Rodillo de impresión recubierto y método para el mismo.

Un rodillo de impresión (10) que tiene extremos opuestos y una superficie de impresión generalmente cilíndrica,

en el que una pluralidad de receptáculos (20) para tinta empotrados están formados en la superficie de impresión yen el que una película fina (22) basada en carbono que tiene una microestructura amorfa está dispuesta sobre lasuperficie de impresión, y que está caracterizado porque la película fina define esquinas cuadradas puntiagudas enlas intersecciones de los receptáculos para tinta con la superficie de impresión.

Rodillo de impresión recubierto y método para el mismo

Antecedentes de la invención La presente invención se refiere en general a recubrimientos contra el desgaste y tratamientos de superficies y a su fabricación y, más particularmente, a un método para aplicar el tratamiento contra el desgaste a rodillos de impresión.

Los procesos de impresión se llevan a cabo a menudo usando “rodillos de impresión” cilíndricos. Estos son rodillos metálicos con receptáculos para tinta formados en los mismos y se usan para procesos tales como transferencia de una imagen de tinta directamente a un sustrato o transferencia de un medio fluido (por ejemplo tinta, barniz) de una etapa de un proceso de impresión a otra (por ejemplo como un “rodillo dosificador”) mediante receptáculos de transferencia.

Los rodillos de impresión y los rodillos dosificadores son objeto de desgaste mecánico y del ataque de sustancias extrañas, la humedad y productos químicos. Todos estos peligros reducen la vida útil del rodillo de impresión.

Breve sumario de la invención En consecuencia, es un objeto de la invención proporcionar un rodillo de impresión muy duradero.

Otro objeto es proporcionar un método para recubrir un rodillo de impresión.

Otro objeto más de la invención es proporcionar un método para formar receptáculos para tinta en un rodillo de impresión recubierto.

La presente invención, que según un primer aspecto proporciona un rodillo de impresión que tiene extremos opuestos y una superficie de impresión generalmente cilíndrica, en el que están formados en la superficie de impresión una pluralidad de receptáculos para tinta empotrados y en el que está dispuesta una película fina basada en carbono que tiene una microestructura amoría sobre la superficie de impresión y que está caracterizado porque la película fina define esquinas cuadradas puntiagudas en las intersecciones del receptáculo para tinta con la superficie de impresión, aborda estos y otros objetos.

Según otro aspecto de la invención, se proporciona un método para fabricar un rodillo de impresión que tiene extremos opuestos y una superficie de impresión generalmente cilíndrica, en el que están formados en la superficie de impresión una pluralidad de receptáculos para tinta empotrados, comprendiendo el método aplicar una película fina basada en carbono que tiene una microestructura amoría a la superficie de impresión y que está caracterizado porque la película fina define esquinas cuadradas puntiagudas en las intersecciones de los receptáculos para tinta con la superficie de impresión. Los rodillos que tienen las características del preámbulo de las reivindicaciones 1 y 8 se conocen por el documento US 2002/0073860

Breve descripción de las figuras 45 La invención puede entenderse mejor con referencia a la descripción siguiente tomada conjuntamente con las figuras dibujadas adjuntas, en las que:

La figura 1 es una vista en perspectiva esquemática de un rodillo de impresión recubierto según la presente 50 invención;

La figura 2 es una vista desde el extremo del rodillo de impresión de la figura 1;

La figura 3 es una vista en sección transversal aumentada de una porción del rodillo de impresión de la figura 2;

La figura 4 es una vista en sección transversal esquemática de un aparato de recubrimiento para su uso con la presente invención.

