專利名稱：一種涂布套筒體外表面的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在套筒體上涂布單層或多層均勻的涂布制劑 層的設(shè)備和方法。
更具體地，本發(fā)明涉及一種涂布設(shè)備和涂布方法，其中輻照臺(tái)可以 和涂布臺(tái)一起移動(dòng)。輻照臺(tái)至少部分地固化由涂布臺(tái)施加的涂層。
背景技術(shù)：
苯胺印刷是當(dāng)今用于印刷的最重要的方法之一。這是一種普遍用于 大量印刷的方法。苯胺印刷被用于在多種基材例如紙張、厚紙版、瓦楞 紙版、薄膜、箔片和層壓紙上進(jìn)行印刷。包裝箔和購(gòu)物袋就是公知的例 子。只有利用苯胺印刷才能夠經(jīng)濟(jì)地印刷粗糙表面和拉伸薄膜，這實(shí)際 上使得苯胺印刷非常適合用于包裝材料印刷。
苯胺印刷使用橡膠印刷版或以凸版承載印刷圖像的撓性感光樹(shù)脂 版。用于苯胺印刷的油墨傳輸系統(tǒng)通過(guò)"網(wǎng)紋"刻花的中間導(dǎo)紙輥實(shí)現(xiàn)。
備。光敏層:烯鍵式不飽和單體或;氐1pL體、光引發(fā)劑和彈性粘合劑構(gòu)成。
栽體優(yōu)選地是聚合物箔片例如PET或薄金屬片。通過(guò)在紫外線和/或可 見(jiàn)光下啄光，光敏層的成像交聯(lián)即可提供陰圖制版的印刷版前體，將其 用適當(dāng)?shù)娘@影劑顯影(水顯影、溶劑顯影或熱顯影)后即可得到能夠^L用 于苯胺印刷的印刷凸版。
用紫外光和/或可見(jiàn)光使印刷版前體的光敏層成像通常是通過(guò)具有 透明和不透明區(qū)域的蒙片實(shí)現(xiàn)的。交聯(lián)在蒙片透明區(qū)域下的光敏層區(qū)域 發(fā)生但在蒙片不透明區(qū)域下的光敏層區(qū)域則不發(fā)生。蒙片通常是所需印 刷圖像的陰圖片。根據(jù)上述方法制成的苯胺印刷版具有蒙片生產(chǎn)過(guò)程耗 時(shí)以及這些蒙片在變化的環(huán)境溫度或濕度下的尺寸穩(wěn)定性對(duì)于高質(zhì)量 印刷和套色來(lái)說(shuō)難以令人滿意的缺點(diǎn)。而且，在苯胺印刷版的生產(chǎn)中使用單獨(dú)的蒙片意味著更多的消耗品和化學(xué)品，將對(duì)生產(chǎn)工藝的經(jīng)濟(jì)性和 生態(tài)效應(yīng)帶來(lái)負(fù)面影響，而這些因素與制作蒙片需要更多時(shí)間相比更加 值得關(guān)注。事實(shí)上，在絕大多數(shù)情況下，印刷版的曝光和印刷版的顯影 可能會(huì)表現(xiàn)為比蒙片制作更加耗時(shí)。
使用激光刻錄印刷版前體的直接數(shù)字成像，避免了制作單獨(dú)的掩 模，這在印刷工業(yè)中正變得越來(lái)越重要。通過(guò)在苯胺印刷版的光聚合層 上設(shè)置不透明的紅外敏感薄層以制成激光敏感的苯胺印刷版。這樣的印 刷版有時(shí)被稱為"數(shù)字"柔性版。這樣的紅外燒蝕層的厚度通常只有幾 微米。使用紅外激光將紅外燒蝕層刻寫成影像，也就是說(shuō)激光束入射的
部分被燒蝕掉也就是被移除。實(shí)際的印刷凸版是用常規(guī)方式生產(chǎn)的用 透過(guò)蒙片產(chǎn)生的光化性光(紫外光、可見(jiàn)光)實(shí)現(xiàn)啄光，形成相對(duì)于交聯(lián) 誘導(dǎo)光不透明的影像，且凸版層由此被選擇性地交聯(lián)。顯影可以用有機(jī) 溶劑、水或者加熱以將光敏材料從凸版成形層的未曝光部分以及紅外燒 蝕層的剩余部分移除來(lái)實(shí)現(xiàn)，可以使用不同的顯影步驟逐步完成也可以 使用一步顯影步驟同時(shí)完成。該方法仍然像以前的方法一樣需要顯影步 驟并因此限制了柔性印刷版生產(chǎn)效率的提高。
在用于生產(chǎn)苯胺印刷版的直接激光雕刻技術(shù)中，適合用于印刷的凸 版被直接雕刻為適用于該目的的一層。通過(guò)激光輻照作用，層組分或其 降解產(chǎn)物以熱氣、蒸汽、煙霧、液滴或小微粒的形式被移除并由此形成 非印刷的凹入部分。自從上個(gè)世紀(jì)60年代晚期以來(lái)，利用激光來(lái)雕刻 橡膠印刷滾筒已被公知。但是，隨著改進(jìn)的激光系統(tǒng)的出現(xiàn)，這種技術(shù) 僅在最近幾年才獲得更為廣泛的商業(yè)關(guān)注。激光系統(tǒng)的改進(jìn)包括激光束 更好的聚焦能力、更高的功率、多激光束或激光源的組合以及計(jì)算機(jī)控 制的光束引導(dǎo)?，F(xiàn)有的雕刻系統(tǒng)包括有效的氣體和碎片收集系統(tǒng)。直接 激光雕刻與傳統(tǒng)的苯胺印刷版生產(chǎn)方法相比具有很多優(yōu)點(diǎn)。 一些耗時(shí)的 工藝步驟例如陰圖片蒙片的制作或印刷版的顯影和干燥可以被省略。而 且，單個(gè)凸版元件的側(cè)壁形狀可以在激光雕刻技術(shù)中被單獨(dú)設(shè)計(jì)。
盡管感光性樹(shù)脂印刷元件通常以"平"版形式使用，但是使用連續(xù) 滾筒結(jié)構(gòu)的印刷元件作為橡膠或樹(shù)脂套筒具有特定的應(yīng)用和優(yōu)點(diǎn)。連續(xù) 印刷結(jié)構(gòu)提供了改進(jìn)的套印精度和更低的印刷轉(zhuǎn)換時(shí)間。而且，這樣的 連續(xù)印刷結(jié)構(gòu)可能非常適合用于安裝在激光曝光設(shè)備上，在此它能夠取 代滾筒，或者被安裝在用于通過(guò)激光器曝光的滾筒上。連續(xù)印刷結(jié)構(gòu)可以在連續(xù)圖樣的苯胺印刷中應(yīng)用，例如用于壁紙、裝飾、禮品包裝紙和 包裝材料。
套筒是通過(guò)在塑料或金屬滾筒上涂布、模鑄彈性層，或者繞塑料或 金屬滾筒纏繞橡膠帶然后通過(guò)硫化、研磨和拋光的步驟制成的。優(yōu)選的 結(jié)構(gòu)是無(wú)縫結(jié)構(gòu)。作為備選，彈性層可以被首先添加在平版載體上，隨
后將其巻到托架上并粘合(來(lái)自BASF的cfr. Nylof lex Infinity技術(shù))。 2004年在德國(guó)舉行的DRUPA印刷展覽會(huì)上，Asahi Kasei展示了用 于生產(chǎn)數(shù)字雕刻的連續(xù)感光樹(shù)脂套筒的Adless數(shù)字雕刻技術(shù)的樣機(jī)。 它允許將液態(tài)的感光樹(shù)脂材料在短時(shí)間內(nèi)連續(xù)不斷地涂布到套筒/滾筒 上。這種技術(shù)的工作原理在由Asai Kasei申請(qǐng)的已公開(kāi)的專利申請(qǐng)JP 2003-241379中披露。該Adless系統(tǒng)是以用于將感光樹(shù)脂涂層添加到套 筒筒芯上的水平涂層為基礎(chǔ)的。在旋轉(zhuǎn)套筒筒芯時(shí)，套筒筒芯外表面和 涂層之間的間隙逐漸增加，以增加所添加的感光樹(shù)脂涂層的厚度。涂布 之后，已涂布的材料通過(guò)光致聚合作用或光致交聯(lián)作用被固化。需要進(jìn) 行研磨和拋光固化的感光樹(shù)脂層的后固化步驟以給感光樹(shù)脂層提供必 要的表面性質(zhì)，例如平滑度，目的是為了使套筒適合用作苯胺印刷套筒。 因?yàn)橥坎歼^(guò)程中感光樹(shù)脂的不平滑性和在停止涂布過(guò)程時(shí)在從套筒上 收回涂層的位置出現(xiàn)的樹(shù)脂隆起，所以需要后固化步驟。所需的研磨和 拋光是Adless系統(tǒng)的缺點(diǎn)。根據(jù)涂布系統(tǒng)的水平位置而需要很大的占 地面積，這也是一個(gè)缺點(diǎn)。
來(lái)自佳能的公開(kāi)號(hào)為JP 55-106567的專利申請(qǐng)披露了一種用于將 配制好的油墨均勻地涂布到滾筒上，通過(guò)提供低固化能量將油墨定影在 滾筒上并通過(guò)提供高固化能量以進(jìn)一步將已定影的油墨固化在滾筒上 的立式涂布方法和設(shè)備。用于提供低固化能量和高固化能量的涂布容器 和設(shè)備被固定地安裝。要被涂布的滾筒被連接至提升和下降機(jī)構(gòu)，用于 首先將滾筒豎直浸泡在涂布容器內(nèi)，并隨后升高滾筒離開(kāi)容器和輸送滾 筒經(jīng)過(guò)環(huán)形的低固化能量設(shè)備并隨后將滾筒定位在高固化能量設(shè)備之 前。所披露的設(shè)備適合用于涂布尺寸(長(zhǎng)度和直徑)有限的滾筒，原因在 于(l)滾筒的長(zhǎng)度被限制為小于設(shè)備高度的一半并小于立式高固化能 量設(shè)備的高度；和(2)滾筒的直徑被涂布容器的尺寸和環(huán)形低固化能量 設(shè)備的直徑所限制。
授予Stork Brabant B. V.的美國(guó)專利4130084中披露了一種具有包括涂布液體的環(huán)形容器并與豎直定位的薄壁穿孔套筒同軸設(shè)置的立式 環(huán)形涂布機(jī)。在環(huán)形容器沿豎直定位的滾筒豎直運(yùn)動(dòng)期間， 一層涂布液 體被加在滾筒的外表面上。該涂布液體層通過(guò)在滾筒中心部分內(nèi)安裝的 法蘭所提供的熱能而被烘干。
存在對(duì)于一種涂布設(shè)備的需求，具有有限的占地空間要求，適用于 制作用于直接激光雕刻的苯胺印刷滾筒，不再需要研磨和拋光，這樣對(duì) 滾筒的類型和尺寸提供了更多的靈活性并進(jìn)一步減少了存取時(shí)間和降 低了直接激光雕刻滾筒的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種涂布設(shè)備，支持各種套筒類型和尺寸，并 能夠涂布單層或多層可直接激光雕刻材料的"均勻"涂層。術(shù)語(yǔ)"均勻" 可以表示表面性質(zhì)、平滑度、光滑度、同質(zhì)性、涂布制劑等。進(jìn)一步的 目標(biāo)是提供一種具有有限的占地空間要求的涂布設(shè)備。
上述目標(biāo)通過(guò)提供一種具有權(quán)力要求1中所列舉的具體特征的涂布
設(shè)備和一種如權(quán)利要求22中詳細(xì)介紹的用于涂布的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。利用 該裝置，就能夠用尺寸可接受的設(shè)備涂布大尺寸套筒并通過(guò)涂布后立刻 固化涂層來(lái)提供均勻的涂層以保持涂層的厚度、表面平滑度、表面同質(zhì) 性和表面拓樸結(jié)構(gòu)。
