柔性版印刷板112上的凸起特征113）的上游接触网纹辊115，刮墨片180安装在印刷机系统框架上在与压印滚柱114相对的网纹辊115的一侧上。

在将油墨印刷在衬底上之后，使用UV固化站116将其固化。在一些实施例中，成像系统117能够用于监测印刷在衬底上的图案的线质量。

图4示出了在柔性版印刷过程中使用的常规网纹辊115。网纹辊115部分地控制在柔性版印刷过程期间传送到柔性版印刷板112（图3）的油墨或其他材料的体积。网纹辊115包括刚性滚柱310，其通常由钢、碳纤维复合物、覆盖有金属的碳纤维复合物、铬或具有钢的铝芯构成。辊安装件320设置在滚柱310的末端311、312上，以在柔性版印刷过程期间固定和旋转滚柱310。在沉积表面涂层330之前，滚柱310通常被抛光，使得围绕滚柱310的纵向接触表面是光滑的。表面涂层330通常是硬质陶瓷，但也能够由诸如铬之类的其他材料制成。在沉积之后，表面涂层330优选地被抛光，使得围绕滚柱310的表面涂层330的纵向接触表面是光滑的。表面涂层330被抛光为光滑的，因为它是滚柱的接触表面。

包括由壁350分开的多个单元340的网纹辊图案380被图案化到表面涂层330中，如特写视图360中所示出的。单元340不延伸到滚柱310中。每个单元340是表面涂层330中的预定几何形状的小凹部，其保持和控制在柔性版印刷过程期间要传送到柔性版印刷板112的油墨或其他材料（未示出）的量。对于图4中所描绘的单元几何形状，给定单元340与六个相邻单元340共享公共壁350。然而，由给定单元340共享的公共壁350的数量可以根据在特定应用中使用的单元340的几何形状而变化。本领域的技术人员将认识到，能够用各种不同过程（诸如蚀刻过程和雕刻过程）将单元340形成到表面涂层330中。

图5示出了通过图4的网纹辊115的表面的横截面视图370。表面涂层330（例如，陶瓷涂层）覆盖滚柱310的纵向接触表面，并且通常具有至少10微米的厚度335。多个单元340被图案化到表面涂层330中，但不延伸到滚柱310中。由给定单元340保持的油墨或其他材料（未示出）的体积通常以十亿立方微米（“BCM”）为单位测量。单元340通常保持适于印刷标准几何形状的线和特征的油墨或其他材料的至少0.5 BCM或更多的体积。每个单元340通常具有10微米或更多的单元尺寸345。

在所描绘的横截面中，在图案化到表面涂层330中的邻近单元340之间形成公共壁350。壁350完全由表面涂层330组成，并且具有通常与单元密度相关的壁厚度355。随着单元密度增加，壁350的厚度355通常减小。如果壁350的厚度355变得太薄，则其可能在柔性版印刷过程期间由于与刮墨片或柔性版印刷板的接触而破裂，或者由于重复使用而随着时间磨损。如果邻近单元340之间的壁350破裂，则将形成基本上更大的单元，从而导致不一致的油墨传送体积。不一致的油墨传送体积能够由于过量的着墨而导致印刷质量问题。因此，单元密度可以由对于可靠使用所必需的最小足够的壁厚度355限制。通常，壁350具有1微米或更多的厚度355，以用于印刷标准几何形状的线和特征。例如，在一个示例中，被配置成以2000lpi（线每英寸(线每2.54厘米)）输送0.5 BCM的网纹辊115的单元尺寸345和壁厚度355的总和为12.7微米，其中壁厚度355以大约1-2微米，并且单元尺寸345以大约10.7-11.7微米。对于具有较低单元密度（或lpi）的网纹辊，单元尺寸345将相应地增加。

