CN101952188A - 用于调整印刷过程的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于调整印刷过程的方法，其中，在印刷机的某一过程点位，沿着机器的方向从至少一个辊子测量纸幅的横向张力剖面。将测得的张力剖面与先前的基本张力剖面进行比较，而后分析基本张力剖面和测得的张力剖面之间的偏差或剖面差别。根据偏差和/或剖面差别调整印刷过程。本发明还涉及一种计算机程序，把从本发明的方法得到的信息输入这个程序，这个程序就能指导印刷过程的自动调整。本发明还涉及印刷机指导模型，这个模型是利用从本发明的方法得到的信息建立的。

Description

用于调整印刷过程的方法

技术领域

本发明涉及一种用于调整印刷过程的方法，其中，在印刷机的某一过程点位沿着机器的方向从至少一个辊子测量纸幅的横向张力剖面，将测得的张力剖面与一个先前的基本张力剖面进行比较，分析基本张力剖面和测得的张力剖面之间的偏差和/或剖面差别，并根据偏差和/或剖面差别来调整印刷过程。

本发明还涉及一种计算机程序，把从本发明的方法得到的信息输入该程序，该程序就指导印刷过程的自动调整，本发明还涉及用本发明的方法得到的信息建立的印刷机指导模型。

背景技术

用造纸机器即轧辊生产的纸可制成为在印刷机的纵向和横向都具有尽可能均匀的质量。但是，实际上，在由轧辊的边缘区域轧制出的特定印刷纸卷上可能有横向偏差，以致必定影响所希望的纸在例如张力、湿度或厚度剖面方面的均匀质量。

在印刷机上，迄今一直在视觉上可看到一个斜的张力剖面，并且这个斜的剖面典型地被确定为印刷过程中的维护操作手段。在传统上，这几乎总是需要把印刷机停下来，也就是打断印刷生产。由于操作者要围绕印刷机走动并查看纸幅的品质，那么印刷过程的一个步骤中的一个问题可能已附加地使印刷机的其它部分被忽视，而仅由自动化系统来监测，然而，那些部分里可能已出现了操作者来不及发现的新问题。

胶版印刷技术是当今最普遍采用的印刷方法。在胶版印刷技术中，印刷表面和非印刷表面是在同一个平面上，因此其也可被称为平版印刷法。印刷元件(印刷板)是一个水平表面，其上既辨别不出清晰地突起的区域(凸版印刷法)也辨别不出凹下的区域(凹版印刷法)。平版印刷法是基于油和水之间的相互关系，就是基于它们的互相排斥。

胶版印刷法是基于油(油墨)和水互相排斥这一事实。印刷板的表面以印刷板的形式暴露而使被印刷的区域变成吸引印刷油墨而排斥水的区域。另一方面，非印刷区域吸引水而排斥油墨。由于印刷油墨是油性的，所以它仅附着于接受油墨的区域。

在胶版印刷法中，被印刷的图象不是从印刷板直接转移到纸上，而是先作为一个倒象转移到橡胶圆柱体的表面上，然后再立刻从橡胶圆柱体表面转移到纸上。这也就是产生“胶版印刷”这一术语的原因，因为在这一印刷技术中，印坯(印刷板)绝不直接接触印刷基体(纸)，而是印坯从印刷板转移到印刷单元的橡胶坯上，随后再从橡胶坯转移到纸上。因为纸的材质太硬，如果让印刷板与纸直接接触，印刷板的表面将很快产生磨损。

在用胶版印刷法进行印刷时，润版辊润湿印刷板的表面，同时，由上墨辊给印刷板涂上油墨，其中，起润湿作用的水附着于非印刷区域，而印刷油墨附着于印刷区域。在此之后，印刷油墨从印刷板转移到橡胶圆柱体，并且纸在橡胶圆柱体和背承圆柱体之间行进，从而将印墨转移到印刷纸上。

