RU2569601C1

RU2569601C1 - Method of fixing bilateral colourful image reproduced on paper tape using jet modules, and device for its implementation

Info

Publication number: RU2569601C1
Application number: RU2014118101/12A
Authority: RU
Inventors: Валерий Иванович Штоляков; Вячеслав Николаевич Румянцев
Priority date: 2014-05-05
Filing date: 2014-05-05
Publication date: 2015-11-27

Abstract

FIELD: printing industry.

SUBSTANCE: method of fixing bilateral colourful image reproduced on a paper tape using jet modules consists in the fact that the paper tape is simultaneously heated, conveyed and sealed by jet modules. Heating is carried out by the maximum heat exposure to it in the zone of contact with the heated cylindrical surface of the rotating tape-carrying cylinders.

EFFECT: reduced costs.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к полиграфии, в частности к сушильным устройствам для рулонных печатных машин.The invention relates to printing, in particular to drying devices for web-printing machines.

Известны сушильные устройства, которые предназначены для ускоренного закрепления красочного изображения путем воздействия инфракрасного излучения на запечатанную бумажную ленту [1]. Сушильные устройства содержат нагревательные элементы в виде инфракрасных излучателей, размещенные по обеим сторонам относительно проводимой ленты. Для эффективной работы сушильного устройства может быть организована подача воздуха, который охлаждает лампы путем их обдува. При этом сам воздух нагревается, что способствует совместно с инфракрасным излучением ламп, ускорению процесса закрепления краски.Known drying devices that are designed to accelerate the fixing of a colorful image by exposure to infrared radiation on a sealed paper tape [1]. Drying devices contain heating elements in the form of infrared emitters placed on both sides relative to the conductive tape. For efficient operation of the drying device, an air supply can be arranged that cools the lamps by blowing them. At the same time, the air itself heats up, which, together with the infrared radiation of the lamps, helps accelerate the process of fixing the paint.

Для закрепления красочного изображения в струйных печатных устройствах в зависимости от свойства чернил и бумаги также используются ИК-излучатели, располагаемые над запечатанной бумажной лентой [2]. Это позволяет обеспечить надежную проводку запечатанной ленты без отмарывания и искажения элементов красочного изображения. Известно, что основной состав красителя (водных чернил), применяемых в струйных принтерах, составляет вода, которая удаляется испарением и впитыванием в бумагу. Для активного испарения и проникновения водной основы красителя в капилляры бумаги необходима повышенная температура. С этой целью запечатанную бумагу при входе в зону печати нагревают до 40-70°C в зависимости от типа чернил и бумаги. Для большей надежности закрепления красочного изображения на бумажной ленте она при выходе из печатной зоны также может подвергаться тепловому воздействию ИК-излучателей. Конструктивно ИК-излучатели размещаются за пределами действия струйных модулей. Однако инфракрасные нагреватели энергозатраты имеют большие габариты, что создает дополнительные трудности при обслуживании печатной секции.To fix the colorful image in inkjet printing devices, depending on the properties of ink and paper, infrared emitters located above a sealed paper tape are also used [2]. This allows for reliable wiring of the sealed tape without tearing off and distorting the elements of the colorful image. It is known that the main composition of the dye (water ink) used in inkjet printers is water, which is removed by evaporation and absorption in paper. For active evaporation and penetration of the aqueous base of the dye into the paper capillaries, an elevated temperature is required. To this end, the sealed paper at the entrance to the print zone is heated to 40-70 ° C, depending on the type of ink and paper. For greater reliability of fixing a colorful image on a paper tape, it can also be exposed to thermal effects of infrared emitters when leaving the printing area. Structurally, IR emitters are placed outside the range of the inkjet modules. However, infrared heaters energy consumption are large, which creates additional difficulties in the maintenance of the printing section.

