專利名稱：改進的潤版液供應系統的制作方法
本申請是本申請人于1991年6月6日提交的共同未決的美國專利申請第07/711，314號的部分繼續(CIP)申請。
本發明涉及一種新穎的，改進了的潤版液供應系統，用于平版印刷機。一般來說，本發明涉及向接觸式或雙向式潤版系統供應潤版液的一種新穎的和改進了的系統。更具體來說，本發明涉及用于連續接觸式潤版系統的一種新穎的和改進了的潤版液供應系統，這種系統使得水輥上油墨積累減少的區域上的工作性能更好，印刷清晰度更高，減少對潤版液供應系統零件的油墨污染。
眾所周知，平版膠印版經化學處理存在印刷區和非印刷區，印刷區接受油墨，而非印刷區是親水的，接受給濕液。為了提高印刷質量，給濕液膜在由親水區保留的版面上形成，而在印刷區上則形成水珠，因而在印刷區上可以接受印刷油墨。所以，非印刷區與油墨輥是由給濕液所分隔開來的。因此，只有印刷區或稱圖象區才接受油墨，然后轉移至膠印滾筒上，再到印刷上圖象的紙張上。平版潤版系統的目的是向印版上輸送給濕液或稱潤版液。
潤版系統分類的一種方法是按照在印刷機的印刷版滾筒和潤版系統配計量元件之間是否存在潤版液的返回通道來劃分的，刷式和噴霧式潤版系統在潤版液配量裝置和印版滾筒之間具有一個確實的間隙，因此，潤版液只能單向地，即朝著印版方向運行。因此，按照這種分類方法，稱為非接觸式或稱單向式潤版系統。
與之相比，在接觸式潤版系統中，在潤版液通道中不存在確實的間隙，因此，潤版液在潤版系統的配量裝置和印版滾筒之間可以來回運行。因此，這種第二大類潤版系統稱為雙向式或接觸式潤版系統。接觸式或雙向式潤版系統又進而劃分為連續式和傳統的管道式。絕大多數現代潤版系統是連續式的，一般具有三個或四個滾筒，因此，這種潤版系統又稱為三滾筒或四滾筒設計。
圖1表示一種典型的現代非接觸式潤版裝置，其中使用一個轉刷從一個盤中的滾筒上將潤版液細小液滴輕彈出來，并將液滴通過一個間隙送到潤版系統中的一個鍍鉻的振動滾筒上。送到振動滾筒上的潤版液量的配量由改變盤中滾筒轉速來完成，盤中滾筒以該轉速將潤版液送到轉刷的刷毛將潤版液彈出的那一點上。這種潤版裝置的主要優點在于，借助從盤到印版滾筒之通道中存在的確實間隙使油墨不會返回來污染配量元件和潤版液供應系統。但是這種潤版裝置也有兩個主要缺點。第一，控制沿振動滾筒橫向的流動速率很不容易。第二，也許是更重要的是，當向印版輸送的潤版液過量時，潤版系統不能通過向供應系統送回一些潤版液的方式進行自動補償。這可能導致印刷質量下降，并可能造成更大的浪費。因此，要實現高質量印刷，刷式系統需要更多的操作時間和技術。
噴霧式潤版裝置通過許多霧化噴嘴來配量潤版液，這些噴嘴將細小液滴的脈沖流通過一個實在的間隙噴到一個潤版或油墨滾筒。由于使用了許多噴嘴，因而可以控制橫向流，這種設計的單向性消除了潤版液供應系統中的油墨污染問題。但是，噴霧式系統仍存在單向式設計的缺點，即，沒有潤版液過量的自動補償。因此，當使用噴霧式潤版裝置時印刷質量往往得不到保障。1984年9月4日發布的美國專利第4，469，024號中公開了一種典型的噴霧式潤版裝置的實例。
1988年2月18日發布的美國專利第4，724，764號中公開了三滾筒連續接觸式潤版系統的各種實施例。1988年10月18日發布的美國專利第4，777，877號中公開了四滾筒連續接觸式潤版系統的一個實施例。在三滾筒和四滾筒設計中，潤版液的配量都是通過一對滾筒實現的，這對滾筒擠壓在一起，因而限制了通過其接合區或稱咬合區的液體量。更具體來說，所配量的液體量是通過改變滾筒的轉速，壓力調整和硬度來調節的。這種方案要求把過量的潤版液輸送到這種配量咬合區的進口側。通常，這是通過將滾筒部分地浸入一個盛有潤版液的盤中實現的，因此，過量的潤版液由滾筒從盤中帶到配量咬合區，而過量的液體則自動地流回到盤中。
為了避免潤版液的拋甩，配量滾筒的轉速一般被限制在每分鐘150到200英尺的范圍內。因此，現在制造的大多數三滾筒和四滾筒連續接觸式潤版系統的特征是在配量或稱擠壓滾筒和印版滾筒之間的液路中存在滑動咬合。滑動咬合的特征是這種咬合是由表面速度有很大差值而運行的滾筒形成的。例如，在一種現代的卷筒紙膠印機中，印版滾筒和大多數滾筒可以每分鐘1，500英尺的速度運轉，然而在潤版系統中的這對擠壓滾筒可以十分之一的上述速度即每分鐘150英尺的速度被分別驅動。因此必然存在滑動咬合。
大多數連續接觸式三滾筒和四滾筒潤版系統的另一個獨特性質是擠壓滾筒副或稱配量滾筒副的安置，使得在配量咬合區中的液體無論何時滾筒停轉或咬合區存在過量液體時都以周向沿兩滾筒表面之一排出。在這種潤版系統的另一常見特點是，潤版液循環系統基本由維持在盤中有恒定液量的泵和槽組成的。
由于在印版滾筒和配量滾筒之間潤版液可自由來回流動，因此印版上的過量潤版液可通過增加從印版滾筒向配量滾筒的回流而自動得到補償。這個特征，再加上通過使配量滾筒之一偏斜的方式可以改變橫向流量，使得這種潤版裝置很受用戶歡迎，能大大改善印刷質量。但是，這種潤版系統的一個缺點是，在盤中和循環系統中存在的大量潤版液往往很快就受到油墨污染，這造成印刷質量下降，在潤版系統的滾筒上的乳化油墨的積累，以及需要定期清洗循環系統。安裝過濾器以便從潤版液中除去討厭的油墨顆粒等等解決這些問題的嘗試大都未能成功。
