数字喷墨印刷机及印刷控制方法

技术领域

本发明属于喷墨印刷机械技术领域，具体涉及一种数字喷墨印刷机及印刷控制方法。

背景技术

单张纸数字喷墨印刷机械能够根据客户印刷需求实现单张纸的单面印刷或双面印刷作业，单张纸喷墨印刷过程中要求纸张定位精度高。

现有技术中单张纸数字喷墨印刷机大部分采用滚筒来承载并交接传送纸张，纸张在各单元之间传递交接是由喷印滚筒、传纸滚筒或传送链条上的叼纸牙排完成。喷印滚筒用于承载纸张完成喷印作业，喷印滚筒的上方设置有喷墨头，当纸张随喷印滚筒转动至喷墨头下方时，喷墨头对纸张进行喷印作业。含有叼纸牙排的滚筒虽然对纸张定位精度高，但同时其制造成本也高，叼纸牙排产生的故障率也高。

纸张在完成正面印刷后，需要由翻面机构将纸张的头部转换成纸张的尾部后再送入喷印滚筒进行反面印刷。目前数字喷墨印刷机的翻面机构主要有两种：一种为通过具有叼纸牙排的摆纸机构配合滚筒或链条传送机构来实现纸张头部与尾部的转换，该种翻面方式，结构设计较为复杂，且在摆纸时纸张容易产生褶皱，纸张翻面顺畅些不好，故障率较高。另一种为吸附式翻面机构，该吸附式翻面机构包括吸风带，吸风带绕设于两个可正反转动的吸风轮上，吸风轮带动吸风带正转时，吸风带吸附住滚筒上的纸张的纸头侧以将所述纸张暂时收储，吸风轮带动吸风带反转时，将暂时收储的纸张从纸张的纸尾侧重新传送到输纸带而实现纸张翻面，输纸带再将翻面后的纸张重新送入喷印滚筒进行反面印刷，该种翻面方式虽然简化了结构，纸张翻面顺畅性好，但吸风带正转暂存纸张后、在反转传送纸张时，需要通过输纸带过渡才能将纸张重新传送到喷印滚筒，纸张传送路径长，从而影响印刷效率。

另外，翻面机构通常为单功能部件，其仅能实现纸张的翻面功能，无法实现对印刷完毕后纸张的输出，导致现有的喷墨印刷机结构设计复杂、制造成本较高。

发明内容

针对现有技术中的以上不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种结构设计简单、无需叼纸牙排即能够实现纸张精准交接传送、纸张传送路径短、翻面顺畅性好、翻面机构可同时兼做纸张输出机构的数字喷墨印刷机。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：数字喷墨印刷机，包括给纸机构和收纸机构，所述给纸机构和收纸机构之间设置有喷印滚筒，所述喷印滚筒的上方设置有喷头组件；所述喷印滚筒为免叼牙式吸风滚筒，所述喷印滚筒具有纸张释放区和纸张吸附区，所述纸张吸附区为常负压区，所述纸张释放区为非负压区；所述喷印滚筒配合设置有翻面机构，所述翻面机构兼做纸张输出机构；

所述翻面机构包括提纸吸风轮、返纸吸风轮、纸张暂存组件和检测传感器；所述提纸吸风轮转动设置于喷印滚筒的纸张释放区外侧，所述提纸吸风轮设置有提纸吸附区，所述提纸吸附区为瞬时负压区；所述返纸吸风轮转动设置于喷印滚筒的纸张吸附区外侧，所述返纸吸风轮设置有送纸吸附区，所述送纸吸附区亦为瞬时负压区；纸张暂存组件设置于所述提纸吸风轮与返纸吸风轮之间，所述纸张暂存组件的尾端与所述收纸机构相衔接；所述检测传感器设置于所述纸张暂存组件尾部。

作为优选的技术方案，所述喷印滚筒包括滚筒本体，所述滚筒本体的表面开设有两排以上风孔，所述滚筒本体内对应各排风孔分别设置有风道，所述风道与对应的风孔相连通；所述滚筒本体的端部配合设置有第一导通件，所述滚筒本体与第一导通件可相对转动，所述第一导通件内沿滚筒本体的转动方向依次形成有给纸侧强力吸附区、给纸侧保持吸附区、翻面侧强力吸附区和翻面侧保持吸附区；滚筒本体转动时，各风道依次经过各区域时分别与相应的区域相连通。

