Зволожуючий апарат, що містить принаймні один валик

Реферат: Зволожуючий апарат містить принаймні один валик, що має серцевину та зовнішній шар. При цьому зовнішній шар вибраний з твердого анодованого алюмінію, хімічно осадженого нікелю, оксиду алюмінію, отримуваного плазмохімічним анодним оксидуванням, та їх сумішей. UA 108855 C2 (12) UA 108855 C2 UA 108855 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується валиків, які використовуються у зволожуючих апаратах, таких як зволожуючий приймальний ролик, що зволожує передавальний валик або зволожуючий дуктор, та до їх застосування в зволожувальній системі. Офсетний друк є способом непрямого друку, який використовується в газетному виробництві, друкуванні журналів, каталогів і тому подібне. При офсетному друці готується друкарська форма, зазвичай у вигляді тонкої алюмінієвої пластини. Остання встановлюється на формовому циліндрі і знаходиться у контакті з фарбовими системами та вузлами зволожуючого апарату в друкарській машині. Ліпофільні області друкарської форми приймають друкарську фарбу, тоді як гідрофільні області залишаються вільними від фарби. З формового циліндра друкарська фарба переноситься на офсетне полотно, яке закріплюється на офсетному циліндрі. Потім офсетний циліндр переносить фарбу на призначене для друку середовище за допомогою друкарського циліндра або іншого офсетного циліндра. Для якісного друку критично важливо, щоб друкарська форма в достатній мірі забезпечувалася фарбою та зволожуючим розчином. Зволожуючий розчин (вода або водноспиртові суміші) повинен переноситися на друкарську форму у кількостях, достатніх для того, щоб зберігати гідрофільні області вільними від фарби. З іншого боку, достатня кількість друкарської фарби повинна бути перенесена до ліпофільних областей. І зволожуючі апарати, і фарбові апарати переносять на друкарську форму зволожуючий розчин та фарбу або водну емульсію фарби, відповідно, за допомогою валиків. Типові зволожуючі апарати включають один або декілька валиків, при цьому такі валики часто мають м'яку поверхню, наприклад, з еластомерного покриття, знаходяться у контакті з одним або декількома жорсткими валиками або з іншими валиками, що мають покриття з еластомеру. У типовому зволожуючому апараті з трьома валиками м'який, занурюваний у зволожуючий розчин валик знаходиться в прямому контакті з джерелом зволожуючого розчину. Він забирає зволожуючий розчин з джерела і переносить його на жорсткий валик. Жорсткий валик переносить плівку зволожуючого розчину на зволожуючий накатний валик. Жорсткий валик згадується як зволожуючий приймальний валик, зволожуючий передавальний валик або зволожуючий дуктор. Ці три терміни в даному тексті використовуються рівнозначно. У типовому зволожуючому апараті з чотирма валиками занурюваний у зволожуючий розчин валик є жорстким валиком, який спочатку переносить зволожуючий розчин на м'який валик (зволожуючий передавальний валик або мірний валик для зволожуючого розчину), а той потім переміщає його до жорсткого зволожуючого приймального валика або зволожуючого передавального валика, який на завершення переносить його на зволожуючий накатний валик. У зволожуючих апаратах є ще й інші валики, наприклад, розкатні валики, які служать для розрівнювання плівки зволожуючого розчину, або сполучні валики, які забезпечують контакт між фарбовим апаратом та зволожуючим апаратом. Існують також системи, в яких крайній зволожуючий накатний валик у той же час є і накатним фарбовим валиком. Надалі всі ці валики об'єднані в категорію, що позначається терміном "валики для зволожуючих апаратів". Переважно дані валики є жорсткими валиками, тобто валиками без еластомерного покриття. Звичайні матеріали для поверхні жорстких валиків у зволожуючих апаратах, наприклад, зволожуючих приймальних валиків або зволожуючих передавальних валиків, включають хром, кераміку та неіржавіючу сталь. DE-AS-1257170 описує способи гідрофілізації зволожуючих валиків за допомогою створення оболонки, яка містить вінілсилан. Зовнішній шар валика виготовляється з силану. DE60120444T2 розкриває пластини, які готуються для гравірування, яким надається шорсткість, анодно-окислені алюмінієві формові пластини. Такі пластини встановлюються на тих валиках, з яких на тканину, що