專利名稱：數(shù)字鉛版移印系統(tǒng)和方法
數(shù)字鉛版移印系統(tǒng)和方法相關(guān)申請的交叉引用本申請主張2009年1月13日提交的，序列號為61/144，329，名稱為“數(shù)字鉛版移印系統(tǒng)和方法” ("Digital ClichePad Printing System and Method")的美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及移印機(pad printer) 0更具體而言，本發(fā)明涉及一種數(shù)字鉛版 (cliche)移印系統(tǒng)和方法。移印系統(tǒng)被應(yīng)用于高品質(zhì)印刷，比如郵戳。移印系統(tǒng)使用可形變的襯墊，該襯墊從鉛版盤接收作為圖案而被傳遞的油墨。鉛版底板中形成有所述郵戳的蝕刻或雕刻。該圖案從襯墊上被轉(zhuǎn)移到要應(yīng)用郵戳的目標物上。這些系統(tǒng)在進行高品質(zhì)圖案轉(zhuǎn)印，以及將圖案轉(zhuǎn)印到平的、有紋理的和非平面的表面時效果都很好。移印方法的一個缺點是制造鉛版底板，如鉛版的備置，蝕刻和安裝都很昂貴。因此，使用移印方法進行小批量或單次印刷是成本高昂的。數(shù)字系統(tǒng)(如激光或噴墨印刷)由于其靈活性而常被用來進行小批量或單次印刷。這些方法非常適合小批量和單次印刷是因為諸如圖案形狀等印刷指令能完全由機器控制。因此，在更換要印刷或者轉(zhuǎn)印的圖案時產(chǎn)生的費用就低的多。然而，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)數(shù)字印刷的限制性，包括在對稱形狀(如球形、圓錐形、圓柱形)實際應(yīng)用中的限制，或在允許印刷頭和目標物表面保持較小投射距離的平或接近平的應(yīng)用中的限制(距離通常在約0.5至2. 5mm的范圍內(nèi))。其他可使襯墊系統(tǒng)中數(shù)字印刷具備靈活性的方法包括直接向印刷襯墊噴射油墨， 油墨隨后從襯墊轉(zhuǎn)移到目標物表面。然而已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如此“噴射”的油墨并不非常適合襯墊轉(zhuǎn)印，并常因涂花或弄臟導致不能接受的轉(zhuǎn)印圖案。因此，需要一種數(shù)字鉛版移印系統(tǒng)和方法。理想而言，這種系統(tǒng)和方法允許在小批量和單次印刷應(yīng)用中使用鉛版。更理想地，這種系統(tǒng)和方法可提供高品質(zhì)圖案轉(zhuǎn)印，且不產(chǎn)生常規(guī)的鉛版?zhèn)渲盟璧某杀尽?br>
發(fā)明內(nèi)容
一種數(shù)字鉛版移印系統(tǒng)，其包括傳送帶，用以傳送基本上無彈性的支撐部件，流體噴射裝置，用以按期望的式樣將可固化材料噴射到支撐部件上，和用以固化期望式樣中的流體的構(gòu)件。所述式樣具有至少有一個空隙空間，且固化后的材料限定具有頂部表面的鉛版。墨傳遞系統(tǒng)將油墨沉積在至少一個空隙空間中，并清除鉛版頂部表面的油墨。印刷襯墊被射置成與鉛版接觸，并將油墨從空隙空間轉(zhuǎn)移到襯墊。所述襯墊進一步被設(shè)置成移動并接觸待轉(zhuǎn)移油墨的目標物。在一個當前實施例中，由控制器控制流體噴射裝置。預期的鉛版成形流體為可紫外線固化的，且固化流體的構(gòu)件是紫外線能量源。
在一個實施例中，支撐部件是伸長的撓性部件。系統(tǒng)可包括用來分發(fā)支撐部件的分發(fā)器，和隨著印刷過程卷取支撐部件的卷取器。油墨傳遞系統(tǒng)可包含油墨杯和刮刀，用于將油墨傳遞到鉛版并將油墨沉積到至少一個空隙空間，并清除鉛版上多余的油墨。本發(fā)明也公開了一種數(shù)字鉛版裝置和移印方法。本發(fā)明的這些和其他特性和優(yōu)點將會通過以下結(jié)合權(quán)利要求的詳細描述而變得顯而易見。


掌握相關(guān)領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)的人員在閱讀以下詳細描述和附圖后將更容易明白本發(fā)明的益處和優(yōu)點圖1是體現(xiàn)本發(fā)明原理的數(shù)字鉛版移印系統(tǒng)的一個實施例的示意圖，鉛版以部分剖面圖的方式示出以顯示其中的空隙；以及圖2是根據(jù)本發(fā)明原理形成的示例性字母“0”，以作說明。