作为优选的技术方案，所述给纸侧强力吸附区、翻面侧强力吸附区的负压大于给纸侧保持吸附区、翻面侧保持吸附区的负压。

作为优选的技术方案，所述给纸侧强力吸附区和翻面侧强力吸附区的覆盖区域分别仅能覆盖一个风道。

作为优选的技术方案，所述给纸侧保持吸附区、翻面侧保持吸附区的覆盖区域分别至少能覆盖两个风道。

作为优选的技术方案，所述纸张暂存组件与所述收纸机构之间设置有可伸缩的挡销。

作为优选的技术方案，所述提纸吸风轮包括轮体，所述轮体的表面开设有两排以上风孔，所述轮体内对应各排风孔分别设置有风道，所述风道与对应的风孔相连通；所述轮体的端部配合设置有第二导通件，所述轮体与第二导通件可相对转动，所述第二导通件通过管路连接负压装置，管路上安装电磁控制阀。

本发明还提供了以上所述的数字喷墨印刷机的印刷控制方法：

单面印刷时，给纸机构将纸张输送至喷印滚筒，当纸张的纸头经过给纸侧强力吸附区时被瞬时吸附到滚筒表面并被精准定位；纸张吸附在喷印滚筒上并随滚筒转动至喷头组件下方时，喷头组件对纸张进行单面印刷，完成单面印刷后的纸张随滚筒转动至纸张释放区时，提纸吸风轮的提纸吸附区瞬时接入负压，提纸吸风轮瞬时吸附住纸张、将纸张提送至纸张暂存组件处，纸张暂存组件将纸张传送至收纸机构；

双面印刷时，首先进行正面印刷，给纸机构将纸张输送至喷印滚筒，当纸张的纸头经过给纸侧强力吸附区时被瞬时吸附到滚筒表面并被精准定位；纸张吸附在喷印滚筒上并随滚筒转动至喷头组件下方时，喷头组件对纸张进行正面印刷，完成正面印刷后的纸张随滚筒转动至纸张释放区时，提纸吸风轮的提纸吸附区瞬时接入负压，提纸吸风轮瞬时吸附住纸张、将纸张提送至纸张暂存组件处暂存；检测传感器检测纸张纸头到达设定位置时，提纸吸风轮的提纸吸附区瞬时断开负压，同时返纸吸风轮的送纸吸附区瞬时接入负压，返纸吸风轮瞬时吸附住纸张纸尾、将纸张传送至喷印滚筒的纸张吸附区，纸张重新被吸附到喷印滚筒表面，自此纸尾转换为纸头而完成翻面，纸张继续吸附在喷印滚筒上并随滚筒再次转动至喷头组件下方时，喷头组件对纸张进行反面印刷；完成正反双面印刷后的纸张随滚筒再次转动至纸张释放区时，提纸吸风轮的提纸吸附区瞬时接入负压，提纸吸风轮瞬时吸附住纸张、将纸张提送至纸张暂存组件处，纸张暂存组件将纸张传送至收纸机构。

与现有技术相比，本发明具有至少以下有益效果：

(1)整套装置中仅需一个免叼牙式吸风滚筒作为喷印滚筒，所述喷印滚筒具有纸张释放区和纸张吸附区，当单张纸张的纸头到达纸张吸附区时，纸头受到较大负压吸附作用，会被瞬时间吸附到滚筒表面并被精准定位，起到叼牙的交接作用；当喷印完毕的纸张纸头随滚筒转动至翻面机构时，提纸吸风轮瞬时吸附住纸张、将纸张提送至纸张暂存组件处，根据单面印刷或双面印刷需要，由纸张暂存组件将纸张传送至收纸机构或由返纸吸风轮将纸张翻面后重新传送到喷印滚筒表面；整体结构设计简单，无需叼纸牙排即能够实现纸张精准交接传送。

(2)翻面机构包括提纸吸风轮、返纸吸风轮、纸张暂存组件和检测传感器；当吸附于喷印滚筒表面的纸张纸头随滚筒旋转至纸张释放区时，提纸吸风轮的提纸吸附区瞬时接入负压，提纸吸风轮瞬时吸附住纸张、将纸张提送至纸张暂存组件处暂存；当纸张纸头到达设定位置时，提纸吸风轮的提纸吸附区瞬时断开负压，同时返纸吸风轮的送纸吸附区瞬时接入负压，返纸吸风轮瞬时吸附住纸张纸尾、将纸张传送至喷印滚筒的纸张吸附区，纸张重新被吸附到喷印滚筒表面，自此纸尾转换为纸头而完成翻面，这样仅仅利用两个吸风轮配合电磁控制阀开合，即可实现纸张由纸尾向纸头的转换翻面，结构设计简单，制造成本低，翻面过程中纸张从开始脱离喷印滚筒至返回喷印滚筒，传送路径短，翻面顺畅性好，利于提高印刷效率。