призначається для друку, ніякої друкарської фарби переноситися не повинно. Одна проблема в області зволожуючих апаратів полягає в тому, що зустрічається так зване зворотне перенесення фарбової плівки. Зволожуючий накатний валик, який знаходиться у контакті з друкарською формою, під час роботи змочується друкарською фарбою або емульсією друкарської фарби. Потім він послідовно переносить її на інші валики в зволожуючому апараті, такі як занурюваний в зволожуючий розчин валик або мірний валик, або такі як зволожуючий приймальний валик або зволожуючий передавальний валик, унаслідок чого зрештою може навіть відбуватися забруднення зволожуючого розчину. Міграція фарби поступово призводить 1 UA 108855 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 до накопичення фарби на поверхнях зволожуючих валиків і погіршення процесу друкування. Зазвичай це вимагає припинення процесу друкування і виконання чищення устаткування. Не дивлячись на безліч варіантів еластомерних покриттів на м'яких валиках та різних конструктивних виконань поверхні жорстких валиків, проте, проблема зворотного перенесення фарбової плівки повністю вирішена не була. Тому все ще існує потреба в покращених зволожуючих апаратах, здатних вирішувати принаймні деякі з відомих проблем існуючого рівня техніки. Як не дивно, ця мета може бути досягнута за допомогою валика, який використовується у зволожуючому апараті, зокрема, зволожуючого приймального валика, зволожуючого передавального валика або зволожуючого дуктора, що має серцевину та зовнішній шар, при цьому зазначений зовнішній шар вибирається з: - твердого анодованого алюмінію; - хімічно осадженого нікелю; - оксиду алюмінію, отриманого плазмохімічним анодним оксидуванням; та їх сумішей. Валики відповідно до даного винаходу показують зменшення зворотного перенесення фарбової плівки, покращене або більш рівномірне перенесення зволожуючого розчину та/або можливість простішого чищення. Відповідно до винаходу, валик, який має зовнішній шар з твердого анодованого алюмінію, або хімічно осадженого нікелю, або оксиду алюмінію, отриманого плазмохімічним анодним оксидуванням, застосовується як жорсткий валик у зволожуючому апараті, зокрема, як зволожуючий приймальний валик, зволожуючий дуктор або зволожуючий передавальний валик. Тверді анодовані покриття алюмінію відомі фахівцям у даній області. Їх отримують анодним оксидуванням у холодному кислотному електроліті. Захисний шар з оксиду алюмінію утворюється на поверхні під дією електричного струму. Як початкові матеріали можуть використовуватися алюміній та алюмінієві сплави. У одному втіленні застосовується валик, який цілком складається з (монолітного) алюмінію. У іншому втіленні валик містить серцевину з іншого матеріалу, наприклад, сталевий сердечник, серцевину з вуглецевого волокна або скловолокна, або іншого подібного, і зовнішню оболонку з алюмінію, підданого анодуванню для утворення твердого анодованого алюмінію. У одному переважному втіленні у зовнішній шар у процесі приготування твердого анодованого алюмінію вводять додаткові матеріали, наприклад, частинки PTFE (політетрафторетилен) або карбіду кремнію. Хімічний нікель отримують способом, при якому нікель осаджується хімічним відновленням іонів нікелю з розчину за допомогою відновника (зазвичай гіпофосфіт). Спосіб осадження шарів нікелю на поверхнях по суті відомий фахівцям у даній області. Як правило, для цього втілення застосовується серцевина, вибрана зі сталевих сердечників, алюмінієвих сердечників та серцевин з вуглецевого волокна. У цьому випадку також можливе включення в зовнішній шар частинок PTFE, інших фторвмісних полімерів або карбіду кремнію. Як правило, при використанні реагентів для нікелю, що містять фосфор, фосфор також включається в такий шар. Ще один відповідний тип зовнішнього шару отримують плазмохімічним нанесенням покриттів. Так, заготовка, що обробляється, може застосовуватися як анод із зовнішнім джерелом енергії. В процесі анодування на поверхню заготовки, що обробляється направляється киснева плазма, унаслідок чого поверхня розплавляється з утворенням двох оксидних керамічних шарів, які переважно складаються з корунду та беміту; див. також ЕР 0 545 230. В принципі, в ці шари можуть також включатися і додаткові