胶版印刷可以以旋转连续印刷方式或一张一张地供纸印刷方式进行。在旋转式印刷机上，从一个纸卷拉出在各印刷辊子之间行进的连续不断的纸幅用作印刷纸，这个纸幅仅在一个印刷品印刷结束时才被裁切成许多纸页。与一张一张地供纸印刷相比，旋转印刷是一种较快的印刷方法，因此，在印刷量相当大时可采用旋转印刷法。

凹版印刷是一种金属版印刷法，其采用凹版印刷机。在凹版印刷法中，印刷表面的印刷部分低于非印刷表面。印刷油墨从印刷表面上的凹处转移到被印刷材料上，这种方法正是因此而得名。凹版印刷不采用胶版印刷中所用的围绕一个圆柱体固定的印刷板作为印刷表面，而是每当要进行印刷时，用金刚石刻刀把要印刷的内容雕刻到铜质圆柱体表面上。凹版印刷的优点是，除印刷速度高和印刷质量清晰之外，可采用相当廉价的高度机械压光的纸。

凹版印刷机通常也是纸幅印刷机(亦即旋转式印刷机)，其印刷材料来自于一个纸卷。在这种印刷过程中，首先凹版印刷圆柱体被涂上液体的印刷油墨，借以填满圆柱体表面上的凹的胞格。紧接在上墨之后，由钢质薄片刮刀，即刮墨刀，刮除各凹的胞格之间的颈状区域上的多余油墨。被印刷材料在压印辊和凹版圆柱体之间行进，在其处由一个大的压印力把印刷油墨从凹的胞格转移到被印刷材料上。在印刷之后，让印刷材料经过烘干装置，烘干装置使印刷油墨中的溶剂蒸发而将印刷油墨烘干。

纸幅经过印刷机的这种印刷过程的各个不同部分中的运行性能一般是通过改变纸幅在行进方向上的张紧度来控制。在传统上，一直是通过增大纸幅的张紧度，也就是拉紧纸幅，来固定纸幅的横向剖面变化的影响，然而这已经增大了纸幅断裂的危险，例如与改变纸卷相关，对于给定等级的纸，已导致由纸幅的伸长引起的校准问题。

此外，纸幅印刷的发展，亦即生产速度的提高和被印刷纸幅的宽度的增大，已经使运行性能的控制即印刷过程的调整变得比以往更加难办。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题。本发明的目的可用独立权利要求1所述的方法以及用独立权利要求11所述的计算机程序和/或独立权利要求12所述的印刷机指导模型来达到。本发明的各优选实施例呈现于各从属权利要求中。

本发明可应用于纸幅印刷过程中纸的运行性能品质。本发明中，测量纸幅的张力剖面和张力剖面差别，并分析测得的测量值，然后可调整印刷机或纸幅，以达到最佳的运行性能。

本发明旨在对有不同剖面和剖面品质的纸做到其在纸幅印刷机上的运行性能的最佳和有效控制。将本发明的方法用在纸幅印刷过程中，可以控制印刷纸卷或纸幅，来解决其张力剖面由于某种原因而存在的问题和引起的问题。

本发明中，优选的是但非必须采用出版物WO2006/075055和WO2006/075056(美佐纸业有限公司(MESTO PAPER，INC.))中那些类型的测量方法。

可以用iRoll技术或其它对应的技术测量纸幅的张力剖面和在各指定过程步骤之间的剖面差别。本发明中，优选的是但非必须采用压电薄膜。也可采用EMFi薄膜传感器，这是一种永久性充电电池塑料薄膜，其发挥功能的方式与压电传感器相同。由EMFi薄膜产生的电压信号取决于施加在这一元件上的总压力变化，当出现压力变化时，这一元件的每一部分产生一个大小相等的初始电压变化。因而，由一个大阻抗放大器测量的短时电压是这个传感器的总压力的积分。这个传感器像一个动态传感器那样起作用，它不给出持续施加的压力的稳态结果，而是给出直流电压分量，其影响由漏电流引起的跨传感器的变化。正因为如此，这个传感器仅在它经历压力变化时起作用。还可用另一传感器，例如用电阻压力敏感薄膜、压电PVDF薄膜(聚偏氟乙烯薄膜)或PLL薄膜(压电热致发光薄膜)，来实施本发明的一个解决方案。

