TWI701154B

TWI701154B - 冷燙承印輥

Info

Publication number: TWI701154B
Application number: TW108124056A
Authority: TW
Inventors: 林聖豐; 林聖元
Original assignee: 萬軍霞
Priority date: 2019-07-03
Filing date: 2019-07-09
Publication date: 2020-08-11
Also published as: CN110143047B; CN110143047A; TW202102376A; JP2021011103A

Abstract

本發明公開了一種冷燙承印輥。其包括一內部設置有沿軸向方向分佈的氣體介質流道的轉動輥體，在轉動輥體的外圓周面上開設有氣壓作用孔、徑向端面上開設有氣道端口，氣壓作用孔和氣道端口均與氣體介質流道相連通。本發明利用隨轉動輥體同步轉動的氣道端口、氣體介質流道和氣壓作用孔，在氣泵裝置的配合下實現在承印物不同工序處理製程區域內的負壓吸氣和正壓吹氣的迴圈轉換效果，保證承印物能夠精准、平整、穩固地被吸附在轉動輥體的圓周表面及從轉動輥體的圓周表面的平穩平整地脫離，有效地避免了較薄承印物在冷燙印刷過程中因容易出現彎折、褶皺等問題而影響印刷效果的問題；同時，利用氣壓的作用也可有效地消除因靜電的產生而出現的系列問題。

Description

冷燙承印輥

本發明有關於表面特種印刷裝置技術領域，特別是有關於一種冷燙承印輥。

冷燙印刷是利用專用膠水(油墨)將冷燙電化鋁除基層以外的其他部分粘貼固化在承印物表面，從而實現燙印的效果的一種印刷製程技術。由於其能夠處理大面積的精細圖紋和掛網圖層、對印刷設計的變化具有良好的適應性以及燙印精度高、適用基材範圍廣、燙印效率高等特點，被廣泛應用於諸如包裝盒、精美海報掛曆、防偽標籤、各種有價證券等產品的製作。其中，冷燙承印輥作為冷燙印刷設備中的核心構件之一，主要起到在燙印壓膠輥和固化器等構件的配合下將電化鋁箔轉印至承印物表面上的作用，其結構性能的優劣也將直接影響到最終的印刷品質。然而，現有的冷燙承印輥由於結構設計的不甚理想，導致冷燙印刷設備在實際印刷應用過程中普遍存在如下問題：

1、在對諸如紙張、膠膜等較薄的承印物進行冷燙印刷時，因受到此類承印物本身所固有的材料或結構等特點，使得承印物在輸送的過程中很容易出現彎折、褶皺等不平整現象，從而會極大地影響電化鋁箔的轉印效果；尤其是在此類承印物在被輸送至承印輥區域內或者由承印輥區域輸出過程中，由於靜電的產生往往導致承印物偏離預定轉印位置或者在完成轉印工序後無法及時脫離承印輥區域，進而造成諸如成品無法正常收料、燙印圖案不完整等品質問題。

2、固化器在於承印輥配合的過程中主要是通過產生熱量以對承印物上的膠水進行固化處理，在印刷設備長時間工作後，設備中的固化器、承印輥等部件的發熱量會逐步升高，導熱部件發熱異常，而由此所產生的高溫環境則會影響承印物的印刷效果，嚴重時也會影響印刷設備本身的正常工作。

針對上述習知技術存在的不足，本發明的目的在於提供一種冷燙承印輥。

為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案：一種冷燙承印輥，其包括轉動輥體，所述轉動輥體內設置有沿轉動輥體的軸向方向分佈的氣體介質流道，所述轉動輥體的外圓周面上開設有氣壓作用孔、徑向端面上開設有氣道端口，所述氣壓作用孔和氣道端口均與氣體介質流道相連通。

較佳地，所述轉動輥體包括一內輥體和一包覆於內輥體的外表面上的外輥套，所述氣體介質流道設置於外輥套的壁體內，所述氣壓作用孔開設於外輥套的外圓周面上，所述氣道端口相對於內輥體的中軸線以呈偏心分佈的方式開設於外輥套的徑向端面上。

較佳地，所述內輥體的外壁面與外輥套的內壁面之間還形成有用於填充冷卻介質或供冷卻介質流動的冷卻介質流道，所述內輥體的兩個徑向端面的中心區域還分別開設有用於與冷卻介質流道相連通的冷卻介質入口和冷卻介質出口。