图6取自G.Smith的标题为“Anilox roller with non-contact end zones（具有非接触端区的网纹辊）”的、共同受让的、共同在审的美国专利申请序列号16/032,376，所述专利通过引用并入本文中，图6图示了网纹辊415，其具有在滚柱310的外表面315上的表面涂层330中形成的单元340（图5）。网纹辊415包括在油墨传送区420的任一侧上的网纹辊415的端311、312处的减小半径的非接触区430、435。辊安装件320用于将网纹辊415安装在柔性版印刷系统100（图1）中。已经发现这样的网纹辊415对通常用于形成表面涂层330的陶瓷材料中的碎片的形成具有降低的敏感性，特别是沿着在网纹辊415的端311、312处的边缘313、314。

柔性版印刷系统100（图1）能够用于使用催化油墨或传导性油墨使用诸如前述美国专利申请公开2014/0295063中所描述的过程来印刷电学设备。这样的油墨趋于非常昂贵，并且因此用油墨165填充传统油墨盘160（图3）能够表示显著的成本。与许多电学设备相关联的精细线的图案仅需要小体积的油墨。因此，油墨盘160中的油墨165以非常低的比率使用，并且浪费可能是显著的问题。因此，能够以较小体积的油墨可靠地操作的用于柔性版印刷系统100的着墨系统能够提供显著的成本节省。

图7图示了根据示例性实施例的示例性着墨系统450的部件。着墨系统450包括具有圆柱形外表面315的专门设计的网纹辊452，以及对应的油墨托盘组件454。

网纹辊452是具有圆柱形外表面315和辊轴线316的刚性滚柱310。滚柱310通常由钢、碳纤维复合物、覆盖有金属的碳纤维复合物、铬或具有钢的铝芯构成。在所图示的实施例中，网纹辊452具有从滚柱310两端延伸出来的轴438。网纹辊452还包括轴承439，轴438在轴承439内自由旋转。

网纹辊452具有与在前述美国专利申请序列号16/032,376中描述的图6的网纹辊415共同的一些特征。注意的是，网纹辊452的外表面315具有由两个凹形区域围绕的中心油墨传送区420。在此情况下，凹形区域形成轴承接触区440、442，其适配成与油墨托盘组件454的轴承470、472接合。

油墨传送区420包括多个单元340（图4），单元340是被配置为将油墨从油墨托盘组件454传送到柔性版印刷板112（图3）的滚柱310的外表面315中的凹部。如早前所论述的，单元通常形成在表面涂层330（图4）中，该表面涂层通常是硬质陶瓷，但是也能够由诸如铬之类的其他材料制成。

在所图示的配置中，网纹辊452包括在凹形轴承接触区440、442的外部的非凹形区446，然而，对于着墨系统450的操作，不需要这些。例如，凹形轴承接触区440、442可以被定位在邻近于滚柱310的端的网纹辊452的相对端处，类似于图6的网纹辊415。非凹形区446可以包括或者可以不包括单元340。例如，如果网纹辊452通过采用常规网纹辊115（图4）以及使用车床以机加工轴承接触区440、442来制造，那么非凹形区446通常将包括在网纹辊115的外表面315上的单元340。

第一和第二轴承接触区440、442中的圆柱形外表面315的半径小于油墨传送区420中的圆柱形外表面的半径，以提供凹形区域。（注意的是，即使由于半径差异，滚柱310不是严格地圆柱形的并且外表面315不是严格地“圆柱形外表面”，其将仍然被称为具有“圆柱形外表面”的“滚柱”。在本说明书的上下文内，术语“圆柱形外表面”包括具有多个区的表面，其中每个区内的外表面是圆柱形的。）优选地，半径相差至少0.015英寸(0.0381厘米)，使得油墨托盘460的第一和第二端壁462、464能够被定位成分别延伸到第一和第二凹形轴承接触区440、442中。更优选地，半径相差多于0.050英寸(0.127厘米)，并且更加优选地相差至少0.100英寸(0.254厘米)。在示例性实施例中，油墨传送区420的半径为2.97英寸(7.5438厘米)，并且轴承接触区440、442的半径为2.60英寸(6.604厘米)，对应于0.37英寸(0.9398厘米)的差异。

