CN103547453B - 用于调节和监控具有中心压印滚筒的柔性版印刷机的印刷辊的压力的系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种用于调节和监控柔性版印刷机的印刷辊的压力的系统，包括至少一个适于设置在印刷机的印刷辊(3，4)处的读取器(7)。读取器(7)适于检测环绕印刷机中心压印滚筒(2)的承印材料(8)上的印刷品的对比度，读取器(7)连接到处理单元(10)，该处理单元适于基于读取器(7)检测的对比度确定和控制印刷辊(3，4)相对中心压印滚筒(2)的位置，以获得期望的印刷品。

Description

用于调节和监控具有中心压印滚筒的柔性版印刷机的印刷辊的压力的系统及方法

技术领域

本发明涉及一种用于监控柔性版印刷机的印刷辊的压力的系统和方法。更进一步地，本发明涉及用于在柔性版印刷机开始新作业时、监控印刷辊的压力的系统和方法。

背景技术

众所周知，具有中心压印滚筒的柔性版印刷机具有环绕中心压印滚筒设置的多个印版辊和网纹辊；取决于印刷压力，即取决于每一印版辊施加在中心压印滚筒上以及每一网纹辊施加在对应的印版上的压力，使印版辊和网纹辊传递油墨到承印材料上。该压力取决于印版辊相对中心压印滚筒的相对位置和网纹辊相对印版的相对位置。

作业变换，发生在与执行印刷过程相关的要素改变，在柔性版印刷中这些要素是印版，印版双面粘合剂，印版套筒，网纹辊，承印材料和油墨，以及环境条件的改变，例如温度和湿度，为获得理想的印品，这些都需要确定正确的印刷压力，即印刷机基于印刷要素理论尺寸的计算获得的印版和中心压印滚筒之间以及网纹辊和印版辊之间的正确的相对位置。

确定正确压力的过程会产生废品、浪费时间以及非常依赖于印刷工人的技能和经验。

现在已有自动化系统在作业改变印刷过程开始时帮助或代替印刷工人确定和施加正确的印刷压力。

这些系统可主要分为两种：具有印刷品反馈的系统；和没有印刷品反馈的离线系统。

前者主要通过摄影机测量已印刷的标记(该标记为印刷品中有代表性的标记)或整个印刷品，随后校正印刷压力(参见例如EP1249346和EP1666252)。

后者，主要是在印刷前，用印刷机外部的系统测量印版辊的表面尺寸，存储测量值，随后将印版辊安装到印刷机上，根据存储的数据将其安装在接触中心压印滚筒的位置(参见例如US2008／0141886A1)。

但是，这样的系统具有一些问题。

首先，所有具有印刷品反馈的系统都使用摄影机，该摄影机能够测量和处理整个已印刷图像或更常见的代表印刷图像的特定标记；这些标记的存在需要新的印版而不能使用旧印版；而且每一系统使用不同标记。这些标记设置在承印材料边缘，且为了印刷图像具有相同尺寸而导致需要更宽的承印材料因而造成承印材料的浪费。

此外，所有具有印刷品反馈的“在线”系统控制印版辊和网纹辊的运动以改变印刷压力，等待摄影机读取印刷品，测量印版辊和网纹辊运动在印刷品上的效果，重复这一过程直到得到正确压力；这一操作占用大量时间而产生大量的废品，这种情况会随着摄影机到彩印印刷品的距离增加而加剧，而摄影机到彩印印刷品的距离增加则由于空间占据问题而经常发生。

具有印刷品反馈的“在线”系统在操作时将印刷品或已印刷标记与代表所需印刷品的参考图像作对比以确定正确印刷压力；因此印刷工人必须例如通过文件形式将该参考图像载入到系统。

所有不具有印刷品反馈的“离线”系统只测量印版辊和网纹辊在其未装入印刷机时的尺寸；而没有测量印刷机中与印刷压力有关的其他要素，即承印材料、油墨、公差和机械间隙；这些要素及其相互关系随作业改变而变化并进而随着时间变化，对于印刷压力产生影响。