連續接觸式潤版裝置的現存的潤版液供應系統的另一個缺點是潤版液的盤存。由于從印刷機的反饋，在潤版液中會逐漸造成污染，這種污染對印刷質量會產生不好的影響，當在潤版液中使用酒精替代物時，這個問題尤為尖銳。在供應系統中需要定期更換潤版液，這往往需要關閉印刷機，這消耗了生產時間并減少了印制產品數量。另外，由于控制處理廢物的環保法規日漸嚴格，處理受污染的，即廢潤版液的開支也越來越大。
在1989年6月27日公布的名稱為“印刷機潤版裝置”的美國專利第4，481，855號中公開了一咱連續接觸式潤版系統，上面裝有噴霧式潤版液供應系統。噴霧供液的目的是為防止棉絨和廢屑聚積在盤中。因此，尚未有人做出減小配量咬合區容量及從配量咬合區排出量的嘗試。在1984年6月26日公布的題為“平版印刷機潤版裝置”的美國專利第4，455，938號中公開了另一種連續接觸式潤版系統。這種設計的特征是只使用兩個滾筒，兩個配量或擠壓滾筒都以印機速度運行。
本發明的目的是提供與雙向或接觸式潤版系統一道使用的一種新穎的和改進了的潤版液供應系統。
本發明的另一個目的是在潤版液供應系統中消除和/或減少對零件的油墨污染。
本發明的目的還在于通過雙向式或接觸式潤版系統消除和/或減少為除去返回到潤版液供應系統中去的油墨而設置過濾器的需要。
本發明的另一個目的是提供一種新穎的和改進了的潤版液供應系統，這種系統能改進裝有接觸式或雙向式潤版系統的印刷機的印刷質量。
本發明的另一個目的是減少或消除油墨在雙向式或接觸式潤版系統的滾筒上的積累。
本發明的一個目的是使接觸式潤版系統兼具非接觸式潤版系統的優點，而仍保留接觸式潤版系統的全部優點。
本發明的目的還在于提供一種與接觸式或雙向式潤版系統一道使用的新穎的和改進了的潤版液供應系統，而其制造成本則更低。
如果因供應系統污染嚴重而必須或最好更新潤版液的供應的話，本發明的另一個目的是大大減少必須當做廢物處理的潤版液量。
本發明還有一個目的是減少或消除由于從潤版液供應系統中的泄漏而變廢的潤版液量。
本發明的其它目的和優點，可通過下面的說明而看出，有些從說明中可明顯看出;借助本申請的權利要求書中所具體指出的手段，裝置，系統，步驟和方法可實現和達到這些目的和優點。
本發明可具體地應用于接觸式潤版系統。現今制造的大多數接觸式潤版系統都應用擠壓滾筒原理來配量出潤版液薄膜，該薄膜在傳遞和施加在印刷機印版滾筒上之前又被進一步變薄。在這種配量方法中，硬面滾筒和柔面滾筒被迫相互接觸，一個滾筒部分浸入一盛有潤版液的盤中。這種滾筒副接合在一起并連接于一電機傳動裝置，使兩滾筒相互反向轉動。
如圖2所示的三滾筒設計中，使用了兩種不同結構的接觸式潤版系統。如圖所示，結構A中，一個盤中滾筒與一個傳遞配量滾筒相接合，后者又與一著墨滾筒相接觸。在結構B中，一個盤中滾筒與一個配量滾筒和一個著墨滾筒相接合。但是，這兩種結構具有共同的配量咬合特性。也就是說，浸在盤中的滾筒將過量的潤版液帶到配量咬合區，這使咬合區溢流，過量的潤版液落回盤中。圖2中也示出滑動咬合的位置，它的存在一般起因于配量滾筒的傳動速度低于印版傳動速度以防止潤版液的拋甩。盤中潤版液的存量一般是一加倫或稍多，這取決于印刷機的大小。如果為了循環，冷卻和過濾潤版液，在潤版液供應系統中使用了額外的零件，那么潤版液總量要按五倍或更大倍數增加。由于油墨從印版經過潤版系統和與印版滾筒相接觸的著墨滾筒被送回，這種潤版液存量常常會受油墨污染。由于污染物會在潤版液供應系統的各零件上沉積，因此這些污染物會造成許多問題。
本發明起因于以下發現為保持一對擠壓滾筒的正常配量作用只需要小存量的潤版液。更具體來說，在最初的印刷試驗中發現，排空通常浸有一個滾筒的盤，用類似擦洗玻璃窗的那種手工噴霧瓶使配量咬合區的進口保持注滿潤版液，就可以達到正常的潤版系統的性能。還發現，在咬合區進口處可以留存足以維持10-20秒周期的正常印刷操作的潤版液量，而不致溢流，即不致從兩滾筒之下流回。
在其后的印刷試驗中發現，當供應系統中潤版液以這種方式減少到一個很小的量時會改善印刷性能。雖然這種改善的原因尚未完全搞清，但是，從理論上講，這種改善是由于相應地減少了平均液體滯留時間。平均液體滯時間的定義是，一個液滴在其被帶入潤版系統的擠壓滾筒形成的配量咬合區之前在潤版液供應系統中滯留的平均時間。例如，在傳統的潤版液供應系統中的平均液體滯留時間是90分鐘或更長。與之對比，在第二序列的印機試驗中，平均液體滯留時間少于半分鐘或更短，減少200多倍，雖然平均液體滯留時間的上限取決于印機速度和潤版系統結構等因素而各不相同，但是，為了達到本發明的良好效果，該上限也許不應該超過5分鐘。
