具有獨立可變壓緊裝置的移印系統的制作方法

專利名稱:具有獨立可變壓緊裝置的移印系統的制作方法
具有獨立可變壓緊裝置的移印系統
相關應用
本申請要求美國專利申請號為11/927,404、申請日為2007年10月29日的專利申請的優先權，并作為該美國專利申請11/927,404的部分繼續申請。美國專利申請11/927，404要求美國臨時專利申請號為60/867，997、申請日為2006年11月30日的專利申請的優先權。專利申請號為60/867,997的專利申請整體通過引用結合在本申請中。
發明領域
本發明總地涉及印刷，尤其是移印。
發明背景
移印被用于將圖像印到產品上已經有很多年的歷史了。移印在將圖像印到像針筒和高爾夫球那樣的圓形產品的應用中尤其流行。
高效的油墨轉移對于移印系統中圖像的最終質量起著很重要的作用。刮刀組件包括油墨杯，油墨杯上剛性地連接著被稱為刮刀的環形刮擦元件。帶有圖像的鉛版設備周期性地重復(cycle)其位置從而將圖像置于彈性印刷襯墊的下面，然后刮刀在鉛版設備無圖案部分表面的引導下刮去過量的油墨。鉛版設備的表面不平整，但在移印系統的容許誤差范圍內。刮刀環形表面也是一樣。由于這些表面的不規則，兩者的表面無法100%的契合，從而使得一些油墨可以通過不契合的部分泄漏。長時間將兩個表面重疊會引起兩個表面的磨損，因此，當兩表面靜止時，減少初始的(initial)表面不契合。
壓緊裝置用來維持刮刀組件和鉛版設備的接觸。壓緊裝置通過向刮刀組件施加力來維持這種接觸。這種接觸必須足以阻止油墨從刮刀組件與鉛版設備之間泄漏。過度的接觸壓力會導致鉛版設備和刮刀過早的磨損。當鉛版設備或刮刀組件是靜止或者當其中之一在運動時，壓緊裝置提供接觸壓力。
FIG.1a示出的是根據在先技術100的一個移印系統的例子的俯視圖。
移印系統105包括鉛版設備110和刮刀組件112。刮刀組件包括具有邊緣122的油墨杯120。刮刀組件112被置于與鉛版設備110接觸。邊緣122上示出有兩個軸向相對的接觸點140a和140b，接觸點140a和140b位于油墨杯120的赤道面上。刮刀組件112與鉛版110之間的接觸壓力由施力器142提供,施力器142包括一對力傳遞單元142a和142b，力傳遞單元142a和142b在軸向相對的接觸點140a和140b處與邊緣122接觸。在一個例子中，刮刀組件112被固定于支架144上且鉛版設備110被橫向移動，在該移動過程中鉛版設備110是與刮刀組件接觸的。另一個實施例中，鉛版設備110被固定而刮刀組件112被移動經過鉛版設備110。
FIG.1b示出的是根據在先技術101的移印系統的一個例子的側視圖。
環形刮刀刀片130被固定在刮刀組件112的邊緣122上。環形刮刀刀片130在刮刀組件112和鉛版設備110之間提供密封從而能限制從油墨杯120漏出的油墨的量。此外，當刮刀組件和鉛版設備相對于彼此移動時，環形刮刀刀片從鉛版設備110上刮掉多余油墨。施力器142a與邊緣122在接觸點140a處結合。[0012]FIG. 2示出的是根據在先技術200的移印系統的一個例子，該移印系統處于工作狀態。當移印系統105開始一個印刷周期，鉛版設備110開始相對于刮刀組件112的橫向移動。隨著鉛版設備的移動并與刮刀刀片接觸，靜摩擦力轉化成動摩擦力，這引起油墨杯圍繞著這樣的線轉動該線通過接觸點142a并垂直于鉛版設備的移動方向。動摩擦力使油墨杯120的前沿150朝鉛版設備110向下翻轉，從而使后沿152朝遠離鉛版設備110方向翻轉。術語“前沿”指刮刀組件上首先經過鉛版設備的圖像部分260的部分。翻轉運動導致鉛版設備110和刮刀刀片130在靠近刮刀組件112的后沿處的周期性(periodic)離。