(3)翻面机构兼做纸张输出机构，实现了翻面机构的多功能化利用，简化了整机结构，降低了制造成本。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明实施例提供的数字喷墨印刷机的结构示意图；

图2是本发明实施例中喷印滚筒及翻面机构的配合示意图；

图3是本发明实施例中喷印滚筒的侧视结构示意图；

图4是图3中A-A向的剖面示意图；

图5是本发明实施例中提纸吸风轮的主视结构示意图；

图6是本发明实施例中提纸吸风轮的侧视结构示意图；

图7是单面印刷时的纸张走向图；

图8是双面印刷时提纸吸风轮将纸张从喷印滚筒表面提送至纸张暂存组件处时的状态参考图；

图9是返纸吸风轮瞬时吸附住纸张纸尾、准备将纸张传送至喷印滚筒的纸张吸附区时的状态参考图；

图10是纸张重新被吸附到喷印喷印滚筒表面、纸尾转换为纸头完成翻面时的状态参考图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1所示，数字喷墨印刷机，包括给纸机构10和收纸机构20，所述给纸机构10和收纸机构20之间设置有喷印滚筒30，所述喷印滚筒30的上方设置有喷头组件40，喷头组件40用于对随滚筒转动至此处的纸张进行喷印；给纸机构10、收纸机构20及喷头组件40为本领域公知常用结构，在此不再进行赘述。所述喷印滚筒40配合设置有翻面机构50，所述翻面机构50兼做纸张输出机构。

参考图2，所述喷印滚筒30为免叼牙式吸风滚筒，所述喷印滚筒30具有纸张释放区31和纸张吸附区32，所述纸张吸附区32为常负压区，所述纸张释放区31为非负压区(可以为常压或正压)；具体地，参考图2至图4，所述喷印滚筒30包括滚筒本体33，所述滚筒本体33的表面开设有两排以上风孔34，同一排的风孔34沿滚筒本体33的轴向均匀分布，不同排的风孔34沿滚筒本体33的周面环形分布；所述滚筒本体33内对应各排风孔34分别设置有风道35，所述风道35与对应的风孔34相连通，各风道35位于同一周面上；

所述滚筒本体33的端部配合设置有第一导通件36，所述滚筒本体33与第一导通件36可相对转动，即滚筒本体33为转动设置，第一导通件36为固定设置；所述第一导通件36内沿滚筒本体33的转动方向依次形成有给纸侧强力吸附区321、给纸侧保持吸附区322、翻面侧强力吸附区323和翻面侧保持吸附区324；滚筒本体33转动时，各风道依次经过各区域时分别与相应的区域相连通；这些区域共同形成为纸张吸附区。当然，各区域的设置位置可以根据纸张规格或交接位置需要适当调整，本实施例中，给纸侧强力吸附区321、翻面侧强力吸附区323分别对应设置于给纸侧的纸张输入交接处与另一侧的纸张翻面交接处。

当然，为避免漏风，第一导通件36上除了纸张吸附区的区域，其他区域与所述滚筒本体13的端面可转动地密封配合。

参考图2和图3，第一导通件36上设置有与各强力吸附区、保持吸附区分别对应的连接头37，通过连接头37，强力吸附区和保持吸附区可以分别独立快速连接负压源。强力吸附区的负压优选大于保持吸附区的负压，即给纸侧强力吸附区321、翻面侧强力吸附区323的负压大于给纸侧保持吸附区322、翻面侧保持吸附区324的负压。其中，强力吸附区的负压值优选在60～100Kpa。这样工作时，通过强力吸附区对纸张纸头形成瞬时吸附定位后，通过保持吸附区将纸张保持吸附在滚筒表面，可以在传送稳定可靠基础上，节约风能消耗。

参考图2，所述给纸侧强力吸附区321和翻面侧强力吸附区323的覆盖区域分别仅能覆盖一个风道。所述给纸侧保持吸附区322、翻面侧保持吸附区324的覆盖区域分别可以覆盖多个风道，强力吸附区的覆盖区域小，便于在滚筒表面对纸张形成瞬时强吸附力，起到叼牙“咬口”作用，纸头受到较大负压吸附作用，会被瞬时间吸附到滚筒表面并被精准定位。

参考图2，所述翻面机构50包括提纸吸风轮51、返纸吸风轮52、纸张暂存组件53和检测传感器54；所述提纸吸风轮51转动设置于喷印滚筒30的纸张释放区31外侧，所述提纸吸风轮51设置有提纸吸附区511，所述提纸吸附区511为瞬时负压区；具体地，参考图5和图6，提纸吸风轮51包括轮体512，所述轮体512的表面开设有两排以上风孔，所述轮体512内对应各排风孔分别设置有风道，所述风道与对应的风孔相连通；所述轮体512的端部配合设置有第二导通件513，所述轮体512与第二导通件513可相对转动，即轮体512为转动设置，第二导通件513为固定设置；所述第二导通件513通过管路连接负压装置。轮体512转动时，各风道经过第二导通件513时与第二导通件513相连通从而形成提纸吸附区511。第二导通件513连接负压装置的管路上安装有电磁控制阀，通过电磁控制阀高频开合可以控制提纸吸附区511的负压通断状态。

