CN103264576B - 一种单张纸水分调节装置、方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单张纸水分调节装置、方法和系统，其中，所述水分调节装置用于调节纸张的水分含量，包括压力辊、橡皮辊和用于蘸取液体的网纹辊；所述橡皮辊位于压力辊和网纹辊之间，并与压力辊和网纹辊接触其中，所述压力辊上设置有用于带动纸张运动的咬牙。本发明通过通过网纹辊蘸取液体，使液体传输到橡皮辊上，橡皮辊转速低于纸张速度，由此产生速度差，结合压力辊和橡皮辊之间的压力将橡皮辊上的液体渗透到纸张中，使纸张的水分平衡，从而后续在烘干时，确保了张纸表面平整，避免了纸张变形。

Description

一种单张纸水分调节装置、方法和系统

技术领域

本发明涉及印刷技术领域，特别涉及一种单张纸水分调节装置、方法和系统。

背景技术

纸张的主要成分为纤维素、胶料、填料等。而油墨的流动部分是连接料，油墨的颜料靠连接料在纸张的表面结膜干燥而附着。纸张和油墨的主要成分均为非对称型的分子，当它们相互接近时，依靠二次结合力使分子在纸张上完成附着。

目前包装印刷企业的包装装潢印刷品大多使用涂布白板纸、木浆挂面白板纸、普通箱板纸、木浆挂面箱板纸、牛皮纸和白卡纸。由于不同造纸厂的生产工艺的差异，造成纸张的表面白度和平滑度的显著差异。在纸张印刷油墨干燥后，纸张容易褶皱，平面不平整。

如图１所示，在印刷单张纸时，送纸单元400对纸张进行定位和输送，然后印刷单元300在纸张上印刷油墨后，通过收纸单元200将印刷后的纸张收起来。通过在收纸单元前增加一烘干装置（如红外热风或者UV灯固化），烘干纸张上的油墨，也有通过较长时间，依靠油墨的特性氧化结膜干燥和挥发干燥的。然而，由于纸张本身也存在水分，在油墨干燥的同时，纸张水分同样会被流失，水分流失则容易使纸张变形，尤其是100克以下纸张会由于水分流失上翘或者下弯，影响产品后加工工序以及使用，而且纸张水分流失干燥后还会出现纸张尺寸缩小，纸张变硬等情况，在单张纸进行多工序印刷加工过程中，环境变化以及多工序生产过程，也存在纸张水分流失的问题，在进行模切等后加工处理时，纸张容易爆裂。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种单张纸水分调节装置、方法和系统，解决了现有技术在印刷加工后纸张水分流失导致纸张尺寸变化、纸张变形以及后加工爆裂等问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种单张纸水分调节装置，用于调节纸张的水分含量，所述单张纸水分调节装置设置在收纸单元和印刷单元之间，其中，所述单张纸水分调节装置包括压力辊、橡皮辊和用于蘸取液体的网纹辊；所述橡皮辊位于压力辊和网纹辊之间，并与压力辊和网纹辊接触；其中，所述压力辊上设置有用于带动纸张运动的咬牙，所述咬牙将单张纸送入压力辊和橡皮辊之间时，由网纹辊蘸取液体并使液体传输至橡皮辊上，实现调节纸张的水分含量。

