TW496825B - Flexographic printing press with integrated dryer - Google Patents

Description

496825 A7 ___B7 _ 五、發明説明（1 ) 發明背景 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於一種彈性凸版印刷機，其係包括一具有 複數顏色站之中央壓印筒或鼓輪，以及一用以乾化溶劑基 或水基墨水之乾燥器系統。每一顏色站係包括一平板滾筒 及一 a η 11 ◦ X滾筒。該a n i 1 ◦ X滾筒係將墨水由一墨水源供應 至平板滾筒。該平板滾筒係承載有印刷影像，並且將印刷 影像印記在一由中央壓印筒所支撐之薄片上。 目前，採用可伸展薄片材料之高品質彈性凸版印刷係 在一中央壓印（C I )印刷機上來完成。相較於其他類型 之印刷方式（諸如凹版印刷），此一彈性凸版印刷方法係 提供了突出的成本優點以及彈性。在一同軸彈性凸版印刷 機上採用一 C I鼓軸之優點係在於，該薄片在印刷過程中 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 .係較穩定。薄片之穩定性係可使得在各種不同的’物質（包 括伸縮性薄膜）上能夠進行較高品質之印刷。一種伸縮性 薄膜之實例係0 . 0 0 1英吋之聚乙烯。在印刷工業中普 遍的趨勢係藉由使用較薄的薄片或薄膜來結省材料成本， 然而這些材料最後會變得更有伸縮性。某些印刷工業亦會 採用當受熱時會收縮之薄膜。此類薄膜之實例係Cry〇vac S S D薄膜。 然而，薄片之穩定性係有一定的限度，而這會影響到 所製造之整體.產品的品質。相當重要的是，不僅在薄片通 過先前工站時需要保持其穩定性，且在薄片移動通過機器 時，亦要保持其穩定性。在薄片處理過程中之干擾，包括 薄片從fe捲器鬆脫下來、通過每一機器部分，然後再捲回 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4 - 496825 A7 B7 五、發明説明（2 ) 至捲回器之移動過程，係會導致印刷對正誤差、印刷影像 或重修變動以及薄片之扭曲變形。 在現代的印刷機中，墨水之乾化及/或固化程序，係 造成薄片受損之最大因素。在印刷過程中，乾燥器係扮演 相當重要的角色。在一印刷機中之乾燥器系統係用以將印 製在薄片上之墨水中抽離媒質，不論係溶劑或水。在墨水 結構中，媒質係與使墨水呈現顏色之調色劑相混合，且其 係用以將調色劑傳送至印刷表面。最常見的乾燥器系統係 採用熱空氣撞擊在印刷薄片上，有時其亦會以紅外線來輔 助。 顏色間（B e t w e e n c ο 1 〇 r ) 〃乾燥器係定位在介於每 一顏色站之間的壓印筒上。此類型乾燥器之用途係用以使 墨水乾燥至另一墨水層可以印刷在前一層體表面上之程度 。顏色間乾燥器之優點係在於，該薄片係可由於印壓筒而 保持在一控制良好的溫度。該印壓筒通常係藉由使水循環 通過筒體之內部殼體，而保持其溫度在華氏一度。由於印 壓筒係保持在該溫度，因此藉由熱傳導，該薄片亦會保持 在一穩定之溫度。 一旦最後的顏色印刷在薄片上之後，該薄片便會離開 中央印壓筒，然後進入至乾燥器部分。該乾燥器部分通常 係稱之爲風洞乾燥器。當薄片通過該風洞乾燥器時，其係 由數個導引件或惰轉滾子所支撐。 風洞乾燥器之作用如同一火爐。其目的係用以蒸發殘 留在印刷薄片上之媒質。一旦媒質淸除之後，該風洞乾燥 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） iJ—^----P衣— C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -5- 496825 A7 B7 _ 五、發明説明（3 ) 器之問題便會產生，亦即，乾燥器之熱量會被薄片所吸收 。如果薄片吸收過多之熱量，則薄片溫度便會超過熱降伏 點，而開始產生扭曲變形。伸縮性薄片之特徵便係具有低 熱降伏點。再者，由一般之定理可知，愈薄之薄片，其降 伏溫度便會愈低。這些因素造成在現行之彈性凸版印刷機 中，將難以設計及使用該風洞乾燥器。 另一個會造成薄片變形之重大問題，便係當薄片移動 通過機器時，作用在薄片上之張力所造成。