本发明的网纹辊452能够以各种方式制造。在一个实施例中，使用本领域技术人员熟知的常规过程制造或购买诸如图4中示出的常规网纹辊115。然后，使用机加工操作来减小轴承接触区440、442中的网纹辊115的半径，以提供根据本发明的改进的网纹辊452。例如，常规网纹辊115能够安装在车床上，并且机加工工具能够用于通过移除轴承接触区440、442中的材料来减小半径。在其他实施例中，在施加表面涂层330（图5）以及在油墨传送区420中形成单元340之前，能够（例如，用车床）机加工滚柱310以在不同区中提供适当的半径。将显而易见的是，根据本发明，本领域已知的任何其他适当的机加工操作都能够用于减小非接触区中的半径。

油墨托盘组件454包括具有底板461以及第一和第二端壁462、464的油墨托盘460。在示例性实施例中，端壁462、464分别包括第一和第二刚性端壁板463、465。第一和第二轴承470、472分别安装在第一和第二端壁462、464的外部。在示例性配置中，本发明的轴承462、464是轮，所述轮围绕轴承轴线自由旋转并且适配成与网纹辊452接合且支撑网纹辊452，同时使其能够围绕其辊轴线316自由旋转。对于本领域技术人员将显而易见的是，其他类型的轴承能够可替代地用于提供根据本发明的这些功能。在所图示的配置中，轴承470、472分别直接安装到端壁板463、465。

油墨托盘组件454的第一和第二轴承470、472配置成分别与网纹辊452的第一和第二轴承接触区440、442接合，由此将油墨托盘组件454相对于网纹辊452定位在指定位置中。轴承470、472在端壁板463、465的上边缘466、468之上延伸，使得端壁板463、465不接触网纹辊452的轴承接触区440、442。在示例性实施例中，力机构（未示出）供应力F，该力F以指定的力抵靠网纹辊452推油墨托盘组件454，以便将轴承470、472与轴承接触区440、442接合。根据本发明，能够使用本领域中已知的任何适当的力机构。能够用于提供力F的力机构的示例将包括弹簧和气缸。

端壁462、464可选地包括端密封件456、458。端密封件456、458由诸如聚乙烯泡沫之类的能够压缩的材料制成。当网纹辊452与油墨托盘组件454接合时，油墨传送区420的端抵靠端密封件456、458向下压，以防止油墨流动经过端壁板463、465。在示例性实施例中，端密封件456、458由端壁板463、465保持在适当位置中，端壁板463、465被使用螺栓474紧固到油墨托盘460，螺栓474穿过端壁板463、465和端密封件456、458中的孔。端密封件456、458通常将延伸到凹形轴承接触区440、442中，并且实际上可以比端壁462、464延伸得更远。在一些配置中，端密封件456、458可以实际上接触轴承接触区440、442。端密封件456、458被认为是端壁462、464的部件。因此，如果端密封件456、458延伸到凹形轴承接触区440、442中但是端壁板463、465的上边缘466、468实际上不延伸到凹形轴承接触区440、442中，则端壁462、464能够述说成延伸到凹形轴承接触区440、442中。

当网纹辊452如图8中示出的那样与油墨托盘组件接合时，第一和第二端壁462、464的上边缘466、468分别延伸到网纹辊452的第一和第二凹形轴承接触区440、442中。端壁板463、465延伸到凹形轴承接触区440、442中的量通常小于深度轴承接触区440、442，使得在端壁板463、465的上边缘466、468与轴承接触区440、442中的网纹辊452的外表面315之间存在一些空隙（例如，至少0.005英寸(0.0127厘米)）。

能够使用任何适当的机构将着墨系统450安装在柔性版印刷系统100（图1）中。在示例性配置中，轴插入穿过安装孔476以将着墨系统450保持在适当位置中。

图9示出了通过图8的着墨系统450的竖直横截面，其是通过网纹辊452的辊轴线316截取的，其图示了示例性实施例的附加细节。能够看出，油墨托盘组件的轴承470、472与网纹辊452的轴承接触区440、442接合。这将网纹辊452相对于油墨托盘组件454定位在指定位置中，以在油墨传送区420的外表面315和油墨托盘460的底板461之间提供受控间隙G。优选地，油墨托盘460的底板461与外表面315之间的最小间隙在0.005≤G≤0.500英寸(1.27厘米)的范围内。在示例性实施例中，间隙为约0.100英寸(0.254厘米)。对于特定实施例的理想间隙将取决于油墨165的粘度。较大的间隙适合于更粘性的油墨165，以便防止网纹辊452将油墨165推出间隙区域。