具體實施例方式由于本發(fā)明可允許以各種形式的實施例來實現(xiàn)，此處圖示出的和將在下文描述的是目前優(yōu)選的實施例，應(yīng)該理解此處公開的只是本發(fā)明的一個示例，并不旨在將本發(fā)明局限于示出的特定實施例。應(yīng)該理解本說明書中本部分的標題，即“發(fā)明的詳細描述”，與美國專利局的要求相關(guān)，并不旨在也不應(yīng)推斷是對本文公開的主題的限制?，F(xiàn)在參看附圖1，其示出了數(shù)字鉛版移印系統(tǒng)10的示意圖。所示系統(tǒng)10包括常規(guī)移印系統(tǒng)的多種部件，包括油墨12的供給源11，具有刮刀16的油墨杯14，和印刷襯墊18。 襯墊18是具有彈性的構(gòu)件，所述襯墊移動并接觸已上墨的含圖案構(gòu)件(通常為鉛版20，此處也稱為鉛版或含圖案構(gòu)件)，并從鉛版20獲得圖案。襯墊18具有彈性因此可以將圖案整個地轉(zhuǎn)印到非平面的表面上。在典型的裝置中，襯墊18上下往復移動(如22所示)來接觸和離開含圖案構(gòu)件 /鉛版20?？墒褂枚喾N裝置來移動襯墊18使其接觸待移印圖案的目標物。一種裝置示出在哈賽特(Hessert)等人的專利號為7，210，405的美國專利中，此專利已普通轉(zhuǎn)讓給本申請(申請人)并以引用的方式并入本文中。不同于已知的移印系統(tǒng)，當前系統(tǒng)10使用一種數(shù)字成形鉛版20。因此(系統(tǒng))可以印刷具有復雜輪廓的形狀、對稱形狀、近似平的形狀和平的形狀，以及可通過普通移印方法來印刷的形狀。在當前實施例中，鉛版20設(shè)置在支撐工具M上，優(yōu)選為撓性的、可傳送的支撐工具，如紙帶、金屬箔、聚合材料等。支撐工具M由分發(fā)器沈(例如棍子)分發(fā)。與其他使用控制器27的電子系統(tǒng)，如機器(電腦)控制器一樣，支撐工具M被送至流體噴射裝置觀或類似裝置，例如或類似于油墨噴射射裝置。鉛版成形材料30，如流體和/或陶瓷為主的材料，從噴射裝置觀噴灑至支撐工具對。不同于傳統(tǒng)印刷系統(tǒng)，在當前數(shù)字鉛版系統(tǒng)10中，鉛版成形材料30按負(negative)空間36的圖案噴射(見圖2)，以形成界定負空間36的區(qū)域。例如，參看圖2，為了在鉛版20上形成字母“0”，鉛版成形材料 30將按形成中心實心圓部分(見32所示的斜線部分)和字母外圍部分(見34所示斜線部分)的方式被噴射。這樣將界定出中心實心圓部分和外圍部分之間的空白部分(見36所示的負空間)為字母0?！┿U版20上的負空間36形成，傳統(tǒng)印刷方法，如移印方法將被使用。即使用油墨杯14或其他油墨傳遞系統(tǒng)，負空間36中被充滿油墨12，且鉛版20被如油墨杯14上的刮刀16刮干凈。隨后襯墊18被移至與鉛版20接觸，且負空間36中的油墨12被轉(zhuǎn)移到襯墊 18上。襯墊18再被移至與待轉(zhuǎn)印圖案的目標物接觸。不同于已知的創(chuàng)建鉛版的方法(即減去法，從底板上移除材料)，如上文所述，當前的數(shù)字創(chuàng)建的鉛版20通過添加法形成，或通過將鉛版成形材料30，如可固化流體沉積到支撐工具M上來制造。在當前預期的實施例中，支撐工具M和鉛版成形材料30是聯(lián)合設(shè)計的(定制設(shè)計)以形成一個具有高附著力(在鉛版成形材料30和支撐工具M之間)的非彈性構(gòu)件，并且使鉛版成形材料30更具平滑。優(yōu)選的是，鉛版應(yīng)用于一個按需滴落式系統(tǒng)(如壓力噴墨，熱力噴墨或類似系統(tǒng))的所述流體或鉛版成形材料30被干燥成為相對較硬、不可吸收的狀態(tài)。在預期的數(shù)字創(chuàng)建鉛版20中，鉛版成形材料30是一種可通過能量(例如紫外線) 固化的材料。這樣的材料30可被配制成能減少或排除使用承載材料所必須的溶劑，并能夠立即或幾乎立即被用作鉛版的表面。其他材料，如環(huán)氧樹脂或類似材料(優(yōu)選可立即或幾乎立即固化的)也在考慮范圍內(nèi)。如圖1所示，在一個預期的系統(tǒng)和方法中，支撐工具M由輥子沈供給，并被傳送通過噴射站38，在噴射站中流體噴射裝置觀以目標圖案的負(negative)圖案形式將流體 /鉛版成形材料30噴射到支撐工具觀上。沉積了鉛版成形材料30的支撐工具M隨后被傳送通過紫外線固化站40以固化支撐工具M上的鉛版成形材料30，如流體。堆積(添加)起的鉛版成形材料30硬化后即形成常規(guī)的鉛版20，因為鉛版上的負空間36(見圖2)就是用來接收油墨的空隙空間。支撐工具M上的鉛版20隨后被傳送至油墨轉(zhuǎn)移站41，在此處油墨杯14移動到鉛版20上方以將油墨12沉積到空隙空間36，隨后刮刀16移除或刮去鉛版20表面多余的油墨12。