具有独立可变压紧装置的移印系统的制作方法

专利名称:具有独立可变压紧装置的移印系统的制作方法
具有独立可变压紧装置的移印系统
相关应用
本申请要求美国专利申请号为11/927,404、申请日为2007年10月29日的专利申请的优先权，并作为该美国专利申请11/927,404的部分继续申请。美国专利申请11/927，404要求美国临时专利申请号为60/867，997、申请日为2006年11月30日的专利申请的优先权。专利申请号为60/867,997的专利申请整体通过引用结合在本申请中。
发明领域
本发明总地涉及印刷，尤其是移印。
发明背景
移印被用于将图像印到产品上已经有很多年的历史了。移印在将图像印到像针筒和高尔夫球那样的圆形产品的应用中尤其流行。
高效的油墨转移对于移印系统中图像的最终质量起着很重要的作用。刮刀组件包括油墨杯，油墨杯上刚性地连接着被称为刮刀的环形刮擦元件。带有图像的铅版设备周期性地重复(cycle)其位置从而将图像置于弹性印刷衬垫的下面，然后刮刀在铅版设备无图案部分表面的引导下刮去过量的油墨。铅版设备的表面不平整，但在移印系统的容许误差范围内。刮刀环形表面也是一样。由于这些表面的不规则，两者的表面无法100%的契合，从而使得一些油墨可以通过不契合的部分泄漏。长时间将两个表面重叠会引起两个表面的磨损，因此，当两表面静止时，减少初始的(initial)表面不契合。
压紧装置用来维持刮刀组件和铅版设备的接触。压紧装置通过向刮刀组件施加力来维持这种接触。这种接触必须足以阻止油墨从刮刀组件与铅版设备之间泄漏。过度的接触压力会导致铅版设备和刮刀过早的磨损。当铅版设备或刮刀组件是静止或者当其中之一在运动时，压紧装置提供接触压力。
FIG.1a示出的是根据在先技术100的一个移印系统的例子的俯视图。
移印系统105包括铅版设备110和刮刀组件112。刮刀组件包括具有边缘122的油墨杯120。刮刀组件112被置于与铅版设备110接触。边缘122上示出有两个轴向相对的接触点140a和140b，接触点140a和140b位于油墨杯120的赤道面上。刮刀组件112与铅版110之间的接触压力由施力器142提供,施力器142包括一对力传递单元142a和142b，力传递单元142a和142b在轴向相对的接触点140a和140b处与边缘122接触。在一个例子中，刮刀组件112被固定于支架144上且铅版设备110被横向移动，在该移动过程中铅版设备110是与刮刀组件接触的。另一个实施例中，铅版设备110被固定而刮刀组件112被移动经过铅版设备110。
FIG.1b示出的是根据在先技术101的移印系统的一个例子的侧视图。
环形刮刀刀片130被固定在刮刀组件112的边缘122上。环形刮刀刀片130在刮刀组件112和铅版设备110之间提供密封从而能限制从油墨杯120漏出的油墨的量。此外，当刮刀组件和铅版设备相对于彼此移动时，环形刮刀刀片从铅版设备110上刮掉多余油墨。施力器142a与边缘122在接触点140a处结合。[0012]FIG. 2示出的是根据在先技术200的移印系统的一个例子，该移印系统处于工作状态。当移印系统105开始一个印刷周期，铅版设备110开始相对于刮刀组件112的横向移动。随着铅版设备的移动并与刮刀刀片接触，静摩擦力转化成动摩擦力，这引起油墨杯围绕着这样的线转动该线通过接触点142a并垂直于铅版设备的移动方向。动摩擦力使油墨杯120的前沿150朝铅版设备110向下翻转，从而使后沿152朝远离铅版设备110方向翻转。术语“前沿”指刮刀组件上首先经过铅版设备的图像部分260的部分。翻转运动导致铅版设备110和刮刀刀片130在靠近刮刀组件112的后沿处的周期性(periodic)离。
