彩印印刷装置及印刷方法

摘要

本发明公开一种彩印印刷装置及印刷方法，属于纸张印刷技术领域，本发明的装置包括：放卷单元，用于放卷承印物，收卷单元，用于收卷放卷单元放卷的承印物，放卷单元至收卷单元之间以此设有印刷单元、烘干单元和平整单元，烘干单元包括烘干箱，烘干箱内壁上设有烘干灯，烘干箱底面开口设置且承印物经过烘干箱底面，烘干箱一侧的承印物进入端设有延伸板，延伸板上设有对承印物照射的照射箱和朝向承印物传送方向输入阻燃气体的输气管。本发明采用机械自动化控制，设备印刷速度自动调节，通过多级烘干的方式解决现有纸张印刷因烘干问题导致褶皱的问题的出现。

说明书

技术领域

本发明属于纸张印刷技术领域，具体涉及一种彩印印刷装置及印刷方法。

背景技术

印刷是将文字、图画、照片、防伪等原稿经制版、施墨、加压等工序，使油墨转移到纸张、织品、塑料品、皮革等材料表面上，批量复制原稿内容的技术。印刷是把经审核批准的印刷版，通过印刷机械及专用油墨转印到承印物的过程。

对于纸张印刷来说时常出现印刷得到的纸张出现褶皱问题，褶皱的纸张影响纸张的正常使用及美观，纸张的褶皱往往是因为纸张在印刷后纸张表面墨水不均匀造成纸张褶皱的情况出现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种彩印印刷装置及印刷方法，采用机械自动化控制，设备印刷速度自动调节，通过多级烘干的方式解决现有纸张印刷因烘干问题导致褶皱的问题的出现。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：彩印印刷装置，包括：

放卷单元，用于放卷承印物，

收卷单元，用于收卷放卷单元放卷的承印物，放卷单元至收卷单元之间以此设有印刷单元、烘干单元和平整单元，

其中，烘干单元包括烘干箱，烘干箱内壁上设有烘干灯，烘干箱底面开口设置且承印物经过烘干箱底面，烘干箱一侧的承印物进入端设有延伸板，延伸板上设有对承印物照射的照射箱和朝向承印物传送方向输入阻燃气体的输气管。

本发明利用放卷单元和收卷单元可实现对大批量的承印物进行印刷工作，相比较于传统的纸张印刷来说采用机械式控制印刷的方式，有效提高印刷效率和质量，并且本发明的烘干单元在承印物进入烘干箱之前对纸张进行照射操作，即对纸张进行了初步烘干工作，利用照射箱内对纸张所照射的初步引起纸张表面的墨水中的一部分水分蒸发掉，特别是提高对于纸张表面某处墨水量较多的地方水分蒸发，使纸张表面墨水在进入干燥箱之后的干燥程度得以均匀化，实现纸张伸缩一致的目的，以此解决现有技术中直接对纸张烘干导致纸张表面墨水干燥程度不一致使纸张烘干后出现褶皱的问题，同时采用多级干燥的方式可有效降低制造在干燥过程中的受温高度，避免纸张在烘干过程中出现燃烧的情况，且通过输气管对烘干区域内输入阻燃气体来预防纸张烘干过程中可能出现的燃气情况，保证制造表面质量和设备安全。所输入的阻燃气体为惰性气体，优选为氮气或二氧化碳。

优选的，烘干箱底部设有位置对应的隔尘箱，隔尘箱内设有用于承印物传送的第五传送辊。在烘干箱底部设置多个第五传送辊，用于保证承印物在经过烘干单元的传动平稳性，同时保持对承印物的张紧，避免承印物放置不平导致的纸张褶皱的情况出现，并且在烘干箱底部设置隔尘箱的方式来避免灰尘与第五传送辊粘附，间接粘附到承印物表面降低纸张表面质量的降低。

优选的，烘干箱上设有第一气泵，第一气泵具有置于烘干箱外的出气管和置于烘干箱内的抽气管。承印物在烘干箱内进行烘干过程中，承印物表面的墨水及其他水体吸热由液态转化为气态，为防止气态的水蒸气在烘干箱内停留于承印物发生二次接触，通过设置第一气泵来快速抽取烘干箱内的气体向外排出，具体的，通过设置在烘干箱内的抽气管抽取烘干箱内的水蒸气，抽气管与烘干箱顶面平行设置，这样可抽取聚集在烘干箱内顶部的水蒸气，避免将抽取口朝向承印物造成水墨糊化等情况出现，所抽取的气体由第一气泵的出气管排出，通过控制第一气泵的工作时间及输出功率还可控制烘干箱内的温度。

