阅读说明：本技术 打印固化方法及打印固化系统 (Printing curing method and printing curing system ) 是由 刘晓俊 覃勇 陈卫华 黄明明 于 2019-12-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种打印固化方法及打印固化系统,打印固化方法包括：喷墨打印步骤：控制喷墨打印装置在打印位置对打印介质的多个待打印区域喷射油墨。打印介质输送步骤：控制输送装置将已完成喷墨的打印介质从打印位置输送至光照位置。光照固化步骤：控制光固化装置对位于光照位置的打印介质上的所有油墨进行光照固化。本发明打印固化方法及打印固化系统先在打印介质上喷射好油墨,再对所有油墨一起进行光照固化,所有油墨均能够获得足够时间流平及光照固化,保证了油墨在打印介质上具有足够附着力且整体完全固化,使得打印产品品质优良。(The invention discloses a printing and curing method and a printing and curing system, wherein the printing and curing method comprises the following steps: an ink-jet printing step: and controlling the ink jet printing device to jet ink to a plurality of to-be-printed areas of the printing medium at the printing position. A printing medium conveying step: and controlling the conveying device to convey the printing medium with completed ink jetting from the printing position to the lighting position. And (3) light curing: and controlling the light curing device to perform light curing on all the ink on the printing medium positioned at the light position. The printing and curing method and the printing and curing system provided by the invention have the advantages that the printing ink is sprayed on the printing medium, then all the printing ink is cured by illumination, all the printing ink can obtain enough time for leveling and illumination curing, the printing ink has enough adhesive force on the printing medium and is completely cured integrally, and the printed product has excellent quality.)

打印固化方法及打印固化系统

技术领域

本发明涉及喷墨打印技术领域，尤其涉及一种打印固化方法及打印固化系统。

背景技术

油墨中的UV(紫外光固化)油墨是指在紫外线照射下，利用不同波长和能量的紫外光使油墨连接料中的单体聚合成聚合物，获得成膜和干燥的油墨。UV油墨作为油墨，它们具备艳丽的颜色(特殊情况除外)，良好的印刷适性。UV油墨的主要成分包括预聚物、活性单体、引发剂、有色颜料及助剂，根据固化原理和影响固化收缩率的因素，合理搭配协调才能得到吸附性好、收缩应力小的UV油墨。UV油墨要实现比如平整固化、良好的附着力、整体一致固化等固化效果，很大程度上取决于其被光固化的情况。

然而，现有的UV油墨被打印在打印介质上后，马上被开启的UV光光照固化，也就是，一边打印，一边固化，这样的话，容易出现UV油墨无法及时流平、附着力不足、局部固化不完全的固化效果不佳情况，从而导致打印产品的画质粗糙、画面不平整，使得打印产品品质较差。

因此，亟需提供一种UV固化效果好、打印产品品质高的打印固化方法及打印固化系统。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，为实现本发明一个目的，提供了一种打印固化方法，打印固化方法包括如下步骤：喷墨打印步骤：控制喷墨打印装置在打印位置对打印介质的多个待打印区域喷射油墨。打印介质输送步骤：控制输送装置将已完成喷墨的打印介质从打印位置输送至光照位置。光照固化步骤：控制光固化装置对位于光照位置的打印介质上的所有油墨进行光照固化。

进一步的，喷墨打印步骤包括：获得喷射油墨时覆盖多个待打印区域所对应的多个喷墨量以及多个喷墨量总和的预设油墨量，控制喷墨打印装置对各打印区域以对应的喷墨量喷墨。光照固化步骤包括：获取在光照位置对应于打印介质面积的光照区域，光固化装置包括多个固化光源，控制能够覆盖打印介质面积的多个固化光源开启以作为光照区域进行光照。

进一步的，光照固化步骤包括：确定固化预设油墨量的油墨所需的最低光照功率，根据最低功率确定各个固化光源的平均光照功率，控制位于光照区域内的各个固化光源以平均光照功率进行光照。

进一步的，光照固化步骤包括：多个待打印区域与多个固化光源划分为相对应的多个待打印区域组和多个固化光源组，每个固化光源组对对应的打印区域组内的油墨进行光照，根据各待打印区域组中的各待打印区域对应的喷墨量总和获得子喷墨量，根据各子喷墨量确定对应的固化光源组的子光照功率，以子光照功率作为光照功率控制各个固化光源组的光照。