如前所述，薄 片係由惰轉滾子加以支撐之情況下通過風洞乾燥器以及機 器部分之間。在系統中所需要之張力大小的問題上，薄片 路徑係扮演相當重要的角色。薄片路徑愈長，則所需要克 服或驅動該惰轉滾子與薄片之磨擦力便愈大，而這使得作 .用在薄片上之張力亦需較大。在發生永久變形之前，上述 之伸縮性薄片僅能承受極小的張力。 發明摘要 本發明之目的係要提供一種具有經濟效益之印刷機， 其可以在彈性凸版印刷方法中使用薄規格且具高彈性之彈 性薄膜。爲了達成此一目的，在薄片由印壓筒上離開之前 ，在薄片上之印刷墨水係必須要加以乾化。藉由在整個乾 燥過程中保持薄片位在鼓軸上，該薄片便不會受到如目前 機器所會產生之干擾。使用先進乾燥器技術之乾燥器系統 ，係可使所有之乾燥器係環繞該印壓筒之周緣而配置，且 不需要採用風洞乾燥器。此一機器設計亦可以縮短薄片路 本纸張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） "~~ -6 - 丨一ϊ—；----衣— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 496825 A7 B7 五、發明説明（4 ) 徑之長度，使其可採用高度可伸展性薄膜之性能達到最大 〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖式之簡單說明 本發明將配合以下圖式所示之示例性實施例來加以說 明，其中； 圖1係顯示習知技術之C I彈性凸版印刷機； 圖2係顯示依照本發明所製成之彈性凸版印刷機；以 及 圖3係其中一下游乾燥器之端視圖。 主要元件對照表 11 鬆捲器 12 印刷機部分 13 風洞乾燥器 1 4 冷卻滾筒 15 高架框架 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 6 捲回器 17 顏色璋 18 顏色埠 19 顏色埠 2 0 顏色埠 2 1 顏色埠 2 2 顏色埠 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 496825 A7 B7 五、發明説明（5 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 3 顏 色 埠 2 4 顏 色 埠 2 5 顏 色 埠 2 6 顏 色 埠 2 7 顏 色 間 乾 燥 器 2 8 顏 色 間 乾 燥 器 2 9 顏 色 間 乾 燥 器 3 〇 顏 色 間 乾 燥 器 3 1 顏 色 間 乾 燥 器 3 2 顏 色 間 乾 燥 器 3 3 顏 色 間 乾 燥 器 3 4 顏 色 間 乾 燥 器 3 5 顏 色 間 乾 燥 器 3 6 中 央 印 壓 筒 3 7 am 1 ( DX 滾 筒 3 8 平 板 滾 筒 3 9 惰 轉 滾 子 4 〇 夾 擠 滾 子 4 1 鬆 捲 器 4 2 印 刷 機 部 分 4 3 捲 回 器 4 4 惰 轉 滾 子 4 5 中 央 印 壓 筒 4 6 夾 擠 滾 子 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -8- 496825 A7 B7 五、發明説明（6 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 7 框架 4 8 顏色埠 4 9 顏色埠 5 〇 顏色埠 5 1 顏色埠 5 2 顏色埠 5 3 顏色埠 5 4 顏色埠 5 5 顏色璋 5 6 anil ox滾筒 5 7 平板滾筒 5 8 乾燥器模組 5 9 乾燥器模組 6 〇 乾燥器模組 6 1 乾燥器模組 6 2 乾燥器模組 6 3 乾燥器模組 6 4 乾燥器模組 6 5 乾燥器模組 6 6 乾燥器 6 7 強化乾燥器模組 6 8 強化乾燥器模組 7 1 a 噴嘴空間 7 lb 噴嘴空間 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -9- 五、 A7 B7 發明説明（ 7 2a 7 2b 7 3a 7 3b 7 4 7 5 7 6 7 7 7 8 8 0 8 1 8 2 8 噴嘴空間 噴嘴空間 噴嘴空間 噴嘴空間 空氣空間 空氣空間 空氣空間 外壁 排放口 上升臂 托架及插銷組件 托架及插銷組件 樞軸 惰轉滾子 惰轉滾子 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 特定實施例之說明 圖1係顯示習知技術之彈性凸版印刷機，其係由本案 受讓人Paper Converting Machine公司所製造。