還進一步發現，當過量的液體送到配量咬合區內時，如圖3所示，溢流或回流以溪流的形式出現。起初認為，只要探測出在沿滾筒長度的任何地方出現一條溪流即可測定出溢流，然后可以均勻地沿著配量咬合區長度定期地輸送新的潤版液使配量咬合區重新注滿。但是，在后來的印刷試驗中發現，這是不正確的，在印版的橫向區域含有較大的圖象區(即較重的油墨遮蓋力)，因而要求更多的潤版液，其結果是，在配量咬合區的相應的橫向區域內的液體消耗較快，這導致了圖4所示的配量咬合區內的耗盡區段。可以看出重遮蓋力區并不導致潤版液的過多溪流的形成。從這些試驗可以看出，應該安裝溢流傳感器并劃分成區，從而相應于這些傳感器區安裝獨立的輸送裝置。另外，在每個區需要對傳感器進一步劃分，從而避免傳感器測不出鄰區的溢流。也就是說，潤版液可以由從相鄰溢流區橫向沿咬合區流入耗盡區，從而使耗盡區得到潤版液供應。經驗證明，以這種方式可以供應長至4英寸的耗盡區。因此，每個傳感器不應該覆蓋長于3或4英寸的咬合區長度，從而保證不存在長于3或4英寸長的耗盡區。例如，如果使用9英寸寬的傳感器，那么，在一給定傳感器所覆蓋的區域內可能存在7或8英寸長的耗盡區不能被檢測，因為該傳感器可能誤測出從相鄰區橫向流入自己區域邊緣的潤版液。
進一步的印刷試驗發現，在一定印刷操作期間產生的廢潤版液的容積可以采用一種無論何時印刷機停機都不會有潤版液從供應系統泄漏的實施例來進一步減少。
本發明能夠應用現有技術中已知的裝置和傳感器。例如，當咬合區出現溢流時，本專業技術人員所熟悉的各種傳感技術都可以用來檢測，這些技術有美國專利第4，505，154號所公開的被動式監聽裝置(passive listening device)，美國專利第4，479，433號所公開的超聲測距傳感器以及能反映容量變化的傳感器。
簡單來說，本發明涉及與雙向式潤版系統一道使用的一種改進了的潤版液供應系統，其中能夠與潤版系統的滾筒相接觸的潤版液存量是很小的。本發明是利用了下述發現在相鄰接的潤版滾筒之間的咬合區含有印刷用的足夠液體。這是通過下述方式完成的在咬合區安裝傳感器測定何時需要并且應該輸送潤版液，然后僅僅輸送剛好使潤版系統的配量咬合區被充滿的新潤版液。
在推薦實施例中，一多段傳感器監測沿著滾筒之間的配量咬合區的不連續區域，以便測定溢流的出現。無論何時一定區域的溢流停止，傳感器相應段就發出一個信號，該信號在適當的時間使小量潤版液輸送至咬合區，因而使耗盡區重新注入潤版液。本發明還包括特別適用于達到本發明目的的一種新穎的傳感機構。
本發明的系統的一個特征是潤版液存量小于5分鐘的時間里，以最大速度所消耗潤版液量的5倍。
另外，溢流的速率不大于潤版系統消耗潤版液的最大速率。
在其它實施例中，溢流的潤版液收集在一淺槽中，其液面由一傳感裝置監測。無論何時當傳感器檢測出槽中小量潤版液低于預定液面時就會產生一個輸送信號，向槽中輸送小量潤版液，以便使潤版液液面恢復到預定液面高度。
在另一種實施例中，由一多段歧管向配量咬合區定期輸送潤版液，輸送的液量足以保持配量咬合區溢流，而又不多得致使配量咬合區產生較大的溢流。輸送潤版液的間隔時間及每次輸送的液量由與印刷速度成正比的信號控制，也由印刷操作者來調節。
在另一實施例中，配量滾筒作了重新安置，因而當滾筒停止運動時，潤版液在配量咬合區得以保持而不致流失。在咬合區中的液面由一傳感裝置監視。傳感裝置一經測出相對于預定液面在咬合區的潤版液有小量減少時，即對輸送裝置發出一個信號，向咬合區輸送小量的潤版液，從而將潤版液面恢復到預定液面高度。
另外，本發明還包括一種特別適用于本發明這個方面的傳感器機構。
本發明由圖示的和描述的各種提到名稱的零件結構、設置及改進而構成。
作為本說明書一部分的附圖表示了本發明的一個實施例，與詳細說明一道用來解釋本發明的原理。
圖1是現有技術的刷式潤版裝置的一個實例。
圖2包括結構A和結構B，是現有技術的擠壓式滾筒配量系統。
圖3表示在完成本發明中進行的一個試驗，圖中表示當向配量咬合區輸送過量時，潤版液的溪流從潤版液盤滾筒流下的情況。
圖4是完成本發明所做的一個試驗，表示重遮蓋力區產生的溪流的非均勻性。
圖5的局部剖視圖表示本發明的傳感器棒組件的實施例。
圖5A是沿圖5A-A線的剖視圖。
圖6所示本發明的一個實施例，表示測試設備的框圖。
圖7表示本發明的又一個實施例。
圖8表示本發明又一個實施例中測試設備的框圖。
圖9是本發明另一個實施例。
圖10是在本發明另一個實施例中使用的潤版液盤的頂視圖。
圖11是沿圖10中10′-10′線的潤版液盤的剖視圖。
圖12是圖10和11所示潤版液盤的剖視圖，其中歧管位于盤的后部。
現在詳細描述本發明的具體實施例。
如圖6所示，潤版液盤滾筒2沿印刷機的寬度延伸，一組歧管13基本沿潤版液盤滾筒的長度延伸。一組傳感器4沿滾筒2的長度間隔放置，其式樣可以是如圖5和圖5A所示，但是本發明并不局限于此。傳感器4向多路調制器發送信號，多路調制器由多路調制器的驅動回路以本專業技術人員所公知的方式驅動。多路調制器從傳感器接收信號后，又向閾值檢測器發信號，閾值檢測器則向輸出定時器和閥門裝置發信號。每個輸出定時器和閥門驅動器包括一個定時機構，一個能打開預選閥門一定時間的信號，以便在適當的時機和預定的時間內向歧管13提供潤版液。