进一步的，在介质输送步骤中，根据多个喷墨量中的最大值确定输送装置的速率。

为实现本发明另一个目的，本发明还提供一种打印固化系统，其包括：喷墨打印装置、光固化装置、输送装置、光栅图像处理器和主控制板，主控制板分别与光栅图像处理器、喷墨打印装置、光固化装置和输送装置电连接。喷墨打印装置包括喷头控制板和喷头，光栅图像处理器(RIP)用于将待打印图文转化成喷墨打印装置能够识别的文件并输入主控制板，待打印图文被打印至打印介质的多个待打印区域，主控制板与喷头控制板电连接并用于将文件解析结果、油墨性质、打印介质性质综合后得到的打印参数和打印命令输入喷头控制板，喷头控制板与喷头电连接并用于依据打印参数和打印命令控制喷头在打印位置对多个待打印区域喷射油墨，主控制板控制输送装置将已完成喷墨的打印介质从打印位置输送至光照位置，并且主控制板控制光固化装置对位于光照位置的打印介质上的所有油墨进行光照固化。

进一步的，主控制板包括墨量统计模块和光照功率控制模块，光固化装置包括多个固化光源，墨量统计模块根据打印参数获得喷射油墨时覆盖多个待打印区域所对应的多个喷墨量以及多个喷墨量总和的预设油墨量，光照功率控制模块获取在光照位置对应于打印介质面积的光照区域，控制能够覆盖打印介质面积的多个固化光源开启以作为光照区域进行光照。

进一步的，光照功率控制模块确定固化预设油墨量的油墨所需的最低功率，并且根据最低功率确定各个固化光源的平均光照功率以控制各个固化光源按照平均光照功率作为光照功率来进行光照。

进一步的，多个待打印区域与多个固化光源划分为相对应的多个打印区域组和多个固化光源组，每个固化光源组对对应的打印区域组内的油墨进行光照，光照功率控制模块根据各打印区域组中的所有打印区域对应的喷墨量之和确定子喷墨量，并且根据各子喷墨量确定所对应的各固化光源组的子光照功率，控制各个固化光源组按照子光照功率作为光照功率来进行光照。

进一步的，主控制板还包括速率确定模块，其根据多个喷墨量中的最大值计算出流平时长，并由流平时长确定输送装置的速率，以控制已完成喷墨的打印介质从打印位置输送至光照位置的时长等于流平时长。

本发明的有益效果为：本发明采用先在打印介质上喷射好油墨，再对所有油墨一起进行光照固化，因此，所有油墨均能够获得足够时间流平及光照固化，保证了油墨在打印介质上具有足够附着力且整体完全固化，使得打印产品品质优良。

附图说明

图1为本发明打印固化方法一实施例的流程示意图；

图2为本发明打印固化方法另一实施例的流程示意图；

图3为对应于图2的打印固化方法的一光照固化步骤实施例的流程示意图；

图4为对应于图2的打印固化方法的另一光照固化步骤实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

参考图1，本发明提供一种打印固化方法，该方法通过先在打印位置将油墨喷射于打印介质上，再在光照位置将已喷好油墨的打印介质进行光照固化，从而保证打印介质上的所有油墨均有足够时间流平并被光照固化，因此，油墨对于打印介质的附着力足够大，油墨整体平整且完全固化，打印产品具有优良品质。具体来说，本发明打印固化方法包括如下步骤：喷墨打印步骤S10：控制喷墨打印装置在打印位置对打印介质的多个待打印区域喷射油墨，其中，喷墨打印装置可以是采用one pass的卷材打印机、多pass的平板打印机等，打印介质可以是PET膜、广告纸、画布等，油墨采用UV油墨。一般的，根据图文信息，打印介质不会整个表面都被喷射油墨，因此，多个待打印区域为打印介质上需要喷射油墨的部分，当整个打印介质表面都需要被喷射油墨，则多个待打印区域的总和等于整个打印介质表面积，另外，各待打印区域之间无重叠区域。对于油墨的喷射采用目前已有的喷墨打印装置的喷头喷射控制技术来实现，属于本领域技术人员所知晓的技术知识，在此不再赘述。