参考图2，返纸吸风轮52转动设置于喷印滚筒30的翻面侧强力吸附区323外侧，所述返纸吸风轮52设置有送纸吸附区521，所述送纸吸附区521亦为瞬时负压区；返纸吸风轮52与提纸吸风轮51的结构原理相同，不再进行赘述。

纸张暂存组件53设置于所述提纸吸风轮51与返纸吸风轮52之间，所述纸张暂存组件53的尾端与所述收纸机构20相衔接，所述纸张暂存组件53与所述收纸机构20之间设置有可伸缩的挡销55；纸张暂存组件53用于暂存纸张或向收纸机构20传送纸张，其可以采用正反转的输纸带实现。

检测传感器54设置于所述纸张暂存组件53尾部，用于检测感应纸张纸头的位置。单面印刷或双面印刷完毕后，当检测传感器54检测纸张纸头到达设定位置时，挡销55缩回，纸张暂存组件53正转将纸张传送至收纸机构20；双面印刷需要翻面时，当检测传感器54检测纸张纸头到达设定位置时，挡销55保持伸出状态，纸张暂存组件53开始反转并配合返纸吸风轮52将纸张重新传送到喷印滚筒30表面。

本喷墨印刷机的印刷控制方法如下：

参考图1和图7，单面印刷时，给纸机构10将纸张输送至喷印滚筒30，当纸张的纸头经过给纸侧强力吸附区321时被瞬时吸附到滚筒表面并被精准定位；纸张吸附在喷印滚筒30上并随滚筒转动至喷头组件40下方时，喷头组件40对纸张进行单面印刷，完成单面印刷后的纸张随滚筒转动至纸张释放区31时，提纸吸风轮51的提纸吸附区511瞬时接入负压，提纸吸风轮51瞬时吸附住纸张、将纸张提送至纸张暂存组件53处，检测传感器54检测纸张纸头到达设定位置时，挡销55缩回，纸张暂存组件53继续正转将纸张传送至收纸机构20；

参考图8至图10，双面印刷时，首先进行正面印刷，给纸机构10将纸张输送至喷印滚筒30，当纸张的纸头经过给纸侧强力吸附区321时被瞬时吸附到滚筒表面并被精准定位；纸张吸附在喷印滚筒30上并随滚筒转动至喷头组件40下方时，喷头组件40对纸张进行正面印刷。完成正面印刷后的纸张随滚筒转动至纸张释放区31时，提纸吸风轮51的提纸吸附区511瞬时接入负压，提纸吸风轮51瞬时吸附住纸张、将纸张提送至纸张暂存组件53处暂存；检测传感器54检测纸张纸头到达设定位置时，挡销55保持伸出状态，提纸吸风轮51的提纸吸附区511瞬时断开负压，同时返纸吸风轮52的送纸吸附区521瞬时接入负压，纸张暂存组件53开始反转，返纸吸风轮52瞬时吸附住纸张纸尾、将纸张传送至喷印滚筒30的翻面侧强力吸附区323，纸张重新被吸附到喷印滚筒表面，自此纸尾转换为纸头而完成翻面，纸张继续吸附在喷印滚筒上并随滚筒再次转动至喷头组件40下方时，喷头组件40对纸张进行反面印刷；完成正反双面印刷后的纸张随滚筒再次转动至纸张释放区31时，提纸吸风轮51的提纸吸附区511瞬时接入负压，提纸吸风轮51瞬时吸附住纸张、将纸张提送至纸张暂存组件53处，纸张暂存组件53将纸张传送至收纸机构。

本发明整套装置中仅需一个免叼牙式吸风滚筒作为喷印滚筒，整体结构设计简单，无需叼纸牙排即能够实现纸张精准交接传送。仅仅利用两个吸风轮配合电磁控制阀开合，即可实现纸张由纸尾向纸头的转换翻面，结构设计简单，制造成本低，翻面过程中纸张从开始脱离喷印滚筒至返回喷印滚筒，传送路径短，翻面顺畅性好，利于提高印刷效率。翻面机构兼做纸张输出机构，实现了翻面机构的多功能化利用，简化了整机结构，降低了制造成本，该机型具有广阔的市场前景。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。