當鉛版設備相對于刮刀組件運動時，刮刀組件112與鉛版設備110的周期性分離會使得油墨從油墨杯120中漏出。油墨漏出的量取決于各種工藝參數，比如正向加速度、反向加速度及鉛版設備或刮刀組件的速度。需要定期地從系統清除漏出的油墨。此外，鉛版和刮刀組件的分離還有可能使得外界物質對油墨造成污染。進一步地，由刮刀刀片130帶來的在前沿150處的接觸力增加會導致鉛版設備110的提早磨損。
因此，期望提供能夠克服前述的以及其他缺陷的移印系統。

發明內容
本發明的一個方面是提供了一種移印系統，該系統包括帶有邊緣的刮刀組件。該邊緣包括第一接觸點、第二接觸點、第三接觸點和第四接觸點。第一接觸點相對于第二接觸點偏離一個固定的距離，第二接觸點相對于第三接觸點偏離一個固定距離，第三接觸點相對于第四接觸點偏離一個固定距離，第四接觸點相對于第一接觸點偏離一個固定距離，接觸點之間相互偏離的固定距離相等。該刮刀組件進一步包括施力于第一接觸點和第三接觸點的第一施力器及施力于第二接觸點和第四接觸點的第二施力器。
本發明的前述特征及其他的特征和優勢經過下面對目前優選實施例的詳細描述再配以附圖會變得更明顯。具體描述和附圖僅僅是對本發明的說明，而不是對所附權利要求
及其等同物所限定的本發明范圍的限制。


圖1a示出了一個根據在先技術的移印系統的例子的俯視圖；
圖1b示出了一個根據在先技術的移印系統的例子的側視圖；
圖2示出了一個根據在先技術的移印系統的例子，該移印系統處于工作狀態；
圖3A示出了一個根據本發明的帶有壓緊裝置的移印系統的例子的俯視圖圖例；
圖3B示出了根據本發明的壓緊裝置的另一個實施例；
圖4示出了一個根據本發明的移印系統的例子的側視圖圖例，該移印系統帶有壓緊裝置；
圖5a到圖5b示出了一個根據本發明的移印系統的例子，該移印系統帶有壓緊裝置并處于工作狀態；
圖6示出了一個根據本發明的帶有壓緊裝置的移印方法的例子的流程圖；
圖7a到圖7b示出了根據本發明的施力器的一個例子的圖例；并且
圖8A、8B和9示出了根據本發明另一方面的移印系統的實施例。
目前優選實施例詳細說明[0028]本發明允許沿油墨杯獨立地(ind印endent)施加力以抵消因摩擦力產生的扭矩。此外，獨立地施加力減少鉛版設備的磨損和劃傷。進一歩地，油墨杯可以在鉛版設備或者刮刀的不一致(inconsistent)的表面上浮動。此外,施加到油墨杯前部和后部的壓住カ的主動調整帶來對摩擦力導致的翻轉的更好的抵消，并且使得在壓住カ減小的情況下，對鉛版設備的刮除得到改善。
圖3A示出了根據本發明300的移印系統的ー個例子的俯視圖圖例，該移印系統帶
有可變壓緊裝置。
移印系統305包括刮刀組件112、壓緊裝置306和鉛版設備110。刮刀組件包括帶有邊緣122的油墨杯120。刮刀組件還包括第一組320接觸點320a、320b和第二組322接觸點322a、322b，由壓緊裝置在第一組320和第二組322接觸點上向刮刀組件施加壓住カ
F10
每ー組接觸點320和322包括至少兩個位于油墨杯120的邊緣122上大約相對位置處且處于同一平面上的接觸點。在一個實施例中，接觸點被置于盡可能離得遠的位置來増加刮刀組件112和鉛版110之間的均勻的接觸。在一個例子中，刮刀組件112包括超過兩組接觸點。在另ー個例子中，刮刀組件包括ー組接觸點，該組接觸點至少包括三個接觸點。在另ー個例子中，接觸點處于不同平面。
換句話說,在一個實施例中，刮刀組件包括邊緣,該邊緣包括第一接觸點320a、第ニ接觸點320b、第三接觸點322a和第四接觸點322b。第一接觸點320a相對于第二接觸點320b偏離ー個固定距離，第二接觸點320b相對于第三接觸點322a偏離ー個固定距離，第三接觸點322a相對于第四接觸點322b偏離ー個固定距離，第四接觸點322b相對于第一接觸點320a偏離ー個固定距離，這些接觸點之間彼此偏離的固定距離相等。