打印固化方法还包括打印介质输送步骤S20：控制输送装置将已完成喷墨的打印介质从打印位置输送至光照位置，该输送装置可以是运送皮带、转送盘等，为了将打印介质与输送装置相对固定，在输送装置上设置多个与真空装置连通的吸风孔，各吸风孔用于将打印介质吸附固定于输送装置上。优选的，在打印介质完成喷墨后，可以将打印介质在打印位置停留一段时间以让油墨完全流平，或者也可以在输送打印介质的过程中让油墨完全流平，从而，为后续步骤提供了墨层厚度均匀、无起皱的油墨。

打印固化方法还包括光照固化步骤S30：控制光固化装置对位于光照位置的打印介质上的所有油墨进行光照固化，光固化装置包括多个UV-LED灯或者多个UV汞灯，优选是采用UV-LED灯。可知的是，光固化装置与位于光照位置的打印介质相对设置，且光固化装置所发出的固化光覆盖打印介质的整个打印表面，光照固化时长可以设置为例如三分钟的某一固定时长，只要本领域技术人员根据本领域普通技术知识能确定出该固定时长足以对油墨实现完全固化即可。

综上所述，本发明的打印固化方法，通过先在喷墨打印步骤S10中完成对打印介质上对应于欲显示图文信息的多个待打印区域喷射油墨，再通过输送装置将打印介质输送至光照位置以利用光固化装置对油墨进行光照固化。避免了现有技术中油墨一边被打印一边被固化所造成的油墨流平不足而引起的墨层厚度不均且起皱、附着力不足、局部固化不完全的技术缺陷，获得了油墨固化效果好、打印产品品质高的技术效果。

参考图2，为了提高光固化装置的光照针对性和效率，优选的，喷墨打印步骤S10’包括：获得喷射油墨时覆盖多个待打印区域所对应的多个喷墨量以及多个喷墨量总和的预设油墨量，控制喷墨打印装置对各打印区域以对应的喷墨量喷墨。对于上述喷墨量的一种获得方式(以下将做详细说明)，利用与主控制板电连接的光栅图像处理器RIP将待打印图文转化成喷墨打印装置能够识别的文件并输入主控制板，主控制板与喷头控制板电连接且用于将文件解析结果、油墨性质、打印介质性质综合后得到的打印参数和打印命令输入喷头控制板，喷头控制板与喷头连接并依据打印参数和打印命令控制喷头进行喷墨，上述打印参数中包括喷墨量，该喷墨量与喷嘴大小及密度、图像分辨率、打印介质的湿度及油墨渗透性等性质有关，一般来说，喷墨量为10×10^-4ml/cm²左右，因此，主控制板通过打印参数提取到对应于各待打印区域的各喷墨量并进一步计算得出预设油墨量。光照固化步骤S30’包括，获取在光照位置对应于打印介质面积的光照区域，光固化装置包括多个固化光源，需了解的是，多个固化光源全部开启所产生的光照范围能够覆盖喷墨打印步骤S10’中所针对的具有最大面积的打印介质。具体来说，光照位置和打印位置可以设置相对应的坐标系，因此，借助控制喷头相对应打印介质喷墨时所获得的打印介质所具有的坐标值能够进一步获得打印介质在光照位置的对应坐标值，这样的话，针对打印介质面积大小的不同，控制能够覆盖打印介质面积的相应固化光源开启以作为光照区域进行光照，也就是光照区域相当于处于开启状态的固化光源所占面积，开启的固化光源的光照功率根据打印介质对油墨的吸收率及饱和度、油墨的粘结性及渗透性等性质进行设置，其他的固化光源则被关闭，从而节省了电耗，也相应延长了固化光源的寿命。

参考图3，进一步来说，作为光照固化步骤一种优选实施方式，光照固化步骤S30”包括：确定固化预设油墨量的油墨所需的最低光照功率，举例来说，由于喷墨量一般为10×10^-4ml/cm²左右，因此，在预设油墨量和打印介质面积已知的情况下，将预设油墨量除以打印介质面积即可得出单位面积的实际喷墨量，若该实际喷墨量低于10×10^-4ml/cm²，则以喷墨量为10×10^-4ml/cm²进一步去确定最低光照功率，若该实际喷墨量大于10×10^-4ml/cm²，则以实际喷墨量进一步去确定最低光照功率，根据最低光照功率确定各个固化光源的平均光照功率，控制位于光照区域内的各个固化光源以平均光照功率进行光照，该平均光照功率为最低光照功率除以位于光照区域内的各个固化光源的个数所得。因此，固化光源的开启和光照功率更有针对性，在保证固化效果优良的同时进一步降低电耗，且对于相应固化光源的光照功率按相同功率进行控制，相对较为简单。

