LED遮光结构、固化装置及固化方法 |
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| 申请号 | CN202310580824.X | 申请日 | 2023-05-22 | 公开(公告)号 | CN117863726A | 公开(公告)日 | 2024-04-12 |
| 申请人 | 广东至唯技术有限公司; | 发明人 | 吕桥辉; 吴友琪; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种LED遮光结构、 固化 装置及固化方法，其中，所述LED遮光结构包括沿朝向印刷装置的方向延伸设置的第一遮光板、布设于第一遮光板朝向中心辊的一面上并均沿中心辊的轴向延伸的多个第二遮光板，多个第二遮光板沿朝向印刷装置的方向依次间隔排布，第二遮光板用于对LED 光源 与中心辊之间的间隙散出的光线进行遮挡及反射。本发明提供的LED遮光结构通过第一遮光板延长LED光源与中心辊之间的缝隙，延长光线散发路径，同时还通过多个第二遮光板依次遮挡并反射光线，能够使漏出的光线经过每个第二遮光板的反射作用时均被消减一定强度，能够将最终散出固化装置之外的 能量 降至最低，避免出现干版现象，提高印版的使用寿命，提升印刷产品的合格率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种LED遮光结构，用于安装在固化装置(100)的LED光源(2)的一侧，所述固化装置(100)用于设置在印刷机的中心辊(200)的外周并沿所述中心辊(200)的圆周方向相对印刷装置(300)间隔设置，所述固化装置(100)用于通过所述LED光源(2)对所述中心辊(200)上的经所述印刷装置(300)印刷后的印刷物进行光固化，其特征在于： |
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| 说明书全文 | LED遮光结构、固化装置及固化方法技术领域[0001] 本发明涉及光固化技术领域，尤其涉及一种LED遮光结构、采用所述LED遮光结构的固化装置及光固化方法。 背景技术[0002] 目前，印刷行业已经趋向于环保作业，由于传统的印刷方式采用溶剂型油墨会对环境产生的重度污染，迫切使得整个印刷行业快速走向环保化，从而出现了无溶剂型印刷，传动的汞灯固化方式逐一转化为现代LED光固化方式，通过LED光源产生的光线对中心辊上的印刷物进行光固化，能够快速完成印刷固化作业，并且更加节能环保。 [0003] 然而，为了保证中心辊的顺畅转动，避免固化装置刮蹭印刷物，固化装置与中心辊之间必须存在一定间隙，从而导致在LED光固化的过程中会有高能量的光线沿该缝隙散出并作用于相邻的印刷装置的印版上，容易出现干版现象，造成版材的浪费和损失，并导致印刷产品合理率降低。 [0004] 对此，中国实用新型专利CN218112086U公开一种光线折射式防漏光UV油墨干燥装置，其通过L型通道和反射板的配合实现聚光作用，将发射端头发射的光线汇聚照射至预设位置，减少漏光问题。但由于干燥装置与中心辊之间仍存在间隙，并且中心辊的表面相对光滑，会对光线产生一定的反射作用，通过中心辊反射的光线会被改变方向，导致仍有至少部分光线会沿干燥装置与中心辊之间的间隙散出，同样会存着漏光的问题，当提高印刷速度时，对LED光源的能量需求也会相应提高，在高速印刷过程中的LED光源释放的能量相比低速印刷时的释放能量要高达数十倍，此时通过中心辊反射的光线的能量也随之增加，导致仍会出现干版现象，影响印刷装置的印版及印刷效果。 发明内容[0005] 本发明的首要目的旨在提供一种LED遮光结构，以解决现有LED固化装置容易漏光并对印刷装置产生严重影响的技术问题。 [0006] 本发明的另一目的在于提供一种固化装置，采用上述LED遮光结构。 [0007] 本发明的又一目的在于提供一种固化方法，采用上述固化装置。 [0008] 为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案： [0009] 作为第一方面，本发明提供一种LED遮光结构，用于安装在固化装置的LED光源的一侧，所述固化装置用于设置在印刷机的中心辊的外周并沿所述中心辊的圆周方向相对印刷装置间隔设置，所述固化装置用于通过所述LED光源对所述中心辊上的经所述印刷装置印刷后的印刷物进行光固化； [0010] 所述LED遮光结构包括沿朝向所述印刷装置的方向延伸设置的第一遮光板、布设于所述第一遮光板朝向所述中心辊的一面上并均沿所述中心辊的轴向延伸设置的多个第二遮光板，多个第二遮光板沿朝向所述印刷装置的方向依次间隔排布，所述第二遮光板用于对所述LED光源与所述中心辊之间的间隙散出的光线进行遮挡及反射。 [0011] 优选地，所述第二遮光板远离所述第一遮光板的一端朝向所述LED光源倾斜设置。 [0012] 更优地，所述第二遮光板与所述第一遮光板铰接，所述LED遮光结构还包括第一角度调整组件； [0013] 所述第一角度调整组件包括安装于所述第一遮光板远离所述中心辊的一面上的第一电机、与所述第一电机的输出轴连接的第一螺杆、套设于所述第一螺杆上并与所述第一螺杆螺纹连接的第一滑块，以及与所述第一滑块连接的连杆，所述连杆沿所述第一遮光板的侧边绕过至所述第一遮光板朝向所述中心辊的一面并分别与多个第二遮光板连接。 [0014] 优选地，沿所述第一遮光板的两侧至中心的方向，所述第二遮光板的高度依次递减，以使多个第二遮光板的端面共同组合形成中间低两端高的抛物线结构。 [0015] 优选地，所述第一遮光板和/或所述第二遮光板的表面布设有锯齿形结构，所述锯齿形结构的齿距为0.5‑1mm，所述锯齿形结构的齿高为1‑2mm。 [0016] 优选地，所述LED遮光结构还包括用于与所述光源连接的安装支架和设于所述安装支架上的间距调整组件，所述第一遮光板与所述间距调整组件连接； [0017] 所述间距调整组件包括与所述安装支架连接的第二电机、与所述第二电机的输出轴连接的第二螺杆，以及套设于所述第二螺杆上并与所述第二螺杆螺纹连接的第二滑块，所述第一遮光板与所述第二滑块连接并用于被所述第二滑块带动沿靠近或远离所述中心辊的方向移动。 [0019] 所述光线传感器设于所述第一遮光板远离所述LED光源的一侧，所述光线传感器用于检测其所处位置的光线强度并将检测结果反馈至所述间距调整组件，所述间距调整组件用于根据所述光线传感器的检测结果调整所述安装支架相对所述中心辊的间距； [0020] 所述距离传感器用于检测所述第二遮光板与所述中心辊上的印刷物的间距，所述间距调整组件还用于根据所述距离传感器的检测结果控制所述安装支架相对所述印刷物的最小间距。 [0021] 更优地，所述LED遮光结构还包括第二角度调整组件，所述安装支架用于相对所述LED光源可转动设置，所述第二角度调整组件包括与所述安装支架连接并用于驱动所述安装支架相对所述LED光源转动调节倾斜角度的第三电机。 [0022] 作为第二方面，本发明还提供一种固化装置，包括LED光源和上述LED遮光结构，所述LED遮光结构安装在所述LED光源的侧边。 [0023] 作为第三方面，本发明还提供一种固化方法，采用上述固化装置，所述固化方法包括以下步骤： [0024] 通过所述LED光源对印刷机的中心辊上的经印刷装置印刷后的印刷物进行光固化； [0025] 通过所述LED遮光结构减少所述LED光源与中心辊之间的间隙漏出的光线。 [0026] 相比现有技术，本发明的方案具有以下优点： [0027] 本发明提供的LED遮光结构通过第一遮光板延长LED光源与中心辊之间的缝隙，延长光线散发路径，从而隔绝大部分光线，减少漏光问题，同时还通过多个第二遮光板依次遮挡并反射光线，通过调整第二遮光板的反射系数或吸收系数，能够使漏出的光线经过每个第二遮光板的反射作用时均被消减一定强度，此时通过多个第二遮光板共同构成齿形遮光结构，光线经过齿形遮光结构的反复多次反射之后，能够将最终散出固化装置之外的能量降至最低，有效避免对印刷装置的印版产生影响，有利于提高印刷速度及LED光源的功率的同时，不会出现干版现象，提高印版的使用寿命，提升印刷产品的合格率。 [0029] 本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中： [0030] 图1为本发明实施例提供的固化装置的装配结构示意图； [0031] 图2为图1所示的固化装置中的A区域的局部放大图，其中带箭头实线表示光线的传播路径； [0032] 图3为图1所示的固化装置中的LED遮光结构的立体图； [0033] 图4为图3所示的LED遮光结构的端面结构图； [0034] 图5为图3所示的LED遮光结构的另一实施例的端面结构图。 [0035] 图例说明： [0036] 100、固化装置；1、LED遮光结构；11、第一遮光板；12、第二遮光板；13、安装支架；14、第一角度调整组件；141、第一电机；142、第一螺杆；143、第一滑块；144、连杆；145、限位座；200、中心辊；300、印刷装置；301、印版。 具体实施方式[0037] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。 [0038] 本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、零/部件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、零/部件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称零/部件被“连接”到另一零/部件时，它可以直接连接到其他零/部件，或者也可以存在中间零/部件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。 [0039] 图1至图5共同示出了本发明实施例提供的固化装置及其LED遮光结构，其中，所述LED遮光结构用于设置在固化装置的LED光源的一侧并消减LED光源往预设固化位置之外的位置所散发的光线，减少漏光问题。 [0040] 如图1所示，所述LED遮光结构1安装在固化装置100的LED光源2的一侧，所述固化装置100用于设置在印刷机的中心辊200的外周并沿所述中心辊200的圆周方向相对印刷装置300间隔设置，所述印刷装置300包括用于对所述中心辊200上的印刷物进行印刷作业的印版301，所述固化装置100用于通过所述LED光源2对所述中心辊200上的经所述印刷装置300印刷后的印刷物进行光固化。 [0041] 应当理解的是，为方便放大说明，在附图中仅示出了所述中心辊200的局部结构，所述中心辊200为完整的圆柱形结构，其用于缠绕印刷物并通过转动动作带动印刷物依次经过所述印刷装置300和所述固化装置100，分别进行印刷及光固化作业。 [0042] 请结合图2和图3，所述LED遮光结构1包括第一遮光板11和第二遮光板12，所述第一遮光板11的第一段用于抵靠所述LED光源2的一侧，所述第一遮光板11的第二端沿朝向所述印刷装置300的方向延伸设置，所述第二遮光板12设有多个，多个第二遮光板12布设于所述第一遮光板11朝向所述中心辊200的一面上并均沿所述中心辊200的轴向延伸设置，多个第二遮光板12沿朝向所述印刷装置300的方向依次间隔排布，所述第二遮光板12用于对所述LED光源2与所述中心辊200之间的间隙散出的光线进行遮挡及反射。 [0043] 具体地，所述LED遮光结构1通过所述第一遮光板11延长所述LED光源2与所述中心辊200之间的缝隙，延长光线散发路径，从而隔绝大部分光线，减少漏光问题，同时还通过多个所述第二遮光板12依次遮挡并反射光线，通过调整所述第二遮光板12的反射系数或吸收系数，能够使漏出的光线经过每个所述第二遮光板12的反射作用时均被消减一定强度，此时通过多个所述第二遮光板12共同构成齿形遮光结构，光线经过齿形遮光结构的反复多次反射之后，能够将最终散出所述固化装置100之外的能量降至最低，有效避免对所述印刷装置300的印版301产生影响，有利于提高印刷速度及所述LED光源2的功率的同时，不会出现干版现象，提高所述印版301的使用寿命，提升印刷产品的合格率。 [0044] 如图4所示，所述第二遮光板12远离所述第一遮光板11的一端朝向所述LED光源2倾斜设置，以改变所述第二遮光板12的反射角度，通过所述第二遮光板12将大部分光线反射回所述LED光源2的预设固化位置，减少漏光的同时，提升光固化效果。 [0045] 如图5所示，在另一实施方式中，所述第二遮光板12与所述第一遮光板11铰接，所述LED遮光结构1还包括第一角度调整组件14。 [0046] 所述第一角度调整组件14包括安装于所述第一遮光板11远离所述中心辊200的一面上的第一电机141、与所述第一电机141的输出轴连接的第一螺杆142、套设于所述第一螺杆142上并与所述第一螺杆142螺纹连接的第一滑块143，以及与所述第一滑块143连接的连杆144，所述连杆144沿所述第一遮光板11的侧边绕过至所述第一遮光板11朝向所述中心辊200的一面并分别与多个第二遮光板12连接。 [0047] 具体地，所述第一电机141用于驱动所述第一螺杆142旋转，以使所述第一滑块143在螺纹配合作用下沿所述第一螺杆142滑动，从而通过所述第一滑块143带动所述连杆144移动，进而通过所述连杆144同时带动多个第二遮光板12相对所述第一遮光板11转动，同时调节多个第二遮光板12相对所述第一遮光板11的倾斜角度，调节光线反射角度，适配不同的遮光要求。由于所述第一电机141、第一螺杆142和第一滑块143均设于所述第一遮光板11的背面，不仅更加方便装配，而且不会对光线反射路径产生任何影响，保证光线能够被精准反射至每个第二遮光板12上消减能量，并且还能避免所述第一角度调整组件14处于高温高辐射环境中，有效保护所述第一角度调整组件14。 [0048] 进一步地，所述第一角度调整组件14还包括限位座145，所述限位座145安装于所述第一遮光板11远离所述中心辊200的一面上，所述第一螺杆142穿设于所述限位座145中并可相对所述限位座145转动。通过所述限位座145对所述第一螺杆142进行径向限位，避免所述第一螺杆142在使用过程中发生晃动，提升所述第一螺杆142的稳定性，从而提升传动精度，确保角度调节精度。 [0049] 请结合图2，通过调整所述第二遮光板12的倾斜角度，使所述第二遮光板12与所述中心辊200相适配。此时所述LED光源2发射出的光线被所述中心辊200反射至所述第二遮光板12朝向所述LED光源2的一面上时，能够被相应的第二遮光板12将光线反射至前一个第二遮光板12远离所述LED光源2的一面，再通过前一个第二遮光板12远离所述LED光源2的一面将光线反射至所述中心辊200上，然后通过所述中心辊200反射至后一个第二遮光板12朝向所述LED光源2的一面，以此类推，通过多个第二遮光板12和所述中心辊200的配合能够对散发的光线进行多次往复反射，使高强度光线在多次反射的过程中逐步被消减能量，降低强度。 [0050] 请参见图4，优选地，沿所述第一遮光板11的两侧至中心的方向，所述第二遮光板12的高度依次递减，以使多个第二遮光板12的端面共同组合形成中间低两端高的抛物线结构。该抛物线结构不仅能够更好地围绕所述中心辊200的外周设置，使每个第二遮光板12均能更加紧密靠近所述中心辊200，减少缝隙，还能通过不同高度的第二遮光板12分别改变光线的反射角度，优化光线散发路径，形成弧形遮光结构，使光线需经过每个第二遮光板12之后才能最终散出，提升遮光效果，并且由于位于所述第一遮光板11的两侧上的第二遮光板 12的高度最高，能够起到更好的遮光效果，使光线不易溢出，更有利于光线在多个第二遮光板12之间往复反射并消减能量，达到减弱外溢光线的作用。 [0051] 优选地，所述第一遮光板11和所述第二遮光板12的表面均经过黑色阳极氧化处理，使其能够对任何波长的光源都具有吸收能力，提升遮光效果。在其他实施方式中，还可在所述第一遮光板11和所述第二遮光板12的表面覆设深色的遮光材料，同样能够增强遮光效果。 [0052] 优选地，所述第一遮光板11和/或所述第二遮光板12的表面布设有锯齿形结构(图未示，下同)，所述锯齿形结构的齿距为0.5‑1mm，所述锯齿形结构的齿高为1‑2mm。所述锯齿形结构具体可以设为闭合的环状，例如圆环状、椭圆状等，还可以设为闭合的多边形形状，例如三边形、四边形、五边形等形状，通过锯齿形结构使照射于所述第一遮光板11和/或所述第二遮光板12的表面能够被充分散发开，进一步消减光线能量。 [0053] 值得注意的是，当所述锯齿形结构的齿距小于0.5mm或者所述锯齿形结构的齿高小于1mm时，不仅会提高所述锯齿形结构的加工难度，还能导致所述第一遮光板11和/或所述第二遮光板12的表面过于平滑，降低散发光线的效果。而当所述锯齿形结构的齿距大于1mm或者所述锯齿形结构的齿高大于2mm时，又会导致所述锯齿形结构的自身产生聚光作用，使光线被汇聚并提高能量，影响减光效果。本实施例将所述锯齿形结构的齿距控制在 0.5‑1mm，将所述锯齿形结构的齿高控制在1‑2mm，不仅加工难度较低，而且散发光线的效果最佳， [0054] 优选地，所述LED遮光结构1还包括用于与所述光源2连接的安装支架13和设于所述安装支架13上的间距调整组件(图未示，下同)，所述第一遮光板11与所述间距调整组件连接。 [0055] 所述间距调整组件包括与所述安装支架13连接的第二电机、与所述第二电机的输出轴连接的第二螺杆，以及套设于所述第二螺杆上并与所述第二螺杆螺纹连接的第二滑块，所述第一遮光板11与所述第二滑块连接并用于被所述第二滑块带动沿靠近或远离所述中心辊200的方向移动。