能够看出，油墨托盘460的端壁462、464延伸到网纹辊452的凹形轴承接触区440、445中。这起到将油墨165保持在油墨托盘460中的作用。轴承470、472通常应当在端壁板463、465的上边缘466、468之上延伸，使得轴承接触区440、445不接触端壁板463、465。

图10示出了在垂直于网纹辊452的辊轴线316的平面中截取的通过图8的着墨系统450的竖直横截面，其图示了示例性实施例的附加细节。能够看出，轴承470、472与网纹辊452的轴承接触区440、442接合，由此将油墨托盘组件454相对于网纹辊450定位在指定位置中，以提供受控间隙G。（注意的是在图10中仅示出一个轴承472和一个轴承接触区442。）一定量的（A supply of）油墨461被放置在油墨托盘460中并且填充在网纹辊452和油墨托盘460的底板461之间的区域。网纹辊452与油墨托盘460的底板461之间的小间隙意味着需要相对小体积的油墨461来确保油墨传送区420中的网纹辊452的外表面315浸没在油墨461中，使得外表面315上的单元340（图5）被填充有油墨461，油墨461被传送到板滚柱111上的柔性版印刷板112。由于用于通常使用此配置印刷的许多电学设备的电极图案具有非常小的面积，因此能够用仅小体积的油墨461印刷大量的设备。

网纹辊452在油墨传送区420中具有半径R_j。在所图示实施例中，油墨托盘460的底板461具有弯曲部分，该弯曲部分在网纹辊452的底部附近（最小间隙出现的地方）具有托盘曲率半径R_t。在示例性配置中，R_t>R_j并且此区域中的底板461的弯曲部分具有定位在辊轴线316附近的曲率中心。这对于靠近网纹辊452的底部的区域在网纹辊452和油墨托盘460的底板461之间提供了基本上均匀的间隙。注意的是，底板461的弯曲部分的曲率半径和曲率中心可以随位置而变化。重要的设计原理是在网纹辊452和油墨托盘460的底板461之间应当存在受控间隙，其中间隙具有指定的最小G，并且间隙在填充有油墨461的区域中相对地小（例如，小于约2xG）以最小化所需的油墨体积。

网纹辊452在轴承接触区440、442中具有半径R_b。在所图示实施例中，端壁板463、465的上边缘466、468具有在网纹辊452的底部附近的具有曲率半径R_w的弯曲部分。（注意的是，在图10中仅示出了一个轴承接触区442和一个端壁板465。）在示例性配置中，R_t>R_w>R_b并且此区域中的上边缘466、468的弯曲部分具有定位在辊轴线316附近的曲率中心。注意的是，上边缘466、468的弯曲部分的曲率半径和曲率中心可以随位置变化，或者端壁板463、465的上边缘466、468可以具有完全不同的轮廓（例如，非弯曲边缘）。通常，端壁板463、465将延伸到凹形轴承接触区中以将端密封件456、458保持在适当的位置中，但是它们应当被配置成使得它们不接触网纹辊452。