参考图4，进一步来说，作为光照固化步骤另一种优选实施方式，光照固化步骤S30”’包括：多个待打印区域与多个固化光源划分为相对应的多个待打印区域组和多个固化光源组，该多个的具体数值可以根据实际情况而定，一般而言，划分的组数越大，对固化光源的开启和功率的控制越精准，但控制程序则越为复杂。每个固化光源组对对应的待打印区域组内的油墨进行光照，根据各打印区域组中的打印区域对应的各喷墨量总和获得子喷墨量，根据各子喷墨量确定对应的固化光源组的子光照功率，以子光照功率作为光照功率控制各个固化光源组的光照。因此，不仅对应于打印区域的固化光源才被开启且开启的固化光源的光照功率也对应于喷墨量而调节，油墨光照固化的效率高且效果好，但由于各固化光源的光照功率被动态调节，相对来说，对各固化光源的光照功率控制较为复杂。

另外，为了在实现喷墨打印步骤S10’完成后立即通过打印介质输送步骤S20实现打印介质接受光照固化步骤S30’的光照固化的同时，又保证油墨有足够时间流平使得油墨墨层厚度均匀且不起皱，较佳的，在介质输送步骤S20中，根据多个喷墨量中的最大值确定输送装置的速率，根据满足最大喷墨量数值的油墨能流平来确定最大流平时长，则其他喷墨量的油墨也能流平，该最大流平时长可以由本领域技术人员根据油墨的粘结性、渗透性等性质确定，流平时长一般为1至10秒，并且在打印位置和光照位置可以确定的情况下，就可以计算得出输送装置的速率。

本发明还提供了一种可以应用以上任一种的打印固化方法的打印固化系统(未图示)，对于与上述打印固化方法所描述的相关重复内容，可以参照理解，以下不再赘述。打印固化系统包括：喷墨打印装置、光固化装置、输送装置、光栅图像处理器和主控制板，喷墨打印装置、光固化装置和输送装置可以集成装设于一整体设备之中，且光栅图像处理器和主控制板也设置于该整体设备中，另外，喷墨打印装置、光固化装置和输送装置也可以分别分体式独立设置并通过线缆相连接，光栅图像处理器和主控制板设置于喷墨打印装置或光固化装置中。主控制板分别与光栅图像处理器、喷墨打印装置、光固化装置和输送装置电连接。主控制板上设置有CPU或PLC等的处理器，可以理解的是，下述主控制板所具有的各模块设置于处理器中。喷墨打印装置包括喷头控制板和喷头，光栅图像处理器(RIP)用于将待打印图文转化成喷墨打印装置能够识别的文件并输入主控制板，待打印图文被打印至打印介质的多个待打印区域，主控制板与喷头控制板电连接并用于将文件解析结果、油墨性质、打印介质性质综合后得到的打印参数和打印命令输入喷头控制板，喷头控制板与喷头电连接并用于依据打印参数和打印命令控制喷头在打印位置对多个待打印区域喷射油墨，主控制板控制输送装置将已完成喷墨的打印介质从打印位置输送至光照位置，并且主控制板控制光固化装置对位于光照位置的打印介质上的所有油墨进行光照固化。因此，本发明打印固化方法利用喷墨打印装置先完成对打印介质整体的喷墨，再完成对打印介质整体的光照固化，油墨在喷墨完成之后以及输送装置输送过程中有足够时间流平，因此，被光固化装置光照固化的油墨的墨层厚度均匀且不起皱，从而保证了油墨与打印介质的附着力大且整体固化完全，进而获得优良的打印产品品质。

