湿式胶印机印刷单元中用于改进的墨-水-乳状液形成的具有辊筒涂层的辊体及其制造方法

摘要

本发明涉及由钢、铝或者碳素纤维加强的塑料材料制成的一种辊体，其在湿式胶印机的印刷单元中与着水辊直接接触，用于形成稳定的墨-水-乳状液。本发明还涉及一种用于制造这种辊体的方法。根据本发明，该辊体设有高耐磨的氧化陶瓷或者耐磨的硬金属的多孔涂层，其中在涂层的层基体上朝向辊体的圆周表面开放的微孔优选地按下述方法成形：通过热喷涂或者其他的涂层方法实施多孔涂层，随后定制打磨涂层，以在层基体上使微孔开放。按这种方法制造的表面优选地具有稳定地为1.0μm＜R

说明书

本发明涉及湿式胶印机(wet offset machine)印刷单元中由钢、铝或者碳素纤维加强的塑料材料制成的一种辊体，该辊体具有辊筒涂层，其目的是保证稳定的墨-水-乳状液的形成。本发明还涉及一种用于制造这种涂层辊体的方法。

根据现有技术，这种辊体设有无光铬涂层(见图1中的辊筒组件)或者涂层(胶印机中聚酰胺族涂层的常用产品名，见图2中的辊筒组件)。后面一种涂层被认为是亲油且耐磨的，而且常常呈现非常光滑的表面，尤其是当印刷单元使用高颜色分的(highly-pigmented)油墨或者甚至锌白(包括二氧化钛颜料)运转的时候。即便只在短时间的运转后，高颜色分的油墨常常导致甚至无光铬层都被严重的抛光(smoothen)，失去所需的表面粗糙度。被抛光的无光铬涂层或者光滑的涂层都不能形成印刷过程所必需的足量稳定的墨-水-乳状液，这导致——根据现有技术——乳化助剂(其形式为异丙醇和/或者含表面活性剂的添加剂)被添加到润湿液(fountain solution)中。这种附加的措施是不希望有的，因为它们增加成本并且危害环境(异丙醇被认为是损害大气的，并且是挥发性有机化合物)。此外，低异丙基或者无异丙基印刷的实践表明，部分地在印刷单元运转数周后，含表面活性剂的添加剂的含量增加导致印刷过程反转(overturning)，因为不再形成“水-墨-乳状液”，而是“墨-水-乳状液”；后者，当然，不仅润湿印版上的含墨区域，也润湿含水区域，这导致印刷图案没有被印到待印的纸上，而只印出无规则的墨迹。

因此，本发明的目的是提供由钢、铝或者碳素纤维加强的塑料材料制成的涂层辊体，其在湿式胶印机中与着水辊(dampening form roller)直接接触，用于稳定的墨-水-乳状液的形成，该涂层辊体具有耐磨的表面，在印刷机运转中其表面形态(topography)不发生改变，即便是处理含有许多颜料的油墨(其可能具有很强的研磨效果)，而且该涂层辊体永久保持足够高的粗糙度。此外，本发明欲提供一种相对简单和经济的方法，用于制造这种涂层辊体。

本发明的目的根据权利要求1以及通过根据权利要求6所述的方法实现。

特别的，由钢、铝或者碳素纤维加强的塑料材料制成的待涂层的辊体(其在湿式胶印机中与着水辊直接接触)设有由高耐磨性的氧化陶瓷(例如Al₂O₃、Cr₂O₃、TiO₂、SiO₂或者ZrO₂或者它们的混合物)或者耐磨的硬金属(例如WC/Co、Cr₃C₂/NiCr、NiCrBSi、WC/Ni、TiC/Ni、钼、铬等等)制成的多孔涂层，该涂层优选地通过热喷涂方法实施，随后被定制打磨(ground to size)，从而在层基体(matrix of the layer)上使微孔(pore)开放。

在该工艺中制造的表面优选地具有1.0μm＜R_z＜500μm的表面粗糙度，特别地，R_z＝5-25μm。根据本发明，该多孔涂层的厚度优选地在25μm至2000μm之间，优选地为大约150μm。根据本发明，由氧化陶瓷或者硬金属制成的多孔涂层并不一定必须通过热喷涂实施，也可以通过涂层方法实施——例如PVD(Physical Vapour Deposition，物理气相淀积)、CVD(Chemical Vapour Deposition，化学气相淀积)、烧结(sintering)、上釉(enamelling)、热等静压(hot isostatic pressing)、电镀(electroplating)、爆炸包覆(explosion cladding)、堆焊(build up welding)、钎焊(build up brazing)、附着方法(adhesion methods)或者反应工艺(reactive processes)。如果待涂层辊体由碳素纤维加强的塑料材料制成，而涂层工艺包括热喷涂工艺，则优选地必须注意，至少保持0.2m/s的圆周速度，并且采取冷却措施，使碳素纤维加强的塑料材料保持在200℃以下，因为否则可能发生层离(delamination)。

在图1中展示了乳化辅助装置，其形式为按上述方法设计的分散辊R(distributor cylinder)，位于湿式胶印机着水辊1的下方。已知地，由着水辊1将墨-水-乳状液涂布到印版辊筒上。

图2展示了乳化辅助装置，其形式为位于着水辊1上的多孔涂层的串列辊筒T(porously coated tandem roller)。