专利名称：彩色印刷机的制作方法
背景技术：
1、发明领域本发明涉及一种改进的胶印机，该胶印机由几个胶印滚筒和一个公用的印刷滚筒进行彩色印刷。尤其是，本发明涉及一种纸张进给式彩色印刷机，该印刷机采用了分成数个区域的模版滚筒和胶印滚筒以及一个公用的也分成了数个区域的印刷滚筒。
现行技术中的印刷机，不论是采用胶印方式还是直接印刷方式，用于彩色印刷已有多年的历史。这类印刷机面临的两个最大的困难是(1)根据要印制颜色的数目，需要过多的模版滚筒和胶印滚筒，同时还要配有各自的油墨辊。
(2)不论是对模版滚筒还是对胶印滚筒，都同时需要多种颜色的油墨。
各种滚筒和油墨辊数目的增加当然会大大加大了印刷机的外形尺寸和结构复杂性，因此制造成本高、操作也不方便。近年来，特别强调对包括各种形式的印刷机在内的工业处理设备减少其“基础印刷”环节。
在准备多种颜色或“共享”独一个模版滚筒或胶印滚筒表面的实践中所面临的困难是人所共知的，这还包括油墨四溢或模糊以使颜色间分界不清的问题，当采用多个印刷滚筒或需要将纸张从一个夹持器传递至另一个夹持器时，还会出现更多的问题。对于每一个夹持操作实现准确的定位变得非常困难。
罗森(Roesen)的顺序号为No.1085224的美国专利介绍了一种胶印机，其中的分成若干区域的印刷滚筒A的周围布置了数个胶印滚筒B和数个模版滚筒C以及它们各自的干燥和油墨装置。在该种胶印机中，每个模版滚筒C仅提供一种颜色。结果机构复杂并且造价也很高。屈梯须(Dritish)转让给Vogtlandische机器制造厂的英国第No.259157号专利和德国第No.402059号专利也提供了结构复杂的彩色印刷机，其中的每一对模版滚筒和胶印滚筒之间仅传递一种颜色。
由雷修(Reissue)转让给舒尔茨(Schultz)等人的美国第No.15286号和转让给马布雷(Mowbray)的美国第No.684450号专利均提供了彩色印刷机，其中需要数种不同颜色的油墨，各种颜色在转换至纸张上之前先提供在一块胶版上。例如，在Schultz的专利中，三个模版滚筒都带有各自的颜色，三种颜色在印制在由印刷滚筒15所携带的纸张上之前先提供给辊8的每一块胶版9至11。在Mowbray所拥有的专利中，在彩色传递至带有要印制的纸张的印刷滚筒之前，胶版g或胶印滚筒G先从彩色模版上接纳了彩色的图案。这类的彩色印刷机经常使得颜色模糊和图象变形，当油墨偏稀时尤其如此。
发明概述本发明提供了一种彩色胶印机，大幅度减少了所需胶印滚筒的数目，在印刷滚筒的表面上仅需一个夹持器来固定将要印制的纸张。要印刷的各种颜色可很方便地由一种颜色变换至下一种颜色，而每次只将一种颜色从胶印滚筒转换至要印刷的纸张上。本发明中设置了数个模版滚筒，每个模版滚筒装有一块模版，每块模版具有数个不同区域，每个区域承载其各自的颜色或图案。因为每个模版滚筒仅需一个夹持器，每块模版仅接受两种颜色，就可以确保两种颜色的定位。每个模版滚筒都配有直径与之相同的胶印滚筒，胶印滚筒上区域的数目与对应的模版滚筒上的区域数目相同，以使胶印滚筒上的每一个区域都能从相应的模版滚筒的一个区域上得到单一颜色的图案。一个公共的分成数个区域的印刷滚筒夹持着数张要印制的纸张。
公用的印刷滚筒分成数个区域，每个区域的周向长度等同于胶印滚筒上一个区域的周向长度。印刷滚筒上区域的数目等于任一胶印滚筒上的区域的数目乘以一个整数，然后再加上1。在这种情况下，要印制的纸张传递至印刷滚筒的一个区域的夹持器上，并在该印刷滚筒上随之转动一个固定的圈数，该圈数等于任一胶印滚筒上颜色的数目。因此，印刷滚筒每转动一周，纸张就会从每个胶印滚筒上得到一种颜色。例如，对四色的印刷机来说明，设置了两个模版滚筒和两个配套的胶印滚筒，每个模版滚筒和胶印滚筒都分成两个区域，每个区域都承载一个不同的颜色。公用印刷滚筒设有三个区域，每个区域的周向长度等于模版滚筒和胶印滚筒上的任一区域的周向长度。在这种情况下，纸张交替地进给至印刷滚筒的每个区域，并定位在印刷滚筒上随之转动两周，即直到胶印滚筒上的两种颜色都印制完毕为止。纸张每转动一周就印制一种来自某个胶印滚筒的颜色。在四种颜色都印制完毕之后，传送装置以隔次的方式把每张纸从印刷滚筒上取走。