优选的，烘干灯附近设有具有弧形反光面的反光体，通过设置反光体来控制烘干灯的照射区域，使光线集中照射于承印物表面，保证承印物表面受热干燥均匀度，保持纸张伸缩一致，光照集中的方式还可降低烘干所用的能耗，降低设备能耗，起到节能效果。

优选的，照射箱包括照射箱体，照射箱体内设有照射灯，照射灯的照射光线依次穿透设于照射箱体内的第一透镜、第二透镜、和第三透镜照射至承印物上，第二透镜和第三透镜贴合设置，照射灯的照射光路与水平垂直面的夹角α为36°～50°。利用照射箱内的照射灯对纸张进行照射，通过第一透镜、第二透镜、和第三透镜依次对照射灯的照射光线区域放大来扩大照射灯的照射范围，照射灯对承印物表面照射过程中可实现承印物表面墨水量较多处水分预先蒸发，使进入烘干箱内的承印物表面各处油膜受热蒸发量均匀化，以此保证其在受热释放水分收缩变短一致，即纸张伸缩率一致的目的实现，通过将第二透镜和第三透镜贴合设置缩短量透镜的间距来扩大透镜的放大倍数，扩大照射灯照射范围，同时设置α的角度来实现，照射灯的照射光线可在承印物和延伸板底面之间经过多次折射提高照射灯与承印物表面的照射次数。

优选的，印刷单元包括第一传送辊和印刷辊，第一传送辊和印刷辊之间存在供承印物经过的间隙，印刷辊配合设有提供油墨的油墨辊，印刷单元还包括对承印物依次张紧并传递的第二传送辊、第三传送辊和第四传送辊。利用第一传送辊和印刷辊的配合来实现对承印物的印刷工作，由油膜辊对印刷辊提供印刷所用的油膜，通过设置第二传送辊、第三传送辊和第四传送辊对印刷前的承印物进行传递和张紧处理来提高承印物表面平整性，防止所打印的承印物表面因不平整的原因出现褶皱的现象。

优选的，第二传送辊、第三传送辊和第四传送辊用于对经过第一传送辊和印刷辊的承印物张紧和传递，第二传送辊水平高度位置高于第一传送辊，第三传送辊水平高度位置低于第一传送辊，第四传送辊水平高度位置与第一传送辊水平高度位置相等。将第四传送辊和第一传送辊的水平高度位置设置在同一高度位置用于保证印刷单元所印刷完成传送的承印物水平高度位置与放卷单元所放卷出的承印物水平高度一致，而通过设置第二传送辊和第三传送辊的高度位置来对承印物起到一个张紧和平整的作用，避免承印物表面褶皱的出现，保证印刷高质量。

优选的，平整单元包括设于可反复升降对承应物平整的平整块，平整块下方设有承压块，承压块和平整块之间的间隙供承印物通过，平整块通过连接绳体与液压缸连接实现反复升降。连接绳体经过两平行设置的第一滚轮和第二滚轮。利用具有一定重量的平整块反复下压的方式对承印物表面压实、压平，提高承印物表面质量，平整块与承印物接触面的表面粗糙度应在Ra0.1以下，用于保证承印物表面经平整单元平整的质量。

优选的，平整单元与收卷单元之间设有用于对承印物表面进行拍照检测的CCD相机。通过CCD相机对承印物表面进行拍照处理，CCD相机将拍摄图片数据反馈数据处理设备进行图像识别，识别承印物表面是否有褶皱，并记录承印物表面褶皱出现次数以便于对设备进行参数调整来消除承印物在印刷过程中出现的褶皱现象。

优选的，收卷单元一侧设有对承印物吹干的第二烘干箱。第二烘干箱通过连接管体与第二气泵连接，第二烘干箱具有一“U”形内腔室，第二烘干箱的出气方向与收卷单元收卷方向相反。承印物经烘干单元和平整单元处理后表面相对温度高于室内温度，对承印物的纸张收缩率具有影响，通过第二烘干箱对承印物表面进行冷风吹气处理的方式对承印物表面降温使其表现温度相对室内温度一致，降低纸张在后期存放过程中的收缩率变化。具体的通过第二气泵抽取空气经过连接管体将空气输入第二烘干箱，空气在U形腔室内可分流至两端，分别出气对承印物表面散热处理，这样可实现对承印物表面多处、多面积进行散热处理。