优选的是，在本发明的方法中用以测量张力剖面的压力传感器，既可以是可安装在辊子表面上的可移动的薄膜状压力传感器，也可以是包含薄膜状压力传感器并可安装在印刷过程中的某个点位的固定辊子。

要是不想用以标准角度安装在辊子上的测量薄膜，那就可把安装在辊子上的薄膜状传感器以不同的角度安装在辊子上，其中辊子可用在有不同搭叠角度的多个位置。辊子的这种可运动性使得可以在印刷机上只用一个辊子作为诊断工具。以这种方式，可以灵活地解决印刷机中与纸幅的行进有关的问题。

纸幅的张力是在机器方向即沿着纸幅的纵向用iRoll测量方法进行测量。如果测量传感器是横向安装的，那么可得到纸幅整个长度上的张力测量结果。在这种情况中，可得到纸幅的纵向张力的横向剖面。实际上，纸幅的张力绝不是沿着纸幅的整个长度完全均匀的。

将在印刷过程中的某个点位测得的这个张力剖面与基本张力剖面进行比较，这个基本张力剖面可以是从制造指定印刷纸卷的造纸厂得到的张力剖面、先前从同一轧辊得到的所谓长期数据的张力剖面、或从印刷过程中的另一过程点位得到的张力剖面，诸如从开卷机后的测量得到的张力剖面。可用两个或多个测量值计算出这些剖面差别。根据测量信息并利用印刷过程的测量值和造纸过程的测量值之间的信息交换，可通过给操作者发出指令或基于下述技术手动地或利用自动化系统采取调整措施，来控制印刷机上纸幅的张力。

优选的是，本发明可应用于这样的纸幅印刷过程，其中纸幅宽度大，印刷速度高，并且一般是采用剖面品质不是很好的那种等级的纸，诸如薄的没有涂层的纸。

此外，本发明特别适用于这样的纸幅印刷过程，其中宽的纸幅被切割成纸条即窄纸幅，这些窄纸幅又被折叠而集合起来并被切割成装在印刷机的折页机里的印刷纸张。

可测量张力剖面和剖面差别，并可根据它们或者手动地或者通过自动化系统调整印刷过程。

在本发明的方法的一个实施例中，在造纸厂测量用户(印刷)纸卷的张力剖面，在其后，校准轧辊信息并根据剖面测量信息选择用户(印刷)纸卷的印刷顺序。

本发明涉及的这种方法也可这样来实施，就是在开卷过程中在纸幅被送进印刷单元之前，测量开卷机的即开卷的纸幅的张力剖面，并通过例如按照WO2006/075055(美佐纸业有限公司)中所述的方法对纸幅进行烘干或加湿来区域性地或一个个部位地调整纸幅。例如，可以在纸幅上的某个指定的点位添加加湿水来进行加湿，借以使纸幅在这个点位的张力局部地减小，这是因为湿度的增大会使纸幅张力减小。

优选的是，在上述调整之后，可在送进单元之前或在印刷单元的纸幅引导之前测量开卷的纸幅的张力剖面，并且在印刷过程的这一步骤按照本发明进行调整，优选的是，调整引导辊子、辊子之间的缝隙和/或导纸辊子。

