墨斗周邊自動化系統(tǒng)

一般印刷機的結(jié)構(gòu),由于存在油墨控制不穩(wěn)定、墨斗周邊的操作耗費人力等缺點，要實現(xiàn)高質(zhì)量印刷，可謂頗費精力。
為了改變這種現(xiàn)狀，我公司提出自動化、省力化概念，成功開發(fā)出j-color系統(tǒng).它通過傳墨分割輥結(jié)構(gòu)(即ipc系統(tǒng)):油墨預置控制系統(tǒng)對供墨量進行自動控制，并通過afc系統(tǒng)（自動墨斗清洗裝置）和acc系統(tǒng)（自動供墨裝置），成為一個可能使墨斗周邊完全自動化的系統(tǒng)。
(1)傳墨分割輥的概念
ipc：油墨預置控制系統(tǒng)的墨斗上裝有一片板，或采用三角形墨斗，可保持墨斗間隙固定，并將印刷機上的傳墨輥設計成分割型傳墨輥，通過分割型傳墨輥與墨斗的接觸長度對供墨量進行控制。
該系統(tǒng)的最大特征是：與墨斗刮刀間隙調(diào)整相比，通過分割型傳墨輥與主墨輥的接觸長度對供墨量進行分別控制的方式，可實現(xiàn)控制精度更高。
普通墨鍵刮刀方式的墨斗間隙為0mm～0.2mm，在此范圍內(nèi)可按0%～100%的比例進行調(diào)整，但要調(diào)整1%，就要保證0.002mm（2微米）的間隙開度，即便提高機械精度，控制0.002mm也是極難做到的。另外由于墨斗部位的材質(zhì)還會受到熱膨脹（注：鐵：線膨脹率12.1mm×10-6、溫度變化10℃、長度50mm時：伸縮６微米。）和由于時相性變化導致的間隙調(diào)整部位出現(xiàn)油墨堵塞、刮刀磨損等影響，計算機控制數(shù)據(jù)與實際印刷時的間隙開度調(diào)整之間會不可避免地出現(xiàn)誤差，從而需要定期進行調(diào)整。
此外，當要對某個部分的墨量進行增減時，墨鍵刮刀方式還需要對該墨鍵的相鄰兩側(cè)進行調(diào)整，而傳墨分割輥方式無需這一操作。
通過分割型傳墨輥對主墨輥的接觸長度進行控制。例如“對開膠印機”，接觸長度可在0mm～150mm范圍內(nèi)進行調(diào)整，還可對接觸間隔進行任意調(diào)整。就調(diào)整難度而言，墨鍵刮刀方式的可調(diào)間隙為0mm～0.2mm，而傳墨分割輥方式的控制范圍可達150mm，簡單對比計算結(jié)果為0.2mm/150mm，即1/750。相比以幾微米為單位對墨斗間隙進行調(diào)整，無疑是以毫米為單位對墨輥接觸長度進行控制的操作方式更為便利，且可實現(xiàn)更高精度控制。
同樣，當調(diào)整1%的圖案大小時，需讓傳墨分割輥與主墨輥接觸1.5mm左右，但是進行累計和儲存，直至不小于壓輥間隙，可通過間歇運行來實現(xiàn)控制。
采用間隙控制方式的油墨預置系統(tǒng)時，存在1.油墨粘性對濃度的變化；2.墨斗間隙與供墨量的關(guān)系；3.速度變化導致濃度不穩(wěn)定的關(guān)系，且因調(diào)整難度、問題點或操作人員的經(jīng)驗而程度各異。為此，我公司不斷尋求改善，下面要向大家介紹j-color系統(tǒng)對這些問題點的解決方法。[next]
◆油墨粘性變化對濃度的影響
采用墨鍵刮刀方式時，通常在印刷過程中要向墨斗補充大量油墨，而實際上只有墨斗上方部位的油墨可被攪拌并循環(huán)。當墨斗間隙接近0時，由于油墨受到水的影響，容易出現(xiàn)不下墨的現(xiàn)象，導致印刷濃度下降。為此，操作人員需要打開墨斗的間隙。
由于墨斗間隙各不相同，因此供墨量會受到油墨內(nèi)壓的影響而不同。為此，必須隨時加墨，使墨斗中的墨量達到60%左右。