壓緊裝置306包括第一施力器310和第二施力器312。杯制動器314鄰近刮刀組件112。杯制動器314限制了刮刀組件的橫向移動。
壓住カF1由施力器310、312在每組接觸點上提供。在一個例子中，施力器310、312被連成ー個施カ器單元。每個施力器310、312包括カ傳遞單元組340、341。壓住カF1被通過カ傳遞單元組340、341從施カ器310、312傳遞到刮刀組件112。姆組カ傳遞單元包括兩個カ傳遞單元340a、340b和341a、341b。力傳遞單元各自包括彈簧裝置340c、340d和341c、341d用來在刮刀組件112邊緣122上的接觸點組320、322的每個接觸點處施加程度可變的力。在一個例子中，力傳遞單元被作為附加裝置包含在推動桿(未示出)中。
カ傳遞單元組340、341中的每個カ傳遞單元的一端被可樞轉地連接到刮刀組件112，另一端被可樞轉地連接到橫桿311、313，并使カ傳遞單元在兩端間保持成直線。在ー個示例中，カ傳遞單元組340、341中的力傳遞單元一端被固定地連接到刮刀組件112,另一端被固定地連接到橫桿311、313，并使カ傳遞單元在兩端間保持成直線。在另ー個示例中，固定和可樞轉的連接方式(attachment)被結合使用。
圖3B示出了與圖3A示出的實施例相類似的實施例，但圖3B中，接觸點對稱分布，但彼此之間的間距并不相等。具體說來，第一和第三接觸點關于基本垂直于刮刀組件運動方向的平面對稱，第二和第四接觸點也關于該平面對稱。此外，第一和第三接觸點都大致以運動軸為中心分布，且與刮刀組件中心線的距離基本相等，類似地，第二和第四接觸點與所述中心線的距離基本相等，只是位于中心線的另ー側。[0037]圖4示出了根據本發明400的帶有壓緊裝置的移印系統的一個例子的側視圖圖例。
兩組力傳遞單元340和341各自從橫桿311、313以相對于刮刀組件112的中軸線成一個非零角度的方向延伸到刮刀組件112。施力器310、312各自以平行于刮刀組件中軸線的方向施加力F1和F2。力傳遞單元的傾角將壓住力F1和F2分解成垂直方向的分力Fvi和Fv2及水平方向的分力Fu和Fl2。
當系統沒有運動時，每個力傳遞單元垂直方向的分力為靜態的并且大致相等。垂直方向的分力使鉛版設備110和鄰近鉛版設備的圖像部分260的刮刀組件112保持彼此接觸。
將要移動刮刀組件112的水平分力也是靜態的。水平分力Fu與相對且相等的水平分力Fl2相互平衡。在一個實施例中，用到了三個力傳遞單元，一個力傳遞單元被設計用來提供垂直和水平的力來平衡另外兩個相對的力傳遞單元提供的力。為了最小化刮刀組件上的水平力，每個力傳遞單元分別與各個接觸點接合于一點或者一小段弧。
圖5a到圖5b示出了根據本發明500的帶有壓緊裝置的移印系統的一個例子的圖例，該移印系統處于工作狀態。
隨著鉛版設備110相對于刮刀組件112移動，如圖5a所示，刮刀組件112的前沿150處產生最大的動摩擦力。因鉛版設備的移動產生的動摩擦力將偏壓前沿150使前沿150朝鉛版設備方向向下翻轉。為了抵消這種動摩擦力產生的影響，刮刀組件滑向(slideagainst)鄰近刮刀組件112后沿152的杯制動器314。當刮刀組件112滑向杯制動器314，鄰近前沿150的力傳遞單元組340中的彈簧裝置拉伸，從而減少前沿上的壓住力。彈簧裝置的拉伸能將前沿抬離鉛版設備110，從而平衡增大了的動摩擦力和抵消前沿朝鉛版設備向下翻轉的趨勢。
