一种定位精准的双面打印设备及其控制方法与流程

【技术领域】

本发明涉及一种定位精准的双面打印设备，属于双面打印设备领域。

背景技术：

随着社会发展和科技的进步，目前打印设备已经成为日常生活和办公所不可或缺的产品，目前大部分打印设备均是办公用的打印设备，比如打印单页的纸张等，不过也存在某些打印需要在柔性面料上打印出可以对位重合的双面打印设备，对于这类双面打印设备，目前也有存在很多公开的现有技术，比如：

专利cn109823060a所公开的一种印刷设备及使用该印刷设备的单双面打印方法中，公开了包括两个打印机构，两个打印机构并排设计，同时在两个打印机构之间的传输路径上设置了多个变向辊轮，并在每个打印机构的后传输路径上设置烘箱。

该方案也存在一定的弊端，由于在两个打印机构之间的传输路径上设置了多个变向辊轮，而变向辊轮是改变柔性面料的传输方向的，而对于柔性面料而言，变向辊轮也会对柔性面料产生阻力，故实质上也属于一个让柔性面料产生张力的辊轮，如果这种变向辊轮数量过多，显然会导致柔性面料的张力变大而产生收缩，如此会使得打印出来的图像经柔性面料的收缩后会产生放大缩小的问题，这会对两个双面的图像对位精度造成不稳定的因素；此外，这种多变向辊轮的设计，首先柔性布料的传输行程变长，而且由于多个变向辊轮之间很难保证相互平行，所以会导致柔性布料在经过这几个变向辊轮之后也很难保持完全不偏移，显然这种偏移因素存在也会导致对位精度不好控制，所以该技术方案，其对位精度较难控制。

又比如，专利cn212604051u所公开的一种双面喷印的印花机，与第一种方案不同的是，该技术方案中，将两个打印机构采用对位的设计，柔性布料在两个打印机构中间穿过，然后在后面的打印机构后设置两个烘干器对柔性布料的两个面同时烘干。

这种布局方式，虽然两个打印机构中没有变向导辊，一定程度上避免了第一种方案的缺陷，但是这种方案也存在弊端：首先，两个打印机构是对位设置，柔性面料在两个打印机构的喷涂方向中间，由于不同的柔性面料，其厚度会有不同，当不同的柔性面料穿过两个打印机构时，柔性面料与两个打印机构的喷涂间距会发生变化，而且调整了其中一个打印单元的间距后自然也会影响另一个打印单元的间距，即在面对不同厚度的柔性面料时，有可能需要重新调整两个打印机构的间距问题，这是非常复杂、也难以控制的。其次，由于柔性面料在经过两个打印机构后同时进行烘干，这就需要烘干的直线行程要足够长，否则如果传输到转向导辊上后，未烘干完全的图案就会粘附到转向导辊上，故对于第二种方案来说，烘干的直线行程长，会增加设备的体积，同时面对不同厚度的柔性面料调整的难度大。

所以，对于这类双面打印设备，如何能让对位精度的调整上更加方便，同时又能保证对位精度较高，是亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种定位精准的双面打印设备，在保持双面打印的对位精度较好情况下，同时又能使得调整对位更加简单。

解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种定位精准的双面打印设备，包括第一打印单元和第二打印单元，所述第一打印单元和第二打印单元分别对柔性面料的正面和反面打印相同图案，以形成双面对位打印，所述第一打印单元和第二打印单元的喷涂方向相交成一夹角，所述第一打印单元和第二打印单元的传输路径之间仅设置一变向导辊，所述变向导辊的接触面为柔性面料的反面，柔性面料从第一打印单元输出后经所述变向导辊改变传输方向进入所述第二打印单元，所述第一打印单元和第二打印单元之间的传输路径上还设有用于对柔性面料正面进行烘干的第一烘箱。

采用本发明的有益效果：

现有技术中的两个打印单元的喷涂方向相同或完全相反，而本发明中，第一打印单元和第二打印单元的喷涂方向是相交成夹角的，实现该喷涂方向相交成夹角的，主要是在第一打印单元和第二打印单元的传输路径之间仅设置一变向导辊，即柔性面料仅通过一次变向，相对于背景技术中第一方案而言，对柔性面料的张力影响较小，故整个柔性面料收缩性变小，如此打印出来的图像收缩影响也比较小，会更加方便对位矫正；

其次，由于柔性面料在第一打印单元和第二打印单元的传输路径上仅设置一变向导辊，发生传输偏移的几率更小，至少在对柔性面料的两个图像对位矫正时，能把柔性面料本身的传输偏移因素降到最低。同时由于仅设置一变向导轨，整体的传输行程自然也相对较低，影响因素也相对较低。

相对于背景技术中的第二种方案，本发明中，由于第一打印单元和第二打印单元之间经过一变向导辊，且变向导辊的接触面为柔性面料的反面，从而使得第一打印单元和第二打印单元，相对于柔性面料的喷涂间距是相对独立的，当柔性面料的厚度发生变化时，第一打印单元和第二打印单元相对于柔性面料的喷涂间距是同步增加或同步减少的，即两者的变量因素是相同的，故在调整对位精度上，喷涂间距的影响因素是很小的，基本上是无需进行调整的；