采用傳墨分割輥方式時，由于墨斗間隙固定，供墨量不會因間隙的大小而變化，固定量的油墨會從間隙中均勻流出，即使墨斗中的墨量少到30mm左右的高度，油墨仍會循環(huán)，供墨時可保持油墨特性，不會出現(xiàn)因油墨特性的變化導致的印刷濃度不均。墨輥上的油墨膜厚保持固定，可按1mm的精度單位對墨輥接觸長度進行調(diào)整，因此不易出現(xiàn)濃淡誤差。
◆墨斗間隙與供墨量的關(guān)系
理想的供墨量控制是: 供墨量的增加與墨斗的間隙開度成正比（見圖：紅色線）。但當采用墨鍵刮刀方式時，供墨量呈拋物線變化。（見圖：藍色線）
如圖可知，當圖案面積較小時，雖然油墨開度極小，但若供墨量變大，間隙越小則油墨量調(diào)整越困難。當采用墨鍵刮刀方式時，必須將墨斗間隙設定為50微米以上（相當于圖案面積的25%），否則無法保證提供適當?shù)挠湍珴舛取?br> 但是，如上文所述，要將間隙調(diào)整到50微米以下是非常困難的。因此，通常在印刷微小圖案時要專門設置廢頁，以保證一定程度的供墨間隙，使印刷穩(wěn)定。而采用傳墨分割輥方式時，墨斗間隙可在0.12mm～0.23mm范圍內(nèi)均勻設定，控制范圍接近理想的印刷狀態(tài)。即使對很小的圖案面積，墨斗間隙仍為固定，通過將輥的接觸長度控制在幾毫米，可實現(xiàn)供墨穩(wěn)定。
◆速度追蹤與印刷濃度
采用墨鍵刮刀方式時，當印刷速度由低變高時，即使墨鍵刮刀的間隙與圖案數(shù)據(jù)一致，仍會產(chǎn)生油墨膜厚誤差,出現(xiàn)濃度不均。這是因為隨著速度上升，間隙中的供墨量會因墨輥壓力和墨斗內(nèi)部壓力而減少，圖案面積較大的部分會供墨更多，而圖案面積較小的部分會因供墨壓力的影響而不易出墨。其結(jié)果是墨斗間隙開度的不同導致濃度不均，難以做到穩(wěn)定的濃度調(diào)整。
采用分割傳墨輥方式時，墨斗間隙均勻，油墨膜厚固定，因此不易因油墨內(nèi)部壓力的影響而出現(xiàn)濃度變化，并通過對輥與墨斗輥接觸長度的控制，可實現(xiàn)按圖案數(shù)據(jù)供墨。此外還具備速度追蹤功能，所以即使速度有變化，也不會發(fā)生濃度不均；還可通過參數(shù)設定，能進行穩(wěn)定的印刷。
（2）ipc系統(tǒng)的特征
●初始供墨
該系統(tǒng)具備勻墨功能，從開始印刷起，可根據(jù)圖案面積比例數(shù)據(jù)進行穩(wěn)定供墨。有印刷前在整個輥上供墨的勻墨功能，以及根據(jù)圖案面積比例事先供墨的圖案勻墨功能，可在試印后調(diào)整濃度至最佳。由于試印后可印刷穩(wěn)定，因此可減少紙張和油墨損耗，還有助于縮短生產(chǎn)準備時間。
●回墨構(gòu)造
采用通常的墨斗螺釘方式時，即使在圖案比例為0%時仍會少量供墨，在印刷中，勻墨輥的兩端會出現(xiàn)積墨，導致兩端濃度變大。而采用傳墨分割輥方式時，在0%時徹底停止供墨。但即便如此，有時也會出現(xiàn)揺擺輥勻墨后剩余的油墨積在輥兩端的情況。此時，油墨會流到傳墨分割輥兩端的輥上，但可以通過安裝在墨斗輥兩端的側(cè)刮刀（堰板）及其前端的附屬刮墨板，將油墨轉(zhuǎn)移到墨斗中。通過該回墨構(gòu)造，可保持油墨濃度穩(wěn)定。[next]
側(cè)板和刮墨板還有一個特征，在印刷微小圖案時，在要使用的側(cè)板部位安裝刮墨板，來吸收周圍的油墨，可實現(xiàn)以少量的油墨保持濃度穩(wěn)定。
●防止油墨過度乳化措施以及印刷品質(zhì)穩(wěn)定