此外，當刮刀組件滑向杯制動器314時，鄰近刮刀組件112后沿152的力傳遞單元組341中的每個彈簧裝置壓縮，從而增加了后沿上的壓住力。彈簧裝置的壓縮會將后沿朝鉛版設備110向下推，從而抵銷后沿翻轉離開鉛版設備的趨勢。
當鉛版設備110以相反方向相對于刮刀組件112移動時，如圖5b所示，后沿和前沿顛倒。壓緊裝置的運作取決于(fuction of)移動的方向。因此，力傳遞單元的彈簧裝置的運作與之前例子中描述的相類似。
在一個示例中，刮刀組件相對于鉛版設備移動。壓緊裝置306的運作對應于鉛版設備相對于刮刀組件移動的例子中的運作。無論在哪個示例中，刮刀組件的“前沿”是刮刀組件首先經過鉛版設備圖像部分260的那一部分。
為提供最有效的力平衡，可以用具有不同彈簧張力的彈簧裝置替換施力器310、312中的一個或者多個彈簧裝置來調節系統。在一個例子中，彈簧裝置的彈簧張力是可調的。
圖6示出了根據本發明600的帶有壓緊裝置的移印方法的流程圖。方法開始(塊605)。
第一作用力被施加于第一組接觸點(塊610)，第二作用力被施加于第二組接觸點(塊620)。第一組接觸點偏離于第二組接觸點。第一作用力和第二作用力由壓緊裝置提供。接觸點位于移印系統的刮刀組件上。第一和第二作用力使刮刀組件與帶有圖像的鉛版設備保持接觸。
刮刀組件或者鉛版設備相對于彼此移動(塊630)。移動包括使鉛版設備的圖像部分在刮刀組件下面來回移動，刮刀組件下方的鉛版設備的圖像部分涂有油墨，并且過量的油墨被清除。
當刮刀組件與鉛版設備相對于彼此移動的時候，第一作用力和第二作用力被獨立修正(塊640)來使得刮刀組件與鉛版設備保持均勻接觸。這種均勻接觸能防止油墨從刮刀組件和鉛版設備之間漏出。
方法結束于塊695。
圖7a和7b不出了根據本發明700的施力器的一個例子的圖例。
圖7a示出了另一個實施例中的施力器。如圖7a中所示，施力器包括柄712和橫桿714，兩者呈“T”型設置。橫桿714每一端附近是包括彈簧裝置340c和340d的力傳遞單元340a和340b。在一個示例中，力傳遞單元能圍繞樞轉點716a和716b轉動。另一個示例中，力傳遞單元不能轉動。為與接觸點320a和322a接合，施力器隨桿712 —起上升或者下降。圖7b所示為第二施力器(未示出)與接觸點320b和322b接合。
圖7b不出的是施力器的橫桿714的俯視圖。橫桿714是非直線形,包括一個偏位(deviation) 718使橫桿得以繞開刮刀組件112的油墨杯120。桿712被固定在橫桿上的連接點720處，該連接點720大約位于橫桿長度的中間位置。
圖8A、8B和9示出了根據本發明另一方面的刮刀組件800的一部分。圖8A是包括油墨杯和鉛版的組件的透視圖，圖8B是該組件的側視圖，而圖9是帶有浮動構件的第一和第二夾鉗構件的透視圖。圖8A、8B和9中相同的數字表示相同的結構。刮刀組件800包括油墨杯801和鉛版890，鉛版890包括油墨杯表面805和與其相對的表面815，該表面815偏離于油墨杯表面。油墨杯與油墨杯表面805在第一面接觸。此外,刮刀組件800進一步包括至少第一夾鉗構件810和第二夾鉗構件820。第一夾鉗構件810和第二夾鉗構件820都包括樞轉點桿830，樞轉點桿830位于鉛版上和第一面相對的那一面，或者說是和油墨杯表面805相對的那一面。一第夾鉗構件和第二夾鉗構件把油墨杯801夾固到鉛版890上以便油墨杯801與鉛版890在油墨杯表面805接觸。
在一個實施例中，第一夾鉗構件810和第二夾鉗構件820互相合作來不讓油墨杯801相對于第一夾鉗構件810和第二夾鉗構件820轉動。夾鉗構件允許油墨杯和鉛版一起轉動。另一個實施例中，由于鉛版890和油墨杯801的橫向運動產生的摩擦力888產生一個關于樞轉點桿830的扭距887，從而該扭距減少施加在油墨杯前沿上的垂直力，同時該扭距增加了由油墨杯后沿施加的垂直力。