在從屬權(quán)利要求中列出了本發(fā)明的進(jìn)一步有利的實(shí)施例。


圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中公知的立式環(huán)形涂布機(jī)。
圖2示出了加入環(huán)形輻照臺(tái)的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖3示出了環(huán)形輻照臺(tái)的一個(gè)實(shí)施例的截面圖。
圖4示出了環(huán)形輻照臺(tái)的另一個(gè)實(shí)施例的截面圖。
圖5示出了加入旋轉(zhuǎn)輻照臺(tái)的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
圖6示出了加入旋轉(zhuǎn)激光束用于輻照涂層的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
定義和工業(yè)可應(yīng)用性
本發(fā)明涉及一種涂布設(shè)備和方法，用于將一層或多層均勻的光敏材料層涂布到套筒體上，并且涂層厚度在幾微米到幾毫米之間變化。因?yàn)?本發(fā)明的一種應(yīng)用是把紫外光可固化材料涂布在套筒筒芯上，所以為了 介紹本發(fā)明，在以下的討論將經(jīng)常涉及套筒、紫外光可固化涂布制劑、
紫外光LED等。但是，應(yīng)該理解本發(fā)明并不局限于紫外光或紫外光固化 技術(shù)。本發(fā)明能夠用于例如通過(guò)熱聚合作用進(jìn)行固化的涂布制劑，授予 Creo IL的專利W0 2005/084959中就提供了一個(gè)這樣的例子。通常，本 發(fā)明可以和任何可固化制劑一起使用，例如電子束可固化制劑、可紅外 或熱固化或硬化的用于涂布到例如靜電光導(dǎo)體滾筒或其他需要保護(hù)或 功能性表面涂層的圓柱體的涂布制劑、可見(jiàn)光可固化制劑或微波可固化 制劑。
本發(fā)明可以被運(yùn)用到任何適合用于在豎直位置設(shè)置套筒筒芯并具 有可以沿套筒筒芯在豎直方向上平滑移動(dòng)的工具的設(shè)備。這樣的設(shè)備的 例子是現(xiàn)有技術(shù)中介紹過(guò)的或者可以從Max Daetwyler公司(瑞士)、 Stork Prints集團(tuán)(荷蘭)和其它公司商購(gòu)。因此本發(fā)明的說(shuō)明書將不再 詳細(xì)描述這種類型設(shè)備的基本特征。僅僅簡(jiǎn)要的如圖1中所示的立式環(huán) 形涂布機(jī)可以包括在豎直位置支撐套筒筒芯8的立式支柱1;引入用于 沿著套筒筒芯8豎直地升高和降低涂布托架5的機(jī)構(gòu)4，并提供用于集 成各種設(shè)備例如電纜等的封閉空間。涂布托架5支撐著充滿了用于涂布 套筒筒芯8的涂布制劑的涂布套圍6。套筒筒芯8在兩端通過(guò)法蘭或安 裝頭9被安裝在豎直位置；法蘭或安裝頭9自身被立式支柱1支撐。法 蘭或安裝頭9可以被成形為提供套筒筒芯外表面的平滑延伸，從而允許 將套筒筒芯8涂布到邊緣，并且在其中一個(gè)法蘭或安裝頭9處提供用于 環(huán)形涂布套圍6的主密封位置?？梢栽谕坎继兹?向上或向下移動(dòng)期間 涂布套筒筒芯8。
當(dāng)涂布套圈6在涂布過(guò)程期間向下移動(dòng)時(shí)，在涂布套圈6內(nèi)包含的 涂布制劑的表面和套筒筒芯8的外表面之間的透鏡面形成涂層。通常， 用這種類型的浸漬涂布技術(shù)施加的涂層的厚度由以下公式確定
其中d等于以微米為單位的涂層厚度，ri是以毫帕.秒為單位的涂 布制劑粘度，v是以米每分鐘為單位的涂布速度，而f是千克每升為單
(公式1)位的比重。
在對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步介紹中，例如涂層的深度固化、表面固化、部 分固化和完全固化這樣的術(shù)語(yǔ)會(huì)被經(jīng)常用到。在本公開(kāi)中，"深度固化，， 表示對(duì)涂層內(nèi)可固化材料的主體/整體/絕大部分的固化，而"表面固化" 表示涂層的表面固化。盡管涂層的深度固化也會(huì)影響到涂層的表面，也 就是說(shuō)表面也被固化到某種程度，但是焦點(diǎn)并不在于固化涂層的表面而 是主體。對(duì)于表面固化，焦點(diǎn)則完全在于固化涂層的表面和提供涂層上 的外殼。術(shù)語(yǔ)"部分固化，，和"完全固化"表示固化的程度，也就是功
能基團(tuán)轉(zhuǎn)化的百分比，并可以通過(guò)例如RT-FTIR(實(shí)時(shí)傅立葉變換紅外光 譜)方法確定——這是一種可固化制劑領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員所公知的 方法。部分固化被定義為這樣一種固化程度，其中涂布制劑內(nèi)的功能基 團(tuán)的至少59/。，優(yōu)選10%被轉(zhuǎn)化。完全固化被定義為這樣一種固化程度， 其中隨著輻照(時(shí)間和/或量)曝光的增加而增加的功能基團(tuán)轉(zhuǎn)化百分比 是可忽略的。完全固化對(duì)應(yīng)在由RT-FTIR圖內(nèi)(轉(zhuǎn)化百分比和固化能量 或固化時(shí)間)的水平漸近線確定的最大轉(zhuǎn)化百分比的10%以內(nèi)，優(yōu)選地 在5%以內(nèi)的轉(zhuǎn)化百分比。
環(huán)形輻照臺(tái)
現(xiàn)在參照?qǐng)D2詳細(xì)介紹本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。圖2中的涂布套 圏21包括環(huán)形涂刷器22以在涂布套圈21的底部和套筒筒芯13之間提 供可滑動(dòng)的密封，目的是為了防止涂布套圈21內(nèi)包含的涂布制劑24從 涂布套圍21中泄漏。涂布套圍21可以在頂部打開(kāi)。涂布套圈n內(nèi)包 含的涂布制劑24的表面25和套筒13的外表面一起形成了環(huán)形的透鏡 面26。環(huán)形套圈21可以由被連接至裝入立式支柱(例如圖1中的支柱 l)內(nèi)的提升和下降機(jī)構(gòu)(例如圖1中的提升機(jī)構(gòu)4)的涂布托架(例如圖1 中的涂布托架5)支撐。這些特征在圖2中已被省略。提升和下降機(jī)構(gòu)能 夠沿著豎直軸上下移動(dòng)整個(gè)涂布臺(tái)ll，也就是具有涂布套圏的涂布托架 裝置。在安裝了套筒13后，提升和下降機(jī)構(gòu)能夠沿著套筒13的外表面 移動(dòng)環(huán)形涂布臺(tái)ll，在頂部提供涂布透鏡面26和在涂布套圈21的底部 提供密封接觸。在安裝涂布設(shè)備時(shí)，涂布軸IO表示通過(guò)涂布套圏21中 心并且和套筒13的軸相一致的豎直軸。涂布套圈21以涂布軸10為中 心而向上和向下移動(dòng)。在環(huán)形涂布臺(tái)ll的頂部裝有環(huán)形輻照臺(tái)12。安裝輻照臺(tái)的目的是 為了充分固定剛剛由環(huán)形涂布套圍21在其沿涂布軸10豎直向下運(yùn)動(dòng)期 間所施加的涂層以防止涂布制劑向下流動(dòng)。涂層的向下流動(dòng)沿套筒13 降低了上部位置的涂層厚度且增加了下部位置的涂層厚度，并降低了涂 層的拓樸結(jié)構(gòu)一致性從而降低了所加涂層的質(zhì)量。因此在將涂層加在套 筒13上之后立刻"釘住"涂層是一種優(yōu)點(diǎn)。術(shù)語(yǔ)"釘住"并不一定表 示充分固定涂層；部分固定涂層以防止涂布制劑從套筒13向下流動(dòng)就 足以提供均勻的涂布材料涂層。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，輻照臺(tái)12可 以360度轉(zhuǎn)動(dòng)并使用結(jié)合有聚光和校準(zhǔn)光學(xué)元件的紫外光LED。紫外光 LED與紫外光弧光燈相比具有幾方面的優(yōu)點(diǎn)，例如它們的緊湊性、可接 受波長(zhǎng)和光束穩(wěn)定性、良好的輸出量一致性和能量輸出量的大線性控制 范圍。紫外光LED的缺點(diǎn)是它們相對(duì)低的功率輸出。但是紫外光LED相 對(duì)較小并且能夠組合在一起，用這樣的方式它們組合的功率就足以滿足 用于不同的涂布制劑類型、不同的涂層厚度、不同的套筒直徑、以及因 此從紫外光LED到套筒外表面的不同距離等的紫外光固化量的所需范 圍。圖3中示出了環(huán)形輻照臺(tái)的第一實(shí)施例的截面圖。輻照臺(tái)被構(gòu)造為 一組LED 31、具有反射鏡33的菲涅耳透鏡32和校準(zhǔn)鏡34。光學(xué)元件 的作用是雙重的首先具有反射鏡33的菲涅耳透鏡32將來(lái)自LED 31 陣列的光會(huì)聚在校準(zhǔn)鏡34的焦點(diǎn)；其次校準(zhǔn)鏡34把來(lái)自LED 31陣列 的光校準(zhǔn)為平行的水平光束用于輻照套筒上的涂層。繞涂布軸旋轉(zhuǎn)該光 學(xué)元件360度即可提供來(lái)自環(huán)形輻照源也就是環(huán)形LED陣列的輻照，其 基本上被校準(zhǔn)成水平方向并基本上聚焦在涂布軸10上，如圖2下部的 箭頭所示。圖4示出了環(huán)形輻照臺(tái)的第二實(shí)施例的截面圖并示出了設(shè)置 在校準(zhǔn)器底座40的拋物反射腔44的焦點(diǎn)處的LED 41。用于移除來(lái)自 LED 41的熱量的加熱槽45被集成在校準(zhǔn)器底座40內(nèi)。LED 41的小尺 寸允許它被放在拋物反射腔44的焦點(diǎn)處而不需要在校準(zhǔn)輸出光束時(shí)提 供充分的空間。繞涂布軸旋轉(zhuǎn)該光學(xué)設(shè)備360度即可引起環(huán)形輻照源和 環(huán)形校準(zhǔn)光學(xué)元件提供如上所述的環(huán)形輻照。