在一些应用中，柔性版印刷板112上的内容物（content）的跨轨道宽度可以相对小。在这种情况下，油墨传送区420的跨轨道宽度仅需要足够宽以将柔性版印刷板112的适当部分着墨。本发明的改进的着墨系统450很好地适用于这样的应用，因为油墨传送区420和油墨托盘460的跨轨道宽度能够独立于网纹辊452的总跨轨道宽度容易地控制。这使得用改进的着墨系统450来翻新柔性版印刷系统100（图1）中的常规印刷模块110（图3）是可能的。在一些实施例中，着墨系统450能够被设计成使得其代替供墨辊161和常规网纹辊115装配在图3的常规油墨盘160内。在本发明的上下文内，常规油墨盘160是适配成将油墨165供应到供墨辊161的油墨盘，所述供墨辊161将油墨165运送到常规网纹辊115。例如，图11图示了安装在常规油墨盘160内的图8的着墨系统450，使得其能够容易地安装在柔性版印刷系统100中。此实施例中的油墨盘160类似于G.Smith等人的标题为“Flexographic printingsystem with pivoting ink pan（具有枢转油墨盘的柔性版印刷系统）”的共同受让的美国专利9,327,494中公开的油墨盘，所述专利通过引用并入本文中。然而，将显而易见的是，本发明能够适配成安装在任何类型的常规油墨盘160内。在所图示的配置中，着墨系统450通过轴478保持在适当位置中，轴478被插入到供墨辊161（图3）通常被安装的孔中。

在一些实施例中，能够使用如图12中所图示的包括多个油墨传送区420、422的网纹辊452。除了在最外部的油墨传送区420、422的外部的轴承接触区440、442之外，邻近的油墨传送区420、422被中间的轴承接触区444分开。在一些配置中，单个油墨托盘组件454（图7）能够被重新定位以与油墨传送区420、422中的选择的一个接合。在其他配置中，提供并定位一个或多个附加油墨托盘组件454，以将油墨同时供应到多个油墨传送区420、422。

已经关于包括网纹辊452的改进的着墨系统450描述了本发明。一些柔性版印刷系统100使用网纹构件，其采用网纹套筒而不是网纹辊的形式，其中网纹套筒装配在圆柱形芯之上以用于安装在柔性版印刷系统100中。对于本领域技术人员将显而易见的是，相同的原理能够用于提供改进的网纹构件，其中套筒用于至少在油墨传送区420中提供网纹辊452的外表面。

本发明的实施例能够在包括触摸屏设备和RF天线的各种类型的印刷电学设备的制造中使用。图13示出了具有触摸屏510的示例性装置500（即，电学设备）的高级系统图，触摸屏510包括显示器设备520和覆盖显示器设备520的能够看见的区域的至少部分的触摸传感器530。触摸传感器530感测触摸并将对应于感测的触摸的（例如，与电容值相关的）电学信号传递到控制器580。触摸传感器530是能够根据本发明的方法由柔性版印刷系统100在一侧或两侧上印刷以及使用卷对卷液体处理系统200的实施例覆镀的制品的示例。

图14示出了触摸传感器530的示意性侧视图。透明衬底540，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯，具有印刷并覆镀在第一侧541上的第一传导性图案550，以及印刷并覆镀在第二侧542上的第二传导性图案560。从收取滚筒104（图1）切割的透明衬底540的长度和宽度不大于柔性版印刷系统100（图1）的柔性版印刷板112、122、132、142，但其能够小于柔性版印刷板112、122、132、142。

图15示出了能够使用一个或多个印刷模块（诸如柔性版印刷系统（图1）的印刷模块120及140）印刷在透明衬底540（图14）的第一侧541（图14）上、之后使用卷对卷无电覆镀系统200（图2）覆镀的传导性图案550的示例。传导性图案550包括栅格552，栅格552包括连接到通道块（pad）554的阵列的交叉精细线551和553的栅格列555。总线556将通道块554连接到被连接到控制器580（图13）的连接器块558。在一些实施例中，传导性图案550能够由单个印刷模块120印刷。然而，因为用于（例如，具有大约4到8微米的线宽的）精细线551和553的最佳印刷条件通常不同于用于印刷较宽的通道块554、连接器块558和总线556的最佳印刷条件，所以使用一个印刷模块120以用于印刷精细线551和553以及使用第二印刷模块140以用于印刷较宽特征能够是有利的。此外，为了精细线551和553的干净的交叉，能够进一步有利的是，使用一个印刷模块120来印刷和固化精细线551的一个集合、并且使用第二印刷模块140来印刷和固化精细线553的第二集合、以及使用类似于印刷模块120和140配置的第三印刷模块（图1中未示出）来印刷较宽的特征。