通过所述间距调整组件带动所述第一遮光板11相对所述安装支架13移动，调节所述第一遮光板11和所述第二遮光板12相对所述中心辊200的间距，进一步提升适用性，能够适配不同的印刷要求及遮光要求。 [0056] 在使用过程中，当对所述LED光源2的功率需求较低时，或者所述中心辊200上的印刷物的厚度较大时，可通过所述间距调整组件增大所述第一遮光板11相对所述中心辊200的间距，避免漏光严重的同时，确保所述第二遮光板12相对印刷物的间隙大小，避免遮光结构刮蹭所述印刷物，保证印刷效果，从而更有利于提升所述中心辊200的转速，提升印刷效率。而当所述对所述LED光源2的功率需求较高时，或者所述中心辊200上的印刷物的厚度较小时，可通过所述间距调整组件减小所述第一遮光板11相对所述中心辊200的间距，进一步提升遮光效果，减少光线散发。 [0057] 更优地，所述LED遮光结构还包括分别与所述间距调整组件电连接的光线传感器(图未示，下同)和距离传感器(图未示，下同)。 [0058] 所述光线传感器设于所述第一遮光板11远离所述LED光源2的一侧，所述光线传感器用于检测其所处位置的光线强度并将检测结果反馈至所述间距调整组件，所述间距调整组件用于根据所述光线传感器的检测结果调整所述安装支架13相对所述中心辊200的间距。通过所述光线传感器实时检测漏光强度，能够自适应调节所述LED遮光结构1的遮光位置，满足不同使用场景，适用性更强。 [0059] 进一步地，所述距离传感器用于检测所述第二遮光板12与所述中心辊200上的印刷物的间距，所述间距调整组件还用于根据所述距离传感器的检测结果控制所述安装支架13相对所述印刷物的最小间距。通过所述距离传感器的实时检测控制所述第二遮光板12与印刷物的最小间距，实现自适应调节遮光位置的同时，避免所述第二遮光板12过于靠近印刷物。 [0060] 更优地，所述LED遮光结构1还包括与所述安装支架13连接的第二角度调整组件(图未示，下同)，所述安装支架13用于相对所述LED光源2可转动设置，所述第二角度调整组件包括与所述安装支架13连接并用于驱动所述安装支架13相对所述LED光源2转动调节倾斜角度的第三电机。通过所述第二角度调整组件调节所述安装支架13相对所述LED光源2的倾斜角度，能够同时调节所述第一遮光板11和所述第二遮光板12的遮光角度及光线反射角度，自适应满足更多遮光要求，适配更多使用场景。其次，由于所述第一角度调整组件14还能单独调节所述第二遮光板12的遮光角度及光线反射角度，能够与所述第二角度调整组件协同配合实现更多使用状态的调节，满足更多应用场景。 [0061] 如图1所示，作为第二方面，本发明还提供一种固化装置，包括LED光源2和上述LED遮光结构1，所述LED遮光结构1安装在所述LED光源2的侧边。通过所述LED遮光结构1对所述LED光源2与所述中心辊200之间的间隙进行遮光处理，结构简单紧凑，遮光效果好，有效保护印刷装置300的印版301，并且无需增大所述LED光源2的体积和占用空间，无需改变所述LED光源2的光固化路径，保证所述LED光源2的光固化效果。 [0062] 优选地，所述LED光源2设有两组，两组LED光源2相对所述固化装置的中轴线对称设置并均朝向所述固化装置的中轴线倾斜设置，提升聚光效果和光固化效果，并使光线具备一定的初始反射角度，避免光线直接溢出，使光线能够在多个第二遮光板12之间往复反射并逐步消减能量。 [0063] 作为第三方面，本发明还提供一种固化方法，采用上述固化装置，所述固化方法包括以下步骤： [0064] 通过所述LED光源2对印刷机的中心辊200上的经印刷装置300印刷后的印刷物进行光固化； [0065] 通过所述LED遮光结构1减少所述LED光源2与中心辊200之间的间隙漏出的光线。 [0066] 由于所述固定方法通过所述固化装置进行光固化作业，能够有效消减LED光源2与中心辊200之间的间隙散出的光线能量，从而可适配更高功率的LED光源2及更快的印刷速度，提升印刷效率。 [0067] 以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 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