所述的单张纸水分调节装置，还包括用于盛装液体的盛液装置，所述网纹辊的一部分位于所述盛液装置盛装的液体中。

所述的单张纸水分调节装置中，在所述盛液装置的一侧设置有风刀。

所述的单张纸水分调节装置中，所述压力辊的速度大于橡皮辊的速度。

所述的单张纸水分调节装置，还包括：

用于驱动压力辊、橡皮辊和网纹辊转动的电机；

用于设置压力辊的压力、及电机的转速的控制装置；

所述控制装置与电机连接。

所述的单张纸水分调节装置中，所述网络辊上设置有用于去除多余水分的刮刀系统。

一种采用上述的单张纸水分调节装置的水分调节方法，其包括：

在纸张送入压力辊和橡皮辊之间时，由网纹辊蘸取液体并使液体传输至橡皮辊上；

通过压力辊和橡皮辊之间的合压，使液体压入纸张中，调节纸张的水分含量。

所述的水分调节方法中，当纸张的水分含量不平衡时，所述的方法还包括：

由控制器控制压力辊与橡皮辊之间的压力。

所述的水分调节方法中，当纸张的水分含量不平衡时，所述的方法还包括：

由控制器控制橡皮辊和网纹辊的转速。

一种单张纸纸张水分调节系统，其包括水分测试仪和上述的水分调节装置，所述水分测试仪位于收纸链条处纸张一侧，用于测量水分调节装置输出纸张的水分含量，并将测量结果反馈给水分调节装置。

相较于现有技术，本发明提供的单张纸水分调节装置、方法和系统，在纸张补水时，通过网纹辊蘸取液体，使液体传输到橡皮辊上，橡皮辊转速低于纸张速度，由此产生速度差，结合压力辊和橡皮辊之间的压力将橡皮辊上的液体渗透到纸张中，使纸张的水分平衡，从而后续在烘干时，确保了张纸表面平整，避免了纸张变形。

附图说明

图1为现有技术中的单张纸印刷机的结构示意图。

图2为本发明提供的带有单张纸水分调节装置的单张纸印刷机的结构示意图。

图3为本发明提供的单张纸水分调节装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种单张纸水分调节装置、方法和系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的单张纸水分调节装置可调节平张纸（即单张纸）的水分含量，请一并参阅图２和图3，所述的水分调节装置10设置在收纸单元和印刷单元之间，用于调节纸张的水分含量，其包括：压力辊101、橡皮辊102和网纹辊103。所述橡皮辊102位于压力辊101和网纹辊103之间；其中，所述压力辊101上设置有用于带动纸张运动的咬牙1011。

所述网纹辊103的表面设置有均匀分布的网纹，能均衡的蘸取液体，使橡皮辊102表面的液体均匀，通过橡皮辊102转动转移到纸张上。所述网纹辊103优选为每英寸100线、网角为60度、网孔容积为8.0BCM，其能蘸取适量的液体，即能使纸张的水分平衡，又不至于蘸液体太多，导致纸张合压过程中出现纸张破损，及后续连续生产时纸张水分太多，出现印刷品粘连在一起等现象。在其它实施例中，所述网纹辊103还可以为每英寸80线，采用螺旋型网孔，并且网孔容积为10.5BCM，同样能实现上述功能。

为了防止网纹辊103蘸取的液体过多，在所述网纹辊103上设置有用于去除多余水分的刮刀系统1031，所述刮刀系统1031包括一个刮刀（图中未标出），分别位于网纹辊103与橡皮辊102的触点面的一侧，能刮掉多余的水分，而网纹辊103上剩余的水分通过网络辊103转动转移到橡皮辊102上，再通过橡皮辊102转动转移至纸张上。

本实施例中，所述网纹辊103的半径小于橡皮辊102的半径，使网纹辊103能够快速地将蘸取的液体传输到橡皮辊102上。优选地，网纹辊103的半径为于橡皮辊102的半径的1/4到1/2。所述橡皮辊102与压力辊101的大小相当。

请继续参阅图3，本发明提供的单张纸水分调节装置10还包括用于盛装液体的盛液装置104，盛液装置104可为水槽、盛水皿等器具，该盛液装置104中盛放的液体包括水和用于防止纸张中水分流失的背涂液。所述网纹辊103的一部分位于盛液装置104盛装的液体中，通过转动方式蘸取盛液装置104中的液体，然后将液体传输到橡皮辊102上，通过压力辊101与橡皮辊102的合压，最终使液体渗透到纸张中。

具体实施时，所述水分调节装置10可设置在一壳体（图中未示出）内，以增加水分调节装置10的安全性。在所述盛液装置104的一侧设置有风刀105，通过风刀105吹出的热风可快速去除纸张上多余的水分。