此一機器依 序沿著薄片路徑的各個部分，係包括一鬆捲器1 1 、印刷 機部分1 2、風洞乾燥器1 3、冷卻滾筒1 4、高架框架 1 5、以及一捲回器1 6。該印刷機係包括十個顏色埠 1 7至2 6。顏色間乾燥器2 7至3 5係環繞一中央印壓 筒3 6而配置。每一顏色璋係包括一 anilox滾筒3 7及一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -10- 496825 A7 _______ B7 五、發明説明（8 ) 平板滾筒3 8，其係用以將墨水供應至隨著該中央印壓筒 而轉動之薄片W。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 薄片係由鬆捲器1 1鬆脫下來，然後通過惰轉滾子 3 9而到達中央印壓筒3 6。薄片係在夾擠滾子4 0處被 夾擠在印壓筒上，且隨著印壓筒而轉動。薄片接著便通過 風洞乾燥器1 3，且在進入至捲回器1 6之前，係通過一 冷卻滾筒1 4。圖1所示之薄片路徑之長度係大約1 2 5 英呎。在薄片路徑上之惰轉滾子數量合計爲四十三個。機 器長度係5 2英呎。 圖2係本發明之機器的側視圖。由於有效設計之結果 ，其僅需要一鬆捲器4 1、印刷機部分4 2及一捲回器 4 3，便可達到相同於上述習知機器之功能。 相同於在習知例之情況，薄片W係由鬆捲器’4 1鬆捲 下來，且沿著下游方向移動通過惰轉滾子4 4而到達夾擠 滾子4 6處之中央印壓筒4 5。夾擠滾子係可確保該薄片 會與中央印壓筒45—起轉動，並且構成一使該薄片與中 央印刷機相接觸之上游進入位置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 中央印壓筒4 5係由框架4 7可轉動地支撐。印刷機 部分之其他元件係類似於習知例。不同處係在於在印壓筒 之每一側邊的底部顏色埠，係由一供給額外乾燥器模組使 用之空間所取代。因此，本發明之機器僅可以印刷八種顏 色。 在習知例與本發明之間之另一個不同處，係在於本發 明之薄片路徑係朝向機器底部來前進。薄片路徑原始的設 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2.10X297公釐） -11 - 496825 A7 _ B7 五、發明説明（9 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 計係由底部饋入，以便於向上穿過而進入乾燥器模組。然 而，此一設計會使印刷機需要採用更多習知的高架內部支 架。在此例中，薄片路徑將會略長一些，且第一印刷站便 會較靠近印刷機部分之上方。 在圖2所示之印刷機係包含八個顏色埠或印刷埠4 8 至5 5。顏色埠4 8係最上游之顏色ί阜。每一顏色埠係與 相鄰之顏色淳相同。每一顏色璋係包含一 a n i 1 ο X滾筒5 6 及一平板滾筒5 7，以當薄片隨著中央印壓筒轉動時，供 應墨水至該薄片W。 相同於習知技術，乾燥器模組5 8至6 5係定位在相 鄰之顏色站之間。兩個顏色間模組6 1及6 2係定位在靠 近印刷機部分之頂部，而介於第四及第五顏色埠5 1及 .5 2之間。額外之乾燥器模組係用以輔助加強前四個顏色 之乾燥。由於空間需求及零件之相似性，顏色間乾燥器 6 6亦可以設置在最後一個或最下游顏色璋5 5的後面。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 顏色間乾燥器係可以依照美國專利第6 1 7 6 1 8 4 號所揭露之方式來製造。如該專利所揭露，每一乾燥器係 包括兩個具有噴孔之噴嘴空間。該噴孔係以一角度而朝向 中央印壓筒之側邊，以有助於使薄片可以散佈在印壓筒上 。一加熱源係用以加熱該供應至噴嘴空間之空氣。 在薄片離開中央印刷機之前，薄片係會由兩個加強之 乾燥器模組6 7及6 8底下通過。