CN114466747A - 具有均匀冷却辊的印刷设备 - Google Patents

Abstract

一种印刷设备，包括用于冷却在移动方向(L)上移动的印刷介质(M)的冷却系统，该冷却系统包括具有支撑表面(101)的冷却构件(100)，该支撑表面被配置用于支撑印刷介质，所述冷却构件具有第一端部(110)和第二端部(120)，并且所述支撑表面沿着相对于移动方向(L)成一定角度的侧向方向(W)在所述第一端部和所述第二端部之间延伸；其中冷却构件设置有在第一端部和第二端部之间延伸的供给通道(130)和返回通道(140)；以及流体循环装置(200)，其通过供给通道从第一端部向第二端部供应流体，并且通过返回通道从第二端部返回到第一端部。

Description

具有均匀冷却辊的印刷设备

发明领域

本发明的领域涉及包括用于冷却印刷介质的冷却系统的印刷设备。特定实施例涉及用于所谓“连续”基材(web)的数字印刷设备的领域，其中通过在冷却构件上方传输基材来冷却该基材。

背景

具有冷却构件(冷却构件典型地是冷却辊形式)的印刷设备是已知的。通过引导印刷介质在冷却辊上方通过，该移动通过印刷设备的印刷介质被冷却。冷却辊可以包括外圆筒和同轴内圆筒，其中冷却流体，例如水，流入外圆筒和内圆筒之间。

在另一现有实施例中，冷却辊设置有多个空气通道，并且空气从冷却辊的一端被发送到冷却辊的另一端。

因为当流体行进通过冷却辊时会变热，所以沿着冷却辊的轴向方向的温度变化典型地可以是相当大的。

概述

本发明的实施例的目标是提供一种具有改善的冷却系统的印刷设备，并且具体而言，与现有技术的解决方案相比允许更均匀地冷却印刷介质的冷却系统。

根据本发明的第一方面，提供有一种印刷设备，其包括用于冷却在移动方向上移动通过印刷设备的印刷介质的冷却系统。冷却系统包括冷却构件和流体循环装置。冷却构件具有被配置用于支撑印刷介质的支撑表面。冷却构件具有第一端部和第二端部，并且支撑表面在所述第一端部和所述第二端部之间沿着相对于移动方向成一定角度的侧向方向延伸，例如垂直于移动方向延伸。冷却构件设置有在第一端部和第二端部之间延伸的多个供给通道和多个返回通道。流体循环装置被配置用于通过供给通道从第一端部向第二端部供应流体，并且通过返回通道从第二端部返回到第一端部。

通过具有多个供给通道和多个返回通道，用在第一端部处的、返回通道中的流体的较高温度来补偿在冷却液体进入供给通道的第一端部处的较低温度成为可能。更具体而言，可以获得更均匀的从左至右的温度分布，如在侧向方向上所见。此外，通过具有多个供给通道和返回通道，可以在移动方向上获得更均匀的温度分布。

优选地，供给通道包括至少三个，优选地至少四个供给通道，和返回通道包括至少三个，优选地至少四个返回通道。更优选地，供给通道包括至少六个，优选地至少八个，更优选地至少十个供给通道，和/或返回通道包括至少六个，优选地至少八个，更优选地至少十个返回通道。通过增加供给通道的数量，可以进一步改善该均匀性。尤其对于大的冷却构件，通道的总数量可能很大，例如甚至多于二十个。

流体优选地是液体，诸如水或水基液体。然而，在一些实施例中流体可以是气体。

优选地，供给通道和返回通道根据规则图案分布，该规则图案包括至少一个第一供给通道、至少一个第一返回通道、至少一个第二供给通道和至少一个第二返回通道的序列。换句话说，优选地供给通道和返回通道是以规则的方式交替的，以使温度分布更加均匀。

优选地，冷却构件包括外围部分并且供给通道和返回通道分布在整个外围部分上。外围部分位于支撑表面附近，并且通过在外围部分中提供通道获得了有效的冷却。

冷却构件可以包括辊，该辊包括外围部分和中间部分。特别是对于较大的辊，中间部分可以是至少部分中空的。以这种方式冷却辊的重量可以更小。中间部分可以包括中空的圆柱形通路。可选地，径向定向的互连肋或板可以被布置在中空通路中，用于给冷却构件提供额外的强度和/或用于在外围部分的相对侧之间产生传热桥。

在优选实施例中，供给通道和返回通道包括至少三个供给通道和至少三个返回通道，其沿着辊的周长分布，并且在第二端部，所述至少三个供给通道中的每个供给通道被连接到所述至少三个返回通道中的一个返回通道，在第二端部处所述返回通道位于辊的与相关联的供给通道相比的相对的一半中。