較佳地，所述內輥體包括一外圓周面上形成有螺旋筋條的輥芯、兩個分別位於輥芯的兩個徑向端側的內輥端蓋以及沿軸向方向貫穿於對應側的內輥端蓋分佈並與對應的內輥端蓋裝配為一體的內輥輥軸，所述外輥套將輥芯和內輥端蓋包覆為一體；所述冷卻介質流道由螺旋筋條對輥芯的外圓周面和外輥套的內圓周面之間的空間作分割後成型，所述冷卻介質入口和冷卻介質出口均包括一沿軸向方向開設於內輥輥軸內的第一流道段和一形成於內輥端蓋與輥芯的徑向端面之間的第二流道段，所述第一流道段通過第二流道段與冷卻介質流道相連通。

較佳地，所述轉動輥體包括一內輥體和一包覆於內輥體的外表面上的外輥套，所述氣體介質流道形成於內輥體的外壁面與外輥套的內壁面之間，所述氣壓作用孔開設於外輥套的圓周面上，所述氣道端口相對於內輥體的中軸線以呈偏心分佈的方式開設於外輥套的徑向端面上。

較佳地，所述內輥體內還形成有用於填充冷卻介質或供冷卻介質流動的冷卻介質流道，所述內輥體的兩個徑向端面的中心區域分別開設有用於與冷卻介質流道相連通的冷卻介質入口和冷卻介質出口。

較佳地，所述內輥體包括一兩個徑向端面上均設置有一內輥輥軸的內輥筒以及一外圓周面上形成有螺旋筋條且置於內輥筒內的輥芯，所述外輥套包覆於內輥筒的外表面上；所述冷卻介質流道由螺旋筋條對內輥筒的內圓周面和輥芯的外圓周面之間的空間作分割後成型，所述冷卻介質入口和冷卻介質出口均包括一沿軸向方向開設於內輥輥軸內的第一流道段和一形成於內輥筒的徑向內壁面與輥芯的徑向端面之間的第二流道段，所述第一流道段通過第二流道段與冷卻介質流道相連通。

較佳地，所述氣體介質流道共計複數組，複數組所述氣體介質流道環周且均勻地分佈於轉動輥體內，且每組所述氣體介質流道均由至少一條氣體介質流道構成；所述氣壓作用孔共計複數組，每組所述氣壓作用孔均對應地連通有一條氣體介質流道，且每組所述氣壓作用孔均由複數個沿對應的氣體介質流道的延伸方向排布的氣壓作用孔構成；所述轉動輥體的至少其中一個徑向端面上設置有複數個環周且均勻分佈的氣道端口，每個所述氣道端口均對應地連通有一條氣體介質流道。

較佳地，每條所述氣體介質流道均通過一氣道隔斷件分隔為兩段相互隔離的支路流道，所述轉動輥體的兩個徑向端面上均設置有複數個環周且均勻分佈的氣道端口，且每段所述支路流道均對應地連通有一個氣道端口。

較佳地，所述氣道端口沿對應的氣體介質流道的延伸方向開設於轉動輥體的徑向端面上或沿平行於對應的氣體介質流道的延伸方向開設於轉動輥體的徑向端面上。

由於採用了上述方案，本發明利用隨轉動輥體同步轉動的氣道端口、氣體介質流道和氣壓作用孔，在氣泵裝置的配合下實現在承印物不同工序處理製程區域內的負壓吸氣和正壓吹氣的迴圈轉換效果，保證承印物能夠精准、平整、穩固地被吸附在轉動輥體的圓周表面及從轉動輥體的圓周表面的平穩平整地脫離，有效地避免了較薄承印物在冷燙印刷過程中因容易出現彎折、褶皺等問題而影響印刷效果的問題；同時，利用氣壓的作用也可有效地消除因靜電的產生而出現的系列問題；另外，通過設置的冷卻介質流道保證承印輥處於恆溫狀態，從而為承印物提供恆溫的製程處理環境。