可以通過(guò)調(diào)節(jié)輻照強(qiáng)度來(lái)很容易地調(diào)節(jié)校準(zhǔn)光束的輻照能量以適 應(yīng)不同套筒筒芯的距離或直徑的變化以及適應(yīng)涂布制劑的化學(xué)變化。
結(jié)果是輻照束具有強(qiáng)光束一致性、高光束穩(wěn)定性、寬光束強(qiáng)度調(diào)節(jié) 范圍(LED能夠被下降到其最大輸出功率的幾個(gè)百分點(diǎn)或者能夠被時(shí)間
1調(diào)節(jié))以及通過(guò)輕易校準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的紫外光固化過(guò)程的精確控制。優(yōu)點(diǎn)是 (i)在改變套筒筒芯或套筒筒芯直徑時(shí)不需要額外的機(jī)械調(diào)節(jié)并由此縮 短了套筒更換時(shí)間；(ii)可調(diào)節(jié)的輻照功率并由此不會(huì)有功率損失；和 (iii)一致的光束性質(zhì)并由此在涂布臺(tái)處(即不用后處理)已經(jīng)可以為了
優(yōu)異的涂布特性而提供準(zhǔn)確和均勻的固化。
紫外光LED陣列41以及相關(guān)聯(lián)的輻照臺(tái)12的校準(zhǔn)光學(xué)元件44的
環(huán)形形狀允許對(duì)涂層進(jìn)行均勻的環(huán)形輻照。而且，其緊湊性和低重量允 許環(huán)形輻照臺(tái)12被安裝在環(huán)形涂布臺(tái)11上。在操作中，環(huán)形輻照臺(tái)12 隨即和環(huán)形涂布臺(tái)ll一起移動(dòng)而且僅需要一個(gè)用于沿套筒筒芯13向上 和向下移動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
某些應(yīng)用可能需要使用多個(gè)層疊安裝的輻照臺(tái)12用于在距離涂布 臺(tái)11不同高度處提供具有不同波長(zhǎng)的輻照，提供不同的輻照功率等。 多個(gè)輻照臺(tái)可以被彼此重疊安裝為一個(gè)裝置，其自身可以被安裝在涂布 臺(tái)11上。將輻照臺(tái)機(jī)械連接在一起并不是強(qiáng)制性的。但是優(yōu)選地輻照 臺(tái)可以用同步的方式沿套筒筒芯向上和向下移動(dòng)。
盡管涂布臺(tái)ll會(huì)移動(dòng)而且在該移動(dòng)期間涂布套圈21內(nèi)的涂布制劑 24的表面25可能會(huì)受到干擾，但是實(shí)驗(yàn)顯示令人驚訝的是用上述涂布 設(shè)備所施加的涂層具有非常好的同質(zhì)性和表面平滑度。
旋轉(zhuǎn)輻照臺(tái)
但是，如果輻照臺(tái)并不都是圓環(huán)形的，而是包括一個(gè)或多個(gè)不同的 環(huán)狀輻照分段、 一個(gè)或更多個(gè)線形輻照分段或單個(gè)輻照單元，那么本發(fā) 明需要輻照臺(tái)繞套筒旋轉(zhuǎn)，目的是為了繞所有涂層獲得均勻的輻照。這 已在圖5中示出。四個(gè)單獨(dú)的輻照單元50被示出為繞涂布軸IO平均設(shè) 置。每一個(gè)輻照單元50都包括紫外光LED 51和校準(zhǔn)拋物面光學(xué)元件54 用于產(chǎn)生校準(zhǔn)平行紫外光束。單獨(dú)的輻照單元50的一個(gè)實(shí)施例的詳細(xì) 描述可以在已授權(quán)的美國(guó)專利US 6880954中找到。單獨(dú)的輻照單元50 可以被安裝在輻照臺(tái)52的安裝底座59上。為了給套筒筒芯13外表面 上的涂層提供全方位的均勻輻照，安裝底座59在涂布進(jìn)行時(shí)也就是當(dāng) 涂布臺(tái)11和涂布軸10 —起豎直地同軸移動(dòng)時(shí)繞涂布軸10旋轉(zhuǎn)。因此 安裝底座59通過(guò)例如環(huán)形導(dǎo)向器58被可旋轉(zhuǎn)地安裝在涂布臺(tái)11上， 并由電極56和安裝在涂布臺(tái)11上的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)57驅(qū)動(dòng)。齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)57可以包括與安裝在安裝底座59上的冠狀齒輪協(xié)作的齒輪，但是 也可以使用其它的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)例如錐齒輪。輻照臺(tái)52的安裝底座59進(jìn)一 步包括多個(gè)旋轉(zhuǎn)電子連接裝置55例如滑環(huán)，用于給安裝底座59上的多 個(gè)單獨(dú)的輻照單元50供電。機(jī)械和電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置以及輻照臺(tái)52和涂布 臺(tái)11之間的互連(例如電極56、環(huán)形導(dǎo)向器58、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)57和電 子滑動(dòng)連接55)優(yōu)選地表示(或被安裝到)涂布臺(tái)11的涂布托架29。這 種設(shè)置允許環(huán)形涂布套圈21的可更換性，以用于適應(yīng)要被涂布的套筒 筒芯的不同外徑，而不用改變涂布臺(tái)ll和旋轉(zhuǎn)輻照臺(tái)52的機(jī)械和電子 設(shè)置。圖5中旋轉(zhuǎn)輻照臺(tái)52的圖示實(shí)施例使用單個(gè)的輻照單元50。上 述提及的旋轉(zhuǎn)輻照臺(tái)可以包括其它輻照單元例如以LED陣列和聚光與校 準(zhǔn)鏡為基礎(chǔ)的輻照片段，或者它們可以包括弧光燈系統(tǒng)，盡管這些通常 給安裝、連接和旋轉(zhuǎn)帶來(lái)更多復(fù)雜性和更大的重量。輻照臺(tái)的旋轉(zhuǎn)提供
每個(gè)輻照單元內(nèi)的福射強(qiáng)度的變化。輻照單元繞涂布軸的均勻分布可以 是優(yōu)選設(shè)置，但不是必須的，因?yàn)檩椪张_(tái)的旋轉(zhuǎn)無(wú)論如何都能夠提供360 度的整體輻照。因此可旋轉(zhuǎn)的輻照臺(tái)也可以僅使用單個(gè)輻照單元來(lái)實(shí) 現(xiàn)。
進(jìn)一步的實(shí)施例細(xì)節(jié)或可選擇性 可選輻照臺(tái)
在上述輻照源的實(shí)施例中，例如單獨(dú)的LED或環(huán)形LED陣列，；故分 別連接至對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)光學(xué)元件，例如拋物面的反射鏡、環(huán)形校準(zhǔn)光學(xué)元 件被認(rèn)為是一個(gè)裝置。在一個(gè)可選實(shí)施例中，光學(xué)元件可以被省略而用 LED輻照源直接輻照涂布套筒的外表面。輻照源的旋轉(zhuǎn)可以提供附加的 合并和輻照能量的平均化。在另一個(gè)可選實(shí)施例中，非旋轉(zhuǎn)的環(huán)形校準(zhǔn) 光學(xué)元件可以和旋轉(zhuǎn)的輻照源相組合。在這種結(jié)構(gòu)中，輻照源在套筒筒 芯的外表面和環(huán)形校準(zhǔn)光學(xué)元件之間旋轉(zhuǎn)。
輻照鎖
從公式1中我們知道涂布制劑的粘度是控制所施加涂層厚度的重要 參數(shù)。因此優(yōu)選地將涂布套圈內(nèi)的涂布制劑直接或間接地與任意光源隔離可以改變涂布制劑的粘度。在輻照可固化系統(tǒng)中，在輻照中爆光改變 了涂布制劑的粘度，也就是涂布制劑的粘度會(huì)在為了釘住、固定或固化 涂布制劑時(shí)在輻照下曝光而增加。因此根據(jù)本發(fā)明，涂布設(shè)備優(yōu)選地包 括設(shè)置在輻照臺(tái)和涂布臺(tái)之間的輻照鎖并可與其一起移動(dòng)用于關(guān)閉來(lái) 自輻照涂布套圈內(nèi)包含的涂布制劑的輻照源的直接和間接例如散射的 輻照。輻照鎖優(yōu)選地為環(huán)形并可以例如通過(guò)為涂布套圈容器提供封蓋來(lái) 實(shí)現(xiàn)。更為先進(jìn)的輻照鎖是像光學(xué)中使用的那種可調(diào)節(jié)的可變光闌，光 闌開(kāi)度被調(diào)節(jié)為略大于要被涂布的套筒直徑。環(huán)形涂布鎖可以被機(jī)械地 整合在涂布臺(tái)內(nèi)、輻照臺(tái)內(nèi)或作為兩個(gè)臺(tái)子之間的獨(dú)立單元。另一個(gè)影 響涂布套圏內(nèi)包含的涂布制劑粘度的過(guò)程參數(shù)可能是涂布制劑的溫度。 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，包含在涂布套圈內(nèi)的涂布制劑或涂布套圏本身因 此被溫控。
惰性環(huán)境
在使用自由基紫外可固化制劑的應(yīng)用中，公知的是在某些情況下由 于在固化區(qū)域內(nèi)存在氧固化可能會(huì)被延遲甚至不會(huì)被引發(fā)。在此情況 下，可以使用惰性環(huán)境用于增強(qiáng)固化能力。關(guān)于紫外光固化，術(shù)語(yǔ)"惰 性，，簡(jiǎn)單地表示消除(在理想狀態(tài)下)或最小化(在更為實(shí)際的狀態(tài)下)在 紫外光固化區(qū)域內(nèi)的涂層表面的抑制氧氣的含量。在根據(jù)本發(fā)明的立式 涂布設(shè)備中，固化區(qū)域表示涂層表面和輻照臺(tái)之間的空間。惰性環(huán)境可
以通過(guò)(i)向固化區(qū)域內(nèi)的環(huán)境中特別是接近或者就在涂層的表面處加 入氣體例如氮?dú)?、氬氣或二氧化碳；?ii)作為由周定的涂層和移動(dòng)的 輻照臺(tái)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的牽拉效應(yīng)的結(jié)果而最小化固化區(qū)域內(nèi)的 進(jìn)氣量而得以建立起來(lái)。