该辊具有直径d。优选地，沿着邻接相邻供给通道和返回通道的圆看，在相邻供给通道和返回通道之间的距离小于d/5，优选地小于d/10。优选地，在支撑表面与供给通道和返回通道中的每个通道之间的距离是小于d/5，优选地小于d/8。换句话说，当通道定位成相对接近支撑表面时并且当辊的周长的大部分设置有通道时，是优选的。以这种方式可以获得有效且相对均匀的冷却。

优选地，辊具有直径d，该直径大于30毫米，优选地大于100毫米，以及例如大于500毫米。优选地，沿着邻接相邻供给通道和返回通道的圆看，在相邻供给通道和返回通道之间的距离在1毫米和15毫米之间。优选地，在支撑表面与供给通道和返回通道中的每个通道之间的距离在1毫米和15毫米之间。

优选地，供给通道和返回通道是基本上平行的。供给通道和返回通道可以是直的或弯曲的，例如螺旋形的。

优选地，从垂直于侧向方向的横截面中看，供给通道的总表面积基本上等于返回通道的总表面积。以这种方式供给通道中的体积流率基本上等于返回通道中的体积流率。

优选地，从垂直于侧向方向的横截面看，每个通道的周长大于具有相同表面积的圆的周长，优选地比具有相同表面积的圆的周长大至少1.25倍。例如，每个通道的周长可以比具有相同表面积的圆的周长大至少1.5倍或者至少2倍或者至少3倍或者甚至至少4倍。为了获得这样大的周长，从垂直于侧向方向的横截面中看，每个通道的周长可以包括向内突出部分，诸如凹入部分，和向外突出部分，诸如凸出部分。

优选地，冷却构件由以下材料中任何一种制成：铝、铝合金、镁合金、钢、铜、钢合金、铜合金或其组合。

优选地，冷却构件在支撑表面处设置有涂层，优选地涂层由以下材料中任何一种制成：诸如镍-PTFE基材料的聚四氟乙烯(PTFE)基材料、陶瓷材料、类金刚石碳(DLC)材料、金属。涂层将增加耐磨性并且可以进一步增强表面的光滑度。

可选择地，冷却构件可以具有抛光表面。以这种方式，表面可以具有低表面能量并且可以具有如通过涂层所获得的类似有利特性。

在示例性实施例中，流体循环装置包括被连接到第一端部的第一联接法兰和被连接到第二端部的第二联接法兰。第二联接法兰可以包括连接通道，用于将每个供给线路连接到返回线路中的至少一个返回线路。优选地，连接通道使得终止于冷却构件的第一半中的每个供给通道被连接到起始于冷却构件的相对的一半中的返回通道。通过以这种方式进行连接，流过其上存在印刷介质的供给通道的冷却液体可以被发送到其上无印刷介质存在的返回通道，并且流过其上无印刷介质存在的供给通道的冷却液体可以被发送到其上存在印刷介质的返回通道。这将进一步增强温度分布的均匀性，尤其在移动方向上。

在可能的实施例中，第二联接法兰包括或限定混合室，并且每个供给线路和每个返回线路被连接到混合室。此外，通过使用混合室，可以补偿来自其上存在印刷介质的供给通道的冷却流体和来自其上不存在印刷介质的供给通道的冷却流体之间的温度差。混合室可以由被布置在第二联接法兰中的圆形凹槽所限定。混合室可以至少部分地形成在第二联接法兰中和/或至少部分地形成在冷却构件的第二端部中。混合室是与供给通道和返回通道流体连通的。

第一联接法兰可以包括中心入口和出口，中心入口分成连接到供给通道的入口分支，出口分成连接到返回线路的出口分支。入口和出口可以是同轴的。例如，出口可以围绕入口，或者入口可以围绕出口。以这种方式，入口和出口可以被联接到，例如双流通旋转接头，从而具有第一联接法兰和第二联接法兰的冷却构件可以在操作中绕它的轴线旋转。

在替代实施例中，流体循环装置包括被连接到第一端部的第一组管和/或被连接到第二端部的第二组管。在这样的实施例中，如果需要旋转联接，例如在第一端部处，这种联接可以被安装至收集器，其中第一组管被连接至收集器。

可选地，冷却构件由多个部分制成。优选地，冷却构件包括内部部分和外部部分，并且每个供给通道和返回通道由内部部分和外部部分两者所限定。例如，内部部分可以是在其外表面中具有多个凹槽的圆柱形部分，该外表面中的多个凹槽用于产生供给通道和返回通道的下部部分，并且外部部分可以是具有设置有多个凹槽的内表面的圆柱形部分，该内表面的多个凹槽用于产生供给通道和返回通道的上部部分。注意到，内部部分和外部部分中的一个也可以分别具有平的外表面和内表面。此外，在侧向方向上看，冷却构件可以包括多个区段，优选地以流体密封的方式彼此连接。此外，在轴向方向上看，具有平的内表面的长圆柱形外部区段可以与多个圆柱形内部区段一起结合，多个圆柱形内部区段被一个接一个地装配在圆柱形外部区段中，其中圆柱形内部区段的外表面设置有用于产生供给通道和返回通道的凹槽。