100:轉動輥體

110:內輥體

111:螺旋筋條

112:輥芯

113:內輥端蓋

114:內輥輥軸

115:內輥筒

120:外輥套

200:氣體介質流道

201:氣道隔斷件

202:支路流道

300:氣壓作用孔

400:氣道端口

501:前級承印物傳送帶

502:後級承印物傳送帶

503:前級燙印壓膠輥

504:後級燙印壓膠輥

600:冷卻介質流道

700:冷卻介質入口

800:冷卻介質出口

A:承印物

a:第一流道段

B:前級區域位置

b:第二流道段

C:後級區域位置

第1圖是習知技術中較為典型的轉輪式全自動冷燙機的結構示意圖。

第2圖是本發明實施例在第1圖中的區域位置示意圖。

第3圖是本發明一種實施例的軸向剖面結構示意圖。

第4圖是本發明另一種實施例的軸向剖面結構示意圖。

第5圖是本發明實施例的軸向平面結構示意圖。

第6圖是本發明實施例的徑向平面結構示意圖。

以下結合圖式對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由申請專利範圍限定和覆蓋的多種不同方式實施。

如第1圖至第6圖所示，本發明實施例所提供的一種冷燙承印輥，包括轉動輥體100，在轉動輥體100內設置有沿轉動輥體100的軸向方向分佈的氣體介質流道200，同時在轉動輥體100的外圓周面上開設有氣壓作用孔300、徑向端面上開設有氣道端口400，氣壓作用孔300和氣道端口400均與氣體介質流道200相連通。由於冷燙承印輥在實際應用過程中(尤其是在冷燙印刷設備中)是以轉動運動的方式與諸如燙印壓膠輥等構件配合，形成對輥結構元件，從而保證承印物在被輸送的過程中完成印刷工序的；因此，在轉動輥體100座轉動的過程中，可利用氣道端口400向氣體介質流道200內充氣並使充入的氣體由氣壓作用孔300排出，從而在轉動輥體100的圓周表面形成具有正壓吹氣的效果的軸向直線氣線；同時，也可利用氣道端口400使轉動輥體100外部的空氣經由氣壓作用孔300從氣體介質流道200內抽出，從而在轉動輥體100的圓周表面形成具有負壓吸氣的效果的軸向直線氣線。

以本實施例的冷燙承印輥應用於第1圖所示的轉輪式全自動冷燙機(其包括沿承印物A的輸送方向佈置的前級承印物傳送帶501和後級承印物傳送帶502、置於前級承印物傳送帶501與後級承印物傳送帶502之間的本實施例的轉動輥體100、裝設於前級承印物傳送帶501的出料端的上方並與轉動輥體100相切的前級燙印壓膠輥503以及裝設於後級承印物傳送帶502的進料端的上方並與轉動輥體100相切的後級燙印壓膠輥504)中為例：可在轉動輥體100的徑向端面側的固定位置(如由後級燙印壓膠輥504的出料端至前級承印物傳送帶501的出料端之間所形成的前級區域位置B、由後級燙印壓膠輥504的出料端至後級承印物傳送帶502的進料端之間所形成的後級區域位置C，具體參閱第2圖)分別設置氣泵裝置(其中，位於前級區域位置B內的氣泵裝置主要起到吸氣的功能，位於後級區域位置C的氣泵裝置主要起到吹氣的功能)；由此，當對諸如紙張、膠膜等較薄的承印物A進行冷燙印刷時，在轉動輥體100轉動的過程中，隨同轉動輥體100轉動至前級區域位置B內的氣道端口400會完成與此區域位置的氣泵裝置的對接，從而使轉動輥體100位於此區域位置的圓周表面產生負壓吸氣功能的氣線，以將承印物A進行精准、穩固、平整地吸附在轉動輥體100的圓周表面，從而配合前後級燙印壓膠輥以及固化器等對膠水進行固化以及將電化鋁箔牢固地粘合在承印物A上；隨後，承印物A完成轉印工序的部分需要脫離轉動輥體100以進入後級承印物傳送帶502，此時氣道端口400會隨同轉動輥體100轉動至後級區域位置C內，經與此區域位置的氣泵裝置的對接，即可在轉動輥體100位於此區域位置的圓周表面產生正壓吹氣功能的氣線，從而將承印物A吹離轉動輥體100並最終完成成品的出料。當然，在實際應用時，亦可將氣泵裝置裝設於轉動輥體100的徑向端面上並與氣道端口相對接，通過對控制系統的改良，使氣泵裝置在前級區域位置B內進行吸氣的動作、在後級區域位置C內進行吹氣的動作。