图16示出了能够使用一个或多个印刷模块（诸如柔性版印刷系统（图1）的印刷模块110及130）印刷在衬底540（图14）的第二侧542（图14）上、之后使用卷对卷无电覆镀系统200（图2）覆镀的传导性图案560的示例。传导性图案560包括栅格562，栅格562包括连接到通道块564的阵列的交叉精细线561和563的栅格行565。总线566将通道块564连接到被连接到控制器580（图13）的连接器块568。在一些实施例中，传导性图案560能够由单个印刷模块110印刷。然而，因为用于（例如，具有大约4至8微米的典型线宽的）精细线561和563的最佳印刷条件通常不同于用于较宽的通道块564、连接器块568和总线566的最佳印刷条件，所以使用一个印刷模块110以用于印刷精细线561和563以及使用第二印刷模块130以用于印刷较宽特征能够是有利的。此外，为了精细线561和563的干净的交叉，能够进一步有利的是，使用一个印刷模块110来印刷和固化精细线561的一个集合、并且使用第二印刷模块130来印刷和固化精细线563的第二集合、以及使用类似于印刷模块110和130配置的第三印刷模块（图1中未示出）来印刷较宽的特征。

可替代地，在一些实施例中，能够使用被配置为类似于印刷模块110和130的一个或多个印刷模块来印刷传导性图案550，并且传导性图案560能够被如下印刷：使用被配置为类似于图1的印刷模块120和140的一个或多个印刷模块，之后使用卷对卷无电覆镀系统200（图2）覆镀以在透明衬底540（图14）的两侧上同时覆镀图案。

在图15-16的所图示的传导性图案550、560中，通道块554、564被示出为沿着相应的栅格列555和栅格行565的一个边缘。在其他配置中，通道块554中的一些能够沿着栅格列555的一个端定位，并且通道块554中的一些能够沿着栅格列555的相对端定位。同样地，通道块564中的一些能够沿着栅格行565的一个端定位，并且通道块564中的一些能够沿着栅格行565的相对端定位。在这种情况下，总线556、566能够围绕传导性图案550、560的周边布线以与相应的连接器块558、568连接。

参考图13-16，在触摸屏510的操作中，控制器580能够经由连接器块558顺序地电驱动栅格列555，并且能够经由连接器块568顺序地感测栅格行565上的电学信号。在其他实施例中，栅格列555和栅格行565的驱动和感测作用能够被反转。

以上描述的实施例已经关于在柔性版印刷应用中用于将网纹辊452着墨的着墨系统450。对于本领域技术人员将显而易见的是，相同的原理能够应用于其他类型的印刷应用中的着墨系统，特别是在需要低体积的油墨的情况下。例如，图17示出了用于凹版印刷应用的着墨系统480的替代实施例，其类似于图8的着墨系统450。在此实施例中，网纹辊452由凹版滚柱482代替。凹版滚柱482包括印刷区490，印刷区490在任一侧上由相对于印刷区具有减小的半径的轴承接触区440、442围绕。印刷区490包括印刷表面492，印刷表面492根据要印刷的图像图案以具有变化尺寸的单元进行蚀刻。印刷表面492通常是凹版滚柱482的外表面。然而，在一些情况下，其能够是附接到凹版滚柱482的表面的凹版印刷板。印刷表面492的单元将油墨从油墨托盘460传送到接收件介质（未示出）。凹版着墨系统480的其余特征类似于以上关于网纹辊着墨系统450所论述的那些。