在一個實施例中，第一夾鉗構件810和第二夾鉗構件820中至少一個包括上部855和下部865，并且下部855被固定地連接到浮動構件870，從而浮動構件870與上部855不相連，并且浮動構件870將作用力從夾鉗構件810、820傳導到到油墨杯表面805。這可以在圖9中清楚地看到。
其他的實施例中，系統進一步包括油墨襯墊899用來將油墨從鉛版印到等待接受移印的對象上。
在一個實施例中，不使用彈簧或者別的機械力，而是使用能夠提供可變壓住力的氣動設備。本發明描述了一種可變壓住力系統，該系統被設置用來響應于運動方向施加可變カ到油墨杯和刮刀組件的。其他能獲得這種壓住力的技術包括能引起空氣運動的數控設備、氣動設備、空氣彈簧的使用、能響應于運動自動增加或者減少所施加的作用力的數控施力器及其他技木。
還需要重點注意的是附圖和說明示出了本發明特定的應用和實施例，其目的不是將此處的批露或權利要求
的范圍局限于其中的描述。通過閱讀說明書和附圖，本領域技術人員可以很明顯的看出本發明有可能還有許多其他實施例，這些實施例是可預測的并且落入本發明的權利要求
保護范圍。
雖然此處批露的本發明實施例是目前的優選實施例，在不背離本發明精神和范圍的情況下，還可以對本發明做出多種變化和修改。本發明的保護范圍如附上的權利要求
所示，所有出自等同物的目的或者范圍的變化應該被包括在其中。
權利要求
1.一種移印系統，包括帶有邊緣的刮刀組件，所述邊緣包括第一接觸點、第二接觸點、第三接觸點和第四接觸點，其中第一接觸點相對于第二接觸點偏離一個固定距離，第二接觸點相對于第三接觸點偏離一個固定距離，第三接觸點相對于第四接觸點偏離一個固定距離，第四接觸點相對于第一接觸點偏離一個固定距離，接觸點之間相互偏離的固定距離相等；第一施力器，用于施力于第一和第三接觸點處；和第二施力器，用于施力于第二和第四接觸點處。
2.根據權利要求
1的系統，進一步包括杯制動器，其中所述杯制動器部分地限制了所述刮刀組件的橫向移動。
3.根據權利要求
1的系統，其中所述刮刀組件可操作地連接到帶有環形刮刀刀片的油墨杯，并且其中由所述第一施力器和第二施力器施加的力使所述油墨杯和所述刮刀組件保持接觸。
4.根據權利要求
1的系統，其中所述第一施力器和第二施力器中至少一個包括至少一個力傳遞單元；和至少一個彈簧裝置，所述至少一個彈簧裝置可操作地連接到所述力傳遞單元。
5.根據權利要求
4的系統，其中所述力傳遞單元包括桿。
6.根據權利要求
4的系統，其中所述第一施力器和第二施力器中至少一個通過所述力傳遞單元在所述接觸點之一處結合所述刮刀組件。
7.根據權利要求
1的系統，其中所述第一施力器和第二施力器中至少一個進一步包括橫桿，其中所述橫桿將所施加的力傳遞到力傳遞單元。
專利摘要
一種移印系統，包括帶有邊緣的刮刀組件，所述邊緣包括第一接觸點、第二接觸點、第三接觸點和第四接觸點，其中第一接觸點相對于第二接觸點偏離一個固定距離，第二接觸點相對于第三接觸點偏離一個固定距離，第三接觸點相對于第四接觸點偏離一個固定距離，第四接觸點相對于第一接觸點偏離一個固定距離，接觸點之間相互偏離的固定距離相等；第一施力器，用于施力于第一和第三接觸點處；和第二施力器，用于施力于第二和第四接觸點處。
文檔編號B41F1/00GKCN202878877SQ201090000772
公開日2013年4月17日 申請日期2010年1月11日
發明者阿納托利·戈斯, 特雷西·庫卡巴, 弗蘭克·奧特, 克里斯托弗·沙夫斯馬 申請人:伊利諾斯工具制品有限公司