В предлагаемом техническом решении тепловое воздействие на запечатываемую ленту осуществляется одновременно с нанесением на нее красочного изображения в период контакта ленты с нагретым лентоведущим цилиндром, что значительно экономичнее и эффективнее других способов передачи тепла. При контактном способе нагревания достигается высокая плотность теплового потока через обогреваемую цилиндрическую поверхность при минимальных энергетических затратах, что позволяет увеличить скорость проводки ленты, избежать отмарывания и уменьшить габариты печатной секции. В процессе контакта бумажной ленты с нагретой вращающейся цилиндрической поверхностью температура ее быстро повышается, приближаясь к температуре цилиндра, а после схода с цилиндра понижается до температуры окружающей среды. Интенсивность нагревания ленты и надежное закрепление красочного изображения зависит от времени взаимодействия ее с нагретой цилиндрической поверхностью, что определяется углом охвата лентой цилиндра, сопоставимое с временем теплового воздействия на бумагу.In the proposed technical solution, the thermal effect on the printed tape is carried out simultaneously with the application of a colorful image on it during the contact of the tape with a heated tape drive cylinder, which is much more economical and more efficient than other methods of heat transfer. With the contact heating method, a high density of heat flow through the heated cylindrical surface is achieved with minimal energy consumption, which allows to increase the speed of the tape wiring, avoid mashing and reduce the size of the printing section. In the process of contact of the paper tape with a heated rotating cylindrical surface, its temperature quickly rises, approaching the temperature of the cylinder, and after leaving the cylinder decreases to ambient temperature. The intensity of heating the tape and reliable fixing of the colorful image depends on the time of its interaction with the heated cylindrical surface, which is determined by the angle of the cylinder tape, comparable with the time of thermal exposure to the paper.

Предлагаемый способ закрепления красочного изображения, воспроизводимого на бумажную ленту струйными модулями, отличается меньшими энергетическими затратами, компактностью и универсальностью исполнения. В процессе проводки ленты лентоведущими цилиндрами осуществляется ее запечатывание струйными модулями с одновременным эффективным закреплением на ней красочного изображения при условии максимального времени контакта ленты с лентопроводящим цилиндром, сопоставимого с наибольшим углом охвата его нагретой поверхности. Подобное техническое решение обеспечивает эффективное закрепления красочного изображения, воспроизводимого на бумажной ленте струйными модулями.The proposed method of fixing a colorful image reproduced on a paper tape by inkjet modules is characterized by lower energy costs, compactness and universality of execution. In the process of posting the tape with tape guiding cylinders, it is sealed with inkjet modules while effectively fixing a colorful image on it, provided that the tape has a maximum contact time with the tape cylinder, which is comparable with the largest angle of coverage of its heated surface. Such a technical solution provides effective fixing of the colorful image reproduced on the paper tape by inkjet modules.

Устройство для реализации способа закрепления красочного изображения относится к полиграфии, в частности к рулонному цифровому печатному оборудованию. Оно содержит блоки ИК-нагревателей, размещаемые между лентопроводящими цилиндрами внутри печатной секции. Известна печатная секция цифровой рулонной машины, содержащая два вращающихся лентопроводящих цилиндра, расположенных горизонтально на одном уровне и установленных в стенках станины печатной секции для организации печати и проводки ленты. С внешней стороны ленты размещены струйные модули, обеспечивающие перенос красителя на лицевую и оборотную сторону бумажной ленты, а также блоки ИК-нагревателей для закрепления красочного изображения, установленные по ходу проводки ленты вне действия модулей [2].A device for implementing the method of fixing a colorful image relates to printing, in particular to digital roll printing equipment. It contains blocks of infrared heaters placed between the tape cylinders inside the printing section. Known for the printing section of a digital roll machine, containing two rotating tape cylinders located horizontally at the same level and installed in the walls of the bed of the printing section for organizing printing and wiring of the tape. On the outside of the tape are inkjet modules that transfer dye to the front and back of the paper tape, as well as IR heater blocks for fixing the colorful image, installed along the tape wiring outside the modules [2].

Однако ИК-нагреватели, размещенные в печатной секции, являются энергозатратными, увеличивают габариты секции и отличаются неудобством в обслуживании.However, infrared heaters located in the printing section are energy-consuming, increase the size of the section and are inconvenient in maintenance.