乾燥器6 7及6 8亦可 以依照美國專利第6 1 7 6 1 8 4號所揭露之方式來製造 。每一模組係包含六個噴嘴空間，或者相當於三個顏色間 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）~" — -12- 496825 A7 B7 五、發明説明（10 ) 乾燥器模組，以及三個加熱器，每一加熱器係針對一對噴 嘴空間來使用。噴嘴係呈直線狀而非具有角度。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 每對噴嘴空間係由其各自的加熱源所加熱，其中該各 自之加熱源係獨立控制的。此一獨立控制係使得噴嘴溫度 可以針對薄片所需要之乾燥程度來加以設計或補償。任何 熟習印刷技術之人士皆可以調整每一模組，以使薄片可以 保持其特性。 在下游乾燥器6 8上之最後一對噴嘴空間係未經過加 熱，使得噴嘴可以撞擊在薄片上之冷空氣，而非熱空氣。 該冷空氣可用以冷卻薄片，使得當薄片離開印刷機部分時 ，可以確保薄片之穩定性。如美國專利第6 1 7 6 1 8 4 號所揭露，供應至噴嘴空間之壓縮空氣，當其通過噴嘴空 間時，係會經歷絕熱膨脹，且未加熱之空氣溫度通常係會 小於室溫。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該機器係可相當具有優點地（但非必須）包括在美國 專利第6 1 7 6 1 8 4號所揭露之乾燥器技術。藉由此一 乾燥器系統，當薄片W仍跨置在印壓筒之表面上時，所有 之乾燥處理皆可完成。藉由將印壓筒上之薄片加以乾燥， 便可以達到本發明欲維持薄片穩定性之主要目的。在此一 設計中，亦可以採用較傳統且較不具效益之乾燥器系統。 然而，這對於機器之速度、可以印刷之顏色種類、以及鼓 軸之尺寸，皆會有不利的影響。 圖3係顯示印刷機模組6 7及6 8之一特定實施例。 三對噴嘴空間7 1 a及7 1 b、72 a及7 2b與7 3 a 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） -13- 496825 A7 _________B7 五、發明説明（11 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 及7 3 b，係分別藉由空氣空間7 4、7 5及7 6來供應 熱空氣。上述空間係以一外壁7 7來密封，其可以將由該 薄片排放出來之含有溶劑之空氣密封於其中。排放口 7 8 係可將廢氣由乾燥器模組中排出。 一上升臂8 0係可將乾燥器模組相對於中央印壓筒來 加以定位。該上升臂係藉由托架及插銷組件8 1而連接至 乾燥器模組。一托架及插銷組件8 2係將乾燥器模組相對 於中央印壓筒來加以定位。外壁7 7係在樞軸8 3處加以 樞接，使得壁體係可輕易地打開而得以進入至噴嘴空間中 來進行移除或淸潔工作。 當薄片由印壓筒上移開時，薄片係通過兩個惰轉滾子 8 5及8 6。第一滾子8 5係在薄片與中央印壓筒之間形 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 .成下游脫離位置。此設計係可使這些惰轉滾子爲標準的滾 子，或者係空氣旋轉桿或模組。空氣旋轉模組係業界所習 知的，且其通常係在有需要額外冷卻薄片以維持印刷品質 的情況下來使用，或者係當採用特殊薄片而需要特殊的下 游乾燥需求的情況下來使用。空氣旋轉模組係在薄片與模 組之間提供一層空氣。 最後，薄片係經由印刷機部分中之其餘惰轉滾子而向 下游移動至捲回器部分4 3。雖然在圖2中並未顯示，然 而在印刷機部分與捲回器部分之間的區域，係可以加裝特 殊裝置，諸如薄片檢視器、攝影系統、或者係薄片處理設 備。 本發明之另一目的係要縮短薄片通過機器之薄片路徑 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -14- 496825 A7 B7 五、發明説明（12 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 長度。在圖2所示之實施例中，其僅需要二十四個惰轉滾 子4 4來支撐薄片。因此，本設計係達到減少惰轉滾子數 量之目的，其中該數量僅約爲習知設計的一半。薄片總長 度亦可以比習知設計還縮減達4 0 %。