顯然這里提到的硬件，除了具體的描述外，是本專業技術人員所公知的，因而對實施本發明來說，本說明書沒有也無必要對其詳作描述。
圖6是用于向38英寸寬印刷機的潤版系統提供潤版液的完整系統的示意圖。如圖所示，潤版液盤滾筒2沿著平版印刷機的寬度延伸，其位置與圖2所示那種常用滾筒的位置相同。潤版液盤滾筒2與另一個如圖2所示的那種滾筒形成一個咬合區，另一個滾筒為制圖清晰起見未在圖6中畫出。因此，咬合區在潤版液盤滾筒2和圖2結構A所示那種傳遞配量滾筒之間形成，或在潤版液盤滾筒2和圖2結構B所示的配量滾筒之間形成。
按照本發明，裝有傳感裝置用于檢測沿咬合區長度的許多位置上咬合區中的潤版液量。
做為一種實施例，沿需要輸送潤版液的滾筒2的軸線成組地排列著許多傳感器4。如圖所示，為四個區設置三個一組共12個傳感器，這四個區標為1號區，2號區，3號區和4號區。如箭頭所示的傳感器4輸出引線通過電纜接于框圖所示的多路調制器。多路調制器可以是4066CMOS型集成電路，它是美國多家廠商制造的通用器件。多路調制器的目的是為取樣，即在一組中一次將一傳感器接于一閾值檢測器以測定是否在該傳感器的位置上存在溢流狀況。當使用電導式傳感器時，閾值檢測器可以由一普通型惠斯頓電橋連接于3130型運算放大器組成，它是由海瑞斯(Harris)半導體公司制造和銷售的一種BIMOS集成電路器件。如果通過多路調制器所連接的傳感器4的位置上存在過量的潤版液，則閥值檢測器在其輸出端不產生控制動作。相反，如果它所連接的傳感器未測到溢流，閾值檢測器在其輸出端就發生信號以便開始控制動作。將通過多路調制器取樣的傳感器連接于惠斯頓電橋的一臂即可完成這一點。電橋的零點連接于運算放大器的輸入端，如果在平行板間電阻值為低值證明已測到溢流(將對照圖5詳述)，則系統不會開始控制動作，不會向咬合區供應潤版液。但是，如果兩平行板間出現高值電阻證明未測到溢流，則開始向取樣區輸送潤版液，從閾值檢測器發出一信號來啟動該給定控制區的輸出定時器就可以做到這一點。該定時器則連接于一閥門驅動器，該驅動器使一閥門動作(閥門標號為1號閥，2號閥，3號閥和4號閥)，從而向該區的歧管13供應加壓的潤版液，因此潤版液就輸送到滾筒的被探測那個區域。輸送期(閥門開啟時間)由相應的定時器控制，定時器可以傳統的方式調整，使閥門保持開啟一個預定的時間。關于歧管的細節則是傳統的，一般由一帶開孔的空管構成，將潤版液適時送達咬合區的間隙內。每個區安裝單獨的歧管。
對一定的印刷機在選擇適當的取樣率和閥門開啟時間上有很大的自由幅度，本專業技術人員可以毫無困難地根據具體情況這樣做。同樣，圖6所示的控制回路也是常見的，可由本專業技術人員設計制做。因此，稱做多路調制驅動器回路，多路調制器，閾值檢測器以及輸出定時器和閥門驅動器等都不是本發明本身，可以由本專業技術人員制造和/或購置。
按照本發明，安裝傳感裝置，用于測定在咬合區是否存在潤版液的溢流狀態。
具體來說，在本發明的推薦實施例中使用的傳感器4是成組的平行導電板20，沿潤版液盤滾筒的軸線定位，因此與圖4中所示的那種溢流形成的溪流(圖5中未畫出)直角相交。每個電導式傳感器由一對平行的導電板22，24組成，如圖5所示，導電板寬度為大約2-3/4英寸，間隙1/4英寸，離開滾筒2的表面大約0.025″安置。如圖5所示，導電板包裹一層任何類型的塑料絕緣材料21。由于潤版液是一種較好的導電體，所以由方便的電源連接于兩導電板，如在電路中形成電流，即可檢驗出與兩導電板接觸的溢流形成的溪流。另一方面，如沒有溢流形成的溪流則電路是斷開的。
對于典型的38英寸寬現代卷筒紙印刷機來說，為了測定操作的程序和定時，可以使用下述的系統參數。
在說明中，術語“高傳感狀態”是指無水存在因而電阻高的一種狀態。術語“低傳感狀態”是指有水存在因而電路閉合的一種狀態。“取樣率”是指測定咬合區中是否有水的時間周期。術語“閥開啟時間”是指閥門處于打開位置的時間。
·高傳感狀態(咬合區中無水)在平行導電板間存在一個超過阻值R的電阻(R的范圍為20-50千歐)。
·低傳感狀態(咬合區中有水)在平行導電板間存在一個低于上述阻值R的電阻。
·取樣率取樣率的適當范圍是介于每6秒一次至每18秒一次。
·閥開啟時間閥開啟時間的適當范圍是0.5至2.5秒。其精確值取決于印刷機的需要以及潤版液供應系統的設計，在圖6中所標的符號為“S”。
在最小閥開啟時間，使用率，取樣率以及歧管和潤版液供應系統所提供的輸送速率之間的關系式為最小閥開啟時間＝ (使用率)/((輸送速率)(取樣率))
例如一臺每印版滾筒最小使用率為每小時，每區0.5U.S.加倫，即，每分鐘1.0盎司的印刷機，如果使用的輸送速率是每分鐘10盎司，取樣率是每6.0秒一次，那么，最小閥開啟時間為0.6秒。在這種情況下，閥開啟時間應調整得稍長些，例如1.0秒，以便使平均輸送速率有一個安全余量。