请继续参阅图3，本发明提供的水分调节装置10还包括用于驱动压力辊101的第一电机、用于驱动橡皮辊102和网纹辊103转动的第二电机（图中未示出），及控制所述第一、第二电机转速的控制器，所述控制器与第一、第二电机连接。其中，驱动橡皮辊102和网纹辊103转动的电机可为步进电机，从而能准确控制橡皮辊102和网纹辊103的线速度，使橡皮辊102、网纹辊103线速度一致，而橡皮辊102与纸张之间（纸张是通过压力辊101来了带动的：压力辊101上的咬牙1011将纸张叼住，然后带动纸张运动通过橡皮棍102）存在一定的速差，且压力辊101、橡皮辊102和网纹辊103可各由一个电机控制，进一步提高三者的转动精度。具体实施过程中，所述压力辊101与纸张的线速度一致（压力辊101通过咬牙1011带动纸张运动），橡皮辊102与网纹辊103的线速度一致，在调节时，只需调整橡皮辊102和网纹辊103的线速度，改变橡皮辊102、网纹辊103与纸张的速差大小，使得橡皮棍102速度低于纸张速度，产生速差。通过调整速差来调节水分转移至纸张上的多少。速差较大时，转移到纸张上的水分则多；反之，当与纸张的速差较小时，转移到纸张上的水分则少。

本实施例中，在压力辊101上还可设置一伺服电机或者压力调节机构，所述控制器与伺服电机或者压力调节机构电连接，用于调节压力辊101的压力，使压力辊101与橡皮辊102压力适中，使水分能够均匀地挤入纸张内，又不至于把纸张压坏。具体实施时，压力辊101与橡皮辊102之间的压力优选为0~3KG。

为了是液体能充分渗透到纸张中，在具体实施过程中，所述压力辊101的速度与纸张运行的线速度一致，并大于橡皮辊102的速度，并且所述控制器还可根据实际情况调节压力辊101的压力，使纸张中的水分平衡。

进一步的，所述单张纸水分调节装置，还包括检测仪（图中未示出），用检测压力辊101、橡皮辊102和网纹辊103的转速和三者之间的压力，并反馈给控制器，使控制器根据压力辊101、橡皮辊102和网纹辊103的转速和压力进行相应调节。具体实施时，优先调节压力辊101、橡皮辊102和网纹辊103之间的压力，再调节三者的转速，当压力的转速都调整之后仍不能达到水分调节的要求时，可以通过控制压力辊101、橡皮辊102和网纹辊103反向转动，以达到更优的水分调节效果。

应当理解地是，本发明的单张纸水分调节装置可以设置在单张纸印刷机上，也可以单独设置成一个设备。且所述单张纸水分调节装置可以直接设置在送纸单元和收纸单元之间（无需印刷单元），用于对一些因水分流失导致不平整、褶皱的纸张进行修复。

当本发明的水分调节装置用于调节单张纸的水分时，所述单张纸由供纸单元提供，在印刷油墨和水分调节后，由收纸单元将单张纸收起。基于上述的单张纸水分调节装置，本发明还相应一种采用上述单张纸水分调节装置的水分调节方法，其包括：

S100、通过压力辊上的咬牙将纸张送入压力辊和橡皮辊之间时，由网纹辊蘸取液体并使液体传输至橡皮辊上；

S200、通过压力辊和橡皮辊之间的合压，使液体压入纸张中，调节纸张的水分含量。

具体实施过种中，当节纸张的水分含量不平衡时，所述的方法还包括：由控制器控制压力辊与橡皮辊之间的压力；或者由控制器控制橡皮辊和网纹辊的转速。通过橡皮辊和网纹辊的转速或者压力辊与橡皮辊之间的压力，或者及结合（即同时设置橡皮辊和网纹辊的转速，及压力辊与橡皮辊之间的压力），最终使纸张中的水分平衡，确保纸张烘干后表面平整。并且在调节过程中，还通过检测仪实时检测压力辊、橡皮辊和网纹辊的转速和三者之间的压力，并反馈给控制器。