优选地，印刷设备还包括辊系统，其具有多个辊用于在移动方向上引导印刷介质，其中冷却构件对应于所述多个辊中的一个辊。换句话说，辊可以具有两种功能：引导印刷介质的功能以及控制印刷介质温度的功能。

优选地，印刷设备还包括印刷单元，也被称为图像显影和转印单元，和被布置在印刷单元下游的定影单元或干燥单元或固化单元中的至少一个。冷却构件可以被布置在定影或干燥或固化单元的下游和/或在定影或干燥或固化单元中和/或定影或干燥或固化单元的上游，例如在印刷单元和定影或干燥或固化单元之间。因此，冷却构件可以被用于在印刷图像定影之前、期间和/或之后的冷却，或者用于在印刷图像干燥之前、期间和/或之后的冷却，或者用于在印刷图像固化之前、期间和/或之后的冷却。

例如，与墨粉或水基油墨一起使用的印刷设备可以包括印刷单元、印刷单元下游的定影单元、和定影单元下游的冷却构件。定影单元可以是用于固定由印刷单元所印刷的图像的中间定影站。在后一种情况下，可选地另外的印刷单元可以设置在中间定影单元的下游。

在另一个示例中，与可固化墨粉或油墨一起使用的印刷设备可以包括印刷单元、印刷单元下游的固化单元和在固化单元中用于在固化期间支撑介质的冷却构件。

在示例性实施例中，印刷设备包括印刷单元和印刷单元上游的冷却构件。这种冷却构件可以用于在印刷之前调节印刷介质。

印刷单元可以是数字印刷装置，例如喷墨印刷装置或静电印刷装置，例如干式墨粉印刷装置。

附图简述

附图用于说明本发明的设备的目前优选的、非限制的示例性实施例。当结合附图阅读时，本发明的特征和目标的上述和其他优点将变得更加明显，并且从以下详细描述中本发明将被更好地理解，其中：

图1是用于印刷设备中的冷却系统的示例性实施例的示意性分解图；

图2是示意性横截面视图，其图示了印刷介质可以如何在冷却构件上方被传输；

图3是冷却构件的示例性实施例的示意性横截面视图；

图4是联接法兰的示例性实施例的示意性透视图；

图5、图6和图7是冷却构件的不同示例性实施例的示意性横截面视图；

图8是冷却构件的另一示例性实施例的示意性透视图；

图9A和图9B是冷却构件的另外两个示例性实施例的示意性局部横截面视图；

图10和图11是印刷设备的冷却系统的另外两个示例性实施例的示意性俯视图；

图12A示出了具有两个联接法兰的冷却构件的示意性剖切透视图，图12B示出了图12A的第二联接法兰从内侧看的透视图，图12C示出了入口侧的横截面，其示出了第一联接法兰中的供给流和返回流，以及图12D是从第一联接法兰看的剖切透视图；和

图13A和图13B示意性地示出了本发明的印刷设备的两个示例性实施例。

实施例的描述

图1和图2示出了用于印刷设备中的冷却系统的示例性实施例。参见图2，冷却系统用于冷却在移动方向L上移动通过印刷设备的印刷介质M。注意到，在一些印刷设备中，印刷介质M可以首先在第一移动方向上移动通过印刷设备，并且然后在与第一移动方向相反的第二移动方向上移动通过印刷设备。例如，印刷设备可以被配置用于在“连续”印刷介质M上印刷，该印刷介质通常被称为基材，其中通过将其在冷却构件100上方传输，该基材M被冷却。然而，更一般地，冷却构件100可以用于需要冷却印刷介质M的任何印刷设备中。

冷却系统包括冷却构件100和流体循环装置200。冷却构件100具有被配置用于支撑印刷介质M的支撑表面101。冷却构件100具有第一端部110和第二端部120，并且支撑表面101在侧向方向W上延伸，侧向方向在这里垂直于移动方向L，位于第一端部110和第二端部120之间。冷却构件100设置有在第一端部110和第二端部120之间延伸的供给通道130和返回通道140。在图示的实施例中，冷却构件100具有辊的形状，并且该辊可以围绕轴线可旋转地安装。可以使用驱动装置(未示出)驱动该辊旋转，典型地以预定速度旋转。然而，在其他未示出的实施例中，冷却构件可以是块或台。这种块或台可以是静态的或移动的。也可以是多边形辊，诸如正方形或三角形辊也是可行的。