彩印印刷方法，步骤如下：

对承印物进行印刷操作，印刷前承印物经多级传送辊张紧铺平；

向烘干区域内输入阻燃气体，利用灯光对印刷后的承印物表面照射初步烘干；

经烘干箱对承印物进行烘干，烘干过程中利用第一气泵抽出烘干箱内气体；

对烘干后的承印物表面平整处理。

本发明通过在承印物进入烘干箱之前对纸张进行照射操作，对纸张进行了初步烘干工作，利用照射箱内对纸张所照射的初步引起纸张表面的墨水中的一部分水分蒸发掉，使纸张表面墨水在进入干燥箱之后的干燥程度得以均匀化，实现纸张伸缩一致的目的。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明利用放卷单元和收卷单元可实现对大批量的承印物进行印刷工作，相比较于传统的纸张印刷来说采用机械式控制印刷的方式，有效提高印刷效率和质量，并且本发明的烘干单元在承印物进入烘干箱之前对纸张进行照射操作，即对纸张进行了初步烘干工作，利用照射箱内对纸张所照射的初步引起纸张表面的墨水中的一部分水分蒸发掉，特别是提高对于纸张表面某处墨水量较多的地方水分蒸发，使纸张表面墨水在进入干燥箱之后的干燥程度得以均匀化，实现纸张伸缩一致的目的，以此解决现有技术中直接对纸张烘干导致纸张表面墨水干燥程度不一致使纸张烘干后出现褶皱的问题，同时采用多级干燥的方式可有效降低制造在干燥过程中的受温高度，避免纸张在烘干过程中出现燃烧的情况，且通过输气管对烘干区域内输入阻燃气体来预防纸张烘干过程中可能出现的燃气情况，保证制造表面质量和设备安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的彩印印刷装置示意图；

图2是印刷单元示意图；

图3是平整单元示意图；

图4是烘干单元示意图；

图5是照射箱内部示意图；

图6是第一气泵结构示意图；

图7是实施例2彩印印刷装置另一技术方案示意图；

图8是实施例2中彩印印刷装置的第二烘干箱内部示意图；

图9是实施例3中实验组和对照组的白卡纸伸缩率和烘干温度关系示意图。附图标记说明：10-放卷单元；20-印刷单元；21-第一传送辊；22-印刷辊；23-油墨辊；24-第二传送辊；25-第三传送辊；26-第四传送辊；30-烘干单元；31-烘干箱；32-延伸板；33-第五传送辊；34-隔尘箱；35-烘干灯；36-反光体；37-输气管；38-第一气泵；381-出气管；382-抽气管；40-平整单元；41-平整块；42-承压块；43-第一滚轮；44-连接绳体；45-第二滚轮；46-液压缸；50-承印物；51-CCD相机；60-收卷单元；70-照射箱；71-照射箱体；72-照射灯；73-第一透镜；74-第二透镜；75-第三透镜；80-第二烘干箱；81-内腔室；90-第二气泵；91-连接管体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

参见图1-6所示，彩印印刷装置，包括：

放卷单元10，用于放卷承印物50，

收卷单元60，用于收卷放卷单元10放卷的承印物，放卷单元10至收卷单元60之间以此设有印刷单元20、烘干单元30和平整单元40，

其中，烘干单元30包括烘干箱31，烘干箱31内壁上设有烘干灯36，烘干箱31底面开口设置且承印物50经过烘干箱31底面，烘干箱30一侧的承印物50进入端设有延伸板32，延伸板32上设有对承印物50照射的照射箱70和朝向承印物传送方向输入阻燃气体的输气管37。