当铅版设备相对于刮刀组件运动时，刮刀组件112与铅版设备110的周期性分离会使得油墨从油墨杯120中漏出。油墨漏出的量取决于各种工艺参数，比如正向加速度、反向加速度及铅版设备或刮刀组件的速度。需要定期地从系统清除漏出的油墨。此外，铅版和刮刀组件的分离还有可能使得外界物质对油墨造成污染。进一步地，由刮刀刀片130带来的在前沿150处的接触力增加会导致铅版设备110的提早磨损。
因此，期望提供能够克服前述的以及其他缺陷的移印系统。

发明内容
本发明的一个方面是提供了一种移印系统，该系统包括带有边缘的刮刀组件。该边缘包括第一接触点、第二接触点、第三接触点和第四接触点。第一接触点相对于第二接触点偏离一个固定的距离，第二接触点相对于第三接触点偏离一个固定距离，第三接触点相对于第四接触点偏离一个固定距离，第四接触点相对于第一接触点偏离一个固定距离，接触点之间相互偏离的固定距离相等。该刮刀组件进一步包括施力于第一接触点和第三接触点的第一施力器及施力于第二接触点和第四接触点的第二施力器。
本发明的前述特征及其他的特征和优势经过下面对目前优选实施例的详细描述再配以附图会变得更明显。具体描述和附图仅仅是对本发明的说明，而不是对所附权利要求
及其等同物所限定的本发明范围的限制。


图1a示出了一个根据在先技术的移印系统的例子的俯视图；
图1b示出了一个根据在先技术的移印系统的例子的侧视图；
图2示出了一个根据在先技术的移印系统的例子，该移印系统处于工作状态；
图3A示出了一个根据本发明的带有压紧装置的移印系统的例子的俯视图图例；
图3B示出了根据本发明的压紧装置的另一个实施例；
图4示出了一个根据本发明的移印系统的例子的侧视图图例，该移印系统带有压紧装置；
图5a到图5b示出了一个根据本发明的移印系统的例子，该移印系统带有压紧装置并处于工作状态；
图6示出了一个根据本发明的带有压紧装置的移印方法的例子的流程图；
图7a到图7b示出了根据本发明的施力器的一个例子的图例；并且
图8A、8B和9示出了根据本发明另一方面的移印系统的实施例。
目前优选实施例详细说明[0028]本发明允许沿油墨杯独立地(ind印endent)施加力以抵消因摩擦力产生的扭矩。此外，独立地施加力减少铅版设备的磨损和划伤。进一歩地，油墨杯可以在铅版设备或者刮刀的不一致(inconsistent)的表面上浮动。此外,施加到油墨杯前部和后部的压住カ的主动调整带来对摩擦力导致的翻转的更好的抵消，并且使得在压住カ减小的情况下，对铅版设备的刮除得到改善。
图3A示出了根据本发明300的移印系统的ー个例子的俯视图图例，该移印系统带
有可变压紧装置。
移印系统305包括刮刀组件112、压紧装置306和铅版设备110。刮刀组件包括带有边缘122的油墨杯120。刮刀组件还包括第一组320接触点320a、320b和第二组322接触点322a、322b，由压紧装置在第一组320和第二组322接触点上向刮刀组件施加压住カ
F10
每ー组接触点320和322包括至少两个位于油墨杯120的边缘122上大约相对位置处且处于同一平面上的接触点。在一个实施例中，接触点被置于尽可能离得远的位置来増加刮刀组件112和铅版110之间的均匀的接触。在一个例子中，刮刀组件112包括超过两组接触点。在另ー个例子中，刮刀组件包括ー组接触点，该组接触点至少包括三个接触点。在另ー个例子中，接触点处于不同平面。
换句话说,在一个实施例中，刮刀组件包括边缘,该边缘包括第一接触点320a、第ニ接触点320b、第三接触点322a和第四接触点322b。第一接触点320a相对于第二接触点320b偏离ー个固定距离，第二接触点320b相对于第三接触点322a偏离ー个固定距离，第三接触点322a相对于第四接触点322b偏离ー个固定距离，第四接触点322b相对于第一接触点320a偏离ー个固定距离，这些接触点之间彼此偏离的固定距离相等。