另一个问题是所有不具有印刷品反馈的“离线”系统不对印刷品进行测量，是没有反馈的系统，导致精确度较低且经常需要印刷工人干预修改印刷压力以获得期望的印刷品。

最后，同样重要地，所有这些系统复杂且昂贵，产出大量废品，需要时间对新印刷作业进行设定，且基本都需要印刷工人干预修改印刷压力以获得期望的印刷品。

发明内容

本发明的目的是提供一种在柔性版印刷机上处理和监控印刷压力的系统和方法以解决上述问题，即一种系统和方法直接测量整个印刷品，处理印版而不需要标记从而不需要新的印版。

在该目的下，本发明的一个目标是提供一种不需要使用摄像机的测量印刷品的系统和方法。

本发明的另一个目标是提供一种不需要已印刷图像的参考图像的系统和方法。

本发明的另一个目标是提供一种系统和方法使得能够减少改变作业后自动调节印刷压力所需的废品和时间。

本发明的另一个目标是提供一种完全自动的系统和方法，在该方法完成后，不需要印刷工人干预修改印刷压力以获得期望的印刷品。

本发明的另一个目标是提供一种相比于现有系统更简单、更可靠和更便宜的系统和方法。

该目的以及这些和其他目标将在下文中变得更加明显，其由一种用于调节和监控柔性版印刷机的印刷辊的压力的系统来实现，其特征在于，该系统包括至少一个适于安装在印刷机的印刷辊处的读取器，所述读取器适于检测环绕在印刷机中心压印滚筒的承印材料上的印刷品的对比度，所述读取器连接到处理单元，该处理单元适于基于所述读取器检测的对比度，确定和控制印刷辊相对中心压印滚筒的位置，以获得期望的印刷品。

附图简要说明

本发明所述的系统和方法的进一步特征及优点将由对较优而非限定的实施例的说明而变得显然，其由相应附图的非限定性示例的方式图解说明，其中：

图1是本发明所述的系统应用到具有中心压印滚筒的柔性版印刷机的示意图；

图2-3、4-5和6-7是调节印刷辊相对中心压印滚筒位置的三个操作步骤的视图；

图8是色彩对比度对应印刷辊位置关系的图表。

具体实施方式

借助附图标记参考，本发明的系统所应用到的印刷机及组件总体标记为附图标记1。特别地，附图标记2标记印刷机的中心压印滚筒，而附图标记3和4标记环绕中心压印滚筒2设置的成对的印版辊和网纹辊，其可方便地在成对导轨5和6上移动，从而能够使成对的印版辊3和网纹辊4相对于柔性版印刷机的中心压印滚筒2靠近和／或远离。

通常地，印刷机具有操作侧以及传输侧，印刷工人在操作侧工作，传输侧和操作侧相反，在传输侧上设有用于将运动传输到印刷机的辊上的部件。

如上所述的系统进一步包括至少一个读取器7，其适于检测承印材料8上印刷品的对比度，这取决于印版辊3施加到环绕中心压印滚筒2的已印刷承印材料8的接触压力以及网纹辊4施加到印版辊3的接触压力。

特别地，读取器7读取整个印刷品，测量承印材料8上印刷品相比于未印刷承印材料的对比度。

更确切地，读取器7由扫描头构成，该扫描头的尺寸等于承印材料8的宽度，该扫描头在内部包括多个独立模块，这些独立模块包括线性传感器、采集透镜、光源部分、电控系统。读取器7提供的输出信号是该读取器探测区域的集合。

读取器7连接到处理和控制单元10，其适于控制电动机11调节印版辊3和网纹辊4相对中心压印滚筒2的位置。

读取器7通过虚拟印版12产生的数字信号与印刷辊的印刷操作同步。

虚拟印版12是电动机，该电动机以与印版辊同步的方式旋转，且设有编码器以生成每一转的数字信号，因此表示印版辊的转数。

最终，印刷工人使用控制工位13控制本发明系统的操作。

处理和控制单元10包括处理部14和控制部15。

根据本发明控制印刷压力的方法包括以下步骤：

步骤1

印刷工人从控制工位13输入新作业的数据，例如，印刷格式，承印材料种类，涉及的印刷工位，每一工位印刷的颜色，等等。

步骤2(附图2和3)