向固化區(qū)域內(nèi)的環(huán)境中加入惰性氣體如氮?dú)?、氬氣和二氧化碳可?通過(guò)使用環(huán)形歧管實(shí)現(xiàn)，將其與輻照臺(tái)一起或整體移動(dòng)并用軟管連接至 涂布設(shè)備的立式支柱內(nèi)的惰性氣體源。環(huán)形間隙密封固化區(qū)域的兩端， 也就是說(shuō)，在輻照臺(tái)的上端和下端，具有通往涂布套筒外表面的小間隙 可以被用于阻止惰性氣體從固化區(qū)域流出。這些密封優(yōu)選地具有可調(diào)節(jié) 的內(nèi)徑以與各種套筒直徑的小間隙相配合?？勺児怅@可能就是適用于該 目的的密封。固化區(qū)域內(nèi)受控的惰性氣體流動(dòng)可以用兩根歧管也就是進(jìn) 氣歧管和排氣歧管實(shí)現(xiàn)。固化區(qū)域內(nèi)的進(jìn)氣很可能在涂布過(guò)程期間涂布臺(tái)向下移動(dòng)時(shí)發(fā)生在固化區(qū)域的下端。也就是說(shuō)，空氣有可能從涂布臺(tái) 和輻照臺(tái)之間進(jìn)入。阻止該空氣進(jìn)氣可以通過(guò)設(shè)置在固化區(qū)域下部入口 也就是在輻照臺(tái)和涂布臺(tái)之間的環(huán)形鼓風(fēng)匝刀實(shí)現(xiàn)。隨著涂布臺(tái)和輻照 臺(tái) 一起在其間移動(dòng)的環(huán)形鼓風(fēng)匝刀可以用軟管被連接至涂布設(shè)備的立 式支柱內(nèi)的惰性氣體源用于吹入惰性氣體并阻止空氣進(jìn)氣。
上述"密封的，，惰性環(huán)境已根據(jù)自由基紫外固化系統(tǒng)中的氧氣抑制 進(jìn)行了介紹。根據(jù)涂布制劑和涂布制劑的固化方式還可以想到惰性環(huán)境 的其他實(shí)施例。
除了在可移動(dòng)的輻照臺(tái)內(nèi)或周圍提供和集成一系列輔助工具以建 立固化區(qū)域內(nèi)的局部惰性環(huán)境以外，整套涂布設(shè)備都可以被封閉并與外 界環(huán)境隔離，在此情況下在固化區(qū)域內(nèi)建立惰性環(huán)境的任務(wù)要容易的 多，也就是說(shuō)惰性環(huán)境在封蓋以內(nèi)建立。可選地，整套涂布設(shè)備都可以 被安裝在由終端用戶提供的惰性環(huán)境或空間內(nèi)。
完全固化輻照
如前面所述，來(lái)自輻照臺(tái)的輻照的目標(biāo)是至少部分地固化涂層以防 止涂布制劑從套筒流失并由此固定涂層的厚度。涂布后立刻施加的初始 固化劑量，通常不能提供足夠的能量來(lái)完全固化涂層。完全固化涂層可
使用現(xiàn)有的套筒加工設(shè)備離線提供或使用日本專利申請(qǐng)JP 54-014630 中公開(kāi)的附加輻照設(shè)備在線提供。
JP 54-014630中公開(kāi)的輻照體系的一種替代是由立式完全固化輻照 管的兩塊殼體構(gòu)成的機(jī)械臂，與太陽(yáng)管日光浴場(chǎng)的兩半非常類似。輻照 管可以通過(guò)涂布設(shè)備現(xiàn)有的立式支柱安裝或支撐或者可以具有自身的 一個(gè)安裝柱。用于豎直輻照管的專用安裝柱可以例如相對(duì)于涂布軸與涂 布設(shè)備的立式支柱相對(duì)設(shè)置，并由此對(duì)涂布過(guò)程操作的干擾盡可能小。 完全固化輻照管的兩塊殼體在關(guān)閉時(shí)優(yōu)選地被設(shè)計(jì)為沿套筒的整個(gè)長(zhǎng) 度(高度)完全環(huán)繞套筒并提供全方位的輻照以完全固化套筒上的涂層。 完全固化通常在涂布臺(tái)和輻照臺(tái)被設(shè)置在其中一個(gè)法蘭或安裝頭處時(shí) 進(jìn)行以使得涂布套筒的表面可以完全由豎直輻照管處理。當(dāng)套筒上的涂 層完全固化后，豎直完全固化輻照管可以被打開(kāi)以釋放套筒或者用于從 豎直涂布設(shè)備上移走或者用于施加下一層涂布制劑(參見(jiàn)下文)。打開(kāi)和 關(guān)閉豎直管可以通過(guò)操作人員執(zhí)行或者也可以通過(guò)立式支柱內(nèi)的致動(dòng)器(例如可控的彈簧鉸鏈)以控制兩條協(xié)作的機(jī)器臂的方式自動(dòng)進(jìn)行。豎 直輻照管可以配備與隨涂布臺(tái) 一起移動(dòng)以部分固化所加涂布制劑層的 輻照臺(tái)內(nèi)所用類型不同的輻照源。因?yàn)椴糠止袒哪繕?biāo)是阻止涂布材料 從套筒中流失，所以輻照臺(tái)優(yōu)選地包括輻照源用于深度固化涂層。在紫
外可固化制劑的情況下，優(yōu)選地是輻照波長(zhǎng)在大約3Z0nm到400nm之間 的UVA輻照源。因?yàn)橥耆袒哪繕?biāo)是進(jìn)一步固化涂布在套筒上的制劑， 最高大約達(dá)到制劑中的功能團(tuán)的最大轉(zhuǎn)換百分比，所以豎直輻照管優(yōu)選 地包括用于深度固化和可選地表面固化涂層的輻照源。在紫外可固化制 劑的情況下，優(yōu)選地是UV照源(用于深度固化)和可選地是輻照波長(zhǎng) 在280mn以下的紫外固化源(用于表面固化)。如果用紫外弧光燈來(lái)替代 紫外LED，那么單個(gè)燈即可在一定的波長(zhǎng)范圍內(nèi)輻照，可能包括UVC(低 于約280nm)， UVB (約280nm至320nm之間)，UVA (約320mn至400nm)和 紫外可見(jiàn)光(高于約400nm)。多個(gè)輻照源，每一個(gè)都具有不同的或重合 的窄輻照譜，也可以在豎直輻照管中被組合用于提供寬光諳的紫外光輻 照用于充分固化涂層。
涂層的完全固化也可以通過(guò)增加現(xiàn)有輻照臺(tái)的輻照能力而在線實(shí) 現(xiàn)。增加輻照能力可以通過(guò)以下方法實(shí)現(xiàn)增加可利用的輻照功率(例 如增加紫外LED陣列)，增加不同類型的輻照(例如增加表面固化的UVC 輻照波長(zhǎng)用于現(xiàn)有的深度固化UVA輻照)，使用專用校準(zhǔn)光學(xué)元件用于 輸送可變的輻照強(qiáng)度作為到涂布凸鏡的豎直距離的函數(shù)(例如校準(zhǔn)光學(xué) 元件用于在接近涂布凸鏡處提供高輻照強(qiáng)度以實(shí)現(xiàn)短暫卻強(qiáng)烈的涂層 深度固化，且豎直分布的較低輻照強(qiáng)度進(jìn)一步遠(yuǎn)離涂布凸鏡，以實(shí)現(xiàn)進(jìn) 一步深度固化和表面固化涂層)，或者通過(guò)直接復(fù)制現(xiàn)有的輻照臺(tái)實(shí)現(xiàn)。
如前所述，機(jī)械連接輻照臺(tái)和涂布臺(tái)不是強(qiáng)制性的但是兩臺(tái)均以同
時(shí)是^選的。在本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例中，、可能;是優(yōu)選的是在涂布制 劑層被施加和部分固化后物理地和/或可控地將輻照臺(tái)從涂布臺(tái)斷開(kāi)并 使輻照臺(tái)將涂布套筒作為獨(dú)立單元向上和向下移動(dòng)，正如經(jīng)常需要的那 樣，以進(jìn)一步固化(可能是完全固化)所加的涂布制劑層。在添加下一層 涂布制劑層之前，輻照臺(tái)可以再次物理地和/或可控地被連接至涂布臺(tái)。 應(yīng)注意在獨(dú)立移動(dòng)輻照臺(tái)的設(shè)置中，輻照臺(tái)必須被連接至獨(dú)立托架用于 使輻照臺(tái)獨(dú)立于涂布臺(tái)而向上和向下移動(dòng)套筒。涂布臺(tái)可以隨后被掛在輻照臺(tái)的托架上并作為從動(dòng)裝置和輻照臺(tái)一起移動(dòng)(而不是與先前實(shí)施 步方式一起移動(dòng)。
預(yù)處理或后處理
上述的豎直管也可能被設(shè)計(jì)為對(duì)套筒或涂層進(jìn)行特殊的表面處理。 豎直管可以例如加入電暈設(shè)備以增強(qiáng)涂布制劑在套筒體表面上的粘性，
或者它可以包括輻照波長(zhǎng)低于280nm的紫外輻照源來(lái)減小最終涂布表面 的粘性。
LED技術(shù)
使用LED技術(shù)來(lái)輻照涂層的優(yōu)點(diǎn)是可以很容易地調(diào)節(jié)輻照強(qiáng)度并由 此調(diào)節(jié)由涂層接收的輻照能量。在一個(gè)示例中，輻照強(qiáng)度可以作為涂層 厚度或?qū)?yīng)的過(guò)程變量的函數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)(參見(jiàn)上述公式1)，例如所加涂 布制劑的粘度或涂布速度。在另 一個(gè)例子中輻照強(qiáng)度可以根據(jù)涂布制劑 或涂布制劑的組分進(jìn)行調(diào)節(jié)，例如，涂布制劑內(nèi)包含的光引發(fā)劑或感光 劑的含量。而在另一個(gè)例子中輻照強(qiáng)度可以作為輻照源和已涂布套筒外 表面之間光學(xué)距離的函數(shù)調(diào)節(jié)。例如，在圖2中每單位面積涂層接收的 輻照能量隨著套筒直徑的增加而降低。該變化可以通過(guò)調(diào)節(jié)輻照強(qiáng)度或 者LED的功率來(lái)計(jì)算和補(bǔ)償以保持單位面積涂層的輻照能量為常數(shù)。
與可選擇的輻照技術(shù)例如弧光燈源相比較，LED技術(shù)提供了覆蓋區(qū) 小、光束好以及波長(zhǎng)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。
LED技術(shù)進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)是它們的窄帶寬和獨(dú)特的光譜輸出，以及不 同光譜輸出的紫外LED組合的可能選擇。使用單波長(zhǎng)紫外輸出或組合光 i普輸出允許進(jìn)一步微調(diào)紫外固化過(guò)程和涂布化學(xué)反應(yīng)。組合光譜輸出能 夠很容易地通過(guò)提供多組LED來(lái)實(shí)現(xiàn)，每一組都包括具有不同光譜輸出 的LED,并切換一組或多組為開(kāi)或關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)所需的光譜組合。而且，由 于幾乎完全沒(méi)有任何來(lái)自這些紫外光LED的紅外輻照，就不再需要紅外 吸收過(guò)濾器，例如充水容器，這對(duì)于減少局部和不均勻受熱來(lái)說(shuō)是一個(gè) 優(yōu)點(diǎn)。