压紧装置306包括第一施力器310和第二施力器312。杯制动器314邻近刮刀组件112。杯制动器314限制了刮刀组件的横向移动。
压住カF1由施力器310、312在每组接触点上提供。在一个例子中，施力器310、312被连成ー个施カ器单元。每个施力器310、312包括カ传递单元组340、341。压住カF1被通过カ传递单元组340、341从施カ器310、312传递到刮刀组件112。姆组カ传递单元包括两个カ传递单元340a、340b和341a、341b。力传递单元各自包括弹簧装置340c、340d和341c、341d用来在刮刀组件112边缘122上的接触点组320、322的每个接触点处施加程度可变的力。在一个例子中，力传递单元被作为附加装置包含在推动杆(未示出)中。
カ传递单元组340、341中的每个カ传递单元的一端被可枢转地连接到刮刀组件112，另一端被可枢转地连接到横杆311、313，并使カ传递单元在两端间保持成直线。在ー个示例中，カ传递单元组340、341中的力传递单元一端被固定地连接到刮刀组件112,另一端被固定地连接到横杆311、313，并使カ传递单元在两端间保持成直线。在另ー个示例中，固定和可枢转的连接方式(attachment)被结合使用。
图3B示出了与图3A示出的实施例相类似的实施例，但图3B中，接触点对称分布，但彼此之间的间距并不相等。具体说来，第一和第三接触点关于基本垂直于刮刀组件运动方向的平面对称，第二和第四接触点也关于该平面对称。此外，第一和第三接触点都大致以运动轴为中心分布，且与刮刀组件中心线的距离基本相等，类似地，第二和第四接触点与所述中心线的距离基本相等，只是位于中心线的另ー侧。[0037]图4示出了根据本发明400的带有压紧装置的移印系统的一个例子的侧视图图例。
两组力传递单元340和341各自从横杆311、313以相对于刮刀组件112的中轴线成一个非零角度的方向延伸到刮刀组件112。施力器310、312各自以平行于刮刀组件中轴线的方向施加力F1和F2。力传递单元的倾角将压住力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。
当系统没有运动时，每个力传递单元垂直方向的分力为静态的并且大致相等。垂直方向的分力使铅版设备110和邻近铅版设备的图像部分260的刮刀组件112保持彼此接触。
将要移动刮刀组件112的水平分力也是静态的。水平分力Fu与相对且相等的水平分力Fl2相互平衡。在一个实施例中，用到了三个力传递单元，一个力传递单元被设计用来提供垂直和水平的力来平衡另外两个相对的力传递单元提供的力。为了最小化刮刀组件上的水平力，每个力传递单元分别与各个接触点接合于一点或者一小段弧。
图5a到图5b示出了根据本发明500的带有压紧装置的移印系统的一个例子的图例，该移印系统处于工作状态。
随着铅版设备110相对于刮刀组件112移动，如图5a所示，刮刀组件112的前沿150处产生最大的动摩擦力。因铅版设备的移动产生的动摩擦力将偏压前沿150使前沿150朝铅版设备方向向下翻转。为了抵消这种动摩擦力产生的影响，刮刀组件滑向(slideagainst)邻近刮刀组件112后沿152的杯制动器314。当刮刀组件112滑向杯制动器314，邻近前沿150的力传递单元组340中的弹簧装置拉伸，从而减少前沿上的压住力。弹簧装置的拉伸能将前沿抬离铅版设备110，从而平衡增大了的动摩擦力和抵消前沿朝铅版设备向下翻转的趋势。