由本專業技術人員認識到的其它設計要求是，加在平行導電板上的電源應當是交流的，當不取樣時，所有傳感器應該接地。一旦滾筒傳動系統關閉也有必要停止控制系統并停止輸送潤版液。為了做到這一點，鄰近于滾筒傳動齒輪之一應安裝一個接近傳感器(未畫出)，以便當檢測到運動時發出工作信號。
按照本發明的一個實施例，設置在潤版液盤滾筒上的向咬合區提供潤版液的裝置，其中，保持一個能夠重新注滿潤版液的收集槽，因而潤版液盤可以防止污染的方式向咬合區輸送潤版液。如圖7所示，該裝置包括一個潤版液盤滾筒2，在它與另一滾筒接合處有一咬合區40，還包括可以控制向潤版液盤滾筒的咬合區40供應潤版液的控制裝置。
在圖7中可以看到用于測定附加潤版液供應的必要性的傳感裝置。如圖所示，該裝置30由一個電導探示器構成，用于探測在收集槽32中潤版液的存在。收集槽由一條沿滾筒2的長度延伸的成形軌條34構成。成形軌條具有一斜面31，它與滾筒2表面一起構成收集槽。一曲面33從斜面31開始延伸，曲面33的半徑基本等于潤版液盤滾筒的半徑。下面將要講到，曲面33與潤版液盤滾筒2的相鄰表面之間隔開一個預定的距離。只要配量咬合區40出現溢流，收集槽32在其全長上就會盛有潤版液。可以注意到，成形軌條與潤版液盤滾筒2相鄰但相隔，其間存在一個間隙。成形軌條34和滾筒2之間間隙的長度稱為弧形長度37。但是，當溢流減小或停止時，收集槽中的液面就會降低，提高了咬合區耗盡的危險性。
設置有向收集槽供液的裝置以防止潤版液的耗盡。為此，使用電導探示器30來檢測液面的降低并開始從供應系統通過輸送管/閥組合向咬合區輸送潤版液，使收集槽重新被注滿。因此，傳感器30向控制器39發送信號來控制閥門38，閥門38能夠打開或閉合潤版液供應管線43。
按照本發明，安裝有使收集槽維持潤版液供應的裝置。具體來說，成形的收集槽的弧形長度和收集槽與滾筒之間的間隙對正常工作都是關鍵性的。如果弧形長度37太短和/或間隙36太大，潤版液都會以高于運轉中的滾筒表面的粘性泵送作用所能維持的速率而漏出。這種泵送作用是潤版液盤滾筒逆時針轉動反抗重力的結果。另一方面，如果間隙36太小，就會被油墨滴塞住，使滾筒表面粘上油墨。已經發現，最小間隙尺寸是大約0.025英寸，此時最小弧形長度是1-1/2英寸。弧形長度越長，則可相應使用越寬的間隙。事實上，如果弧形長度增加得使間隙覆蓋了滾筒的下半部，那么間隙的寬度就可以無限制地增加。但是這并不是理想的作法。雖然本發明取得很好效果的理由尚未完全揭示，但是從理論上講，其主要理由是很短的平均液體滯留時間，導致由配量滾筒副保持的潤版液量減少。例如，一臺印刷機每印版滾筒的潤版液消耗率為每小時2.0U.S.加倫，現有潤版液供應系統的儲液量介于3至5加倫，這樣平均滯留時間就是90至150分鐘。與之對比，如在上述推薦實施例的情況下，只用配量咬合區來儲液，平均滯留時間只是三分之一分鐘，即至少是現有系統的250分之一。
在圖7所示實施例中，0.025英寸厚的間隙和1 1/2 英寸長的弧形長度將使滯留時間增加大約0.2分鐘，然而1/8英寸寬的間隙覆蓋3 1/2 英寸直徑的潤版液盤滾筒的下半部將使滯留時間的增加超過3 1/2 分鐘，也就是說，增加量超過推薦實施例增加量的10倍。因此，雖然可以利用較大間隙和較長的弧形長度，但是為了盡量減小液體滯留時間，推薦使用最小值。
應該注意，本發明的上述實施例最適于與硬面潤版液盤滾筒一起使用，因為橡膠潤版液盤滾筒尺寸不穩定不能維持間隙尺寸。這是由于橡膠滾筒由于受熱和與油墨和洗滌溶劑相互作用的化學變化可能而且確實改變直徑。但是當能夠使用這種實施例時，就具有簡單和成本低的優點。另一個優點是，在成形軌條上設置冷卻液通道44就可以實現潤版系統的冷卻。
圖10和11表示本發明另一實施例，其中，當印刷機停機和/或在配量滾筒副間壓力消失時，不會使潤版液從供應系統中漏走。這個實施例也有助于減少對潤版液供應的污染，因此減少了對定期更換潤版液的需要。
潤版液盤60包括一個從盤底98傾斜向上的金屬板的槽61，并裝有水密的端件62，它可使盤60與潤版液滾筒71(圖11中用虛線畫出)保持精確和緊密的關系。供應歧管63例如可具有梯形橫截面，沿盤60長度延伸并牢牢固定在盤上。可以加工或成形一條矩形截面的槽64，穿過歧管63，并且槽64與盤底98一起限定了一條沿盤60長度的封閉的液體通道。槽64通過一穿過盤底98的管接頭65連接到潤版液源96以便將新潤版液送至供應歧管63。
流道66穿過歧管63形成。流道66與槽64是液體連通的，并沿歧管長度間隔開來，因此位于歧管63的表面120和滾筒71之間的盤的前部區域75可以一旦在潤版液開始輸送時就沿著盤的全長充滿潤版液。