La figura 5 es una vista en sección transversal aumentada de una porción de un rodillo de impresión alternativo con 60 una película fina aplicada al mismo;

La figura 6 es una vista del rodillo de impresión de la figura después del fresado del mismo; y

La figura 7 es una vista del rodillo de impresión de la figura 6 con una película fina adicional aplicada al mismo. 65

Descripción detallada de la invención Con referencia a los dibujos en los que números de referencia idénticos denotan los mismos elementos a lo largo de las diversas vistas, las figuras 1 - 3 representan un rodillo de impresión 10 ejemplar construido según la presente 5 invención. Tal como se usa en el presente documento, la expresión “rodillo de impresión” se usa para referirse, en general, a cualquier componente de maquinaria de impresión similar a un rodillo usado para retener, transferir, dosificar o aplicar tinta, barniz u otros fluidos. El rodillo de impresión 10 es generalmente cilíndrico y tiene extremos opuestos con ejes de montaje u otros medios de fijación 12. En un ejemplo ilustrado, el rodillo de impresión 10 tiene un núcleo 14 con una capa de revestimiento 16 relativamente fina dispuesta sobre el mismo. La capa de 10 revestimiento 16 puede ser metálica, por ejemplo una aleación de acero o cobre y puede aplicarse mediante un proceso de plaqueado. También pueden usarse otros materiales tales como cerámicas, plásticos, polímeros, elastómeros o resinas para la capa de revestimiento 16. El rodillo de impresión 10 también podría ser de construcción sólida, por ejemplo de acero, aluminio o aleación de cobre, sin la capa de revestimiento 16. En un tipo conocido de construcción, denominada "Anilox", el núcleo 14 es un material tal como acero o aluminio y la capa de revestimiento 16 es un material cerámico o cerámico-metálico.

El rollo de impresión tiene una superficie de impresión 18 que posee una pluralidad de receptáculos 20 (o celdas) para tinta formados en el mismo de un modo conocido, por ejemplo usando grabado mecánico, grabado con láser o fresado químico. En operación, estos receptáculos 20 para tinta reciben tinta de un sumidero o rodillo de suministro y después transfieren la tinta a un rodillo de impresión posterior, placa de impresión o directamente al sustrato que se desea imprimir. Por lo tanto, los receptáculos 20 para tinta podrían tener la forma de una imagen seleccionada o podrían ser simplemente depósitos de una forma arbitraria.

La totalidad de la superficie de impresión 18 del rodillo de impresión 10 y el interior de cada receptáculo 20 para tinta poseen un recubrimiento 22, denominado en el presente documento “película fina”, de un material de recubrimiento basado en carbono depositado sobre los mismos. Este material tiene una microestructura amoría y muestra una capacidad de flexión de aproximadamente el 35 % o mejor. Esto posibilita que la película fina 22 resista una vibración significativa sin agrietarse o desprenderse del sustrato. Dichas películas finas pueden obtenerse de Performance Roll Processing LLC, Gastonia, NC, 28054. En el ejemplo ilustrado, la película fina 22 tiene un espesor

"t" de aproximadamente 2 μm (0, 08 mil) a aproximadamente 6 μm (0, 24 mil) y más específicamente de aproximadamente 2 μm (0, 08 mil) a aproximadamente 3 μm (0, 12 mil) .

La figura 4 ilustra un aparato de recubrimiento 24 ejemplar para aplicar la película fina 22 al rodillo de impresión 10. el aparato de recubrimiento 24 es un aparato de deposición química en fase vapor asistida por plasma (PACVD) de un tipo conocido. Incluye una cámara de procesamiento 26 que recibe la pieza de trabajo, una fuente de gas hidrocarburo 28, un generador de campo RF 30 de un tipo conocido y una bomba de vacío 32.

Antes del recubrimiento, la superficie de impresión 18 del rodillo de impresión 10 debe someterse a tratamiento criogénico de un modo conocido. Este debe producir una estructura de sustrato deseable para la película fina 22.

El proceso de recubrimiento se realiza como sigue. El rodillo de impresión 10 sin recubrir se dispone en la cámara de procesamiento 26.