流体循环装置200被配置用于通过供给通道130从第一端部110向第二端部120供应流体，并且通过返回通道140从第二端部120返回到第一端部110。

优选地，供给通道130包括至少三个，优选至少四个供给通道。在图1的示例中，三个供给通道130a、130b、130c被设置在冷却构件100中。类似地，优选地返回通道140包括至少三个、优选地至少四个返回通道。在图1的示例中，三个返回通道140a、140b、140c被设置在冷却构件100中。注意到，供给通道130的数量不一定等于返回通道140的数量。例如，可以设置成每个供给通道有至少两个返回通道，或者可以设置成每个返回通道有至少两个供给通道。

通过使多个供给通道130和返回通道140分布在整个冷却构件100上，与具有例如单个外围供给通道和单个轴向返回通道的现有技术实施例相比，沿着该冷却构件的温度分布更加均匀。实际上，供给通道130中的冷却流体将在第一端部110处比在第二端部120处具有更低温度，并且返回通道将在第二端部120处比第一端部110处具有更低温度。通过使多个供给通道130和返回通道140分布在整个冷却构件100上，沿着侧向方向W所见的、从左至右的温度分布可以被改善。

优选地，供给通道130和返回通道140根据规则图案分布，该规则图案包括例如第一供给通道130a、第一返回通道140a、第二供给通道130b、第二返回通道140b、第三供给通道130c和第三返回通道140c的序列。换句话说，优选地在印刷介质M的移动方向上看，供给通道和返回通道是交替的，以改善沿着冷却构件的温度分布的均匀性。

优选地，供给通道130和返回通道140基本上平行。供给通道和返回通道可以是直的，如图1中图示的，但是也可以是弯曲的，例如螺旋地弯曲的，如图8中图示的。

优选地，冷却构件100包括外围部分105，并且供给通道和返回通道在整个外围部分上分布。当冷却构件100是辊时，外围部分105是位于支撑表面101附近并且围绕中间部分107的层。当冷却构件是块或台(未图示)时，外围部分可以是邻近平的支撑表面的层。

优选地，从垂直于侧向方向的横截面中看，供给通道130的总表面积，这里为3*A，是基本上等于返回通道140的总表面积，这里为3*B。以这种方式，供给流体流的体积流率可以与返回流体流的体积流率基本上相同。

冷却构件100可以由以下材料中任何一种制成：铝、铝合金、镁合金、钢、铜、铜合金、钢合金。尤其是其中布置有通道130、140的外围部分105优选地由具有良好导热性能的材料制成，诸如上面所列出的材料中任何一种。例如，冷却构件100可以是挤压构件。冷却构件100可以如图1所示制成单个件，但是也可以如图9A和图9B所示由多个件制成，分别用于辊和工作台。例如，在图9A的实施例中，冷却辊100包括内部部分100a和外部部分100b，并且每个供给通道130和返回通道140由内部部分100a和外部部分100b两者所限定。在图9B的实施例中，冷却台100包括内部下部部分100a和外部上部部分100b，并且每个供给通道130和返回通道140由内部部分100a和外部部分100b所限定。外部上部部分100b具有形成支撑表面101的上表面和在其中形成通道130、140的下表面。虽然未图示，但是技术人员理解，冷却构件100也可以包括彼此连接的多个区段，其中，从冷却构件的侧向方向W上看，即在冷却构件是辊的情况下从轴向方向上看，这些区段彼此相邻地延伸。

可选地，冷却构件100可以在支撑表面101处设置有涂层，优选地由以下材料中的任何一种制成的涂层：诸如镍-PTFE基材料的聚四氟乙烯(PTFE)基材料、陶瓷材料、类金刚石碳(DLC)材料、金属。这种涂层为冷却构件100提供了低表面粗糙度并且因此提供了低摩擦系数，同时还具有良好的导热性能。此外涂层可以具有良好的耐磨性。涂层可以具有例如在5微米和300微米之间的厚度。当冷却构件100设置有抛光表面时，可以实现类似的有利效果。

流体循环装置包括被连接到第一端部110的第一联接法兰210、被连接到第二端部120的第二联接法兰220、和被连接到第一联接法兰的泵250。第一联接法兰210包括中心入口211和出口215，中心入口211分成连接到供给通道130a、130b、130c的入口分支212a、212b、212c，出口215分成连接到返回线路140a、140b、140c的出口分支216a、216b、216c。注意到图1是示意图，并且实际上出口215可以围绕入口211。入口分支212a、212b、212c可以位于第一联接法兰210的第一平面中，而出口分支216a、216b、216c可以位于第一联接法兰210的第二平面中，第二平面与第一平面相距一定距离。第二联接法兰220包括连接通道(图1中未示出)，其用于将每个供给线路130连接到至少一个返回线路140。代替使用联接法兰110、120，同样可行的是简单地使用连接管以将泵250与第一端部110连接，并且在第二端部120处将供给通道130连接到返回通道140。为了允许具有法兰210、220的冷却构件100旋转，在泵250和第一联接法兰210之间的联接可以使用，例如双流通旋转接头(duo-flow rotaryunion)来完成。