采用本发明的方法，还可测量被印刷了的纸幅的张力剖面和相对于开卷纸幅的张力剖面差别，并且可通过调整影响剖面形状的导纸辊和/或辊子结构进行剖面成形调整。

还可在各印刷单元之间进行被印刷了的纸幅的剖面成形调整。

优选的是，可在把被印刷了的纸幅裁切和折叠之前测量其张力剖面，其中优选的是，通过调整可翻转的、可运动的或影响剖面成形的导纸辊和/或拉纸辊来进行调整。

本发明的一个实施例包括测量被裁分成纸条的被印刷了的窄纸幅的张力剖面。优选的是，在窄纸幅的翻转、集合、折叠和切割之前，用各拉纸辊的不同拉力对每个窄纸幅进行调整。

采用本发明的方法，根据收集的关于纸的不同等级、剖面和剖面差别的资料，可以优选地建立可供印刷机用的现成指导模型。

从纸幅印刷过程得到的剖面信息还可用在造纸生产中，就是根据这些信息，可发展造纸生产过程，可降低造纸生产过程的成本或提高其效率。

本发明可提高纸幅印刷过程的效率，主要是体现在运行性能方面，而且也体现在印刷质量方面。还可根据张力信息指导局部配色、折叠和切割的调整。

在各种纸幅印刷机中，既不测量也不调整纸幅的横向剖面变化。传统的作法一直是调整印刷机中纸幅的总张紧度，甚至只在行进方向进行调整。本发明的优点是可以使处在印刷中的纸幅的张紧度为最佳，这可降低纸幅断裂的危险并有利于能量利用。

优选的是，本发明涉及的上述方法可用作能够解决问题的服务程序，特别是通过采用移动式测量设备来进行服务。

本发明的方法还可用在印刷机中用于指示张力剖面的变化情况，其中可以指出，印刷过程中用户纸卷的某一指定点位处的不良或有问题的张力剖面不源于造纸厂。

本发明涉及的这种方法的信息可用作一个工具，用于指导和加强在操作和维护中对规则的遵守。印刷过程的使用者或手动调整者可根据剖面测量信息制定调整方案。另一个办法是利用“在线的”张力测量信息把印刷机调整系统与纸幅张力控制关联起来。

本发明的方法的一个实施例中给印刷机设置自动化系统，该自动化系统可对从某个辊子测得的横向张力剖面内的极端剖面峰值或其它对应的异常形状做出反应。

优选的是，当这个自动化系统记录到上述类型的异常情况时，它就使印刷机的速度下降到一个较低的程度。同时，该系统向操作者发出警报。于是，操作者可立即上来检查是否真地出了问题，然后以适当的方式对出现的情况采取措施。

这样的剖面峰值可能是例如来源于纸幅的边缘裂隙或打褶。如果操作者来不及注意到打褶情况的扩展或其它异常的纸幅品质，这些情况将引起运行性能和质量的问题，使生产遭受损失或造成劣质产品。

在研究沿着机器方向的动力趋势时，注意到极端的峰值和/或变化特别与在变化着的纸卷有关。在印刷单元之前，由于在各印刷单元之前进行了张力调整，观察到的张力大小仍保持为相当好的恒定。然而在各印刷单元之后在用户纸卷开卷时张力大小就明显地变化了，并且与改变纸卷相关，会出现张力大小的极端变化。这可能使发生断裂的危险增大。在各印刷单元之后进行张力调整，可避免和/或控制由这种情况引起的剖面峰值和变化。

可将这样的自动化系统集成于印刷机的自动控制系统并作为印刷机或自动控制系统的一部分交货给印刷厂商。

具体实施方式

本发明涉及一种用于调整印刷过程的方法，其中在印刷机的某一过程点位沿着机器方向从至少一个辊子测量横向张力剖面，将测得的张力剖面与先前的基本张力剖面进行比较，对基本张力剖面和测得的张力剖面之间的偏差和/或剖面差别进行分析，并根据偏差和/或剖面差别调整印刷过程。本发明的方法中的基本张力剖面是从制造纸卷的造纸厂得到的一个张力剖面，这个基本张力剖面是基于先前从同一辊子收集到的数据，或这个基本张力剖面是从印刷过程中的另一个过程点位得到的一个张力剖面，诸如从开卷机后的测量得到的一个张力剖面。可以用可拆装地安装在辊子表面上的可移动的薄膜状压力传感器或者用包含固定地和/或永久性地安装的薄膜状压力传感器的辊子来测量张力剖面。这个辊子本身也可以是固定安装的或可移动的。