印刷工人进行控制印刷压力的处理并提供指令运行印刷机。印刷机对发生印刷压力监控处理的速度进行加速。中心压印滚筒2、印版辊3和网纹辊4不互相接触，也不印刷。读取器7执行自校准并测量未印刷承印材料8的对比度。

步骤3(附图6和7)

在插入的印刷辊中，控制部15命令第一工位的印刷辊相互接触以印刷，即其命令印版辊3接触环绕滚筒2的承印材料，网纹辊4接触印版辊3，其按照一运动顺序，该顺序由辊和印刷系统尺寸计算的一系列高度定义。

该顺序首先移动网纹辊4以接触印版辊3用以上墨，其后逐步地，或根据预置步骤，印版辊3从不能印刷到承印材料上的位置(最小对比度的情况)移动到最大印刷压力的位置(最大对比度的情况)，直到读取器7测量的对比度随着印刷压力的增加不再明显改变。

在所述顺序中，在印版辊3执行的从非印刷位置到最大印刷压力位置的每一次运动后，读取器7读取并测量承印材料8的对比度。印版辊3的运动和读取器7的读取处理通过虚拟印版12而同步，例如虚拟印版12每三转；第一转的读取被拒绝是因为在第一转中从先前位置确定的印刷转换到新位置确定的印刷；第二转的读取被拒绝是因为在第二转中新印刷品稳定，而第三转的读取被认为有效。

在所述顺序中，处理部14对印版辊3的每一运动存储位置以及读取器7测量的对比度；存储的数据可表示为笛卡尔平面上的点，其中X轴是印版辊3的位置而Y轴是读取器7测量的对比度值(参见附图8的图表)。

对于附图8的图表，处理单元以两个点作为参考：零点，由印刷辊位置和读取器7测量的对比度定义，此时没有进行印刷；以及主点，由印刷辊位置和读取器7测量的对比度定义，此时施加的印刷压力最大。

特别地，读取器7沿其整个宽度读取已印刷承印材料的每一毫米，且对每一毫米的已印刷承印材料，将代表印刷机操作侧印刷油墨覆盖率的值和代表印刷机传输侧印刷油墨覆盖率的值发送到处理部14。

处理部14存储操作侧和传输侧印刷品每毫米的油墨覆盖率值，也叫做“线覆盖率”。

印刷中涉及的每一印刷工位逐一执行该步骤。

步骤4(附图4和5)

随接触位置的改变以及由此带来的印刷辊印刷压力的改变，执行确定印刷辊的位置和测量印刷品对比度的步骤，其后处理部14分析和处理获得的数据，即由位置和对比度定义的零点、主点和中间点，并自动计算印版辊3相对于中心压印滚筒2的位置进而印刷压力，以获得期望的印刷品。

对印刷品的每一侧，系统以操作侧的主点的线覆盖率和传输侧的主点的线覆盖率为参考。

本发明所述的系统计算印版辊3在传输侧和操作侧相对中心压印滚筒2的位置以获得最优印刷，此时印版辊的位置具有相对于主点的最大可能压力减小，而在主点处检测的任一线上均不产生覆盖率的显著减少。

作为替代，可从零点开始检测覆盖率不再增加的点。

步骤5

控制部15命令印版辊3移动到处理部14计算得出的位置以获得期望的印刷品。

与上述方法同样的方法也可用于确定网纹辊4和印版辊3之间的正确印刷压力，通过首先移动印版辊3以接触承印材料，其后逐步移动网纹辊4从不与印版辊接触的位置(最小对比度的情况)到最大接触压力的位置(最大对比度的情况)，直到读取器7测量的对比度随着印刷压力的增加不再明显变化。

本发明控制印刷压力的方法因此还包括分析和处理数据，和在步骤3结束时计算仅一次新的位置，而不是像背景技术中一样每次进行新的位移。

其优势是处理简单快捷，产生更少印刷废品。

同样为此目的，读取器7直接设置在印刷品从中心压印滚筒2输出后且烘干箱之前的位置。

同样为此目的，本发明控制印刷压力的方法特别是印刷辊的预定义运动顺序便于从印版辊3擦过环绕在中心压印滚筒2上的承印材料8以及网纹辊4擦过印版辊4的点开始；该点被称为“轻触点”。

