[发明专利]印刷单元中受力的能量固化油墨的输送

说明书

本申请要求2012年12月7日提交的申请号为No.61/734,718的美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用在此并入。

技术领域

本发明总体上涉及印刷机，并且更具体地涉及印刷单元中紫外线和电子束油墨的输送。

背景技术

紫外线(UV)油墨是一种施加紫外光后干燥或“凝固”(sets)的辐射固化油墨。UV固化油墨载体由液态低聚物(小的聚合物)、单体(连结在一起从而形成聚合物的轻量分子)、以及当暴露于紫外线辐射时释放导致载体聚合而硬化成包括颜料的干油墨膜的自由基(能够使其他原子或分子不稳定并开始迅速的链反应的极具活性的原子或分子)的光引发剂。然而，UV固化油墨的成本是通常热固油墨的三倍，并且仅用于特种印刷，例如白酒类纸箱(liquor carton)、化妆品包装、金属装饰、丝网印刷以及柔性版印刷。

电子束(EB)油墨是使用电子束干燥的印刷油墨。与通过紫外光固化的UV油墨类似，EB油墨通过聚合的方式固化，而电子在可聚合物质上的直接效应使其成为可能。与UV油墨不同，EB油墨不需要特殊的光引发剂，因此EB油墨更容易存储。然而，EB油墨的特殊优点是可被施加的层的厚度，因为电子束穿透地深。

EB和UV固化油墨被设计来替换热固油墨，热固油墨的溶剂散发潜在有毒和破坏环境的气体排放。因为UV油墨中所使用的活性材料非常贵，UV固化油墨的花费由EB固化油墨避免。EB固化油墨能利用更廉价的和更少活性的材料，并且不需要昂贵的光引发剂。包含于EB固化油墨中的实际花费是配备利用这种油墨的印刷机的成本。还有EB固化设备产生X射线的危险。用于电子束固化的设备要么是扫描束生成器(电子从阴极被产生并且被射向带正电的屏，其使用磁透镜以将它们聚焦成细的束)，要么是线性阴极射线生成器(从阴极生产电子但不将它们聚焦成束，而仅仅允许它们阵雨般地轰击湿油墨)。后一种类型更加普及，因为其更小并且被更有效地屏蔽X射线泄露。

发明内容

在印刷机中，紫外线和电子束油墨通常手工地或利用昂贵且复杂的高压输送系统，例如高压气动、液压或者隔膜式泵，而被输送到墨斗(ink fountain)中。

紫外线和电子束油墨为粘性材料，并且不能自由流动。它们不像热固油墨那样流动。粘性油墨难以由泵虹吸。另外，因为紫外线和电子束油墨为能量固化的，所以在常规的输送系统中油墨趋向于硬化。采用高压处理紫外线或电子束油墨由于高压下增加的热量和摩擦而导致无意的固化。

在高的印刷速度伴随大的覆盖量(heavy coverage)下手工地填充墨斗可能由于所需要的劳力而是昂贵的。贯穿生产运行，甚至在正常印刷作业期间，也需要检查油墨液面。在高压输送系统的情况下，系统的成本和维护成本很高。当需要改变上墨单元中的油墨颜色时，为新颜色清空并清洁输送系统经常是困难并耗时的。

本发明提供一种油墨输送系统，包括：

保持墨源的油墨容器，该油墨容器具有入口和出口；

通过该入口将压缩空气供给到该油墨容器的空气输送系统；

连接到该油墨容器的出口的泵，该泵接收来自该油墨容器的油墨；

接收来自该泵的油墨的墨斗。

本发明还提供了一种用于输送油墨的方法，包括步骤：

供给封闭的容器中的油墨；

加压该封闭的容器中的空气，从而该油墨流动到泵中；以及

将该油墨泵送到墨斗中。

本发明还提供了一种具有根据本发明的油墨输送系统的印刷机。

根据本发明的第一实施例，油墨输送系统包括保持墨源的封闭的或者可封闭的油墨容器。该油墨容器具有入口和出口。入口和出口布置在油墨容器中以便在油墨容器被封闭且部分地填充有油墨时保持压缩空气。通过入口将压缩空气供给到油墨容器的空气输送系统。泵连接到油墨容器的出口，该泵接收来自油墨容器的油墨；并且墨斗接收来自泵的油墨。优选地，油墨是紫外线或电子束油墨。

根据该实施例的另一方面，当油墨容器部分地填充有油墨时，出口位于油墨液面的下方，并且当油墨容器部分地填充有油墨时，入口位于油墨液面的上方。

根据该实施例的又一和/或另一方面，油墨是紫外线或电子束油墨，并且压缩空气是从大约5PSI(磅每平方英寸)到最大压力的低压空气，该最大压力小于油墨固化的压力。优选地，低压空气为从7到10PSI。

根据该实施例的又一和/或另一方面，该泵是蠕动泵。蠕动泵可包括蠕动管和受驱动转子。该受驱动转子可以以从每分钟大约5到大约60转的速度旋转。