本发明将介绍采用现行的数字控制电子图象技术，该技术以熟知的方式在模版滚筒的各区域的表面上生成图象。推荐的电子成像装置为激光成像器，该成像器采用电磁辐射脉冲技术，由位于纽约州Hudson的Presstek公司所制造。然而，应当理解，任何已知的模版成像技术都可以采用。例如可以采用由纽约的Toray公司销售的传统的无水印刷模版。在这种情况下，印刷模版在印刷机之外成像，然后再安装在模版滚筒上以为印刷所用。
附图的简要说明
图1是各种滚筒及纸张进给和传送装置的布局的示意图；和图2至图8图示了四色的印刷机中在印刷滚筒两周的转动过程中某张纸的印制过程。
推荐实施例的详细说明为了便于说明，本发明将按四色胶板印刷方法的印刷机进行介绍，这种印刷方法是众所周知的。在图1中，第一和第三模版滚筒1和2分别与第一和第二胶印滚筒3和4相协调动作，而第一和第二胶印滚筒3和4又与一个印刷滚筒6相协调动作。协调动作的方式下文将要说明。该印刷机还包括一套由代码7表示的纸张进给装置，它由纸张传输带11表示的纸张传递装置从印刷滚筒6上取走。如图所示，本发明的每个模版滚筒都装有一个夹持器，以固定一块模版，该模版被分成两块不同颜色的区域。每个模版滚筒都配有两套不同的色彩滚。因此，模版滚筒1配有色彩滚12和13，模版滚筒2配有色彩滚14和16。
为了简单起见并便于说明，要说明的各滚筒和辊都以轮廓图表示，当然，应当注意到，所有的滚筒和辊都以熟知的方式支撑在轴承上并与各自的动力驱动装置相连。特别要说明的是，每个模版滚筒和胶印滚筒都支撑在传统的偏心轴承上，即模版滚筒1和2分别支撑在偏心轴承17和18上，而胶印滚筒3和4分别支撑在偏心轴承19和21上。这些偏心轴承结构使各滚筒可按现行技术中熟知的方式有选择性地与印刷滚筒或色彩辊相脱离及相接触。
对于模版滚筒1来说，不难发现模版分为两部分22和23。模版的结构是传统的，通常烛在铝质表面上涂以硅或类似的涂料，该涂层由图象装置进行腐蚀处理以得到所需的设计图案，油墨辊系统12和13分别向设计图案提供不同颜色的油墨。这是现行技术中所熟知的，不是本发明的内容。作为例子，区域22由油墨辊12提供紫红色油墨，而区域23由油墨辊13提供蓝绿色油墨。正如前文所提及的，所推荐的实施例采用了一块模版并把该模版分成两个颜色区，而不是采用两块模版并对每块模版设其自身的夹持器。在仅采用一个夹持器的情况下，不同的颜色之间就可以保证适当的限制。为了达到两个模版滚筒的不同颜色之间保持准确的限制，至少一个模版滚筒要相对于另一个模版滚筒作到周向和横向都是可调的。
如示意图所示，两个油墨辊可分别在凸轮24和26作用下而对模版滚筒1加以限制或取消限制。油墨辊的结构和工作过程在现行技术中是熟知的。还应当注意到，为了说明方便，本印刷机采用了无水图象模版，但该印刷机对于使用干燥器的油墨装置来说同样可有效地工作。也应当理解在模版滚筒转动时，凸轮的动作使得适当颜色的油墨提供给模版的适当区域，并且使模版的其他区域与色彩辊脱离接触。模版滚筒2除了色彩的组合以外，其他方面均与所述的模版滚筒1相同。模版滚筒2的模版分27和28两部分，并可分别与色彩辊14和16相接触以对设计图案按所述方式分别提供黄色和黑色的油墨。与上述方式相类似的是，这两个色彩辊分别由凸轮29和31进行操作。