Después, el rodillo de impresión 10 se limpia de un modo conocido (por ejemplo, usando limpieza por plasma) para 45 eliminar cualquier material extraño o contaminantes de la superficie del mismo. Los ejes 12 pueden taparse para evitar la acumulación de recubrimiento sobre los mismos. Después se deposita la película fina 22 sobre todo el exterior del rodillo de impresión 10 y en los receptáculos 20 para tinta usando un proceso de deposición tal como un proceso de deposición química en fase vapor asistida por plasma (PACVD) . Los campos RF que generan el plasma se manipulan especialmente de modo que el material de película fina se deposite “alrededor de la esquina” entre la 50 superficie del rodillo de impresión 10 y los receptáculos 20 para tinta. Es decir, el proceso de recubrimiento no requiere una línea de visión directa a los receptáculos 20 para lograr una aplicación satisfactoria de la película fina en los mismos.

Una vez se ha completado el ciclo de recubrimiento, el rodillo de impresión 10 se retira de la cámara de 55 procesamiento 26.

Se espera que un rodillo... [Seguir leyendo]

1. Un rodillo de impresión (10) que tiene extremos opuestos y una superficie de impresión generalmente cilíndrica, en el que una pluralidad de receptáculos (20) para tinta empotrados están formados en la superficie de impresión y

en el que una película fina (22) basada en carbono que tiene una microestructura amoría está dispuesta sobre la superficie de impresión, y que está caracterizado porque la película fina define esquinas cuadradas puntiagudas en las intersecciones de los receptáculos para tinta con la superficie de impresión.

2. El rodillo de impresión de la reivindicación 1 que además comprende un núcleo (14) generalmente cilíndrico 10 cubierto con una capa de revestimiento (16) que define la superficie de impresión.

3. El rodillo de impresión de la reivindicación 2 en el que:

(a) el núcleo está seleccionado del grupo que consiste en acero, aluminio o aleaciones de los mismos, y 15

(b) la capa de revestimiento está seleccionada del grupo que consiste en materiales cerámicos y cerámico-metálicos y mezclas de los mismos.

4. El rodillo de impresión de cualquiera de las reivindicaciones anteriores que además comprende una capa de 20 cromo (117) dispuesta sobre la superficie de impresión por debajo de la película fina.

5. El rodillo de impresión de cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la película fina (22) cubre sustancialmente toda la superficie de impresión y los receptáculos para tinta.

6. El rodillo de impresión de cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la película fina cubre sustancialmente toda la superficie de impresión y no cubre sustancialmente los receptáculos para tinta.

7. El rodillo de impresión de la reivindicación 6 que además incluye una capa adicional de película fina que cubre la primera película fina y los receptáculos para tinta. 30

8. Un método para fabricar un rodillo de impresión que tiene extremos opuestos y una superficie de impresión generalmente cilíndrica, en el que están formados en la superficie de impresión una pluralidad de receptáculos para tinta empotrados, comprendiendo el método aplicar una película fina basada en carbono que tiene una microestructura amoría a la superficie de impresión y que está caracterizado porque la película fina define esquinas cuadradas puntiagudas en las intersecciones de los receptáculos para tinta con la superficie de impresión.

9. El método de la reivindicación 8 en el que la película fina se aplica usando un proceso de deposición química en fase vapor asistida por plasma.

10. El método de la reivindicación 8 o 9 que además comprende formar la pluralidad de receptáculos para tinta empotrados en la superficie de impresión antes de aplicar la película fina a la superficie de impresión, de modo que la película fina cubra la superficie de impresión y sustancialmente todos los receptáculos para tinta.

11. El método de la reivindicación 8 o 9 que además comprende formar la pluralidad de receptáculos para tinta 45 empotrados en la superficie de impresión después de la aplicación de la película fina a la superficie de impresión.

12. El método de la reivindicación 11 que además incluye una capa adicional de película fina sobre la primera película fina después de formar los receptáculos para tinta.

13. El rodillo de impresión de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 o el método de cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, en el que la película fina aplicada tiene una capacidad de flexión de al menos el 35 %.

14. El rodillo de impresión de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 o el método de cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, en el que la película fina se aplica con un espesor de 2 μm a 6 μm. 55

15. El rodillo de impresión de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 o el método de cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, en el que la película fina se aplica con un espesor de 2 μm a 3 μm.