在一个实施例中，本发明的方法包括通过调整印刷机的辊子来调整印刷过程。被调整的辊子可以是导辊、辊子之间的缝隙、导纸辊、驱动辊或拉纸辊。在第二实施例中，通过改变纸幅的干度和/或湿度，或者通过改变纸幅的张紧度或印刷机的速度，来调整印刷过程。

这种方法还可包括根据张力信息指导局部配色、折叠和切割的校准的步骤。

在一个有利的实施例中，张力剖面偏差是一个剖面峰值，自动化系统可根据这个剖面峰值使印刷机的速度下降到一个较低的程度。优选的是，自动化系统可指导纸幅张紧度的增大和减小。

印刷过程和/或印刷设备的调整可以手动地进行，但这种方法也允许采用自动化系统。本发明还涉及一种计算机程序，把从本发明的方法得到的信息输入这个程序，这个程序就能指导上述型式的自动调整。

本发明还涉及一种计算机程序，把从张力剖面测量得到的信息、偏差和/或剖面差别输入这个程序，该程序就能指导怎样对印刷过程进行调整。

此外，本发明涉及一种印刷机指导模型，这个指导模型是利用从张力剖面测量值和剖面差别得到的信息进行建模而得到的，例如作为适用于不同纸等级的指导模型。利用这一模型，可将从印刷机测得的信息用于运行同类印刷纸卷。

对熟悉本技术领域的人来说，很明显，随着技术的发展，可以用许多不同的办法来实施本发明的基本思想。所以，本发明及其各实施例不只限于以上给出的例子，而是涵盖属于权利要求书范围内的各种可能的实施方案。

Claims (13)

1.一种用于调整印刷过程的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

a.在印刷机的某一过程点位，沿着机器方向从至少一个辊子测量纸幅的横向张力剖面；

b.将测得的张力剖面与先前的基本张力剖面进行比较；

c.分析所述基本张力剖面和所述测得的张力剖面之间的偏差或剖面差别；以及

d.根据所述偏差和/或剖面差别调整所述印刷过程；

所述基本张力剖面是从制造纸卷的造纸厂得到的张力剖面，所述基本张力剖面是基于先前从同一辊子收集到的数据，或所述基本张力剖面是从所述印刷过程中的另一个过程点位得到的张力剖面，诸如从开卷机后的测量得到的张力剖面；

所述张力剖面是用可拆装地安装在所述辊子表面上的可移动的薄膜状压力传感器或者用包含固定地和/或永久性地安装的薄膜状压力传感器的辊子进行测量而得到的。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，调整所述印刷机的速度和/或所述纸幅的张紧度。

3.如前面任一权利要求所述的方法，其特征在于，调整所述印刷机的辊子。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，调整导辊、辊子之间的缝隙、导纸辊、驱动辊或拉纸辊。

5.如前面任一权利要求所述的方法，其特征在于，调整所述纸幅的干度和/或湿度。

6.如前面任一权利要求所述的方法，其特征在于，调整对局部配色、折叠和切割的校准的指导。

7.如前面任一权利要求所述的方法，其特征在于，手动地进行或利用自动化系统进行所述印刷过程和/或印刷设备的所述调整。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述偏差是剖面峰值。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，根据所述剖面峰值，所述自动化系统使所述印刷机的速度下降到较低的程度。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，根据所述剖面峰值，所述自动化系统使所述纸幅的张紧度增大或减小。

11.一种计算机程序，其特征在于，把从如权利要求1所述的方法得到的信息输入所述程序，所述程序就能指导如权利要求2到6所述的调整。

12.一种印刷机指导模型，其特征在于，所述指导模型是利用从如权利要求1所述的方法得到的信息建立的。

13.如权利要求12所述的指导模型，其特征在于，不同的所述指导模型用于不同等级的纸。