基于上述的水分调节装置和水分调节方法，本发明还相应提供一种水分调节系统，其包括水分测试仪和水分调节装置，所述水分测试仪位于收纸链条处纸张一侧，可在垂直于纸张运行方向上来回移动，用于实时测量水分调节装置输出纸张的水分含量，并将测量结果反馈给水分调节装置；然后水分调节装置根据水分测量结果调节橡皮辊和网纹辊的转速，或者调节压力辊的压力，使纸张中的水分平衡。基于上文已对水分调节装置进行了详细详述，此处不再赘述。

进一步地，在本实施例中，所述水分测试仪是通过在纸张上进行多点测量，取平均值，后将平均值反馈给水分调节装置的。具体来说，预先将纸张划分为若干区域，并通过水分测试仪对每个区域进行测量，然后计算出所述平均值，然后，将所述平均值与预先设定的阀值（根据纸张的不同设置不同的阈值）进行比较，当超过阀值时，水分调节装置根据水分测量结果调节橡皮辊和网纹辊的转速，或者调节压力辊的压力，使纸张中的水分平衡。

综上所述，本发明通过网纹辊蘸取液体，使液体传输到橡皮辊上，然后通过压力辊和橡皮辊之间的合压将橡皮辊上的液体渗透到纸张中，使纸张的水分平衡，从而后续在烘干时，确保了张纸表面平整，避免了纸张变形。而且将水合压进行纸张的方式，相当于增加张纸自身的水分，使利用纸张后续的保存。同时，本发明提供的单张纸水分调节装置结构紧凑、成本低，适合推广使用。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种单张纸水分调节装置，用于调节纸张的水分含量，其特征在于，所述单张纸水分调节装置包括压力辊、橡皮辊和用于蘸取液体的网纹辊；所述橡皮辊位于压力辊和网纹辊之间，并与压力辊和网纹辊接触；其中，所述压力辊上设置有用于带动纸张运动的咬牙；

所述咬牙将单张纸送入压力辊和橡皮辊之间时，由网纹辊蘸取液体并使液体传输至橡皮辊上，实现调节纸张的水分含量；

所述网纹辊的表面设置有均匀分布的网纹，能均衡的蘸取液体，使橡皮辊表面的液体均匀，通过橡皮辊转动转移到纸张上；在所述网纹辊上设置有用于去除多余水分的刮刀系统，所述刮刀系统包括一个刮刀，位于网纹辊与橡皮辊的触点面的一侧，用于刮掉多余的水分，而网纹辊上剩余的水分通过网纹辊转动转移到橡皮辊上，再通过橡皮辊转动转移至纸张上；

所述单张纸水分调节装置还包括，用于盛装液体的盛液装置，所述网纹辊的一部分位于所述盛液装置盛装的液体中；在所述盛液装置的一侧设置有风刀;

用于驱动压力辊的第一电机；

用于驱动橡皮辊和网纹辊转动的第二电机；

用于控制所述第一、第二电机转速及调节压力辊压力的控制器；所述控制器分别与第一、第二电机连接。

2.根据权利要求1所述的单张纸水分调节装置，其特征在于，所述压力辊的速度大于橡皮辊的速度。

3.一种采用如权利要求1所述的单张纸水分调节装置的水分调节方法，其特征在于，包括：

通过压力辊上的咬牙将纸张送入压力辊和橡皮辊之间时，由网纹辊蘸取液体并使液体传输至橡皮辊上；

通过压力辊和橡皮辊之间的合压，使液体压入纸张中，调节纸张的水分含量；

所述网纹辊的表面设置有均匀分布的网纹，能均衡的蘸取液体，使橡皮辊表面的液体均匀，通过橡皮辊转动转移到纸张上；

当纸张的水分含量不平衡时，所述的方法还包括：

由控制器控制压力辊与橡皮辊之间的压力。

4.根据权利要求3所述的水分调节方法，其特征在于，当纸张的水分含量不平衡时，所述的方法还包括：

由控制器控制橡皮辊和网纹辊的转速。

5.一种单张纸纸张水分调节系统，其特征在于，包括水分测试仪和如权利要求2所述的单张纸水分调节装置，所述水分测试仪位于收纸链条处纸张一侧，用于测量水分调节装置输出纸张的水分含量，并将测量结果反馈给水分调节装置。