膠印印刷時，勻墨輥的兩端容易積墨，而ipc系統(tǒng)通過在墨斗輥的兩端設置側(cè)板和刮墨板，使從勻墨輥流回的油墨通過傳墨輥強制返回，并由刮墨板刮取，因此輥兩端不會積墨，油墨會回到墨斗中。由于輥兩端不留殘墨，因此可防止油墨過度乳化，整面印刷質(zhì)量穩(wěn)定。另外如上文所述，墨斗間隙可達0mm～0.23mm且固定，因此不會出現(xiàn)堵墨。而且，因為是按設定的供墨量穩(wěn)定供墨的結(jié)構(gòu)，水槽中的水不會傳到墨斗，因此墨斗中的油墨特性不會發(fā)生變化，這也是防止過度乳化的一大要因。
●計算機控制
為了適應印刷機的各種不同的條件，我公司在控制系統(tǒng)中設置了各種參數(shù)功能。一般來說，速度變快則濃度變淡，但傳墨分割輥卻可以通過參數(shù)設定，做到隨著印刷機的速度變化對供墨量進行矯正。此外還具有印刷圖案%濃度補正功能，通過觸控屏操作可方便地調(diào)整墨色。還能以刮刀為單位進行濃度調(diào)整，因此可實現(xiàn)快速微調(diào)整。
生產(chǎn)完成后，供墨量、參數(shù)補正值等詳細印刷數(shù)據(jù)會被保存在電腦中，重復印刷功能通過我公司ipc系統(tǒng)間隙固定的原理，只需將數(shù)據(jù)調(diào)出即可再現(xiàn)相同印刷，提高印刷準備的速度。有利于縮短時間和減少印張損耗。
（3）afc　自動墨斗清洗系統(tǒng)的特征
afc（automatic fountain cleaning：自動墨斗清洗裝置）
ipc的主墨輥與墨斗之間設有間隙，利用該間隙穿入聚酯膠片或涂層膠片，繃緊并覆蓋在墨斗上，并通過電機驅(qū)動的方式將膠片卷起，以此來達到墨斗自動清洗的目的，這就是afc系統(tǒng)。換色時只需將膠片卷起并清洗側(cè)板和刮墨板，即可進行墨斗清洗。此外，由于無需對墨斗過度供墨，因此油墨損耗少。清洗時間僅為傳統(tǒng)方式的1/3左右，可提高操作效率。
（4）acc 機械手自動加墨系統(tǒng)
acc（自動墨盒更換裝置）系統(tǒng)，可從墨斗旁安裝的墨盒中自動加墨。通過激光傳感器來探測墨量，并在此基礎上正確加墨，實現(xiàn)了機械手自動加墨。從自動加墨到換色，所有操作均實現(xiàn)自動化。
通過全套引入ipc、afc和acc系統(tǒng)，可實現(xiàn)墨斗周邊的完全自動化。
（5）今后的發(fā)展
為實現(xiàn)供墨穩(wěn)定化和提高精度，我公司正著手開發(fā)，在計算機控制中增加新的參數(shù)功能。通過對客戶的實地調(diào)查，在產(chǎn)品中增加客戶真正需要的功能和精度，努力實現(xiàn)更好的印刷質(zhì)量。此外還有一個特點是，通過實現(xiàn)減少紙張損耗和減少工廠廢棄物，可減少co2排放量。作為一項新發(fā)展，我公司還計劃開發(fā)通過在線通信方式將油墨濃度管理數(shù)據(jù)傳至ipc，并根據(jù)該信息對供墨量進行控制的產(chǎn)品。由此可實現(xiàn)濃度矯正功能兼?zhèn)涞男滦蚷pc。
通過這些j-color裝置方案的推出，我公司有志在未來實現(xiàn)印刷操作的完全自動化。我公司愿為減輕操作人員的勞動負荷、提高操作效率和保護環(huán)境（減少co2）貢獻力量。
（6）交付業(yè)績
在金屬印刷行業(yè)，我公司對日本以及其他國家的銷售業(yè)績總和達到1,800套左右。在紙張印刷行業(yè)，我公司對各家商用表格印刷、單張印刷、貼紙標簽、dvd印刷行業(yè)的業(yè)績總和達到1200套左右。近年來，在日本大型商用表格印刷公司的新機器上已基本配備我公司ipc系統(tǒng)。


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