或者，油墨杯14可保持靜止，而鉛版20(網(wǎng))相對油墨杯16移動。然后襯墊18移動并接觸鉛版20以將油墨12轉(zhuǎn)移到襯墊18，襯墊18隨后移動并接觸待轉(zhuǎn)印圖案的目標物?；蛘?，支撐工具M可以是可滲透材料，這樣油墨12可滲透進圖案區(qū)域并轉(zhuǎn)移至印刷襯墊18，而不會出現(xiàn)表面溢墨同時也省略了刮墨步驟。支撐工具M可以卷繞在廢輥子42上并被丟棄或再使用/回收利用。鉛版成形材料30也可以是可丟棄或可能被回收利用的類型。如上文所述，鉛版20本身可被應(yīng)用于小批量或單次印刷。由于所使用的支撐工具M和鉛版成形材料30相對廉價的特性鉛版，以及創(chuàng)建鉛版20所耗時(勞動)的減少，此類規(guī)模有限的印刷也可以常規(guī)的移印方法同樣的
尚品質(zhì)來完成?；蛘撸U版支撐工具M可以是剛性支撐材料，如金屬，陶瓷或玻璃，在其上應(yīng)用添加法來創(chuàng)建負圖案鉛版表面。在這樣的實施例中，支撐工具M以轉(zhuǎn)動方式進行添加工序、任何固化工序、上墨/刮墨工序和移印工序。終站可以被配置來移除添加物或鉛版成形材料30，并預備好表面以重新應(yīng)用鉛版成形材料30來限定新圖案。通過當前的方法，添加式鉛版創(chuàng)建方法10可用來為印刷系統(tǒng)的每一運行周期創(chuàng)造獨特的圖案。當然，在呈現(xiàn)新的印刷圖案前，每個圖案都可被用來連續(xù)裝飾多個物品。應(yīng)了解，可使用一個或多個流體噴射裝置觀來將鉛版成形材料30應(yīng)用到支撐工具M以達到高效加工。從上文的描述中可以理解，多種部件如流體噴射裝置觀、流體噴射站38、固化站40、油墨轉(zhuǎn)移站41和類似構(gòu)件，可以通過屏蔽板44或其他規(guī)定的分隔裝置從空間上被分隔開?？紤]到設(shè)置這樣的空間通常會增加費用且多數(shù)機器總是按照最小實際覆蓋區(qū)域來設(shè)計，可以設(shè)想，如需要時可使用分隔和/或屏蔽板44來分隔站38，40和41。也應(yīng)理解，任何添加方法的添加類型都可被用來創(chuàng)建鉛版20。例如，目前已知的 (并待發(fā)展的)3D印刷技術(shù)、快速還原成型(prototy ping)技術(shù)以及其他添加制造方法都可被用來創(chuàng)建鉛版表面。為達到此目的，材料可被噴射，或者若材料是固體或粉末狀，可被沉積到支撐工具上并允許被硬化(通常是固化)使用。較佳的是固化立即或接近立即發(fā)生以提供高效的印刷過程。本文提及所有專利都以引用的方式并入本申請，不論在本公開的內(nèi)容中是否特別提及。在本公開中，單詞“一”或“一個”包括使用單數(shù)和復數(shù)的情況。相反地，任何提及的復數(shù)物體，在適合的時候，也包括單數(shù)形式。根據(jù)上文可知，許多改進和變化可以在不背離本發(fā)明真正實質(zhì)和新穎概念的范圍內(nèi)實現(xiàn)。可以理解，所列舉的特殊實施例并非旨在也不該被推斷為進行任何限制。本公開意在通過所附的權(quán)利要求覆蓋落在權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有改進。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字鉛版移印裝置，其包括 基本上無彈性的支撐部件；可固化材料，其以期望的式樣應(yīng)用于所述支撐部件，用以界定形成圖案的空隙空間，所述應(yīng)用的材料隨后固化形成具有頂部表面的鉛版，其中，油墨被應(yīng)用至鉛版并填滿空隙空間，并且頂部表面的油墨被清除，且其中所述油墨被從空隙空間轉(zhuǎn)移至襯墊，以隨后被轉(zhuǎn)移至目標物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字鉛版裝置，其中，所述可固化材料是流體，其以也體或類似液體的形式被應(yīng)用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字鉛版裝置，其中，所述流體是可紫外線固化的流體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字鉛版裝置，其中，所述支撐部件是伸長的撓性部件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字鉛版裝置，其中，所述支撐部件是紙帶、金屬箔或聚合材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字鉛版裝置，其中，所述可固化材料通過干燥固化。