进一步来说，主控制板包括墨量统计模块和光照功率控制模块，光固化装置包括多个固化光源，墨量统计模块根据打印参数获得喷射油墨时覆盖多个待打印区域所对应的多个喷墨量以及多个喷墨量总和的预设油墨量，喷墨量对应于待打印区域单位面积待流平及固化的墨滴容量，喷墨量一般为10×10^-4ml/cm²左右，光照功率控制模块获取在光照位置对应于打印介质面积的光照区域，光照功率控制模块存储有多个预存喷墨量(数值范围大于待打印区域的喷墨量)、各固化光源功率及其两者的对应函数，该对应函数确定喷墨量与固化光源功率也就是固化光源开启个数与光照功率之间对应关系，需理解的是，固化光源的光照功率可在一定数值范围内调节。另外，多个固化光源优选被分成对应有3种波长的3类，3种波长分别是利于青色油墨吸收的波长、利于品红色油墨吸收的波长、利于黄色油墨吸收的波长，青色、品红色、黄色是彩色喷墨印刷的基础色，且青色、品红色、黄色也是美术三原色，其他色彩可以间接的通过三色混合得到，所以设置利于三种基础色油墨吸收的波长使得各种色彩油墨都能进行很好的固化。光照功率控制模块以上述对应函数确定能够覆盖打印介质面积的具体个数的固化光源及对应光照功率，从而控制它们开启以作为光照区域进行光照。上述对应光照功率由本领域技术人员根据本领域普通技术知识确定能实现对油墨完全固化而实际设定，在这种情况下，多个固化光源的一部分开启一部分关闭，既节省了电耗，也相应地避免了某些待打印区域的油墨表面接受过多的光照而影响其表面色彩鲜艳度。

优选的，光照功率控制模块还存储有多个预存油墨量(数值范围大于预设油墨量)、各固化光源功率及其两者的对应函数，以该对应函数确定固化预设油墨量的油墨所需的最低功率，并且根据最低功率确定各个固化光源的平均光照功率以控制各个固化光源按照平均光照功率作为光照功率来进行光照。在这种情况下，不仅多个固化光源被选择性地开启和关闭，且开启的固化光源以最低功率为基础的相同的平均光照功率来进行控制，不仅控制相对简单，还能进一步保证某些待打印区域的油墨不接受过多的光照。

优选的，多个待打印区域与多个固化光源划分为相对应的多个打印区域组和多个固化光源组，每个固化光源组对对应的打印区域组内的油墨进行光照，光照功率控制模块根据各打印区域组中的所有打印区域对应的喷墨量之和确定子喷墨量，需知的是，光照功率控制模块所存储的上述预存喷墨量的数值范围大于各子喷墨量，相应的，上述对应函数建立了各子喷墨量与各相应固化光源功率的映射关系，从而也建立了各子喷墨量与作为相应固化光源功率之和的子光照功率的映射关系，光照功率控制模块以这些映射关系能够根据各子喷墨量确定所对应的各固化光源组的子光照功率，从而控制各个固化光源组按照子光照功率作为光照功率来进行光照，其中，固化光源组中的每个固化光源可以以子光照功率除以固化光源组中固化光源个数所得的功率来光照。在这种情况下，选择性开启的固化光源的光照功率调节的更为精准，尤其适用于对光照功率较为敏感的油墨，保证了打印产品品质高。

另外，光照功率控制模块还可以设置成具有统计各个喷墨量的均方差的功能，若均方差未超过喷墨量阈值，则控制相应固化光源按照上述平均光照功率来进行光照，若均方差超过喷墨量阈值，则控制相应固化光源组按照子光照功率来进行光照。这样的话，实现了根据喷墨量的差异程度，来选择固化光源的不同光照功率控制方式，既能对墨层的光照有针对性，保证墨层获得合适的光照，又能避免对固化光源的光照功率的频繁调节，有助于延长固化光源的使用寿命。

作为进一步的改进，主控制板还包括速率确定模块，其根据多个喷墨量中的最大值计算出流平时长，并由流平时长确定输送装置的速率，以控制已完成喷墨的打印介质从打印位置输送至光照位置的时长等于流平时长，即输送装置的速率以打印位置和光照位置的距离与流平时长相除得到。这样的话，油墨有足够时间流平使得油墨墨层厚度均匀且不起皱，进而墨层获得的光照也均匀，上下两层均得到良好光照固化，保证了产品品质，且提高了打印固化系统的整体工作效率。

需要强调的是，以上对固化光源的光照功率控制进行了详细说明，而未对固化光源的光照时长做出特别限定，因此，在光照时长可以根据光照固化工序耗时等容易确定的情况下，通过控制光照功率即可满足对油墨的良好固化，另外，由于光照功率和光照时长的乘积为光照功，而光照功与油墨固化所需能量存在对应关系，因此，本领域技术人员在以上所描述的各种光照功率控制方式的技术启示，容易知晓光照时长的对应设置及控制，本发明不做具体限定，且不对本发明的保护范围构成限制。

为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序，或者若干步骤同时执行。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。