本发明利用放卷单元10和收卷单元60可实现对大批量的承印物50进行印刷工作，相比较于传统的纸张印刷来说采用机械式控制印刷的方式，有效提高印刷效率和质量，并且本发明的烘干单元30在承印物50进入烘干箱31之前对纸张进行照射操作，即对纸张进行了初步烘干工作，利用照射箱70内对纸张所照射的初步引起纸张表面的墨水中的一部分水分蒸发掉，特别是提高对于纸张表面某处墨水量较多的地方水分蒸发，使纸张表面墨水在进入干燥箱31之后的干燥程度得以均匀化，实现纸张伸缩一致的目的，以此解决现有技术中直接对纸张烘干导致纸张表面墨水干燥程度不一致使纸张烘干后出现褶皱的问题，同时采用多级干燥的方式可有效降低制造在干燥过程中的受温高度，避免纸张在烘干过程中出现燃烧的情况，且通过输气管37对烘干区域内输入阻燃气体来预防纸张烘干过程中可能出现的燃气情况，保证制造表面质量和设备安全。所输入的阻燃气体为惰性气体，优选为氮气或二氧化碳。

烘干箱31底部设有位置对应的隔尘箱34，隔尘箱34内设有用于承印物50传送的第五传送辊33。在烘干箱31底部设置多个第五传送辊33，用于保证承印物50在经过烘干单元30的传动平稳性，同时保持对承印物50的张紧，避免承印物50放置不平导致的纸张褶皱的情况出现，并且在烘干箱31底部设置隔尘箱34的方式来避免灰尘与第五传送辊33粘附，间接粘附到承印物50表面降低纸张表面质量的降低。

烘干箱31上设有第一气泵38，第一气泵38具有置于烘干箱31外的出气管381和置于烘干箱31内的抽气管382。承印物50在烘干箱31内进行烘干过程中，承印物50表面的墨水及其他水体吸热由液态转化为气态，为防止气态的水蒸气在烘干箱31内停留于承印物50发生二次接触，通过设置第一气泵38来快速抽取烘干箱31内的气体向外排出，具体的，通过设置在烘干箱31内的抽气管382抽取烘干箱31内的水蒸气，抽气管382与烘干箱31顶面平行设置，这样可抽取聚集在烘干箱31内顶部的水蒸气，避免将抽取口朝向承印物50造成水墨糊化等情况出现，所抽取的气体由第一气泵38的出气管381排出，通过控制第一气泵38的工作时间及输出功率还可控制烘干箱31内的温度。

烘干灯35附近设有具有弧形反光面的反光体36，通过设置反光体36来控制烘干灯35的照射区域，使光线集中照射于承印物50表面，保证承印物50表面受热干燥均匀度，保持纸张伸缩一致，光照集中的方式还可降低烘干所用的能耗，降低设备能耗，起到节能效果。

照射箱70包括照射箱体71，照射箱体71内设有照射灯72，照射灯72的照射光线依次穿透设于照射箱体71内的第一透镜73、第二透镜74、和第三透镜75照射至承印物50上，第二透镜74和第三透镜75贴合设置，照射灯72的照射光路与水平垂直面的夹角α为42°。利用照射箱70内的照射灯72对纸张进行照射，通过第一透镜73、第二透镜74、和第三透镜75依次对照射灯72的照射光线区域放大来扩大照射灯72的照射范围，照射灯72对承印物50表面照射过程中可实现承印物50表面墨水量较多处水分预先蒸发，使进入烘干箱31内的承印物50表面各处油膜受热蒸发量均匀化，以此保证其在受热释放水分收缩变短一致，即伸缩率一致的目的实现，通过将第二透镜74和第三透镜75贴合设置缩短量透镜的间距来扩大透镜的放大倍数，扩大照射灯72照射范围，同时设置α的角度来实现，照射灯72的照射光线可在承印物50和延伸板32底面之间经过多次折射提高照射灯72与承印物50表面的照射次数。

印刷单元20包括第一传送辊21和印刷辊22，第一传送辊21和印刷辊22之间存在供承印物50经过的间隙，印刷辊22配合设有提供油墨的油墨辊23，印刷单元20还包括对承印物依次张紧并传递的第二传送辊24、第三传送辊25和第四传送辊26。利用第一传送辊21和印刷辊22的配合来实现对承印物50的印刷工作，由油膜辊23对印刷辊22提供印刷所用的油膜，通过设置第二传送辊24、第三传送辊25和第四传送辊26对印刷前的承印物50进行传递和张紧处理来提高承印物表面平整性，防止所打印的承印物50表面因不平整的原因出现褶皱的现象。