部件列表

100 柔性版印刷系统

102 供应滚筒

104 收取滚筒

105 处理方向

106 辊

107 辊

110 印刷模块

111 板滚柱

112 柔性版印刷板

113 凸起特征

114 压印滚柱

115 网纹辊

116 UV固化站

117 成像系统

120 印刷模块

121 板滚柱

122 柔性版印刷板

124 压印滚柱

125 网纹辊

126 UV固化站

130 印刷模块

131 板滚柱

132 柔性版印刷板

134 压印滚柱

135 网纹辊

136 UV固化站

140 印刷模块

141 板滚柱

142 柔性版印刷板

144 压印滚柱

145 网纹辊

146 UV固化站

150 衬底

151 第一侧

152 第二侧

160 油墨盘

161 供墨辊

162 前壁

163 后壁

164 底板

165 油墨

166 枢转轴线

167 唇部

168 最低部分

180 刮墨片

181 接触点

182 接触点

183 接触点

184 接触点

200 无电覆镀系统

202 供应滚筒

204 收取滚筒

205 沿轨道方向

206 驱动辊

207 驱动辊

208 幅材引导辊

210 覆镀溶液

215 补充覆镀溶液

220 贮存器

230 槽

232 排放管

234 返回管

236 过滤器

240 泵

242 控制器

250 介质的幅材

251 第一表面

252 第二表面

310 滚柱

311 端

312 端

313 边缘

314 边缘

315 外表面

316 辊轴线

320 辊安装件

330 表面涂层

335 厚度

340 单元

345 单元尺寸

350 壁

355 厚度

360 特写视图

370 横截面视图

380 网纹辊图案

415 网纹辊

420 油墨传送区

422 油墨传送区

430 非接触区

435 非接触区

438 轴

439 轴承

440 轴承接触区

442 轴承接触区

444 轴承接触区

446 非凹形区

450 着墨系统

452 网纹辊

454 油墨托盘组件

456 端密封件

458 端密封件

460 油墨托盘

461 底板

462 端壁

463 板

464 端壁

465 板

466 上边缘

468 上边缘

470 轴承

472 轴承

474 螺栓

476 安装孔

478 轴

480 着墨系统

482 凹版滚柱

490 印刷区

492 印刷表面

500 装置

510 触摸屏

520 显示器设备

530 触摸传感器

540 透明衬底

541 第一侧

542 第二侧

550 传导性图案

551 精细线

552 栅格

553 精细线

554 通道块

555 栅格列

556 总线

558 连接器块

560 传导性图案

561 精细线

562 栅格

563 精细线

564 通道块

565 栅格行

566 总线

568 连接器块

580 控制器

F 力

G 间隙

S 间距。

Claims (25)

1.一种着墨系统，其用于将油墨传送到柔性版印刷系统中的柔性版印刷板，所述着墨系统包括：

网纹构件，其具有圆柱形外表面，所述外表面包括：

第一凹形轴承接触区；

第二凹形轴承接触区；以及

油墨传送区，其定位在所述第一和第二凹形轴承接触区之间，所述油墨传送区具有多个单元，所述单元是所述网纹构件的所述外表面中的凹部并且被配置成将油墨传送到所述柔性版印刷板；