图3以示意性横截面视图的方式图示了冷却构件100的进一步发展的示例性实施例。相似或相同部分已经用与图1中相同的参考标记指示，并且上文对于图1所给出的描述也适用于图3的部件。优选地，冷却构件100设置有至少六个，更优选地至少八个，并且甚至更优选地至少十个供给通道130，例如如图3所示的十六个供给通道。类似地，优选地，设置至少六个，更优选地至少八个，甚至更优选地至少十个返回通道140。在优选实施例中，如图3所示，冷却构件100的中间部分107是至少部分中空的。以这种方式，冷却构件100能够相对地保持轻质，对于较大的直径也是如此。

图3的冷却辊100具有直径d。优选地，沿着邻接相邻供给通道和返回通道的圆看，在相邻供给通道130和返回通道140之间的距离a是小于d/5，优选小于d/10。注意到，对于非常大的辊，距离a可以小于d/100。优选地，在支撑表面101和每个通道130、140之间的距离b是小于d/5，更优选小于d/8。注意到对于非常大的辊，距离b可以小于d/100。

辊可以具有大于30毫米的直径d，优选大于100毫米，并且例如大于500毫米。距离a可以是，例如在2毫米和15毫米之间。距离b可以是，例如在3毫米和15毫米之间。依据用于冷却构件的材料，外层的厚度(对应于距离b)可以被确定成以便在通道130、140和支撑表面之间实现良好的热传导。

优选地，在垂直于侧向方向W的横截面中看，每个通道130、140的周长大于具有与通道130、140相同表面积A、B的圆的周长，优选地比具有相同表面积的圆的周长大至少1.25倍，更优选地比具有相同表面积的圆的周长大至少1.5倍，并且例如大至少2倍、3倍、4倍或5倍。以这种方式，热量可以通过更大的表面积传递，进一步提高冷却构件100的温度均匀性和效率。为此，从垂直于侧向方向的横截面中看，每个通道130、140的周长可以包括向内突出部分131、141，诸如凹入部分，和向外突出部分132、142，诸如凸出部分。注意到通道130、140被绘制成具有倒圆的边缘，但是从横截面中看，通道130、140也可以具有多边形形状。

图4是意图被联接到冷却构件100的第二端部120的第二联接法兰220的示例性实施例的示意性透视图。如图1所示，供给通道130和返回通道140包括沿着冷却辊100的周长分布的至少三个供给通道130a、130b、130c和至少三个返回通道140a、140b、140c，并且如图4所示，在第二端部120处，每个供给通道130a、130b、130c被连接到一个返回通道140a、140b、140c。在第二端部120处，与相关联的供给通道130a相比，返回通道140a位于辊100的相对的一半中。类似地，在第二端部120处，与相关联的供给通道130b、130c相比，返回通道140b、140c位于辊100的相对的一半中。第二联接法兰220包括用于将每个供给线路130a、130b、130c连接到相关联的返回线路140a、140b、140c的连接通道222a、222b、222c。如图4所示，优选地连接通道222a、222b、222c使得终止于冷却构件100的第一半中的每个供给通道130a、130b、130c被连接到起始于冷却构件100的相对的一半中的返回通道140a、140b、140c。注意到代替使用联接法兰220，也可以使用多个管，用于在辊100的第二端部120处将供给通道130连接到返回通道140。

在另一未图示的实施例中，第二联接法兰可以包括混合室，并且每个供给线路和每个返回线路可以被连接到混合室。

图5、图6和图7是冷却构件的不同示例性实施例的示意性横截面视图。相似或相同部分已经用与图1中相同的参考标记指示，并且上文对于图1所给出的描述也适用于图5、图6和图7的部件。在图5的实施例中，冷却辊100的中间部分105是部分中空的并且包括径向定向的互连肋或板106，该互连肋或板用于给冷却构件提供额外的强度和/或用于在外围部分107的相对侧之间产生传热桥。供给通道130和返回通道140围绕中间部分105、位于外围部分107中。

图6示出了一个实施例，其中每次两个相邻供给通道130与两个相邻返回通道140交替。在该实施例中通道130、140具有圆形横截面，并且很大数量的通道130、140沿着冷却辊100的外围规则地分布。