В предлагаемом техническом решении предусмотрена возможность создания устройства для закрепления красочного изображения в виде полых лентопроводящих цилиндров с нагревателями внутри. Вращающиеся нагретые лентопроводящие цилиндры обеспечивают проводку бумажной ленты с одновременным закреплением красочного изображения, воспроизводимого на ней струйными модулями, что составляет печатную секцию рулонной струйной печатиThe proposed technical solution provides the possibility of creating a device for fixing a colorful image in the form of hollow tape cylinders with heaters inside. Rotating heated tape cylinders provide paper tape wiring while simultaneously fixing the colorful image reproduced on it by inkjet modules, which makes up the print section of roll inkjet printing

На фиг. 1 показана схема печатной секции струйной печати, на фиг. 2 - схема лентопроводящего цилиндра.In FIG. 1 shows a diagram of an inkjet printing section; FIG. 2 is a diagram of a tape drive cylinder.

Печатная секция (фиг. 1) содержит: 1 - бумажную ленту, 2, 3 - систему лентонаправляющих валиков, 4, 5 - лентоведущие цилиндры, 6, 7 - струйные модули, 8, 9 - электродвигатели, нагреватели 10, 12 и отражатели 11, 13 (фиг. 1, 2).The printing section (Fig. 1) contains: 1 - a paper tape, 2, 3 - a system of guide rolls, 4, 5 - tape guiding cylinders, 6, 7 - inkjet modules, 8, 9 - electric motors, heaters 10, 12 and reflectors 11, 13 (Fig. 1, 2).

Работа закреплящего устройства печатной секции рулонной струйной печати осуществляется следующим образом. Бумажная лента 1, разматываемая с рулона, перемещается вращающимися полыми лентоведущими цилиндрами 4, 5, расположенными горизонтально на одном уровне и закрепленными консольно в стенке станины печатной секции. Для организации проводки ленты используются система лентонаправляющих валиков 2, 3, расстановка которых создает необходимый угол охвата β лентой нагретой поверхности каждого цилиндра. Привод цилиндров осуществляется индивидуальными электродвигателями 8, 9, что позволяет организовать как двустороннюю, так и одностороннюю печать (пунктирная линия на фиг. 1). Над цилиндрами 4, 5 размещены струйные модули 6, 7, сопла которых формируют, согласно алгоритму управления, однокрасочное или многокрасочное изображение по ходу перемещения ленты. Сами цилиндры конструктивно выполнены полыми, что позволяет разместить внутри них нагреватели 10, 12, каждый из которых оснащен отражателями 11, 13. Нагреватель с отражателем вводится вовнутрь лентоведущего цилиндра через отверстие в торцевой его части и установливаются неподвижно относительно вращающегося цилиндра (фиг. 2).The work of the fixing device of the printing section of the roll inkjet printing is as follows. The paper tape 1, unwound from a roll, is moved by rotating hollow tape guiding cylinders 4, 5, located horizontally at the same level and fixed cantilever in the wall of the bed of the printing section. To organize tape wiring, a system of tape guides 2, 3 is used, the arrangement of which creates the necessary angle of coverage β of the heated surface of each cylinder with β tape. The cylinders are driven by individual electric motors 8, 9, which makes it possible to organize both two-sided and one-sided printing (dashed line in Fig. 1). Above the cylinders 4, 5 are located jet modules 6, 7, the nozzles of which form, according to the control algorithm, a single-color or multi-color image in the direction of movement of the tape. The cylinders themselves are structurally hollow, which allows heaters 10, 12 to be placed inside them, each of which is equipped with reflectors 11, 13. A heater with a reflector is inserted inside the tape drive cylinder through an opening in its end part and is fixedly mounted relative to the rotating cylinder (Fig. 2).