第二传送辊24、第三传送辊25和第四传送辊26用于对经过第一传送辊21和印刷辊22的承印物50张紧和传递，第二传送辊24水平高度位置高于第一传送辊21，第三传送辊25水平高度位置低于第一传送辊21，第四传送辊26水平高度位置与第一传送辊21水平高度位置相等。将第四传送辊26和第一传送辊21的水平高度位置设置在同一高度位置用于保证印刷单元20所印刷完成传送的承印物50水平高度位置与放卷单元10所放卷出的承印物50水平高度一致，而通过设置第二传送辊24和第三传送辊25的高度位置来对承印物50起到一个张紧和平整的作用，避免承印物50表面褶皱的出现，保证印刷高质量。

平整单元40包括设于可反复升降对承应物50平整的平整块41，平整块41下方设有承压块42，承压块42和平整块41之间的间隙供承印物41通过，平整块41通过连接绳体与液压缸46连接实现反复升降。连接绳体46经过两平行设置的第一滚轮43和第二滚轮45。利用具有一定重量的平整块41反复下压的方式对承印物50表面压实、压平，提高承印物50表面质量，平整块41与承印物50接触面的表面粗糙度应在Ra0.1以下，用于保证承印物50表面经平整单元40平整的质量。

平整单元40与收卷单元60之间设有用于对承印物50表面进行拍照检测的CCD相机51。通过CCD相机51对承印物50表面进行拍照处理，CCD相机51将拍摄图片数据反馈数据处理设备进行图像识别，识别承印物50表面是否有褶皱，并记录承印物50表面褶皱出现次数以便于对设备进行参数调整来消除承印物50在印刷过程中出现的褶皱现象。

彩印印刷方法，步骤如下：

对承印物50进行印刷操作，印刷前承印物50经多级传送辊张紧铺平；

向烘干区域内输入阻燃气体，利用灯光对印刷后的承印物50表面照射初步烘干；

经烘干箱31对承印物50进行烘干，烘干过程中利用第一气泵38抽出烘干箱31内气体；

对烘干后的承印物50表面平整处理。

实施例2：

本实施例在实施例1的彩印印刷装置的基础上进一步改进方案为：参见图7、8所示，收卷单元60一侧设有对承印物50吹干的第二烘干箱80。第二烘干箱80通过连接管体91与第二气泵90连接，第二烘干箱80具有一“U”形内腔室81，第二烘干箱80的出气方向与收卷单元60收卷方向相反。承印物50经烘干单元30和平整单元40处理后表面相对温度高于室内温度，对承印物50的纸张收缩率具有影响，通过第二烘干箱80对承印物50表面进行冷风吹气处理的方式对承印物50表面降温使其表现温度相对室内温度一致，降低纸张在后期存放过程中的收缩率变化。具体的通过第二气泵90抽取空气经过连接管体91将空气输入第二烘干箱80，空气在U形腔室内可分流至两端，分别出气对承印物50表面散热处理，这样可实现对承印物50表面多处、多面积进行散热处理。

彩印印刷方法，步骤如下：

对承印物50进行印刷操作，印刷前承印物50经多级传送辊张紧铺平；

向烘干区域内输入阻燃气体，利用灯光对印刷后的承印物50表面照射初步烘干；

经烘干箱31对承印物50进行烘干，烘干过程中利用第一气泵38抽出烘干箱31内气体；

对烘干后的承印物50表面平整处理；

对平整后的承印物50进行冷风吹干操作。

实施例3：

本实施例通过实验组和对照组分别进行印刷实验，获取纸张印刷过程中温度对纸张的伸缩率的影响，具体如下：

试验所用纸张为：瑞典白卡纸，通过广州市聚晨贸易有限公司购买获得；

印刷所用油膜为溶剂型油膜。

试验分为两组：实验组和对照组；

实验组：采用实施例1的彩印印刷装置和印刷方法对白卡纸进行印刷烘干处理；

对照组：采用微波对印刷后的纸张烘干处理；

测试：分别对实验组和对照组所印刷的承印物50进行尺寸测量，对烘干后的实验组和对照组所烘干的承印物50进行尺寸测量，计算伸缩率，结果如图9所示，根据图9所示，可直观的看出，采用本发明的印刷装置所印刷的纸张伸缩率低于现有采用微波烘干的纸张伸缩率。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。