图7示出了一个实施例，其中单个供给通道130与两个相邻返回通道140交替。在这样的实施例中，供给通道130的表面积A可以是返回通道140的表面积B的两倍。

图10和图11图示了印刷设备的冷却系统的另外两个实施例。图10的冷却系统包括静态冷却构件100，在这里被成形为具有三角形部分的一个台，但是任何其他形状也是可能的。印刷介质M在移动方向L上移动。冷却构件100具有支撑印刷介质M的支撑表面101。冷却构件100在其一侧具有第一端部110并且在其相对侧具有第二端部120。当在移动方向L上观察时，支撑表面101沿着侧向方向W在第一端部110和第二端部120之间延伸，即在分别位于印刷介质M的左侧和右侧的、台100的第一侧和第二侧之间延伸。冷却构件100设置有在第一端部和第二端部之间延伸的供给通道130和返回通道140。流体循环装置(未示出)通过供给通道130从第一端部向第二端部供应流体，并且通过返回通道140从第二端部返回到第一端部。注意到，供给通道130可以如图1所示从共用供应源并联供给，或者可以如图10所示串联供给。还应注意，图10的箭头可以在相反的方向上定向，即，可以在印刷介质已经部分地冷却的地方供应流体。

图11的冷却系统包括两个静态冷却构件100，在这里成形为两个矩形台。每个冷却构件100具有支撑印刷介质M的支撑表面101。每个冷却构件100在其一侧具有第一端部110，并且在其相对侧具有第二端部120。支撑表面101沿着侧向方向W在第一端部110和第二端部120之间延伸，即在分别位于印刷介质M的左侧和右侧的、台100的第一侧和第二侧之间延伸。在这里侧向方向W是相对于印刷介质M的移动方向M成一定角度。在一些实施例中这可以有助于印刷介质M的转向/导向。每个冷却构件100设置有在第一端部110和第二端部120之间延伸的供给通道130和返回通道140。流体循环装置(未示出)通过供给通道130从第一端部向第二端部供应流体，并且通过返回通道140从第二端部返回到第一端部。注意到，供给通道130可以如图1所示从共用供应源并联供给，或者可以如图11所示串联供给。还应注意，图11中的箭头可以在相反的方向上定向。

图12A图示了具有流体循环装置的进一步发展的实施例，该流体循环装置包括被连接到第一端部110的第一联接法兰210、被连接到第二端部120的第二联接法兰220。诸如泵(未示出)的流体移动装置可以被连接到第一联接法兰。如图12C和图12D中更详细图示的，第一联接法兰210包括中心入口211和出口215，中心入口211分成入口分支212，入口分支212被连接到供给通道130，出口215分成出口分支116，出口分支116被连接到返回线路140。可以例如如在图3中那样实施供给通道130和返回通道140。在其他实施例中，代替多个入口分支可以设置单个共用入口区域。类似地，代替多个出口分支，可以在第一联接法兰中设置单个共用出口区域。

如图12A所示，第二联接法兰220限定了混合室225，并且每个供给线路130和每个返回线路140被连接到混合室225。图12B示出了图12A的第二联接法兰220的更详细视图，其中圆形凹槽225a在联接法兰220的内表面中延伸用于部分地限定混合室225。混合室225可以至少部分地形成在第二联接法兰220中和/或至少部分地形成在冷却构件100的第二端部中。技术人员将理解，假如冷却构件100具有封闭的第二端部，混合室也可以全部地设置在第二联接法兰220中或者全部地设置在冷却构件100中。通过使用混合室225，可以补偿来自上面存在印刷介质的供给通道130的冷却流体和来自上面无印刷介质存在的供给通道130的冷却流体之间的温度差。

图13A图示了印刷设备的示例，优选地用于在介质M上印刷的数字印刷设备，其中可以使用一个或更多个冷却构件100。图13A的示例是与墨粉或水性油墨一起使用的印刷设备。印刷设备包括被配置用于在介质M上印刷图像的图像显影和转印单元300，以及被配置用于定影由图像显影和转印单元300所印刷的图像的定影单元400。在图示的示例中，两个冷却构件100、100’被布置在定影单元400的下游。然而，在其他示例中可以仅提供一个冷却构件100或多于两个冷却构件。在图示的示例中冷却构件100被布置在定影单元400的下游，但是除此之外或替代地冷却构件可以被布置在定影单元400的上游，例如在图像显影和转印单元300和定影单元400之间，或者在定影单元400中。换句话说，使用一个或更多个冷却构件100，可以在定影之前和/或期间和/或之后控制温度。

定影单元400可以是接触式定影器或非接触式定影器。例如，定影单元400可以包括以下任何一种：紫外线(UV)干燥器、热空气干燥器、红外(IR)或近红外(NIR)干燥器、微波干燥器、接触式干燥器、RF干燥器或其任意组合。此外，定影单元400可以是用于固定由图像显影和转印单元300所印刷的图像的中间定影站。在后一种情况下，可选地另一图像显影和转印单元300(未示出)可以设置在中间定影单元400的下游。