盤60相對于潤版滾筒71定位，限定了穿過滾筒71中軸線110的兩條徑向線90A，90B，線90A，90B分別垂直于盤底98的表面和槽61的表面。如圖所示，形成了一對間隙90，一個間隙在盤60的下表面(在滾筒71表面和盤底98之間)，另一間隙在盤的后部區域76(在滾筒71表面和槽61之間)。兩間隙90分別沿線90A和90B測量。距金屬板槽61和距盤底98的兩間隙90都應足夠小，以便保證任何從溢流的配量咬合區73帶到盤的后部區域76的碎屑不會留在盤的后部區域76，而是由潤版滾筒71的作用向前帶到盤的前部區域75。這樣，碎屑就不會在盤60中積存，而是向上帶回到滾筒系統中去。實踐中已經發現，最大的間隙90應該不大于大約0.030英寸。因此，盤中所存潤版液的污染就會減至最小或大大減小，從而減少了定期更換新潤版液的需要。
應該選擇盤60和歧管63的尺寸以便將盤的前部區域75中所存潤版液量減至最小。但是，如果使盤的前部區域過小，表面張力作用就會防止潤版液本身通沿盤的前部區域75的軸向流沿著滾筒71長度的均勻分布。在這方面已經發現，盤60(以及因此歧管63的表面120)相對于滾筒71的放置應該形成一個橫截面尺寸不小于大約1/4英寸×1/4英寸的盤的前部區域75。
為了維持在盤中適當的潤版液液面高度，設有一個電導式傳感器組件67，從而防止配量咬合區73處潤版液的耗盡并防止潤版液從盤中溢流。傳感器組件67包括一絕緣塊68，在其中裝有一個或多個電極69，電極69向下垂入在歧管63中形成U形切口92內匯集的潤版液中。電極69用來檢測潤版液面74的下降并開始通過與管接頭65連接的潤版液源96輸送潤版液。為了保證碎屑不致粘著在電極69上，鉆有兩條附加流道70穿過歧管63并與槽64連通。流道70的方向使得最接近絕緣塊68的電極69的表面被噴射，因而每次開始輸送潤版液時都得到清洗。
圖12所示是圖10和11所示潤版液盤實施例的變型。這里考慮到印刷機的設計，有時必須或最好使傳感器組件67和歧管63鄰近于盤的后部區域76。對于一定的印刷機設計，這種布置改善了歧管和傳感器組件的可達性和耐用性。
如圖所法，在盤的前部區域75內所存潤版液量取決于槽61相對于滾筒71表面的定位。另外，在盤的后部區域76的間隙90由歧管63(和其表面120)相對于滾筒71的放置來控制。如圖所示，后部間隙90是沿徑向線90B測量的，線90B穿過中軸線110且與歧管表面120垂直。前部區域75的橫截面尺寸，以及間隙90的寬度是與參照圖10-11所作說明相同的方式控制的。如前所述，要選擇間隙尺寸以保證從配量咬合區73帶走的碎屑不會停留在盤的后部區域76，而是要被帶到盤的前部區域75以便向上帶回滾筒系統。而且如前所述，盤的前部區域75的橫截面尺寸的選取要能促進潤版液沿滾筒71長度的均勻分布。與圖10-11所示實施例一樣，間隙90最好不大于0.030英寸，而盤的前部區域75的橫截面最好不小于大約1/4英寸×1/4英寸。
按照本發明的另一個實施例，潤版液的供應由印刷機的速度控制。具體來說，在圖8中示出第二種實施例變型。在該實施例中，使用如美國專利4，469，024號所述的那種用于噴霧式潤版裝置的控制器，以便影響通過閥門和歧管的潤版液流，如圖6所示。但是，在該實施例中，潤版液供應不是靠探測配量咬合區的溢流來控制的，輸送之間的間隙及每次輸送的時間長短是由控制器中的程序來控制的，該程序可與印刷機速度成正比地增加閥門開啟的時間和/或減少輸送之間的間隔。該程序如美國專利4，469，024中圖7A，7B和7C所示，但也有些修改，印刷機速度根據按照印刷機速度產生信號的傳感器26來影響美國專利4，469，024號所述的控制器。
如圖8所示，如上所述的一個傳感器產生印刷機速度信號，輸送到美國專利4，469，024號所述的那種噴霧式潤版裝置控制器。控制器向1號，2號，3號和4號閥門發送信號，這些閥門又連接于將潤版液送往潤版液盤滾筒的歧管13。
這種控制器的一實施例的另一特征是，輸送速率相對于速度的精確曲線可以由印刷機操作者輸入程序。控制器的前控制板上還有調整裝置(例如控制手柄)，印刷機操縱者可以改變每個區的輸送速率，減少或增加程序所規定的量的50%或更多。
印刷機安裝后，控制器按程序輸送操作者所判定的用平均油墨遮蓋力印版印刷時所需輸送速度的大約兩倍。因而即使當用重遮蓋力印版印刷時，輸送率也會有很大余量。當然這就意味著總會出現溢流，過量的潤版液會滴入盤內。但是該過剩流很小，在盤內放置過濾材料，收集通過過濾材料的潤版液，這些過量潤版液可以返回到供應系統中去。因此，更換過濾器間隔的時間會比接觸式潤版裝置長數百倍。另外，該過剩流也有助于減少平均液體滯留時間。指示印刷操作者，讓其按照對溢流情況的直接觀察在每一班都對輸送速率做調整，這樣就會對這方面有進一步的改善。
按照本發明的另一個實施例，對配量滾筒副做了重新布置，當滾筒停止運轉時，配量咬合使潤版液不能從周向上漏走。因此，配量咬合區構成一個能夠注滿潤版液的水庫，使配量滾筒可以防止污染的方式輸送潤版液。如圖9所示，一對配量滾筒50和51在其接合處有一個咬合區52和控制潤版液供應以便向配量咬合區輸送潤版液的裝置。