LED技術(shù)進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)是其緊湊性、低重量和目前正向高功率LED 發(fā)展的技術(shù)趨勢(shì)。激光固化
圖6中示出了根據(jù)本發(fā)明的涂布設(shè)備的一個(gè)可選實(shí)施例，其可以包 括具有激光束64的旋轉(zhuǎn)輻照臺(tái)作為旋轉(zhuǎn)的單個(gè)輻照單元。激光束64可 以由可能安裝在涂布設(shè)備立式支柱(見(jiàn)圖l)上的套筒筒芯13上面的固 定激光源60提供。為此目的，套筒通過(guò)涂布設(shè)備的底部法蘭或安裝頭 被單端安裝。激光源60可以和涂布軸10同軸安裝用于產(chǎn)生沿涂布軸10 射出的激光束64。旋轉(zhuǎn)的光路被提供用于引導(dǎo)在激光源60處射出的固 定激光束到達(dá)旋轉(zhuǎn)鏡63，以用于將激光束引導(dǎo)到套筒13的外表面上。 在圖6所示的實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)光路通過(guò)旋轉(zhuǎn)的中心鏡61沿垂直于套筒 筒芯10的方向偏轉(zhuǎn)起始激光束64,而產(chǎn)生。第一旋轉(zhuǎn)鏡62和旋轉(zhuǎn)中心 鏡61協(xié)作，平行于涂布軸10但在套筒之外偏轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)激光束642。最后， 作為旋轉(zhuǎn)輻照臺(tái)52 —部分的第二旋轉(zhuǎn)鏡63與第一旋轉(zhuǎn)鏡62協(xié)作并偏 轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)激光束643朝向涂布軸10的方向由此將激光束644以旋轉(zhuǎn)的方式 投影到套筒13外表面的涂層上。多個(gè)協(xié)作的鏡面61-62-63的同步可以 通過(guò)用連接至旋轉(zhuǎn)輻照臺(tái)52的安裝底座59上的機(jī)械框架65-66固定其 角位置而實(shí)現(xiàn)。框架65-66由此隨輻照臺(tái)52 —起旋轉(zhuǎn)。激光束64的旋 轉(zhuǎn)因此由輻照臺(tái)52的旋轉(zhuǎn)完全控制并與輻照臺(tái)52的旋轉(zhuǎn)同步。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，如圖6所示，可以安裝豎直引導(dǎo)系統(tǒng)67以 將旋轉(zhuǎn)框架部件66和其上安裝的中心鏡61以及第一旋轉(zhuǎn)鏡62保持在 獨(dú)立于涂布臺(tái)ll和輻照臺(tái)52的豎直位置和這些工作臺(tái)在涂布操作期間 的移動(dòng)的固定豎直位置。主要優(yōu)點(diǎn)是降低了涂布設(shè)備的高度。這可以用 兩種方式實(shí)現(xiàn)。如果豎直位置也就是旋轉(zhuǎn)框架部件66的高度通過(guò)例如 連接到涂布設(shè)備的立式支柱而被機(jī)械固定，那么豎直導(dǎo)向裝置67可以 由簡(jiǎn)單軸承構(gòu)成以允許涂布臺(tái)/輻照臺(tái)和框架部件66之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 可選地，如果豎直位置也就是旋轉(zhuǎn)框架部件66的高度未被機(jī)械固定， 那么豎直導(dǎo)向系統(tǒng)67優(yōu)選地由有源線性動(dòng)作系統(tǒng)(未示出)構(gòu)成用于控 制涂布臺(tái)/輻照臺(tái)和框架部件66之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以將框架元件66保持 在獨(dú)立于涂布臺(tái)/輻照臺(tái)的豎直位置的固定豎直位置。
在另一個(gè)實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)框架元件66可以被完全獨(dú)立于涂布臺(tái)/輻 照臺(tái)安裝。旋轉(zhuǎn)框架部件65和豎直導(dǎo)向系統(tǒng)67即可被省略且框架部件 66的旋轉(zhuǎn)即與輻照臺(tái)和框架部件66的旋轉(zhuǎn)同步，目的是為了保持連續(xù)的旋轉(zhuǎn)光路以將激光束64引導(dǎo)到套筒13的外表面上。這樣涂布設(shè)備即 可包括兩個(gè)同步的獨(dú)立旋轉(zhuǎn)實(shí)體。
為了避免旋轉(zhuǎn)框架部件65和用于升高和降低涂布托架的機(jī)構(gòu)相撞， 圖1中所示集成在立式支柱外圍的提升和下降機(jī)構(gòu)優(yōu)選地被封裝在旋轉(zhuǎn) 框架部件65的空間內(nèi)的線性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)所取代?？梢允褂美缭谠摲庋b 空間內(nèi)運(yùn)行的伸縮式提升系統(tǒng)。
以上公開(kāi)的本發(fā)明實(shí)施例是參照激光系統(tǒng)介紹的。但是發(fā)明構(gòu)思并 不局限于此且通常包括使用固定安裝的連接至旋轉(zhuǎn)光路的輻照源，用于 引導(dǎo)來(lái)自套筒外表面周圍的固定輻照源的輻照束，并與涂布臺(tái)的豎直動(dòng) 作同步。任何提供所需輻照類型的輻照源，只要具有足夠能量以至少部 分地固化套筒外表面上的涂層，就可以被使用。
不同的套筒尺寸
在前文中已經(jīng)提到輻照功率可以被調(diào)節(jié)作為從輻照源到套筒外表 面的光學(xué)距離的函數(shù)，這樣即可實(shí)現(xiàn)充分的固化(至少部分)或?qū)⑼繉?"凍結(jié)"到套筒的外表面上。這提高了輻照臺(tái)對(duì)不同套筒直徑的兼容性。 提供三種可選結(jié)構(gòu)(l)輻照臺(tái)結(jié)構(gòu)被固定和設(shè)計(jì)以容許不同套筒直徑 范圍內(nèi)最大的套筒直徑且輻照單元的輻照功率作為所用套筒直徑的函 數(shù)被調(diào)節(jié)；(2)輻照臺(tái)結(jié)構(gòu)是可調(diào)的并被設(shè)計(jì)用于調(diào)節(jié)輻照單元到所用 套筒直徑的徑向位置；(3)輻照臺(tái)結(jié)構(gòu)是可調(diào)的并被設(shè)計(jì)用于調(diào)節(jié)輻照 單元繞涂布軸的旋轉(zhuǎn)ii度，目的是為了保持不同套筒直徑的套筒外表面 上的單位面積所接受的輻照能量恒定。
關(guān)于涂布臺(tái)，涂布透鏡和環(huán)形密封在改變套筒直徑時(shí)都是重要因 素。繞套筒外表面的環(huán)形密封阻止了涂布制劑從涂布套圈中泄漏和向下 流動(dòng)。當(dāng)改變套筒直徑時(shí)，或者整個(gè)涂布套圈(包括環(huán)形密封)都可以被 另一個(gè)適合新的套筒直徑的涂布套圏替代，或者僅環(huán)形密封可以被替代 或調(diào)節(jié)為與新套筒直徑相配合。如果環(huán)形密封被用可變光闌實(shí)現(xiàn)，其中
孔徑可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，那么在改變套筒直徑時(shí)只要套筒直徑落在可 調(diào)節(jié)孔徑的范圍內(nèi)就不需要更換部件。如果環(huán)形密封被可移除地連接至 涂布套圏，那么可以使用具有不同的固定內(nèi)徑的密封。
優(yōu)選地涂布臺(tái)和輻照臺(tái)被設(shè)計(jì)用于支持相同的套筒直徑范圍以使 兩模塊都能夠被預(yù)先組裝為串聯(lián)件并作為能夠被輕易替換以用于在套筒直徑的不同范圍內(nèi)操作的一個(gè)裝置處理。 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和過(guò)程控制
在上述實(shí)施例中， 一個(gè)或多個(gè)輻照臺(tái)被安裝在涂布臺(tái)的頂部并作為 單個(gè)"涂布裝置"和涂布臺(tái)一起移動(dòng)。從機(jī)械觀點(diǎn)看，這樣提供的優(yōu)點(diǎn) 是僅需一個(gè)提升和下降機(jī)構(gòu)即可操作立式涂布設(shè)備，然而關(guān)于電而言， 到"涂布裝置"的所有電連接都可以通過(guò)固定的立式支柱和移動(dòng)的"涂 布裝置，，之間的單根電纜提供。
能量用量控制系統(tǒng)可以被加入"涂布裝置，，用于測(cè)量所加涂層的有 效固化速率并調(diào)節(jié)所加能量用量，旋轉(zhuǎn)速度(如果可用)和/或閉環(huán)系統(tǒng) 內(nèi)的涂布速度，目的是為了獲得所需的涂層厚度和均勻性。紅外光譜儀，
例如FTIR，可以例如被用于測(cè)量紫外光或電子束固化程度，也就是涂層 的固化速度。
然而，如果輻照臺(tái)的目的僅僅是部分地設(shè)定涂層以防止來(lái)自套筒的 涂布制劑向下流動(dòng)，那么輻照量就不再那么重要且可能就不再需要監(jiān)測(cè) 閉環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的輻照量。與開(kāi)環(huán)控制相結(jié)合的輻照臺(tái)校準(zhǔn)就足夠了。
操作 準(zhǔn)備
根據(jù)本發(fā)明的涂布設(shè)備可以被設(shè)置和準(zhǔn)備用于在沒(méi)有套筒筒芯時(shí) 的涂布操作。在那里可以使用其中一個(gè)法蘭或安裝頭用于把套筒裝到涂 布設(shè)備上以給涂布設(shè)備(也就是涂布臺(tái)+輻照臺(tái))提供主位置。法蘭或安 裝頭提供的該主位置具有相同或略小于要和法蘭或安裝頭一起使用的 套筒筒芯直徑的外徑。當(dāng)涂布部件處于其主位置時(shí)，環(huán)形套圏的環(huán)形密 封甚至在將套筒筒芯裝入涂布設(shè)備之前即可被調(diào)節(jié)為與套筒筒芯直徑 相吻合，且涂布套圏可以被無(wú)泄漏地裝入涂布制劑。這樣涂布臺(tái)即準(zhǔn)備 好用于涂布操作。