就高伸展性薄片而 言，由於本設計之結果，其能以較低的張力在機器中移動 。就一伸展性薄片而言，薄片張力愈高，則愈有可能會使 薄片扭曲變形。 本系統所具有之優點如下： 1 .可以印刷高伸展性或熱感式膜片。 2 .在印刷機部分之間的薄片路徑縮短，而可以減少 薄片干擾，這對於印刷產品之整體品質係相當重要的因素 〇 3 .機器設計係具有較低的高度輪廓，以便於操作員 操作，並且增加安全性。這亦可使機器能夠安裝在天花板 不高的工廠中。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 .根據簡單的設計而可以獲得高品質的薄片處理。 在整個印刷及乾燥處理期間，該薄片係一直支撐在中央印 壓筒上。 5 .由於不需要採用風洞乾燥器及高架框架，因此可 降低機器成本。 6 .簡化的薄片路徑，使得薄片更容易穿引。 7 .流程的控制不會影響到整體的乾燥效果。本系統 係可以藉由加強個別之乾燥器模組，而針對薄片伸張或收 縮來進行補償。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -15- 496825 A7 B7 五、發明説明（13 ) 雖然以上已針對本發明之特定實施例詳細說明如上， 然而上述實施例僅係做爲示例性闡述之用，應瞭解的是， 在不脫離本發明之範圍內，熟習此項技術之人士仍可針對 上述貫施例之細部結構來加以變化及修飾。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -16-

Claims (1)

1. 496825 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 . 一種彈性凸版印刷機，其包含： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一中央印壓筒，其係具有一外側表面，可以在印刷期 間支撐一薄片； 一鬆捲裝置，其係可將欲在中央印壓筒上印刷之薄片 鬆捲下來； 用以在鬆捲裝置與中央印壓筒之間導引薄片之裝置， 且該裝置係提供一進入中央印壓筒之上游進入位置； 一捲回裝置，其係用以將印刷過之薄片捲回； 用以在捲回裝置與中央印壓筒之間導引薄片之裝置， 且該裝置係提供一脫離中央印壓筒之下游脫離位置，該鬆 捲裝置、中央印壓筒以及捲回裝置係界定薄片由上游方向 移動至下游方向之薄片路徑； 複數個印刷埠，其係環該中央印壓筒之外表面而配置 ，其包括鄰近上游進入位置之上游印刷埠，以及一鄰近下 游脫離位置之下游印刷埠；以及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 一下游乾燥器，其係定位在下游印刷埠與下游脫進位 置之間，以在薄片到達下游脫灕位置之前，將位在中央印 壓筒上之薄片加以乾燥。 2 ·根據申請專利圍第1項之印刷機，其中在該由 中央印壓筒脫離之位置與該捲回裝置之間係未具有任何乾 燥器。 3 ·根據申請專利範圍第1項之印刷機，其中該用以 在捲回裝置與中央印壓筒之間導引薄片之裝置，係包括一 空氣旋轉桿。 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公董） -17- 496825 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 4 ·根據申請專利範圍第3項之印刷機，其中該空氣 旋轉桿係鄰近薄片由中央印壓筒脫離之位置。 5 ·根據申請專利範圍第1項之印刷機，其中該下游 乾燥器係包括複數個噴嘴空間、複數個加熱源、以及用於 每一加熱源之分離式控制器。 6 ·根據申請專利範圍第1項之印刷機，其包括一第 二下游乾燥器，其係定位在下游印刷埠與下游脫離位置之 間，以在薄片到達下游脫離位置之前，可以將中央印壓筒 上之薄片加以乾燥。 7 ·根據申請專利範圍第6項之印刷機，其中每一下 游乾燥器係包括複數個噴嘴空間、複數個加熱源、以及用 於每一加熱源之分離式控制器。 8 ·根據申請專利範圍第1項之印刷機，其中該下游 乾燥器係包括一噴嘴空間，以及用以供應未加熱空氣至該 噴嘴空間之裝置。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -18-