在圖9中畫出用于檢查是否必要供應額外的潤版液的傳感裝置。如圖所示，該傳感裝置由一個電導式探示器組成，用于檢測由配量咬合區52構成的水庫中潤版液的存在。
為了向咬合區送液設有防止潤版液耗盡的裝置。為此，使用電導式探示器53來檢測液面的下降并且開始通過輸送管線/閥門組合從供應系統送液以便注滿咬合區，使水庫再次充滿潤版液。這樣，傳感器53向控制器54發送信號以控制閥55，閥55可以打開或閉合潤版液供應管線56。
應該注意，本發明的這種實施例變型最適于使用在新式印刷機上，因為與現在的印刷機相比，新式印刷機上更容易重新布置滾筒。
顯然，還可以構想出本發明的其它各種形式而并不背離權利要求的精神實質和范圍;顯然，本發明并不局限于所描述的具體實施例。
權利要求
1.雙向接觸式平板印刷機的一種潤版液供應系統，其中潤版液的配量是使用一對鄰接的以低于印版滾筒速度的轉動滾筒完成的，過量的潤版液能在兩滾筒間咬合區的進口溢流，潤版系統消耗潤版液的最大速率等于一個預定量，該預定量由印刷機的尺寸和最大印速所決定，該系統具有(a)控制裝置，用于限制在咬合區和其鄰近區域的潤版液存量，并且用于限制從咬合區和其鄰近區域的潤版液溢流量。
2.按照權利要求1所述的系統，其特征在于潤版液存量小于5分鐘的時間里，以最大速率所消耗量的5倍。
3.按照權利要求1所述的系統，其特征在于溢流的速率不大于潤版系統消耗潤版液的最大速率。
4.按照權利要求1所述的系統，其特征在于通過監測在咬合區的潤版液量，并按照監測情況調整潤版液的輸送來實現對潤版液的限量。
5.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于通過監測滾筒之一形成的水庫槽里的潤版液量并按照這種監測情況調整潤版液的輸送來實現對潤版液的限量。
6.按照權利要求1的所述的系統，其特征在于通過監測平版印刷機的速度并按照這種監測情況調整潤版液的輸送來實現對潤版液的限量。
7.按照權利要求4所述的系統，其特征在于在許多沿咬合區間隔開來的位置上以預定的時間間隔監測在咬合區內的潤版液存量，根據在上述任意位置上的潤版液存量可以向上述間隔開來的位置上輸送潤版液。
8.按照權利要求5所述的系統，其特征在于維持在所述水庫中的潤版液液面以便當需要時向水庫供應潤版液。
9.按照權利要求6所述的系統，其特征在于監測平版印刷機的速度，根據平版印刷機的速度供應潤版液。
10.按照權利要求1所述的系統，其特征在于相鄰接的轉動滾筒的布置使得在停轉時，潤版液不會從滾筒之間的咬合區漏走。
11.控制潤版液向雙向接觸式平版印刷機的潤版系統流動的方法，其中，使用相鄰接的轉動滾筒，其轉速低于印版滾筒，由轉動滾筒形成一個咬合區以實現配量，過量的潤版液可在咬合區溢流，所述方法包括(a)將咬合區的長度分成許多區;(b)在每個區的至少一個位置上檢測是否存在水;(c)在每個區的每個位置上以預定的程序檢測是否存在水;(d)當測定出任何一個區域中任一位置上無水時即向該區域送水。
12.在平版印刷機中用來檢測兩鄰接轉動滾筒間形成的咬合區中是否存在潤版液的傳感裝置，它具有;(a)鄰近于形成咬合區的滾筒之一安裝的絕緣塊;(b)安裝在所述絕緣塊中的一塊上部導電板;(c)安裝在所述板中的一塊下部導電板;(d)所述上部和下部導電版是相鄰的;(e)所述上部和下部導電板具有距所述潤版液滾筒一個預定距離終止的端部;以及(f)所述預定距離取決于潤版液膜的厚度，因此，當潤版液膜位于滾筒和所述導電板端部之間且與兩者接觸時，電路閉合。
13.在平版印刷機中用于向由兩相鄰接的轉動的潤版滾筒形成的咬合區供應潤版液的裝置，它包括(a)一個鄰近于形成咬合區的滾筒之一的成形件;(b)所述成形件有一個斜面，用于在所述成形件和所述形成咬合區的滾筒之間形成一個潤版液收集槽;(c)所述成形件有一個曲面，其半徑與所述潤版滾筒半徑基本相同，在所述曲面和所述形成咬合區的滾筒表面之間形成一個弧形長度;(d)在所述曲面和所述形成咬合區的滾筒之間有一個間隙;(e)所述弧形長度的大小和所述間隙的大小可防止潤版液以快于所述滾筒向在相鄰接的潤版滾筒的咬合區輸送潤版液的速率從所述收集槽漏走。
14.按照權利要求13所述的裝置，其特征在于所述弧形長度基本延伸過相鄰滾筒的下半部，在所述間隙中的潤版液存量小于在5分鐘時間里以最大速率消耗量的5倍。
15.按照權利要求13所述的裝置，其特征在于所述弧形長度至少為一又二分之一英寸。
16.按照權利要求13所述的裝置，其特征在于所述間隙不大于0.025英寸。
17.控制潤版液向具有雙向接觸式潤版系統的平版印刷機的潤版系統的流量的方法，它具有以下步驟(a)監測印刷機速度;(b)裝設根據印刷機速度控制的控制器;(c)安裝一組沿配量滾筒副的一個滾筒的長度間隔放置的閥門裝置;(d)根據印刷機速度控制潤版液通過選定的閥門向著沿所述滾筒長度選定的區域輸送的流量。