实践中可看出本发明的系统和方法完全实现了期望的目的和目标。

构思的系统和方法易于进行多种修饰和改变，所有这些都在附加权利要求主旨范围内；所有细节也可替换为其他技术上相当的要素。

实践中使用的承印材料以及偶然的形状或尺寸也可为符合需求和现有技术的任意一种。

作为本申请权利要求优先权的公布的意大利专利申请No.VR2010A000252交叉引用在此作为参考。

任意权利要求提到的技术特征伴随有附图标记，这里包括附图标记的目的仅为增加权利要求可理解的程度，因此这些附图标记并没有对以这些附图标记为例识别每个要素的理解起到限定作用。

Claims (9)

1.一种用于调节和监控柔性版印刷机的印刷辊的压力的系统，包括：

至少一个读取器(7)，所述至少一个读取器适于设置在印刷机的印刷辊(3，4)处，以检测环绕印刷机的中心压印滚筒(2)的承印材料(8)上的印刷品的对比度，且能在整个印刷宽度上读取并相比于背景测量承印材料(8)上的印刷品量，所述量对应所述对比度；以及

处理和控制单元(10)，所述处理和控制单元连接到所述至少一个读取器(7)，所述处理和控制单元适于基于所述读取器(7)检测到的对比度，确定和控制印刷辊(3，4)相对所述中心压印滚筒(2)的位置，以获得期望的印刷品；

其中，所述处理和控制单元(10)包括控制部(15)和处理部(14)，所述控制部(15)和所述处理部(14)适于：

命令按顺序逐步执行印版辊(3)相对中心压印滚筒(2)的运动以及网纹辊(4)相对印版辊(3)的运动，以在印刷中以不同印刷压力接触，

对印版辊(3)的每一运动，存储与位置以及读取器(7)测量的对比度有关的获得数据，以及

分析和处理所述获得数据，并自动计算印版辊(3)相对于中心压印滚筒(2)的位置进而印刷压力，以获得期望的印刷品。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括虚拟印版(12)，所述虚拟印版用于对印版辊(3)的运动和至少一个读取器(7)的读取进行同步，所述虚拟印版连接到所述处理和控制单元(10)。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述虚拟印版(12)是电动机，该电动机以与印版辊(3)同步的方式旋转，且设有编码器以生成每一转的数字信号，因此表示印版辊(3)的转数。

4.如权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述虚拟印版(12)与柔性版印刷机的全部印刷辊(3，4)同步。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理和控制单元(10)控制印版辊(3)相对中心压印滚筒(2)的运动和网纹辊(4)相对印版辊(3)的运动。

6.一种借助如权利要求1-5中任一项所述的系统来控制柔性版印刷机的印刷压力的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)在控制工位输入新作业数据；

2)使印刷机以执行控制印刷压力的方法的速度运行，借助至少一个读取器(7)测量未印刷的承印材料(8)的对比度；

3)按顺序逐步执行印版辊(3)相对中心压印滚筒(2)的运动以及网纹辊(4)相对印版辊(3)的运动，以在印刷中以不同印刷压力接触，并借助读取器(7)测量印刷品的对比度，以及在按所述顺序执行期间，对印版辊(3)的每一运动，存储与位置以及读取器(7)测量的对比度有关的获得数据；

4)在运动和对应对比度测量顺序结束时，分析和处理所述获得数据，并自动计算印版辊(3)相对于中心压印滚筒(2)的位置进而印刷压力，以获得期望的印刷品。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，印刷辊(3，4)相对中心压印滚筒(2)运动的步骤自零点或轻触点起动，所述零点或轻触点呈现为印版辊(3)擦过承印材料(8)或网纹辊(4)擦过印版辊(3)的点。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，印版辊(3)相对中心压印滚筒(2)和网纹辊(4)相对印版辊(3)的运动以带有预设间距的运动顺序来执行，所述间距由相对于所述零点或轻触点的高度来定义。

9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述零点或轻触点是所述印版辊(3)开始接触设置在所述中心压印滚筒(2)上的所述承印材料(8)的点或所述网纹辊(4)开始接触所述印版辊(3)的点。