基於此，利用隨轉動輥體100同步轉動的氣道端口400、氣體介質流道200和氣壓作用孔300，在氣泵裝置的配合下可實現轉動輥體100在承印物A不同工序處理製程區域內的負壓吸氣和正壓吹氣的迴圈轉換效果，保證承印物A能夠精准、平整、穩固地被吸附在轉動輥體100的圓周表面以及從轉動輥體100的圓周表面的平穩平整地脫離，有效地避免了較薄承印物在冷燙印刷過程中因容易出現彎折、褶皺等問題而影響印刷效果的問題；同時，利用氣壓的作用也可有效地消除因靜電的產生而出現的系列問題。

為保證轉動輥體100在轉動的過程中，能夠在其圓周表面形成眾多連續並排分佈的軸向直線氣線，以避免因氣線出現的間隔對承印物A的吸附或吹離效果造成影響，在本實施例中，氣體介質流道200共計複數組，複數組氣體介質流道200環周且均勻地分佈於轉動輥體100內，並且每組氣體介質流道200均由至少一條氣體介質流道200構成；相應地，氣壓作用孔300共計複數組，每組氣壓作用孔300均對應地連通有一條氣體介質流道200，並且每組氣壓作用孔300均由複數個沿對應的氣體介質流道200的延伸方向排布的氣壓作用孔300構成；同時，在轉動輥體100的至少其中一個徑向端面上設置有複數個環周且均勻分佈的氣道端口400，每個氣道端口400均對應地連通有一條氣體介質流道200。由此，可保證每條氣體介質流道200均具有對應的氣道端口400和氣壓作用孔300，以便轉動輥體100在轉動至不同的圓周角位後，均能夠通過此區域的氣泵裝置進行正壓吹氣或負壓吸氣的轉換功能。需要指出的是：本實施例的前文及後文所提及的“複數”是數量的代表，指的是兩個及兩個以上。

為保證轉動輥體100能夠適應不同寬度的承印物A的印刷需求，保證氣壓對承印物A的均勻作用效果，作為本實施例的較佳實施方案，每條氣體介質流道200均通過一氣道隔斷件201分隔為兩段相互隔離的支路流道202，並且在轉動輥體100的兩個徑向端面上均設置有複數個環周且均勻分佈的氣道端口400，而每段支路流道202均對應地連通有一個氣道端口400(可以理解為，與對應側的氣道端口400進行連通)。從而將一個完整的轉動輥體100在其軸向方向上區隔為兩段，以利用氣壓作用孔300在轉動輥體100的圓周表面產生均勻地氣壓作用效果(當然，自此過程中，可依據氣壓作用孔300與氣道端口400之間的距離遠近，對其孔徑作不同的設置，以保證所有氣壓作用孔300均能夠產生相同的吸氣壓力或吹氣壓力)。另外，在僅需對寬度較小的承印物A進行印刷時，也可將氣道端口400設置於轉動輥體100的一個徑向端面上。

為能夠合理地為轉動輥體100配置氣泵裝置，作為本實施例的較佳實施方案，根據冷燙印刷設備的結構特點，可將氣道端口400沿對應的氣體介質流道200的延伸方向開設於轉動輥體100的徑向端面上(即：氣道端口400與對應的氣體介質流道200呈直線分佈)或沿平行於對應的氣體介質流道200的延伸方向開設於轉動輥體100的徑向端面上(即：氣道端口400與對應的氣道介質流道200呈錯位分佈，具體可參閱第6圖)。

基於本實施例前述的結構及功能，本實施例的轉動輥體100可根據不同的製程或結構需求採用不同的實施方案，如以下的兩個較佳實施方案，具體為：

第一實施例

參閱第3圖、第5圖和第6圖，轉動輥體100包括一內輥體110和一包覆於內輥體110的外表面上的外輥套120，氣體介質流道200設置於外輥套120的壁體內，氣壓作用孔300開設於外輥套120的外圓周面上，氣道端口400相對於內輥體110的中軸線以呈偏心分佈的方式開設於外輥套120的徑向端面上。由此，可利用外輥套120與內輥體110的組合結構裝配成完整的轉動輥體100，並使氣體介質流道200等集中於外輥套120上，從而可為變更冷燙承印輥的結構構造和實用功能創造條件，達到一物多用的效果；在具體應用時，根據實際製程需要來選擇增設外輥套120或移除外輥套120，從而滿足不同的印刷製程需求或者其他產品生產製作的製程需求。