18.控制向具有雙向接觸式潤版系統的平版印刷機的潤版系統輸送潤版液的流量的系統，其中，使用相鄰接的轉動滾筒形成一個咬合區以完成配量，過量的潤版液可由滾筒形成的咬合區溢流，該系統具有(a)許多沿形成咬合區的滾筒之一的長度間隙放置的，用于檢測在咬合區潤版液過量的傳感器;(b)將上述許多傳感器劃分成許多區的裝置;(c)由所述傳感器產生信號的裝置，所述信號按照沿所述滾筒間隔開的區域分組;(d)用于接收從所述區域來的信號并從每個區中的每個傳感器選擇信號的多路調制器裝置;(e)當傳感器指示有過量潤版液時用于接收來自該區域的由所述多路調制器傳來的信號的閾值檢測器裝置;(f)用于接收來自所述閾值檢測器的信號的輸出定時器和閥門裝置;(g)與潤版液輸送指向裝置相連通的每個區的閥門裝置。
19.控制向雙向接觸式平版印刷機的潤版系統輸送潤版液的流量的裝置，其中，通過使用相鄰接的轉動滾筒形成咬合區而完成潤版液的配量，過量的潤版液可在由滾筒形成的咬合區溢流，所述裝置具有(a)與形成咬合區的滾筒之一共同形成一收集槽的裝置;(b)所述形成收集槽的裝置包括與所述滾筒共同工作以防止過量潤版液從所述收集槽漏走而允許所述滾筒將潤版液帶到所述咬合區的裝置;(c)檢測在所述收集槽中潤版液液面的裝置。
20.控制向雙向接觸式平版印刷機的潤版系統輸送潤版液的流量的裝置，其中，使用相鄰接的轉動滾筒形成咬合區而完成潤版液的配量，過量的潤版液可在由滾筒形成的咬合區溢流，所述裝置包括(a)根據印刷機的速度進行控制的控制器裝置;(b)許多閥門裝置，每個按照控制器的控制工作;(c)與所述閥門裝置連通的歧管裝置，用于按照印刷機的速度供應潤版液。
21.具有預定使用率的雙向接觸式平版印刷機的潤版液供應系統，其中，通過使用一對相鄰接的轉動滾筒形成一個咬合區完成潤版液的配量，并具有能夠打開選定時間的閥門裝置，閥門最小打開時間由下述公式求出閥門最小打開時間＝ (使用率)/((輸送速率)(取樣率))
22.雙向接觸式平版印刷機的潤版液供應系統，其中，通過使用一對相鄰接的轉動滾筒形成咬合區而完成潤版液的配量，過量的潤版液可在滾筒間的咬合區的進口溢流，由潤版系統消耗潤版液的最大速率等于由印刷機的大小和最大速度決定的一個預定值，所述系統包括(a)控制裝置，用于限制在咬合區及其鄰近區域潤版液的存量，以及用于限制潤版液從咬合區及鄰近區域的溢流量;(b)由于所述控制裝置的共同工作使得在最大消耗速率時，潤版液平均滯留時間為大約半分鐘左右。
23.雙向接觸式平版印刷機的潤版液供應系統，其中，使用一對以低于印版滾筒的轉速轉動的滾筒形成一個咬合區而完成潤版液的配量，過量的潤版液可在滾筒間的咬合區的進口溢流，所述系統包括(a)一對轉動的配量滾筒的布置可防止潤版液在滾筒停轉時漏走;(b)與滾筒配合工作的傳感裝置，以便重新注滿咬合區并防止潤版液在咬合區的耗盡。
24.在平版印刷機中用于向兩鄰接的轉動的潤版滾筒形成的咬合區供應潤版液并用于減小潤版液污染的裝置，它包括(a)鄰近于所述形成咬合區的滾筒之一的一個潤版液收集盤，所述潤版液收集盤包括一個底部和一個斜槽構件部分，因此，所述底部的和所述斜槽構件的內表面被放置得鄰近于所述形成咬合區的滾筒之一的外表面一個預定的距離;(b)向所述潤版液收集盤中供應潤版液的歧管裝置;(c)傳感器裝置，用于探測所述潤版液收集盤中預定的液面高度。
25.按照權利要求24所述的裝置，其特征在于所述歧管裝置包括(a)形成一個U形切口用于安裝所述傳感器裝置并形成一條沿所述潤版液收集盤的長度延伸的潤版液通道;(b)與所述潤版液通道相連通的管接頭，用于從一潤版液源供應潤版液;(c)與所述潤版液通道及所述潤版液收集盤相連通的一條或多條潤版液流道，用于向所述潤版液收集盤供應潤版液。
26.按照權利要求24所述的裝置，其特征在于所述預定距離不大于0.030英寸。
27.按照權利要求24所述的裝置，其特征在于所述形成咬合區的滾筒之一在所述潤版液收集盤中放置在所述形成咬合區的滾筒的前面形成一個充滿潤版液的前部區域，在所述形成咬合區的滾筒的后面形成一個充滿潤版液的后部區域。
28.按照權利要求27所述的裝置，其特征在于所述充滿潤版液的前部區域的橫截面尺寸不小于1/4英寸×1/4英寸。
29.按照權利要求25所述的裝置，其特征在于所述歧管還形成與所述潤版液通道連通的，穿過所述U形切口，用于向所述傳感器裝置上噴潤版液的一條或多條流道。
全文摘要
本發明涉及一種改進的潤版液供應系統，是雙向接觸式平版印刷機潤版液供應系統。其中潤版液的配量是使用一對鄰接的以低于印版滾筒速度的轉動滾筒完成的，過量的潤版液能在兩滾筒間咬合區的進口溢流，潤版系統消耗潤版液的最大速率等于一個預定量。該預定量由印刷機的尺寸和最大印速所決定，該系統具有控制裝置，用于限制在咬合區和其鄰近區域的潤版液存量，并且用于限制從咬合區和其鄰近區域的潤版液溢流量。
文檔編號B41F7/26GK1079428SQ92104
公開日1993年12月15日 申請日期1992年6月6日 優先權日1991年6月6日
發明者約翰·麥克菲 申請人:鮑德溫·格拉菲克系統有限公司