7.一種數(shù)字鉛版移印系統(tǒng)，其包括傳送裝置，其用以傳送基本上無彈性的支撐部件；沉積裝置，其用以按期望的式樣將可固化材料沉積到支撐構(gòu)件上，所述期望的式樣具有至少一個空隙空間；用于固化期望式樣中的可固化材料的構(gòu)件，固化后的所述材料限定具有頂部表面的鉛版；油墨傳遞系統(tǒng)，其用以向所述至少一個空隙空間沉積油墨并清除頂部表面上的油墨；以及襯墊，其被設(shè)置成與鉛版接觸，并將油墨從空隙空間轉(zhuǎn)移至襯墊，襯墊進一步被設(shè)置成移動并接觸待轉(zhuǎn)印油墨的目標物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字鉛版移印系統(tǒng)，其中，所述可固化材料是流體，且其中所述沉積裝置是流體噴射裝置，其用來將可固化流體噴射到支撐部件上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)字鉛版移印系統(tǒng)，其中所述固化流體的構(gòu)件是紫外線能量源。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字鉛版移印系統(tǒng)，其包含控制器，用以控制所述沉積裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字鉛版移印系統(tǒng)，其中所述支撐構(gòu)件是伸長撓性部件。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的數(shù)字鉛版移印系統(tǒng)，其包括分發(fā)器，用來分發(fā)支撐部件，以及包括卷取器，用來隨著印刷過程卷取支撐部件。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字鉛版移印系統(tǒng)，其中所述油墨傳遞系統(tǒng)包含油墨杯和刮刀，用于將油墨傳遞至鉛版并將油墨沉積到所述至少一個空隙空間，并清除鉛版上多余的油墨。
14.一種用于移印的方法，其包括以下步驟將可固化流體沉積到基本上無彈性的支撐部件上，按期望的式樣沉積的材料界定至少一個空隙空間；將所述材料固化以限義具有頂部表面的鉛版；以油墨裝滿所述至少一個空隙空間；使印刷襯墊與鉛版接觸，以將油墨從空隙空間轉(zhuǎn)移到印刷襯墊；以及使印刷襯墊與目標物接觸，以將油墨從印刷襯墊轉(zhuǎn)移至目標物。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的移印方法，其中所述材料是可固化流體，且其中所述流體通過被噴射到支撐部件的方式被沉積。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的移印方法，其中所述可固化流體是可紫外線固化流體，且其中所述固化流體的步驟包括使流體經(jīng)受紫外線能量以固化流體。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的移印方法，其中所述支撐部件是伸長的撓性部件。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的移印方法，其包括卷繞起支撐部件的步驟，該步驟在使印刷襯墊接觸鉛版以將油墨從空隙空間轉(zhuǎn)移至印刷襯墊的步驟之后。
全文摘要
一種數(shù)字鉛版移印系統(tǒng)，其包括傳送裝置，用以傳送基本上無彈性的支撐工具，還包括材料沉積噴射裝置，用以在支撐工具上按期望式樣狀沉積可固化材料，所述期望的式樣至少有一個空隙空間，還包括用以固化期望式樣中的材料的構(gòu)件，固化后的材料限定具有頂部表面的鉛版，還包括油墨傳遞系統(tǒng)，用以向所述至少一個空隙空間沉積油墨并清除頂部表面上的油墨，以及包括襯墊，其被配置成與鉛版接觸以將油墨從空隙空間轉(zhuǎn)移到襯墊，襯墊進一步被配置成移動并接觸待轉(zhuǎn)印油墨的目標物。本申請還公開了一種數(shù)字鉛版裝置和方法。
文檔編號B41F17/00GK102282020SQ201080004710
公開日2011年12月14日 申請日期2010年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月13日
發(fā)明者克里斯托弗·J.·索貝斯克, 克里斯托弗·T.·沙夫斯馬 申請人:伊利諾斯工具制品有限公司