图13B图示了印刷设备的另一示例，优选用于在介质M上印刷的数字印刷设备，在该数字印刷设备中可以使用一个或更多个冷却构件100。图13B的示例是与可固化墨粉或油墨一起使用的印刷设备，例如UV可固化墨粉或油墨。印刷设备包括被配置用于在介质M上印刷图像的图像显影和转印单元300，和被配置用于固化由图像显影和转印单元300所印刷的图像的固化单元500，例如UV固化单元。在图示的示例中，一个冷却构件100被布置在固化单元500中并且用于引导与固化单元500的固化构件相对的印刷介质M，同时冷却印刷介质M。然而，在其他示例中，可以设置多于一个的冷却构件。在图示的示例中冷却构件100被用在固化单元500中，使得介质在固化期间被冷却。附加地或替代地，冷却构件可以布置在固化单元500的上游，例如在图像显影和转印单元300和固化单元500之间，或者在固化单元500的下游。换句话说，使用一个或更多个冷却构件100，可以在固化之前和/或期间和/或之后控制温度。

尽管已经参照冷却构件描述了本发明的实施例，但是注意到，冷却构件通常能够用于温度调节，即用于冷却和加热两者。因此，当印刷介质M在冷却构件100上方沿着移动方向通过印刷设备时，冷却构件100可以用于将热量传递到印刷介质M或者传递来自印刷介质M的热量。注意到，在一些印刷设备中，印刷介质M可以首先在第一移动方向上朝向冷却构件100移动通过印刷设备，并且之后在相对于第一移动方向成一定角度的第二移动方向上远离冷却构件100移动。通过在冷却构件100上方传输印刷介质M，热量可以从印刷介质M传递到冷却构件100。换句话说，印刷介质M被冷却。可选择地，热量可以被传递到印刷介质M。换句话说，该印刷介质M被加热。更一般地，冷却构件100可以被用在需要从印刷介质M传热或者向印刷介质M传热的任何印刷设备中。

技术人员理解到，对于通道130、140的数量、形状和尺寸，许多变型是可能的，并且数量、形状和尺寸可以进一步被优化以提高沿着冷却构件的温度均匀性。

在本发明的优选实施例中，冷却流体是液体，优选地是水或水基的。然而，流体也可以是气体。

本发明的特定实施例涉及用于所谓的“连续”基材的数字印刷设备和方法领域，即在这样的印刷设备中连续的基质(例如，纸、塑料箔或其多层组合)卷轴以恒定的速度运行通过印刷站，特别是印刷很大数量的同一图像的副本，或者可选择地，一系列图像，或者甚至大量的单独变化的图像组。

虽然上面已经结合具体实施例阐述了本发明的原理，但是应理解，该描述仅仅是作为示例的方式进行而不是对由所附权利要求确定的保护范围的限制。

Claims (26)

1.一种印刷设备，包括用于冷却在移动方向(L)上移动通过所述印刷设备的印刷介质(M)的冷却系统，所述冷却系统包括：

冷却构件(100)，其具有被配置用于支撑所述印刷介质的支撑表面(101)，所述冷却构件具有第一端部(110)和第二端部(120)，并且所述支撑表面沿着相对于所述移动方向(L)成一定角度的侧向方向(W)在所述第一端部和所述第二端部之间延伸；其中所述冷却构件设置有在所述第一端部和所述第二端部之间延伸的供给通道(130)和返回通道(140)；

流体循环装置(200)，其被配置用于通过所述供给通道从所述第一端部向所述第二端部供给流体，并且通过所述返回通道从所述第二端部返回到所述第一端部。

2.根据权利要求1所述的印刷设备，其中，所述供给通道(130)包括至少三个，优选地至少四个供给通道，并且其中，所述返回通道(140)包括至少三个，优选地至少四个返回通道。

3.根据权利要求1所述的印刷设备，其中，所述供给通道(130)包括至少六个，优选地至少八个，更优选地至少十个供给通道，和/或其中所述返回通道(140)包括至少六个，优选地至少八个，更优选地至少十个返回通道。

4.根据前述权利要求中任一项所述的印刷设备，其中，所述供给通道(130)和所述返回通道(140)根据规则图案分布，所述规则图案包括至少一个第一供给通道(130a)、至少一个第一返回通道(140a)、至少一个第二供给通道(130b)和至少一个第二返回通道(140b)的序列。

5.根据前述权利要求中任一项所述的印刷设备，其中，所述冷却构件(100)包括外围部分(105)，并且其中，所述供给通道和所述返回通道被分布在整个所述外围部分上。

6.根据前一权利要求所述的印刷设备，其中，所述冷却构件包括辊(100)，所述辊(100)包括所述外围部分(105)和中间部分(107)。

7.根据前述权利要求所述的印刷设备，其中，所述中间部分(107)是至少部分中空的。

8.根据权利要求6或7所述的印刷设备，其中，所述供给通道(130)和所述返回通道(140)包括沿着所述辊的周长分布的至少三个供给通道和至少三个返回通道，并且其中，在所述第二端部(120)处，所述至少三个供给通道中的每个供给通道(130a，130b，130c)被连接到所述至少三个返回通道中的一个返回通道(140a，140b，140c)，在所述第二端部处，与相关联的供给通道相比，所述返回通道被定位在所述辊的相对的一半中。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的印刷设备，其中，所述辊具有直径(d)，并且其中，沿着邻接相邻供给通道和返回通道的圆看，在所述相邻供给通道和返回通道之间的距离(a)小于d/5，优选地小于d/10。