如果使用的法蘭或安裝頭具有和要涂布的套筒筒芯的直徑完全不 同的外徑，那么涂布裝置的準(zhǔn)備就不能在還沒(méi)有將套筒筒芯安裝到涂布 設(shè)備上的情況下進(jìn)行。用于涂布設(shè)備的主位置應(yīng)當(dāng)隨后由套筒自身提 供。然而，這并不是優(yōu)選情況，因?yàn)樗诿看胃鼡Q套筒筒芯時(shí)都需要另外保養(yǎng)和設(shè)置涂布套圏。 浸沒(méi)涂布
在準(zhǔn)備好涂布元件并將套筒筒芯安裝在涂布設(shè)備上以后，提升和下 降機(jī)構(gòu)把涂布裝置移動(dòng)到靠近涂布透鏡或者剛好經(jīng)過(guò)套筒筒芯末端的 開(kāi)始位置，取決于所用法蘭和安裝頭的類型。涂布過(guò)程優(yōu)選地在套筒筒 芯的上端開(kāi)始并沿向下的方向繼續(xù)直到套筒筒芯的下端，同時(shí)提升和下 降機(jī)構(gòu)向下移動(dòng)涂布裝置。在該設(shè)置中，涂布工藝與浸沒(méi)型的涂布工藝 等價(jià)。隨著涂布元件向下移動(dòng)，輻照臺(tái)隨后立即跟進(jìn)并將剛涂布的涂層 輻照用于至少部分地固化涂層，以防止所加的涂布制劑流下。如果使用 旋轉(zhuǎn)輻照臺(tái)，那么輻照臺(tái)不僅能以固定的距離跟隨涂布透鏡面，而且還
可以繞套筒筒芯旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生和涂層相同的360度旋轉(zhuǎn)。在套筒筒芯的下 端，提升和下降機(jī)構(gòu)停止涂布元件，這時(shí)涂布透鏡面接近或剛好經(jīng)過(guò)套 筒筒芯的底端，取決于所用的法蘭或安裝頭的類型。如果法蘭或安裝頭 允許端到端的涂布套筒筒芯，那么涂布元件可以被進(jìn)一步向下移動(dòng)以允 許輻照臺(tái)輻照到套筒筒芯下端的涂層。
涂層的厚度可以通過(guò)涂布裝置向下移動(dòng)的速度、涂布制劑的粘度或 成功添加涂層操作的次數(shù)進(jìn)行控制(見(jiàn)下文)。涂布過(guò)程之后，輻照臺(tái)可 以-故物理地或可控地與涂布臺(tái)脫離(如果涂布設(shè)備的設(shè)置允許這樣做的 話)并獨(dú)立于涂布臺(tái)向上和向下移動(dòng)涂布套筒以進(jìn)一步固化涂層。根據(jù) 涂層的厚度、優(yōu)選的固化水平和可以從輻照臺(tái)獲得的固化能量的類型數(shù) 量，套筒體可能需要一次或多次的上下循環(huán)?？蛇x地，在涂布臺(tái)和輻照 臺(tái)到達(dá)下法蘭或安裝頭后，可以使用立式輻照管以進(jìn)一步固化涂層同時(shí) 涂布臺(tái)和輻照臺(tái)在下法蘭或安裝頭處保持靜止。涂布過(guò)程后，涂布裝置
被留在其靠向下法蘭或上法蘭或安裝頭的位置且涂布套筒可以被移除 而無(wú)需專門保養(yǎng)涂布套圈。
涂刷器涂布
可選地，可以在涂布裝置向上移動(dòng)時(shí)添加涂層，在此情況下，涂布 機(jī)構(gòu)是涂刷器類型的涂布機(jī)構(gòu)，而不是上述涂布裝置向下移動(dòng)期間的浸 沒(méi)型涂布。涂布裝置向上移動(dòng)期間的涂層添加可能需要將輻照臺(tái)設(shè)置在 涂布臺(tái)下面并與涂布臺(tái)一起移動(dòng)以至少部分地固化涂刷器涂層。與涂布套圍的向上移動(dòng)相關(guān)聯(lián)的涂刷器型涂層，可以比與涂布套圏的向下移動(dòng) 相關(guān)聯(lián)的浸泡型涂層薄得多。可惜地是據(jù)發(fā)明人所知沒(méi)有類似于公式1 公式用于預(yù)測(cè)涂刷器型涂層的厚度。因此，每一種可選方法在具體應(yīng)用 中都有自己的優(yōu)點(diǎn)。
多次涂布
涂層設(shè)備也可以用多次涂布方式操作，其中對(duì)每一層添加的涂層都 進(jìn)行"中間，，固化。中間固化的目的是充分固定涂層以在移動(dòng)涂布臺(tái)時(shí) 避免該涂層在下一個(gè)涂布步驟期間或在與涂布套圈的環(huán)形涂刷器滑動(dòng) 接觸期間變形。中間固化優(yōu)選地不會(huì)產(chǎn)生完全固化的涂層。更具體地它 優(yōu)選地在多數(shù)涂層內(nèi)產(chǎn)生足夠固化(以避免變形)但留下未被完全固化 的涂層表面(以維持涂布制劑的下一涂層在涂布制劑的中間固化層上的 良好的粘合性質(zhì))。可以由輻照臺(tái)通過(guò)另外的上/下移動(dòng)(與涂布臺(tái)分離) 或通過(guò)如上所述的另外的豎直輻照管來(lái)提供中間固化步驟。
多次操作模式可以包括以下步驟添加第一層浸沒(méi)涂層同時(shí)向下移 動(dòng)涂布裝置并用位于涂布臺(tái)上方且隨其一起移動(dòng)的上部輻照臺(tái)至少部 分地固化首次浸泡的涂層；可選地提供中間固化步驟以進(jìn)一步固化涂層 并隨后再次向上移動(dòng)涂布裝置與先前剛涂布的涂層滑動(dòng)接觸；然后添加 第二層浸沒(méi)涂層同時(shí)向下移動(dòng)涂布裝置并用隨涂布臺(tái)一起移動(dòng)的上部 輻照臺(tái)至少部分地固化第二層浸沒(méi)涂層和可選地提供中間固化步驟等。 由于涂層套團(tuán)的環(huán)形涂刷器是被設(shè)計(jì)用于防止涂層制劑在涂層套圏和 套筒之間滑動(dòng)接觸處從涂層套圏泄漏，因此通過(guò)涂刷器型涂布在涂布裝 置向上移動(dòng)期間施加的涂層厚度通常都明顯小于在涂布裝置向下移動(dòng) 期間通過(guò)浸沒(méi)涂布方式涂布的涂層厚度。在上述的多次涂布方法中，因 為涂刷器型涂布只是對(duì)多層涂層的厚度具有邊際作用，所以涂刷器型涂 布經(jīng)常被忽視。實(shí)際上，在涂布裝置向下移動(dòng)期間有一個(gè)主要(浸沒(méi))涂 布作用而在其向上移動(dòng)期間僅有部分(涂刷器)涂布作用。因此這樣的涂 布主要是單向的。由此部分(涂刷器)涂布的中間固化部分可能不再需 要，因?yàn)樗鼘⑴c來(lái)自隨后涂布動(dòng)作的明顯較厚的后續(xù)主要(浸沒(méi))涂層合 并在一起。與浸沒(méi)涂層合并在一起的涂刷器涂層當(dāng)然是在涂布裝置向下
移動(dòng)時(shí)用上部輻照臺(tái)輻照。因此，根據(jù)本發(fā)明的多次涂布設(shè)備沒(méi)有必要主要涂布方向相關(guān)聯(lián)的單個(gè)輻照臺(tái)即可。
如前所述的涂布設(shè)備的多次操作可以被用于將均勻厚度的涂布制
劑層添加到套筒筒芯上。它可以例如被用于以下情況涂布制劑的物理 化學(xué)參數(shù)，例如粘度，或涂布設(shè)備的限制參數(shù)，例如涂布速度，會(huì)根據(jù) 公式1的預(yù)測(cè)將涂層的厚度限制在用于該應(yīng)用的功能性要求的值以下。 特別是用于苯胺印刷套筒或印刷底版，凸版成形層可能需要幾毫米的厚 度，這在單次涂布工藝中難以實(shí)現(xiàn)。
涂布設(shè)備的多次操作也可以用于添加不同涂布制劑的多層涂層。涂 層制劑可以具有不同的物理化學(xué)性質(zhì)，例如粘度，或?qū)?yīng)的涂層可以具 有不同的物化或機(jī)械性質(zhì)例如壓縮性、硬度、耐磨性、濕度等。例如對(duì) 于苯胺印刷套筒的生產(chǎn)，可能需要具有可壓縮的基層(適合于吸收例如
適合用于較長(zhǎng)時(shí)間的印刷)。如果需要可以建立完整的物化厚度曲線用 于涂布多層。如果使用多次操作用于添加不同涂布制劑的多層涂層，那 么涂布套圏可能需要被排空并裝入不同的涂布制劑。這些操作可以在涂
布臺(tái)位于其中一個(gè)法蘭或安裝頭處時(shí)進(jìn)行；法蘭或安裝頭提供密封的主
位置或用于涂布套圏的保養(yǎng)位置。這些位置也允許改變涂刷器的內(nèi)徑 (例如通過(guò)在多層涂層的總厚度增加時(shí)更換為較大內(nèi)徑)，而套筒仍然裝 在涂布設(shè)備內(nèi)或者如果需要甚至也可以更換一個(gè)完整的涂布套圏。涂布 套圏的主位置或保養(yǎng)位置可以在法蘭或安裝頭的上邊或下邊。
后處理
涂布設(shè)備的單次和多次操作可以用涂布套筒的后處理終止，例如所
添加涂層的后烘烤或例如用UVC光進(jìn)行的頂層的粘性降低處理。這些步 驟可以使用例如如上所述的具有合適的輻照源的豎直輻照管在線進(jìn)行， 或使用其它設(shè)備離線進(jìn)行。
用單件設(shè)備添加多層涂布材料涂層和提供套筒的前后處理的能力 明顯地減少了未完成套筒的操作并由此改善了涂布套筒的質(zhì)量。
靈活性
法蘭或安裝頭可能需要定期清理以去除來(lái)自端到端的涂布過(guò)程或 來(lái)自補(bǔ)充和排出涂布套圏時(shí)在法蘭或安裝頭處的涂布制劑殘留。法蘭或安裝頭上的涂布防水層可以有助于這種清理。
如果要涂布不同尺寸的套筒，可安裝不同的法蘭或安裝頭且涂布套 圈的環(huán)形密封可以更換或調(diào)節(jié)以匹配新套筒直徑。可調(diào)節(jié)環(huán)形密封的一 個(gè)例子是可調(diào)節(jié)的由重疊密封葉片構(gòu)成的可變光闌，其中光闌開(kāi)口也就 是孔如攝影中公知的那樣可以通過(guò)葉片之間的相對(duì)位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。在可 變光闌中的葉片數(shù)越多，繞套筒外表面的可變光闌密封性能越好。可調(diào) 節(jié)環(huán)形密封的另一個(gè)實(shí)施例是允許通過(guò)給管充氣或排氣來(lái)調(diào)節(jié)管內(nèi)徑 的充氣管。
兩個(gè)實(shí)施例也允許環(huán)形套筒的內(nèi)徑隨著在多次操作中用涂層材料 附加層逐步增加涂層的厚度而增加，也就是說(shuō)，環(huán)形套筒的內(nèi)徑可以在
涂布裝i與剛涂布的涂二滑動(dòng)接觸并立刻;化涂)材料之前進(jìn);亍調(diào)節(jié)