上述的胶印滚筒3和4分别装有偏心轴承19和21，以使之可与印刷滚筒6发生接触或脱离接触。胶印滚筒3和4的直径与模版滚筒1和2的直径相同，每个胶印滚筒都分为两个不同的胶印区，每个胶印区的周长都等长地对应于上述的模版滚筒1和2的某个区域的周长。胶印滚筒3具有第一区域32和第二区域33，这两个区域可分别与模版滚筒2的区域27和28相接触并协调动作。这样，模版滚筒1和2的各区域就可以把四种色彩转换至胶印滚筒的对应区域上。
印刷滚筒6的直径大于模版滚筒和胶印滚筒的直径，印刷滚筒6可分为三个区域a至c，每个区域的周向长度为胶印滚筒的一半。
至此所述的印刷机涉及四种颜色。为了增加印刷色彩的数目，可以很简单地增加模版滚筒和胶印滚筒的区域的数目。也可以不增加区域的数目，而增加模版滚筒与胶印滚筒的组合方式的数目。在任何情况下，印刷滚筒6的直径都应这样选择，就是其区域的数目等于任何一个胶印滚筒的区域的数目乘以一个整数，然后再加上1。这样就可以始终保证有一个空白区域用于进纸，以按将要说明的方式进行印刷。
如图1所示，在进纸传送带8的作用下，纸张从纸垛37中取出进给至传送滚9，传送滚9以熟知的把纸张进给至印刷滚筒6的一个区域的夹持器中。将会理解的是，所述的四色印刷机的实施例中的纸张进给机构会受到控制而把纸张进给至印刷滚筒6的另一个区域。类似地，纸张可以其他方式由传递装置11从印刷滚筒6的区域中取出并垛在纸垛38上。在这种方式下，由印刷滚筒的各区域的夹持器所固定的每一张纸均可在印刷滚筒的表面上保持两周的转动，即直到各个胶印滚筒上的所有颜色都印刷完毕为止。在第一周转动过程中，纸张从每个胶印滚筒上获得一种颜色，而另两种颜色要在印刷滚筒的第二周转动过程中获得。在第二周转动完成之后，纸张由传送装置11取走并垛放起来。在印刷滚筒的第一周转动过程中，当印刷滚筒上的空白区域通过时，偏心轴承19和21可按前述方法使两个胶印滚筒均与印刷滚筒脱离接触。另外，胶印滚筒可在印刷滚筒第一周转动过程中与之脱离接触，而在第二周转动过程中，当所有的区域上都有纸张的情况下，又保持与印刷滚筒的接触。
参见图2至图8，这些图说明了在纸张上印制四种颜色的情况下某张纸的印刷过程。在图2至图8中，印刷滚筒的各区域用a、b、c表示。在模版滚筒1和2、胶印滚筒3和4上都标明了颜色代码，这些颜色均由色彩滚提供并且对应于图1中模版滚筒和胶印滚筒上所标明的颜色。如图2所示，要印刷的纸张39首先被印刷滚筒的一个区域a上的夹持器带入，如图3所示，首先胶印滚筒3的黑色区域B对纸张39进行印制，接着胶印滚筒4的紫红色区域M对纸张39进行印刷。也应当注意到，在区域a的运动过程中，纸张进给机构使区域b空白或者说不带入纸张。胶印滚筒3和4与印刷滚筒相脱离并且不与区域b相接触。如图4所示，第二张纸41进给至区域c的夹持器，该纸张41进而如图5所示进行黑色和紫红色的印制，纸张进给器使区域a保持不变地通过。区域a上的纸张39进而第二次被印刷黄色Y和蓝绿色C。如图6所示，接下来区域b被提供了纸张42，如图7所示，不再给区域c进给新的纸张，而纸张39则释放给传送装置11以进行垛放。图8表明第三张纸43又进给至区域a的夹持器，这样的过程将重复下去，纸张进给装置又给印刷滚筒提供了新的纸张，传送装置11又把一张印完四种颜色的纸张取走。
尽管本实施例是根据四色印刷机进行说明的，正如前文所述，彩色印刷能力在一定范围内是可以提高的，实现的方法或者是增加模版滚筒和胶印滚筒上区域的数目，或者是增加模版滚筒与胶印滚筒之间区域组合方式的数目。如果胶印滚筒上彩色区域的数目增加，印刷滚筒6上的区域的数目也要相应增加，增加的原则如上文所述的那样。对某张纸来说进行彩色印制所需的印刷滚筒的转动圈数也要按前文所述方法增加，即每张纸在印刷滚筒上的转动圈数等于任一胶印滚筒上的颜色的数目。一旦某张纸印完了所有要印制的颜色，传送装置就将其取走，同时另一张新纸又会进给至该空出的区域。