10.根据权利要求6-9中任一项所述的印刷设备，其中，所述辊具有直径(d)，并且其中，所述支撑表面(101)与所述供给通道和所述返回通道中的每个通道(130，140)之间的距离(b)小于d/5，优选地小于d/8。

11.根据权利要求6-9中任一项所述的印刷设备，其中，所述辊具有直径(d)，所述直径大于30毫米，优选地大于100毫米，以及例如大于500毫米。

12.根据前述权利要求中任一项所述的印刷设备，其中，所述供给通道和所述返回通道是基本上平行的。

13.根据前述权利要求中任一项所述的印刷设备，其中，所述供给通道和所述返回通道是直的或弯曲的，例如螺旋形的。

14.根据前述权利要求中任一项所述的印刷设备，其中，从垂直于所述侧向方向的横截面看，所述供给通道的总表面积基本上等于所述返回通道的总表面积。

15.根据前述权利要求中任一项所述的印刷设备，其中，从垂直于所述侧向方向的横截面看，每个通道的周长大于具有相同表面积的圆的周长，优选地比具有相同表面积的圆的周长大1.25倍，例如比具有相同表面积的圆的周长大至少1.5倍、至少2倍、至少3倍或至少4倍。

16.根据前述权利要求中任一项所述的印刷设备，其中，从垂直于所述侧向方向的横截面看，每个通道的周长包括向内突出部分，诸如凹入部分，以及向外突出部分，诸如凸出部分。

17.根据前述权利要求中任一项所述的印刷设备，其中，所述冷却构件由以下材料中的任一种制成：铝、铝合金、镁合金、钢、铜、钢合金、铜合金或其组合；其中可选地，所述冷却构件具有抛光表面。

18.根据前述权利要求中任一项所述的印刷设备，其中，所述冷却构件在所述支撑表面(101)处设置有涂层，优选地由以下材料中的任一种制成的涂层：聚四氟乙烯(PTFE)基材料、陶瓷材料、类金刚石碳(DLC)材料、金属，所述聚四氟乙烯(PTFE)基材料诸如是镍-PTFE基材料。

19.根据前述权利要求中任一项所述的印刷设备，其中，所述流体循环装置包括被连接到所述第一端部(110)的第一联接法兰(210)和被连接到所述第二端部(120)的第二联接法兰(220)。

20.根据前一权利要求所述的印刷设备，其中，所述第二联接法兰(220)包括连接通道(222)，其用于将每个供给线路连接到所述返回线路中的至少一个返回线路，其中优选地，所述连接通道(222a，222b，223c)使得终止于所述冷却构件的第一半中的每个供给通道(130a，130b，130c)被连接到起始于所述冷却构件的相对的一半中的返回通道(140a，140b，140c)。

21.根据前述权利要求中任一项所述的印刷设备，还包括在所述冷却构件的所述第二端部处的混合室，并且其中，每个供给线路和每个返回线路被连接到所述混合室，其中优选地，所述混合室至少部分地被成形在所述第二联接法兰中。

22.根据权利要求18-20中任一项所述的印刷设备，其中，所述第一联接法兰(210)包括中心入口(211)和出口(215)，所述中心入口(211)分成连接到所述供给通道的入口分支(212)，所述出口(215)分成连接到所述返回线路的出口分支(216)，其中所述出口优选地是与所述入口同轴的。

23.根据权利要求1-17中任一项所述的印刷设备，其中，所述流体循环装置包括被连接到所述第一端部(110)的第一组管和被连接到所述第二端部(120)的第二组管。

24.根据前述权利要求中任一项所述的印刷设备，其中，所述冷却构件由多个部分制成。

25.根据前述权利要求中任一项所述的印刷设备，其中，所述冷却构件(100)包括内部部分(100a)和外部部分(100b)，并且其中，每个供给通道(130)和返回通道(140)由所述内部部分和所述外部部分两者限定。

26.根据前述权利要求中任一项所述的印刷设备，还包括图像显影和转印单元，以及选自定影单元、干燥单元和固化单元中的至少一个的后印刷单元，所述后印刷单元被布置在所述图像显影和转印单元的下游，其中所述冷却构件被布置在所述后印刷单元的下游、在所述后印刷单元中，或者在所述图像显影和转印单元与所述后印刷单元之间。

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