可調(diào)節(jié)的環(huán)形密封也允許這樣一種操作模式，其中涂布套圈和套管 之間在涂布裝置上移期間沒(méi)有滑動(dòng)。為了要使用這種操作模式，涂布套 圏在涂布臺(tái)被設(shè)置在上法蘭或安裝頭處和調(diào)節(jié)環(huán)形涂刷器內(nèi)徑以適合 套筒的內(nèi)徑時(shí)被裝入涂布制劑。在第一次向下的涂布操作后，當(dāng)涂布臺(tái) 處于下法蘭或安裝頭處時(shí)，涂布套圏被耗盡且環(huán)形密封圈內(nèi)徑被增大以 在環(huán)形密封和剛涂布的且中間固化的涂布材料層之間形成足夠的空間。 一旦涂布臺(tái)再次處在上法蘭或安裝頭處時(shí)，環(huán)形套筒的內(nèi)徑會(huì)縮小到適 合于已經(jīng)部分涂布的套筒增大的外徑，且涂布套圍被用相同的或不同的 涂布制劑再次填滿。重復(fù)先前的步驟直到添加了全部涂層。
按需生產(chǎn)和為套筒標(biāo)簽
由根據(jù)本發(fā)明的涂布設(shè)備提供的靈活性允許對(duì)苯胺印刷套筒坯件 的個(gè)性化設(shè)計(jì)，包括套筒尺寸、涂層的厚度、功能層設(shè)置、后處理等有 關(guān)參數(shù)。苯胺印刷套筒的坯件能夠因此被按需生產(chǎn)。在按需生產(chǎn)時(shí)，每 一個(gè)涂布套筒的說(shuō)明書和/或生產(chǎn)參數(shù)都是可追溯的是非常重要的。實(shí) 現(xiàn)這種需要的一種方法是給每個(gè)套筒加注標(biāo)簽。在印刷堪件和印刷母版
上的標(biāo)簽的特定實(shí)施例已經(jīng)在授予Du Pont de Nemours的專利 EP-A-1679549和授予Agfa公司的專利EP 0962824中>^開(kāi)。第一篇專利 文獻(xiàn)中公開(kāi)了加在印刷空白處的光致發(fā)光標(biāo)簽，而后一篇專利文獻(xiàn)中采 用了寫或雕刻在圖像區(qū)域以外的印刷底版上的鉛線。如果采用可重寫標(biāo)簽，例如RFID標(biāo)簽，該標(biāo)簽可以在涂布前被貼在 套筒筒芯上。然后可以在標(biāo)簽頂部施加涂層以使標(biāo)簽被包裹在涂層內(nèi)。 涂布后標(biāo)簽即可(重)寫。
可選地，可以通過(guò)激光標(biāo)記將2D/3D條形碼或標(biāo)簽寫入涂層內(nèi)，如 果該標(biāo)記在圖像區(qū)域以外的話。
包含在標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)包括涉及印刷坯件(未雕刻的涂布套筒)以及 印刷母版(雕刻的套筒)的項(xiàng)目。印刷坯件的數(shù)據(jù)可以是制造商身份、
客戶、層厚度、套筒尺寸、肖氏硬度(如果每一可識(shí)別層都可用)、涂布 液成份、生產(chǎn)日期、套筒筒芯型號(hào)等。印刷母版的數(shù)據(jù)可以包括工作 標(biāo)識(shí)、工作完成的時(shí)間標(biāo)記、刻印機(jī)標(biāo)識(shí)、操作者標(biāo)識(shí)、用戶自定義圖 標(biāo)例如客戶圖標(biāo)。如果標(biāo)簽是可重寫的，那么數(shù)據(jù)可以在從套筒筒芯到 印刷母版的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行時(shí)凈皮加入。
權(quán)利要求
1、一種使用可輻照固化的涂布制劑(24)涂布套筒體(13)的外表面的涂布設(shè)備，包括-在與涂布軸(10)同軸的豎直位置用于支撐所述套筒體(13)的立式支柱(1)；-涂布臺(tái)(11)，包括可以沿所述立式支柱(1)滑動(dòng)的托架(5，29)，和可安裝在所述托架(5，29)上并可與其一起移動(dòng)的環(huán)形涂布套圈(21)，所述環(huán)形涂布套圈(21)用于容納所述涂布制劑(24)和用于在所述托架(5，29)可沿所述立式支柱(1)滑動(dòng)期間將所述涂布制劑(24)層涂布到所述套筒體(13)的所述外表面上，所述環(huán)形涂布套圈(21)與所述涂布軸(10)同軸設(shè)置；其特征在于涂布設(shè)備進(jìn)一步包括可以和所述環(huán)形涂布臺(tái)(11)一起移動(dòng)的輻照臺(tái)(12，52)，用于提供輻照以至少部分地固化所述外表面上的涂布制劑(24)層。
2、 如權(quán)利要求1所述的涂布設(shè)備，其中所述輻照臺(tái)(12)包括用于 輻照所述套筒體(13)的所述外表面上的所述涂布制劑(24)層的環(huán)形輻 照源(41)。
3、 如權(quán)利要求2所述的涂布設(shè)備，其中所述輻照臺(tái)(12)進(jìn)一步包 括環(huán)形校準(zhǔn)光學(xué)元件(44)，用于將來(lái)自所述環(huán)形輻照源(41)的輻照合并 和校準(zhǔn)為用于輻照所述套筒體(13)的所述外表面上的所述涂布制劑(24) 層的輸出光束。
4、 如權(quán)利要求2或3所述的涂布設(shè)備，其中所述環(huán)形輻照源(41) 的輻照強(qiáng)度可以根據(jù)從由所述涂布制劑、所述涂布制劑(24)的所述涂層 的厚度、所述套筒體(13)的尺寸、所述套筒體(13)和所述環(huán)形輻照源(41) 之間的距離或其組合構(gòu)成的組中選出的工作參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
5、 如權(quán)利要求2至4中的任意一項(xiàng)所述的涂布設(shè)備，其中所述環(huán) 形輻照源(41)包括多個(gè)設(shè)置為環(huán)形陣列的紫外光LED。
6、 如權(quán)利要求1所述的涂布設(shè)備，其中所述輻照臺(tái)(52)包括至少一個(gè)繞所述套筒體(13)設(shè)置的輻照源(51)，和用于繞所述套筒體(13)旋 轉(zhuǎn)所述至少一個(gè)輻照源(51)以輻照所述套筒體(13)的所述外表面上的 所述涂布制劑(24)的所述涂層的旋轉(zhuǎn)裝置(56， 57， 58)。
7、 如權(quán)利要求6所述的涂布設(shè)備，其中所述輻照臺(tái)(52)包括用于 將來(lái)自所述至少一個(gè)輻照源(51)的輻照合并和校準(zhǔn)為輸出光束的至少 一個(gè)校準(zhǔn)光學(xué)元件(54)。
8、 如權(quán)利要求7所述的涂布設(shè)備，其中所述至少一個(gè)校準(zhǔn)光學(xué)元 件(54)被設(shè)置成繞所述套筒體和所述至少一個(gè)輻照源(51)—起旋轉(zhuǎn)。
9、 如權(quán)利要求6至8中的任意一項(xiàng)所述的涂布設(shè)備，其中所述至 少一個(gè)輻照源(51)的輻照強(qiáng)度，所述旋轉(zhuǎn)裝置(56， 57， 58)的旋轉(zhuǎn)速度或 所述至少一個(gè)輻照源的輻向位置可以根據(jù)從由所述涂布制劑、所述涂布 制劑(24)層的厚度、所述套筒體(13)的尺寸、所述套筒體(13)和所述至 少一個(gè)輻照源(51)之間的距離或其組合構(gòu)成的組中選出的工作參數(shù)進(jìn) 行調(diào)節(jié)。
10、 如權(quán)利要求6至9中的任意一項(xiàng)所述的涂布設(shè)備，其中所述至 少一個(gè)輻照源(51)包括紫外光LED。
11、 如權(quán)利要求1所述的涂布設(shè)備，其中所述輻照臺(tái)(52)包括用于 引導(dǎo)激光束(643)的輻照學(xué)元件(63)，平行于所述涂布軸(10)設(shè)置在所述 套筒體(13)的所述外表面上，和用于繞所述涂布軸(IO)旋轉(zhuǎn)所述激光束 (643)和所述輻照學(xué)元件(63)從而繞所述套筒體(13)的整個(gè)所述外表面 輻照所述涂布制劑(24)的所述涂層的旋轉(zhuǎn)裝置(56， 57， 58)。
12、 如權(quán)利要求11所述的涂布設(shè)備，進(jìn)一步包括與所述涂布軸(IO) 同軸安裝的用于沿所述涂布軸(IO)提供激光束(6《)的激光源(60)，和用 于將所述激光束(6《)重新定向?yàn)殡x開(kāi)所述涂布軸(10)朝向所述輻照學(xué) 元件(63)的重定向光學(xué)元件(61， 62),其中所述重定向光學(xué)元件(61， 62) 被設(shè)置成和所述輻照學(xué)元件(63)同步旋轉(zhuǎn)。
13、 如權(quán)利要求11或12所述的涂布設(shè)備，其中所述激光束(64)的 強(qiáng)度或所述旋轉(zhuǎn)裝置(56， 57， 58)的旋轉(zhuǎn)速度可以根據(jù)從由所述涂布制 劑、所述涂布制劑(24)層的厚度、所述套筒體(13)的尺寸、所述套筒體 (13)和所述輻照學(xué)元件(63)之間的距離或其組合構(gòu)成的組中選出的工 作參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
14、 如權(quán)利要求12或13中的任意一項(xiàng)所述的涂布設(shè)備，其中所述激光束(60)適合用于產(chǎn)生紫外光。
15、 如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的涂布設(shè)備，其中所述環(huán)形涂布 套圏(21)可以部分或全部更換以支撐不同尺寸的套筒體(13)。
16、 如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的涂布設(shè)備，所述環(huán)形涂布套圈 (21)具有用于在所述環(huán)形涂布套團(tuán)(21)內(nèi)保持所述涂布制劑(24)的環(huán) 形密封圍(22)，所述環(huán)形密封圈(22)具有用于和所述套筒體(13)的外徑 相配合的內(nèi)徑，其中所述環(huán)形密封圈(22)的內(nèi)徑可調(diào)節(jié)以和具有不同外 徑的套筒體(13)相配合。
17、 如權(quán)利要求16所述的涂布設(shè)備，其中所述環(huán)形密封圏(22)是 具有可調(diào)節(jié)孔的可變光闌式密封圏或者所述環(huán)形密封圏(22)是可充氣 管。