此外，当刮刀组件滑向杯制动器314时，邻近刮刀组件112后沿152的力传递单元组341中的每个弹簧装置压缩，从而增加了后沿上的压住力。弹簧装置的压缩会将后沿朝铅版设备110向下推，从而抵销后沿翻转离开铅版设备的趋势。
当铅版设备110以相反方向相对于刮刀组件112移动时，如图5b所示，后沿和前沿颠倒。压紧装置的运作取决于(fuction of)移动的方向。因此，力传递单元的弹簧装置的运作与之前例子中描述的相类似。
在一个示例中，刮刀组件相对于铅版设备移动。压紧装置306的运作对应于铅版设备相对于刮刀组件移动的例子中的运作。无论在哪个示例中，刮刀组件的“前沿”是刮刀组件首先经过铅版设备图像部分260的那一部分。
为提供最有效的力平衡，可以用具有不同弹簧张力的弹簧装置替换施力器310、312中的一个或者多个弹簧装置来调节系统。在一个例子中，弹簧装置的弹簧张力是可调的。
图6示出了根据本发明600的带有压紧装置的移印方法的流程图。方法开始(块605)。
第一作用力被施加于第一组接触点(块610)，第二作用力被施加于第二组接触点(块620)。第一组接触点偏离于第二组接触点。第一作用力和第二作用力由压紧装置提供。接触点位于移印系统的刮刀组件上。第一和第二作用力使刮刀组件与带有图像的铅版设备保持接触。
刮刀组件或者铅版设备相对于彼此移动(块630)。移动包括使铅版设备的图像部分在刮刀组件下面来回移动，刮刀组件下方的铅版设备的图像部分涂有油墨，并且过量的油墨被清除。
当刮刀组件与铅版设备相对于彼此移动的时候，第一作用力和第二作用力被独立修正(块640)来使得刮刀组件与铅版设备保持均匀接触。这种均匀接触能防止油墨从刮刀组件和铅版设备之间漏出。
方法结束于块695。
图7a和7b不出了根据本发明700的施力器的一个例子的图例。
图7a示出了另一个实施例中的施力器。如图7a中所示，施力器包括柄712和横杆714，两者呈“T”型设置。横杆714每一端附近是包括弹簧装置340c和340d的力传递单元340a和340b。在一个示例中，力传递单元能围绕枢转点716a和716b转动。另一个示例中，力传递单元不能转动。为与接触点320a和322a接合，施力器随杆712 —起上升或者下降。图7b所示为第二施力器(未示出)与接触点320b和322b接合。
图7b不出的是施力器的横杆714的俯视图。横杆714是非直线形,包括一个偏位(deviation) 718使横杆得以绕开刮刀组件112的油墨杯120。杆712被固定在横杆上的连接点720处，该连接点720大约位于横杆长度的中间位置。
图8A、8B和9示出了根据本发明另一方面的刮刀组件800的一部分。图8A是包括油墨杯和铅版的组件的透视图，图8B是该组件的侧视图，而图9是带有浮动构件的第一和第二夹钳构件的透视图。图8A、8B和9中相同的数字表示相同的结构。刮刀组件800包括油墨杯801和铅版890，铅版890包括油墨杯表面805和与其相对的表面815，该表面815偏离于油墨杯表面。油墨杯与油墨杯表面805在第一面接触。此外,刮刀组件800进一步包括至少第一夹钳构件810和第二夹钳构件820。第一夹钳构件810和第二夹钳构件820都包括枢转点杆830，枢转点杆830位于铅版上和第一面相对的那一面，或者说是和油墨杯表面805相对的那一面。一第夹钳构件和第二夹钳构件把油墨杯801夹固到铅版890上以便油墨杯801与铅版890在油墨杯表面805接触。
在一个实施例中，第一夹钳构件810和第二夹钳构件820互相合作来不让油墨杯801相对于第一夹钳构件810和第二夹钳构件820转动。夹钳构件允许油墨杯和铅版一起转动。另一个实施例中，由于铅版890和油墨杯801的横向运动产生的摩擦力888产生一个关于枢转点杆830的扭距887，从而该扭距减少施加在油墨杯前沿上的垂直力，同时该扭距增加了由油墨杯后沿施加的垂直力。