在前述基礎上，為能夠為承印物A提供一個相對恆溫的環境，避免整個承印輥因異常發熱而影響印刷效果，在內輥體110的外壁面與外輥套120的內壁面之間還形成有用於填充冷卻介質或供冷卻介質流動的冷卻介質流道600，同時在內輥體110的兩個徑向端面的中心區域還分別開設有用於與冷卻介質流道600相連通的冷卻介質入口700和冷卻介質出口800。由此，可通過介質出入口向冷卻介質流道600內充入冷卻介質或者使冷卻介質在冷卻介質流道600內進行流動，從而使承印輥上所接收或產生的熱量能夠經由冷卻介質進行散發，以確保整個承印輥、乃至承印物A的印刷區域處於恆溫狀態。

在前述基礎上，本實施例的內輥體110可主要由一外圓周面上形成有螺旋筋條111的輥芯112、兩個分別位於輥芯112的兩個徑向端側的內輥端蓋113以及沿軸向方向貫穿於對應側的內輥端蓋113分佈並與對應的內輥端蓋113裝配為一體的內輥輥軸114組成，利用外輥套120將輥芯112和內輥端蓋113包覆為一體；此時，冷卻介質流道600由螺旋筋條111對輥芯112的外圓周面和外輥套120的內圓周面之間的空間作分割後成型；而冷卻介質入口700和冷卻介質出口800則均由一沿軸向方向開設於內輥輥軸114內的第一流道段a和一形成於內輥端蓋113與輥芯112的徑向端面之間的第二流道段b組成，第一流道段a通過第二流道段b與冷卻介質流道600相連通。由此，利用螺旋筋條111可使得冷卻介質流道600以沿承印輥的軸向方向呈螺旋狀分佈，從而保證在內輥體110的圓周側形成均勻的冷卻區域。當然，根據實際應用及設計需求，螺旋筋條111可設計為多條，從而形成多條冷卻介質流道600。

第二實施例

參閱第4圖、第5圖和第6圖，轉動輥體100包括一內輥體110和一包覆於內輥體110的外表面上的外輥套120，氣體介質流道200形成於內輥體110的外壁面與外輥套120的內壁面之間，氣壓作用孔300開設於外輥套120的圓周面上，氣道端口400則相對於內輥體110的中軸線以呈偏心分佈的方式開設於外輥套120的徑向端面上。由此，可利用內輥體110與外輥套120之間的空間縫隙並對空間縫隙進行一定的分隔後(如：在外輥套120的內壁面上設置複數條隔離肋條，內輥體110的外壁面則採用光面結構)，即可形成區別於第一實施例的氣體介質流道200，有利於降低整個承印輥的製作及加工難度。

基於與第一實施例同樣的功能原理以及前述的內輥體110和外輥套120之間的結構組合關係，在內輥體110內還形成有用於填充冷卻介質或供冷卻介質流動的冷卻介質流道600，在內輥體110的兩個徑向端面的中心區域分別開設有用於與冷卻介質流道600相連通的冷卻介質入口700和冷卻介質出口800。

在前述結構及功能的基礎上，內輥體110包括一兩個徑向端面上均設置有一內輥輥軸114的內輥筒115以及一外圓周面上形成有螺旋筋條111且置於內輥筒115內的輥芯112，外輥套120包覆於內輥筒115的外表面上；冷卻介質流道600由螺旋筋條111對內輥筒115的內圓周面和輥芯112的外圓周面之間的空間作分割後成型，冷卻介質入口700和冷卻介質出口800均包括一沿軸向方向開設於內輥輥軸114內的第一流道段a和一形成於內輥筒115的徑向內壁面與輥芯112的徑向端面之間的第二流道段b，第一流道段a通過第二流道段b與冷卻介質流道600相連通。

另外，需要說明的是：在前述的兩個較佳實施方案中，外輥套120可根據實際情況採用由膠體材料或諸如鋁合金等金屬材料製作而成的空腔筒狀結構，具體採用何種材料可依據實際應用情況來確定，如在整個承印輥應用於冷燙印刷製程中時，外輥套120可採用金屬材料，以便於燙印壓膠輥等構件進行配合；在應用於諸如流延膜等其他產品處理製程中時，外輥套120可採用膠體材料，從而作為膠輥來使用；而本實施例的冷卻介質則可根據實際情況採用諸如水、冷卻油、空氣等等。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及圖式內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。