18、 如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的涂布設(shè)備，進(jìn)一步包括設(shè)置在 所述輻照臺(tái)(12)和所述環(huán)形涂布臺(tái)(ll)之間并可與其一起移動(dòng)的環(huán)形 輻照鎖，用于切斷容納在所述涂布套圏(21)內(nèi)的所述涂布制劑(24)的所 述輻照。
19、 如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的涂布設(shè)備，進(jìn)一步包括連接至 所述托架(29)并可與其一起移動(dòng)的惰性氣源施放器，用于在所述輻照臺(tái) (12)的固化區(qū)域內(nèi)形成惰性環(huán)境。
20、 如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的涂布設(shè)備，其中所述輻照臺(tái) (12，52)進(jìn)一步包括可以沿所述立式支柱(1)滑動(dòng)的獨(dú)立托架，用于沿所 述立式支柱(l)獨(dú)立地移動(dòng)所述輻照臺(tái)(12，52)由此附加地固化所述涂 布制劑(24)層。
21、 如權(quán)利要求1至20中的任意一項(xiàng)所述的涂布設(shè)備，進(jìn)一步包 括用于圍繞所述套筒體并立刻對(duì)所述涂布制劑(24)層的整個(gè)外表面提 供輻照的立式輻照管。
22、 一種使用可輻照固化的涂布制劑(24)涂布套筒體(13)外表面的 方法，包括以下步驟-將套筒體(13)支撐在與涂布軸(10)同軸的豎直位置； -提供環(huán)形涂布套圏(21)，向所述環(huán)形涂布套圏(21)提供可輻照固 化的涂布制劑(24)并沿所述套筒體(13)在與所述涂布軸(10)同軸的豎 直方向上移動(dòng)所述環(huán)形涂布套圏(21)，由此將所述涂布制劑(24)層涂布 在所述套筒體(13)的所述外表面上；其特征在于所述方法進(jìn)一步包括以下步驟提供輻照臺(tái)(12)并與所述環(huán)形涂布 套圏(21)同步地沿所述套筒體(13)在豎直方向上移動(dòng)所述輻照臺(tái)(12)，上的涂布制劑(24)的所述涂層。
23、如權(quán)利要求22所述的涂布方法，其中輻照所述涂布制劑(24)述涂布制劑(24)的所述涂層。
24、 如權(quán)利要求23所述的涂布方法，進(jìn)一步包括在輻照所述涂布 制劑(24)的所述涂層之前合并和校準(zhǔn)來(lái)自所述環(huán)形輻照源(41)的所述 環(huán)形輻照。
25、 如權(quán)利要求23或24所述的涂布方法，進(jìn)一步包括根據(jù)從由所 述涂布制劑、所述涂布制劑(24)層的厚度、所述套筒體(13)的尺寸、所 述套筒體(13)和所述環(huán)形輻照源(41)之間的距離或其組合構(gòu)成的組中 選出的工作參數(shù)調(diào)節(jié)所述環(huán)形輻照的輻照強(qiáng)度的步驟。
26、 如權(quán)利要求23至25中的任意一項(xiàng)所述的涂布方法，其中所述 環(huán)形輻照源(41)包括多個(gè)設(shè)置為環(huán)形陣列的紫外光LED。
27、 如權(quán)利要求22所述的涂布方法，其中輻照所述涂布制劑(24) 層的步驟包括繞所述套筒體(13)設(shè)置至少一個(gè)輻照源(51)，繞所述套筒 體(13)旋轉(zhuǎn)所述至少一個(gè)輻照源(51)并在用于輻照所述套筒體(13)外個(gè)輻照源(51)A供輻照。 、
28、 如權(quán)利要求27所述的涂布方法，輻照所述涂布制劑(24)層的 步驟進(jìn)一步包括在輻照所述涂布制劑層之前合并和校準(zhǔn)來(lái)自所述至少 一個(gè)輻照源(51)的所述輻照。
29、 如權(quán)利要求27或28所述的涂布方法，進(jìn)一步包括根據(jù)從由所 述涂布制劑、所述涂布制劑(24)層的厚度、所述套筒體(13)的尺寸、所 述套筒體(13)和所述至少一個(gè)輻照源(51)之間的距離或其組合構(gòu)成的 組中選出的工作參數(shù)調(diào)節(jié)所述輻照的輻照強(qiáng)度或所述旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)速度 的步驟。
30、 如權(quán)利要求27至29中的任意一項(xiàng)所述的涂布方法，其中所述 至少一個(gè)輻照源(51)包括紫外光LED。
31、 如權(quán)利要求22所述的涂布方法，其中輻照所述涂布制劑(24) 層的步驟包括提供垂直于所述涂布軸(10)和在所述套筒體(13)的所述繞所述套i體(13)的整個(gè)所i外表k輻照所述涂布制劑(24)的所述涂 層。
32、 如權(quán)利要求31所述的涂布方法，其中所述激光束(644)通過(guò)以 下方法步驟提供提供沿涂布軸(10)發(fā)出的初始激光束(64J，然后重新套筒體(13)的所述外表面上的所述涂布制劑(24)層。
33、如權(quán)利要求31至32中的任意一項(xiàng)所述的涂布方法，進(jìn)一步包 括根據(jù)從由所述涂布制劑、所述涂布制劑(24)層的厚度、所述套筒體(13)度或所述旋轉(zhuǎn)的速度的步驟。
34、 如權(quán)利要求31至33中的任意一項(xiàng)所述的涂布方法，所述激光 束(644)包括紫外光。
35、 如權(quán)利要求22至34中的任意一項(xiàng)所述的涂布方法，其中提供 環(huán)形涂布套圏(21)的步驟包括調(diào)節(jié)環(huán)形密封圈(22)的內(nèi)徑來(lái)將所述涂 布制劑(24)保持在所述環(huán)形涂布套圈(21)內(nèi)以使環(huán)形涂布套圈(21)適 合與具有不同外徑的套筒體(13)相配合。
36、 如權(quán)利要求35所述的涂布方法，其中調(diào)節(jié)所述環(huán)形密封圈U2) 的內(nèi)徑包括調(diào)節(jié)可變光闌的孔或調(diào)節(jié)管的充氣程度。
37、 如權(quán)利要求22至36中的任意一項(xiàng)所述的涂布方法，進(jìn)一步包 括以下步驟在所述輻照臺(tái)(12)和所述環(huán)形涂布套圈(n)之間設(shè)置環(huán)形 輻照鎖，并與所述環(huán)形涂布套圈(21)同步地移動(dòng)所述環(huán)形輻照鎖，由此 切斷容納在所述環(huán)形涂布套圈(21)內(nèi)的所述涂布制劑(24)的來(lái)自所述 輻照臺(tái)(12)的所述輻照。
38、 如權(quán)利要求22至37中的任意一項(xiàng)所述的涂布方法，進(jìn)一步包 括在所述輻照臺(tái)(12)的固化區(qū)域內(nèi)加入惰性氣體的步驟。
39、 如權(quán)利要求22至38中的任意一項(xiàng)所述的涂布方法，其中的涂 布制劑(24)是一種可紫外光固化的制劑。
40、 如權(quán)利要求22至39中的任意一項(xiàng)所述的涂布方法，進(jìn)一步包 括重復(fù)以下步驟沿所述套筒體(13)在豎直方向上移動(dòng)所述環(huán)形涂布套圏(21)和與所述環(huán)形涂布套圈(21)同步地移動(dòng)所述輻照臺(tái)(12),同時(shí)多 次輻照由所述涂布套圏(21)涂布的所述涂布制劑(24)的所述涂層以在層。
41、 如權(quán)利要求40所述的涂布方法，其中所述多層涂層中的至少 兩層是用不同的涂布制劑涂布的。
42、 如權(quán)利要求40或41中的任意一項(xiàng)所述的涂布方法，進(jìn)一步包 括步驟在沿所述套筒體(13)在豎直方向上移動(dòng)所述環(huán)形涂布套圈(21) 和與所述環(huán)形涂布套圏(21)同步地移動(dòng)所述輻照臺(tái)(12)同時(shí)輻照由所 述涂布套圍(21)涂布的所述涂布制劑(24)的所述涂層的兩個(gè)連續(xù)步驟 之間附加地輻照所述涂布制劑(24)的所述涂層。
43、 如權(quán)利要求42所述的涂布方法，其中附加地輻照所述涂布制 劑(24)的所述涂層的步驟包括沿所述立式支柱(l)單獨(dú)地移動(dòng)所述輻照 臺(tái)(12， 52)同時(shí)附加地固化所述涂布制劑(24)的所述涂層。
44、 如權(quán)利要求42所述的涂布方法，其中附加地輻照所述涂布制 劑(24)的所述涂層的步驟包括由豎直輻照管圍繞所述涂布制劑(24)的 所述涂層的整個(gè)外表面并輻照所述涂層的所述整個(gè)外表面。
45、 如權(quán)利要求22至44中的任意一項(xiàng)所述的涂布方法，進(jìn)一步包 括步驟在從所述豎直位置移除所述套筒體(13)之前充分固化在所述套 筒體(13)的所述外表面上的所述一層或多層涂層。
46、 一種用如權(quán)利要求22至45中的任意一項(xiàng)所述的方法生產(chǎn)的套 筒，其中所述套筒包括含有套筒具體生產(chǎn)信息的標(biāo)簽。
全文摘要
一種使用涂布制劑(24)涂布套筒體(13)外表面的涂布設(shè)備。該涂布設(shè)備包括在與涂布軸(10)同軸的豎直位置用于支撐套筒體(13)的立式支柱(1)；可以沿立式支柱(1)滑動(dòng)的托架(5，29)；和連接至托架(5，29)并可與其一起移動(dòng)的環(huán)形涂布臺(tái)(11)，用于容納涂布制劑(24)和用于在托架(5，29)沿立式支柱(1)滑動(dòng)期間將涂布制劑(24)層涂布到套筒體(13)的外表面上。涂布設(shè)備的特征在于具有可以和環(huán)形涂布臺(tái)(11)一起移動(dòng)的輻照臺(tái)(12，52)，用于提供輻照以至少部分地固化外表面上的涂布制劑(24)層以防止涂布制劑(24)的流失。
文檔編號(hào)B41N1/16GK101516528SQ200780034607
公開(kāi)日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2007年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月18日
發(fā)明者B·弗霍斯特, E·達(dá)姆斯, H·范登懷恩加爾特, J·杜普雷茨, L·利恩德斯, L·范梅爾, W·穆斯 申請(qǐng)人:愛(ài)克發(fā)印藝公司