在一个实施例中，第一夹钳构件810和第二夹钳构件820中至少一个包括上部855和下部865，并且下部855被固定地连接到浮动构件870，从而浮动构件870与上部855不相连，并且浮动构件870将作用力从夹钳构件810、820传导到到油墨杯表面805。这可以在图9中清楚地看到。
其他的实施例中，系统进一步包括油墨衬垫899用来将油墨从铅版印到等待接受移印的对象上。
在一个实施例中，不使用弹簧或者别的机械力，而是使用能够提供可变压住力的气动设备。本发明描述了一种可变压住力系统，该系统被设置用来响应于运动方向施加可变カ到油墨杯和刮刀组件的。其他能获得这种压住力的技术包括能引起空气运动的数控设备、气动设备、空气弹簧的使用、能响应于运动自动增加或者減少所施加的作用力的数控施力器及其他技木。
还需要重点注意的是附图和说明示出了本发明特定的应用和实施例，其目的不是将此处的批露或权利要求
的范围局限于其中的描述。通过阅读说明书和附图，本领域技术人员可以很明显的看出本发明有可能还有许多其他实施例，这些实施例是可预测的并且落入本发明的权利要求
保护范围。
虽然此处批露的本发明实施例是目前的优选实施例，在不背离本发明精神和范围的情况下，还可以对本发明做出多种变化和修改。本发明的保护范围如附上的权利要求
所示，所有出自等同物的目的或者范围的变化应该被包括在其中。
权利要求
1.一种移印系统，包括带有边缘的刮刀组件，所述边缘包括第一接触点、第二接触点、第三接触点和第四接触点，其中第一接触点相对于第二接触点偏离一个固定距离，第二接触点相对于第三接触点偏离一个固定距离，第三接触点相对于第四接触点偏离一个固定距离，第四接触点相对于第一接触点偏离一个固定距离，接触点之间相互偏离的固定距离相等；第一施力器，用于施力于第一和第三接触点处；和第二施力器，用于施力于第二和第四接触点处。
2.根据权利要求
1的系统，进一步包括杯制动器，其中所述杯制动器部分地限制了所述刮刀组件的横向移动。
3.根据权利要求
1的系统，其中所述刮刀组件可操作地连接到带有环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组件保持接触。
4.根据权利要求
1的系统，其中所述第一施力器和第二施力器中至少一个包括至少一个力传递单元；和至少一个弹簧装置，所述至少一个弹簧装置可操作地连接到所述力传递单元。
5.根据权利要求
4的系统，其中所述力传递单元包括杆。
6.根据权利要求
4的系统，其中所述第一施力器和第二施力器中至少一个通过所述力传递单元在所述接触点之一处结合所述刮刀组件。
7.根据权利要求
1的系统，其中所述第一施力器和第二施力器中至少一个进一步包括横杆，其中所述横杆将所施加的力传递到力传递单元。
专利摘要
一种移印系统，包括带有边缘的刮刀组件，所述边缘包括第一接触点、第二接触点、第三接触点和第四接触点，其中第一接触点相对于第二接触点偏离一个固定距离，第二接触点相对于第三接触点偏离一个固定距离，第三接触点相对于第四接触点偏离一个固定距离，第四接触点相对于第一接触点偏离一个固定距离，接触点之间相互偏离的固定距离相等；第一施力器，用于施力于第一和第三接触点处；和第二施力器，用于施力于第二和第四接触点处。
文档编号B41F1/00GKCN202878877SQ201090000772
公开日2013年4月17日 申请日期2010年1月11日
发明者阿纳托利·戈斯, 特雷西·库卡巴, 弗兰克·奥特, 克里斯托弗·沙夫斯马 申请人:伊利诺斯工具制品有限公司