其中所述第一和第二凹形轴承接触区中的所述外表面的半径小于所述油墨传送区中的所述外表面的半径；以及

油墨托盘组件，其包括：

油墨托盘，其具有底板以及第一和第二端壁；以及

第一和第二轴承，其分别被安装在所述油墨托盘的所述第一和第二端壁的外部；

其中所述第一和第二轴承分别与所述第一和第二轴承接触区接合，由此将所述油墨托盘组件相对于所述网纹构件定位在指定位置中；

其中所述第一和第二端壁的上边缘分别延伸到所述网纹构件的所述第一和第二凹形轴承接触区中。

2.根据权利要求1所述的着墨系统，其中所述第一和第二轴承被安装到所述第一和第二端壁。

3.根据权利要求1所述的着墨系统，其中所述第一和第二端壁包括刚性端壁板，并且其中所述第一和第二轴承在所述端壁板的上边缘之上延伸。

4.根据权利要求1所述的着墨系统，其中所述第一和第二端壁包括刚性端壁板，并且其中所述端壁板的上边缘包括具有端壁曲率半径的弯曲部分。

5.根据权利要求4所述的着墨系统，其中所述端壁曲率半径大于所述第一和第二凹形轴承接触区中的所述网纹构件的所述外表面的所述半径。

6.根据权利要求1所述的着墨系统，其中所述油墨托盘的所述底板具有弯曲部分，所述弯曲部分具有托盘曲率半径。

7.根据权利要求6所述的着墨系统，其中所述托盘曲率半径大于所述油墨传送区中的所述网纹构件的所述外表面的所述半径。

8.根据权利要求6所述的着墨系统，其中在所述油墨托盘的所述底板与所述油墨传送区中的所述网纹构件的所述外表面之间的最小间隙为至少0.0127厘米。

9.根据权利要求1所述的着墨系统，其中所述第一和第二端壁包括由能够压缩的材料制成的端密封件，其中所述端密封件抵靠所述油墨传送区中的所述网纹构件的所述外表面密封。

10.根据权利要求1所述的着墨系统，其还包括力机构，所述力机构以指定的力抵靠所述网纹构件推所述油墨托盘组件。

11.根据权利要求1所述的着墨系统，其中所述着墨系统适配成被安装在油墨盘内，以代替网纹辊和供墨辊。

12.根据权利要求1所述的着墨系统，其中所述网纹构件包括由附加凹形轴承接触区分开的一个或多个附加油墨传送区。

13.根据权利要求12所述的着墨系统，其中所述油墨托盘组件适配成被重新定位以将油墨供应到所述油墨传送区中的选择的一个。

14.根据权利要求12所述的着墨系统，其中所述油墨托盘组件被定位成将油墨供应到所述油墨传送区中的一个，并且还包括附加托盘组件，所述附加托盘组件被定位成将油墨供应到所述油墨传送区中的另一个。

15.根据权利要求1所述的着墨系统，其中所述第一和第二凹形轴承接触区在所述网纹构件的相对端处。

16.一种着墨系统，其用于将油墨传送到凹版印刷系统中的凹版印刷表面，所述着墨系统包括：

凹版滚柱，其具有圆柱形外表面，所述外表面包括：

第一凹形轴承接触区；

第二凹形轴承接触区；以及

印刷区，其定位在所述第一和第二凹形轴承接触区之间，所述印刷区具有多个单元，所述单元是所述凹版滚柱的所述外表面中的凹部并且被配置成将油墨传送到接收件介质；

其中所述第一和第二凹形轴承接触区中的所述外表面的半径小于所述印刷区中的所述外表面的半径；以及

油墨托盘组件，其包括：

油墨托盘，其具有底板以及第一和第二端壁；以及

第一和第二轴承，其分别被安装在所述油墨托盘的所述第一和第二端壁的外部；

其中所述第一和第二轴承分别与所述第一和第二轴承接触区接合，由此将所述油墨托盘组件相对于所述凹版滚柱定位在指定位置中；

其中所述第一和第二端壁的上边缘分别延伸到所述凹版滚柱的所述第一和第二凹形轴承接触区中。

17.根据权利要求16所述的着墨系统，其中所述第一和第二轴承被安装到所述第一和第二端壁。

18.根据权利要求16所述的着墨系统，其中所述第一和第二端壁包括刚性端壁板，并且其中所述第一和第二轴承在所述端壁板的上边缘之上延伸。

19.根据权利要求16所述的着墨系统，其中所述第一和第二端壁包括刚性端壁板，并且其中所述端壁板的上边缘包括具有端壁曲率半径的弯曲部分。

20.根据权利要求19所述的着墨系统，其中所述端壁曲率半径大于所述第一和第二凹形轴承接触区中的所述凹版滚柱的所述外表面的所述半径。

21.根据权利要求16所述的着墨系统，其中所述油墨托盘的所述底板具有弯曲部分，所述弯曲部分具有托盘曲率半径。

22.根据权利要求21所述的着墨系统，其中所述托盘曲率半径大于所述印刷区中的所述凹版滚柱的所述外表面的所述半径。

23.根据权利要求16所述的着墨系统，其中所述第一和第二端壁包括由能够压缩的材料制成的端密封件，其中所述端密封件抵靠所述印刷区中的所述凹版滚柱的所述外表面密封。

24.根据权利要求16所述的着墨系统，其还包括力机构，所述力机构以指定的力抵靠所述凹版滚柱推所述油墨托盘组件。

25.根据权利要求16所述的着墨系统，其中所述第一和第二凹形轴承接触区在所述凹版滚柱的相对端处。

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