частинки, наприклад, фторполімерів. Відповідні способи відомі фахівцям в даній області з DE 42 39 391. Коли використовується твердий анодований алюміній, переважна товщина шару складає від 5 до 200 мкм, переважніше від 20 до 100 мкм, ще переважніше від 30 до 60 мкм. Для твердого анодованого алюмінію особливо відповідною є шорсткість поверхні Rz від 0,1 до 100 мкм, переважно Rz складає від 0,5 до 8 мкм. У разі застосування оксиду алюмінію (корунд, беміт) переважна товщина шару складає від 5 до 200 мкм, переважніше від 20 до 100 мкм, ще переважніше від 30 до 60 мкм. Для оксидів алюмінію (корунд, беміт) особливо відповідною є шорсткість поверхні Ra від 0,05 до 20,0 мкм, переважно Ra складає від 0,1 до 2,0 мкм. Типова товщина шару для хімічного нікелю складає від 2 до 40 мкм, переважно від 10 до 20 мкм. Особливо відповідною є шорсткість Rz від 0,1 до 100 мкм, переважно Rz складає від 0,5 до 8 мкм. 2 UA 108855 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Ще одне втілення винаходу представляє описаний вище валик відповідно до винаходу, на який додатково наноситься шар PTFE або фторвмісного полімеру, тобто PTFE або інший полімер, що містить фтор, не вводяться в даний шар, а утворюють окремий шар. Винахід також відноситься до зволожуючого апарату, що містить принаймні один валик відповідно до винаходу, та до застосування такого валика відповідно до винаходу, як валика в зволожуючому апараті, зокрема, зволожуючого приймального валика або зволожуючого передавального валика. Як не дивно, валики відповідно до винаходу показують хорошу ефективність перенесення зволожуючого розчину при зниженні зворотного перенесення фарбової плівки. Фіг. 1 схематично показує конструкцію зволожуючого апарату з чотирма валиками. Занурюваний у зволожуючий розчин валик (5b) є жорстким валиком, який спочатку переносить зволожуючий розчин на м'який валик (б), який потім переміщає його до жорсткого зволожуючого приймального валика, зволожуючого дуктора або зволожуючого передавального валика (4), який переміщає його до зволожуючого накатного валика (3), який на завершення переносить його на формовий циліндр (1). Формовий циліндр також знаходиться у контакті з накатними фарбовими валиками (2). Фіг. 2 схематично показує конструкцію зволожуючого апарату з трьома валиками. М'який, занурюваний у зволожуючий розчин валик (5а) знаходиться в безпосередньому контакті з джерелом зволожуючого розчину. Він забирає зволожуючий розчин з джерела і переносить його на жорсткий зволожуючий приймальний валик або зволожуючий передавальний валик (4). Жорсткий валик (4) переносить плівку зволожуючого розчину на зволожуючий накатний валик (3), який на завершення переміщає її на формовий циліндр (1). Формовий циліндр також знаходиться у контакті з накатними фарбовими валиками (2). Далі винахід ілюструється за допомогою наступних прикладів. Приклад 1 Алюмінієвий валик з корисною довжиною покриття 1110 мм і діаметром 125 мм був забезпечений шаром твердого анодованого алюмінію товщиною 40 мкм. При використанні у зволожуючому апараті з трьома валиками у рулонній офсетній друкарській машині він продемонстрував дуже рівномірне перенесення зволожуючого розчину і покращену ефективність перенесення зволожуючого розчину у порівнянні з керамічним валиком (число оборотів на хвилину виявилося можливим понизити на 10 %) при зменшенні зворотного перенесення фарбової плівки. Приклад 2 Алюмінієвий валик з корисною довжиною покриття 530 мм і діаметром 58 мм був забезпечений шаром твердого анодованого алюмінію товщиною 40 мкм. При використанні у зволожуючому апараті з трьома валиками у машині офсетного друку з поаркушевою подачею паперу він показав дуже рівномірне перенесення зволожуючого розчину і покращені показники перенесення зволожуючого розчину. Приклад 3 Алюмінієвий валик з корисною довжиною покриття 530 мм і діаметром 58 мм мав шар PTFEнаповненого хімічного нікелю товщиною 15 мкм. При використанні у зволожуючому апараті з трьома валиками у машині офсетного друку з поаркушевою подачею паперу він показав дуже рівномірне перенесення зволожуючого розчину і покращені показники перенесення зволожуючого розчину. Приклад 4 Алюмінієвий валик з корисною довжиною покриття 530 мм і діаметром 58 мм мав шар PTFEнаповненого твердого