也可以看出，本发明的印刷机成本有了大幅度下降，而彩色胶印的效率得到了较大提高，例如所述的本实施例仅用五个滚筒就可完成四种颜色的印刷。由于印刷滚筒分成了不同的区域，纸张的进给和传送交替工作，模版滚筒和胶印滚筒的直接接触，彩色印刷的速度得以极大提高。例如，在本实施例中，印刷滚筒上的纸张仅转动两周就完成了四种颜色的印刷。类似地，纸张仅需转动三周就可完成六种颜色的印刷。
本发明已结合实施例进行了说明。对于精于本项技术的人来说，一旦读完和理解了本说明书就可很容易地进行修改和变动。不过，所有的这样的修改和变动都会落入所附权利要求的范围之内。
权利要求
1.一种印刷机的组合结构，包括一个可转动的印刷滚筒，具有数个周向的区域，每个区域都可夹持住一张要印制的纸张，至少一个可转动的胶印滚筒，用于与所述的印刷滚筒在印刷过程中相接触，所述胶印滚筒具有数个周向的区域，每个区域的长度等于所述印刷滚筒的各区域的长度，在各滚筒的转动过程中，胶印滚筒的各区域可与印刷滚筒的相应区域保持持续的接触，其中，可对每张随所述印刷滚筒连续转动的纸张进行多种图案的连续印制。
2.如权利要求1所述的组合结构，其中所述印刷滚筒上区域的数目等于所述胶印滚筒上区域的数目乘以一个整数，然后再加上1。
3.如权利要求2所述的组合结构，其中的所述印刷滚筒的周围可设置数个所述的胶印滚筒，每个所述的胶印滚筒的直径都相同，上面区域的数目也均一致。
4.一种印刷机的组合结构，包括一个分成了数个区域的印刷滚筒，夹持器，在所述印刷滚筒的每个区域上夹紧一张要进行印刷的纸张，并随印刷滚筒转动一定的圈数，该圈数等于所述胶印滚筒上区域的数目，其中，可对每张夹持在所述印刷滚筒的夹持器上的纸张依次地进行多种图案的印刷。
5.如权利要求4所述的组合结构，其中所述印刷滚筒的区域的数目等于所述胶印滚筒上区域的数目乘以一个整数，然后再加上1。
6.如权利要求5所述的组合结构，包括向所述胶印滚筒的每个区域提供不同色彩的装置。
7.如权利要求6所述的组合结构，包括有选择性地使所述胶印滚筒与所述印刷滚筒相脱离或相接触的装置，使得在依次地对各纸张进行印制之前，所述印刷滚筒至少可以预先转动一周。
8.如权利要求6所述的组合结构，包括与所述印刷滚筒相配套的传送装置，用于在所述胶印滚筒的各区域均完成印制之后，在印刷滚筒的转动过程中，将印刷滚筒的各区域上印制完毕的纸张取走。
9.如权利要求6所述的组合结构，包括数个分成若干区域的模板滚筒，每个模版滚筒的直径及区域的数目均与所述胶印滚筒相同，和向每个模版滚筒的各区域提供不同色彩的装置。
10.如权利要求4所述的组合结构，包括在所述印刷滚筒的周围设置的数个所述的胶印滚筒，每个所述的胶印滚筒的直径都相等，上面区域的数目也均一致。
11.如权利要求10所述的组合结构，包括向所述的数个胶印滚筒的各区域提供不同色彩的装置。
12.如权利要求9所述的组合结构，包括在所述的印刷滚筒的周围设置的数个胶印滚筒及配套的模版滚筒，每个所述的胶印滚筒的直径都相等，上面区域的数目也均一致。
13.一种印刷机的组合结构，包括一个可转动的印刷滚筒，具有数个周向的区域，每个区域均设有一个夹持器，以固定一张将要印制的纸张，至少一个可转动的胶印滚筒，用于与所述的印刷滚筒在印刷过程中保持接触，所述胶印滚筒具有数个周向的区域，每个区域的周向长度等于所述印刷滚筒的各区域的长度，在各滚筒的转动过程中，胶印滚筒可以和印刷滚筒保持持续地接触，和一个分成若于区域的模版滚筒，每个区域上携带着不同的图案，该模版滚筒用于与所述的胶印滚筒相接触，所述的模版滚筒的直径等于所述胶印滚筒的直径，两种滚筒上的区域的数目也相同，在转动过程中两种滚筒可持续地接触，其中，可对固定在所述印刷滚筒的每个区域上的各纸张依次进行多种图案的印制。
14.如权利要求13所述的组合结构，其中所述印刷滚筒的区域的数目等于所述胶印滚筒的区域的数目乘以一个整数，然后再加上1，所述夹持器固定着所述印刷滚筒上的每一张纸，并随印刷滚筒转动一定的圈数，该圈数等于所述胶印滚筒的区域的数目。