Для повышения эффективности закрепления и усиления теплового воздействия на ленту нагреватели оснащены отражателями 11 и 13 в виде полуокружности. Физическая модель нагревания и теплообменного процесса в зоне контакта для чистой и запечатанной бумажной ленты имеет некоторые различия, поскольку в последнем случае из-за нанесения на нее красителя нарушается теплоемкость отпечатка, представляющего собой двухслойную систему в виде подложки и красителя. Из-за малости толщины слоев этой системы увеличение теплового воздействия на запечатанную ленту будут не значительным. Однако применение отражателя в виде полуокружностей позволит увеличить воздействие теплового потока на отпечаток и обеспечить его надежное закрепление. При этом рабочая часть отражателя должна быть сориентирована в сторону зоны контакта запечатанной ленты с нагретой поверхностью лентоведущего цилиндра по ходу выхода ленты из-под действия струйных модулей.To increase the efficiency of fixing and enhancing the thermal effect on the tape, the heaters are equipped with reflectors 11 and 13 in the form of a semicircle. The physical model of heating and the heat exchange process in the contact zone for a clean and sealed paper tape has some differences, since in the latter case, due to the application of a dye, the heat capacity of the print, which is a two-layer system in the form of a substrate and a dye, is violated. Due to the small thickness of the layers of this system, the increase in thermal effects on the sealed tape will not be significant. However, the use of a reflector in the form of semicircles will increase the effect of heat flux on the print and ensure its reliable fixation. In this case, the working part of the reflector should be oriented towards the contact zone of the sealed tape with the heated surface of the tape-guiding cylinder along the tape exit from under the action of the jet modules.

Для повышения эффективности закрепления и исключения отмарывания необходимо увеличить время контакта бумажной ленты с нагретой поверхностью лентпроводящих цилиндров. Это достигается благодаря организации с помощью системы лентонаправляющих валиков проводки ленты вокруг лентоведущих цилиндров 4, 5 с максимальным углом β охвата нагретой поверхности. Из конструктивных соображений для организации эффективного закрепления запечатанной бумажной ленты необходимо обеспечить максимальное время контакта ленты с нагреваемой поверхностью лентоведущих цилиндров. С учетом этого диаметр лентоведущих цилиндров должен быть равен как минимум 200 мм, а значение максимального угла β охвата поверхлости цилиндрической поверхности определяется по формуламTo increase the efficiency of fixing and elimination of picking, it is necessary to increase the contact time of the paper tape with the heated surface of the tape-conducting cylinders. This is achieved thanks to the organization of a tape wiring around the tape guiding cylinders 4, 5 with a system of tape guiding rollers with a maximum angle β of coverage of the heated surface. For design reasons, in order to organize effective fastening of a sealed paper tape, it is necessary to provide maximum contact time of the tape with the heated surface of the tape guiding cylinders. With this in mind, the diameter of the tape guiding cylinders should be at least 200 mm, and the maximum angle β of the surface coverage of the cylindrical surface is determined by the formulas

β=К_п2π и К_п≥0,8,β = K _p 2π and K _p ≥0.8,

где К_п - коэффициент полезного использования цилиндрической поверхности.where K _p - the coefficient of useful use of the cylindrical surface.

Основное преимущество закрепляющего устройства, размещенного в секции рулонной струйной печати, заключается в его конструктивной простоте и компактности построения, позволяя совместить процесс печатания с эффективным закреплением красочного изображения, наносимого струйными модулями на бумажную ленту.The main advantage of the fixing device located in the roll inkjet printing section is its structural simplicity and compact construction, allowing you to combine the printing process with the effective fixing of the colorful image applied by inkjet modules on a paper tape.

Claims

1. A method of fixing a two-sided ink image reproduced on a paper tape by inkjet modules, characterized in that the paper tape is simultaneously heated, transported and sealed by inkjet modules, the heating being carried out by maximum thermal action on it in the contact zone with the heated cylindrical surface of the rotating tape guiding cylinders .

2. A device for fixing a two-sided ink image reproduced on a paper tape by inkjet modules, characterized in that the device comprises tape guiding cylinders made hollow and installed with the possibility of forced rotation horizontally and cantilever in one of the walls of the bed of the printing section, while the free end part of each the cylinder has an opening through which a heater with a reflector is inserted inside the cylinder, mounted relative to the rotating tape drive cylinder IG Petritskaya, a paper tape with a colorful image is located on the cylindrical surface of the cylinder with the maximum lentoveduschego its coverage angle β, the value of which is defined by the formulas
β = K _p 2π and K _p ≥0.8,
where K _p - the efficiency of the heated rotating cylindrical surface of the tape drive cylinder.