анодованого алюмінію товщиною 40 мкм. При використанні у зволожуючому апараті з трьома валиками у машині офсетного друку з поаркушевою подачею паперу він показав дуже рівномірне перенесення зволожуючого розчину і покращені показники перенесення зволожуючого розчину. Приклад 5 Алюмінієвий валик з корисною довжиною покриття 530 мм і діаметром 58 мм мав шар з оксиду алюмінію (корунд, беміт) товщиною 50 мкм. При використанні у зволожуючому апараті з трьома валиками у машині офсетного друку з поаркушевою подачею паперу він показав дуже рівномірне перенесення зволожуючого розчину і покращені показники перенесення зволожуючого розчину. Приклад 6 Були встановлені величини швидкості обертання валиків з Прикладів 2-5 і порівняльного валика існуючого рівня техніки у машині офсетного друку з поаркушевою подачею паперу, що забезпечують хорошу ефективність перенесення зволожуючого розчину. Було виявлено, що 3 UA 108855 C2 валики відповідно до винаходу можуть функціонувати з меншою швидкістю в оборотах на хвилину, тобто що вони показують кращу ефективність перенесення зволожуючого розчину. 5 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 20 25 30 35 40 1. Зволожуючий апарат, що містить принаймні один валик, що має серцевину та зовнішній шар, при цьому зовнішній шар вибраний з: твердого анодованого алюмінію; хімічно осадженого нікелю; оксиду алюмінію, отримуваного плазмохімічним анодним оксидуванням; та їх сумішей. 2. Зволожуючий апарат за п. 1, який відрізняється тим, що в зовнішній шар додатково введені частинки PTFE, інших фторвмісних полімерів або карбіду кремнію. 3. Зволожуючий апарат, який відрізняється тим, що зовнішній шар з PTFE або іншого фторвмісного полімеру нанесений на валик, який має серцевину і зовнішній шар, при цьому зовнішній шар вибраний з: твердого анодованого алюмінію; хімічно осадженого нікелю; оксиду алюмінію, отримуваного плазмохімічним анодним оксидуванням; та їх сумішей. 4. Зволожуючий апарат за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що серцевина вибрана із сталевих сердечників, алюмінієвих сердечників, серцевин з вуглецевого волокна та серцевин зі скловолокна. 5. Зволожуючий апарат за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що товщина шару твердого анодованого алюмінію складає від 20 до 100 мкм, переважно від 30 до 60 мкм, і/або шар твердого анодованого алюмінію має шорсткість Rz від 0,1 до 100 мкм, переважно від 0,5 до 8 мкм. 6. Зволожуючий апарат за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що шар хімічного нікелю містить від 2 до 15 мас. % фосфору. 7. Зволожуючий апарат за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що товщина шару хімічного нікелю складає від 2 до 4 0 мкм, переважно від 10 до 20 мкм, і/або шар хімічного нікелю має шорсткість Rz від 0,1 до 100 мкм, переважно від 0,5 до 8 мкм. 8. Зволожуючий апарат за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що товщина шару оксиду алюмінію складає від 5 до 200 мкм, переважно від 30 до 60 мкм, і/або шорсткість Ra шару оксиду алюмінію складає від 0,05 до 20,0 мкм, переважно Ra складає від 0,1 до 2,0 мкм. 9. Зволожуючий апарат за будь-яким з пп. 1-8, де щонайменше один валик являє собою зволожуючий приймальний валик, зволожуючий передавальний валик або зволожуючий дуктор. 10. Застосування валика, який має сердцевину і зовнішній шар, при цьому вказаний зовнішній шар вибраний з: твердого анодованого алюмінію; хімічно осадженого нікелю; оксиду алюмінію, отримуваного плазмохімічним анодним оксидуванням; 4 UA 108855 C2 5 10 та їх сумішей, як валика в зволожуючому апараті, зокрема, як зволожуючого приймального валика, зволожуючого передавального валика або зволожуючого дуктора в зволожуючому апараті. 11. Застосування за п. 10, яке відрізняється тим, що зовнішній шар є шаром твердого анодованого алюмінію. 12. Застосування за п. 10, яке відрізняється тим, що зовнішній шар є шаром хімічного нікелю. 13. Застосування за п. 10, яке відрізняється тим, що зовнішній шар є шаром оксиду алюмінію, отриманого плазмохімічним анодним оксидуванням. 14. Застосування за будь-яким з пп. 11-13, яке відрізняється тим, що зовнішній шар включає частинки PTFE, інших фторвмісних полімерів або карбіду кремнію. Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5