15.一种彩色印刷机的组合结构，包括一个可转动的印刷滚筒，具有数个周向的区域，每个区域上均设有一个夹持器，以固定一张要印制的纸张，数个可转动的胶印滚筒，设置在所述的印刷滚筒周围，用于与所述的印刷滚筒相脱离或相接触，各胶印滚筒的直径都相同，上面的区域的数目也相一致，每个区域的周向长度等于所述印刷滚筒的各区域的周向长度，在各滚筒的转动过程中，胶印滚筒可与印刷滚筒保持持续地接触，所述印刷滚筒上区域的数目等于每个胶印滚筒上区域的数目乘以一个整数，然后再加上1，所述夹持器可固定一张要印制的固定在所述印刷滚筒的一个区域上的纸张，并随印刷滚筒转动一定的圈数，该圈数等于一个所述胶印滚筒上的区域的数目，数个分成若干区域的可转动的模版滚筒，每个模版滚筒可与一个对应的胶印滚筒相脱开和相接触，所述模版滚筒的直径与和它配套的胶印滚筒的直径相同，两种滚筒上的区域的数目也相同，在转动过程中，两种滚筒可保持持续地接触，向所述模版滚筒的每个区域提供不同色彩的装置，纸张进给装置，在所述印刷滚筒的转动过程中，向印刷滚筒的各区域的夹持器依次地提供要印制的纸张，和传送装置，与夹持器相配合地动作，在所述胶印滚筒上的各区域均完成印制之后，在印刷滚筒的转动过程中，把所述印刷滚筒各区域上的已印制完毕的纸张依次取走，其中可对所述印刷滚筒的一个夹持器固定的某张纸依次地进行多种颜色的印制。
16.一种在一张纸上印制多种图案的方法，包括下列步骤重复性地把一个可转动的模版滚筒的各区域上的数个不同的图案提供给一个可转动的对应区域数目相同的胶印滚筒的各区域上，两种滚筒的直径也相同，依次把所述胶印滚筒各区域上的彩色图案转换至固定在一个可转动的印刷滚筒的各区域上的纸张上，所述印刷滚筒的区域的数目等于所述胶印滚的区域的数目乘以一个整数，然后再加上1，和固定在所述印刷滚筒的表面上的每张纸随印刷滚筒转动一定的圈数，该圈数等于所述胶印滚筒上的区域的数目，其中的固定在所印刷滚筒上的各纸张可依次地由所述胶印滚筒印制不同色彩的图案。
17.如权利要求16所述的方法，其中在一个分成了若干区域的印刷滚筒的周围设置了数个所述模版滚筒和胶印滚筒，两种滚筒的直径相同，区域的数目也相同，并且包括下列步骤每张纸均由所述印刷滚筒携带着转动一定的圈数，该圈数等于任一所述胶印滚筒上区域的数目。
18.如权利要求17所述的方法，包括下列步骤向所述印刷滚筒的各区域隔次性地依次进给纸张和从所述印刷滚筒的各区域隔次性地依次取走纸张。
全文摘要
本发明的彩色印刷机具有一个印刷滚筒(6)和数个胶印滚筒(3，4)，印刷滚筒(6)分(a，b，c)数个区域，胶印滚筒(3，4)也分成数个区域(32，33)，各胶印滚筒(3，4)的直径相同，并且均设置在印刷滚筒(6)的周围。印刷滚筒(6)的各区域的长度等于胶印滚筒(3，4)的各区域的长度，印刷滚筒(6)的区域的数目等于胶印滚筒(3，4)的区域的数目乘以一个整数，然后再加上1。每个胶印滚筒(3，4)都配有一个模版滚筒(1，2)，各模版滚筒(1，2)的直径相同，区域(22，23，27，28)的数目也相同。色彩辊(12，13，14，16)向模版滚筒(1，2)的各区域(27，28)提供不同的色彩。要印制的纸张(39，42)进给至印刷滚筒(6)的各区域上的夹持器，而印制完毕的纸张则由传送装置(11)取走。每张纸(39，42)都固定在印刷滚筒(6)上并随之转动一定的圈数，该圈数等于任一胶印滚筒(3，4)上的区域的数目。
文档编号B41F13/02GK1146181SQ95192631
公开日1997年3月26日 申请日期1995年3月15日 优先权日1994年3月15日
发明者迈克尔·R·特纳, 莱斯利·L·米勒 申请人:希思卡斯特姆印刷公司