另外，本发明中，在第一打印单元与第二打印单元的传输路径上设置有第一烘箱，使得柔性面料的正面预先进行初步烘干处理，如此，当柔性面料从第二打印单元输出后，只需要较短的直线行程，就可以对柔性面料的正面进行接触导向，这样可以让第二打印单元的后传输路径的直接行程变短，这样对整个双面打印设备的空间设计更加有利，可以将整体体积做的更小。

作为优选，所述第一打印单元和第二打印单元的喷涂方向的夹角为30°～150°。

作为优选，所述第一打印单元的喷涂方向与第二打印单元的喷涂方向相互垂直。

作为优选，所述第一打印单元和/或第二打印单元连接有活动机构，所述活动机构包括x轴移动滑轨和y轴调节机构，所述y轴调节机构的调节方向与柔性面料的传输方向平行，所述x轴移动滑轨的长度方向与柔性面料的传输方向垂直。

作为优选，所述活动机构还包括z轴调节机构，所述z轴的调节方向与柔性面料的平面垂直。

作为优选，所述双面打印设备还包括对柔性面料的反面进行烘干的第二烘箱，所述第二烘箱位于第二打印单元的后传输路径上。

作为优选，所述双面打印设备还包括第三烘箱，所述第三烘箱位于第二打印单元的后传输路径上且对所述柔性布料的正面进行烘干。

作为优选，所述放料装置包括至少两个放料传输辊轮，所述至少两个放料传输辊轮之间设有放料张紧器；和/或，所述收料装置包括至少两个收料传输辊轮，所述至少两个收料传输辊轮之间设有收料张紧器。

作为优选，所述放料张紧器和/或所述收料张紧器包括固定板和活动板，固定板上设置有腰型孔，活动板通过紧固件活动安装在腰型孔内，所述活动板上设置有传动轮，所述活动板通过拉簧连接至一挂接板。

另外，本发明还公开了一种双面打印设备的控制方法，采用上述方案中的双面打印设备，所述第二打印单元连接有活动机构，所述活动机构包括x轴移动滑轨和y轴调节机构，所述y轴调节机构的调节方向与柔性面料的传输方向平行，所述x轴移动滑轨的长度方向与柔性面料的传输方向垂直，包括以下步骤：

s1：利用第一打印单元在柔性面料的正面上打印出第一图像，用第二打印单元在柔性面料的反面打印出第二图像；

s2：将第一图像和第二图像进行对位比较，利用y轴调节机构调整第二打印单元的y轴方向的物理位置，直至第一图像和第二图像保持对位重合；

s3：锁定第二打印单元的y轴方向的物理位置。

本发明的控制方法，基于上述方案中的双面打印设备，在控制方式上采用对第二打印单元进行物理调整的方式，现有技术中的调整方式，通常是对第一打印单元或第二打印单元内部的图像原稿进行调整，第一打印单元或第二打印打印的物理位置不作调整，这种大部分是通过软件来控制，而本发明的控制，是通过物理位置的调整，这种调整方式，在物理位置锁定后，其稳定性较高。

本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明实施例一的结构示意图；

图2为本发明实施例一中变向导辊的结构示意图；

图3为本发明为图1中收料张紧器的放大示意图；

图4为本发明实施例一的控制方法示意图。

【具体实施方式】

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系的，仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1至图3所示，展示的为一种定位精准的双面打印设备，本实施例主要用于打印两个对位重合的图像，包括第一打印单元100和第二打印单元200，所述第一打印单元100和第二打印单元200分别对柔性面料的正面和反面打印相同图案，以形成双面对位打印，所述第一打印单元100和第二打印单元200的喷涂方向相交成一夹角，所述第一打印单元100和第二打印单元200的传输路径之间仅设置一变向导辊3，所述变向导辊3的接触面为柔性面料的反面，柔性面料从第一打印单元100输出后经所述变向导辊3改变传输方向进入所述第二打印单元200，所述第一打印单元100和第二打印单元200之间的传输路径上还设有用于对柔性面料正面进行烘干的第一烘箱41。

现有技术中的两个打印单元的喷涂方向相同或完全相反，而本实施例中，第一打印单元100和第二打印单元的喷涂方向是相交成夹角的，实现该喷涂方向相交成夹角的，主要是在第一打印单元100和第二打印单元200的传输路径之间仅设置一变向导辊3，即柔性面料仅通过一次变向，相对于现有技术中多个变向导辊3而言，对柔性面料的张力影响较小，故整个柔性面料收缩性变小，如此打印出来的图像收缩影响也比较小，会更加方便对位矫正；

其次，由于柔性面料在第一打印单元100和第二打印单元200的传输路径上仅设置一变向导辊3，发生传输偏移的几率更小，至少在对柔性面料的两个图像对位矫正时，能把柔性面料本身的传输偏移因素降到最低。同时由于仅设置一变向导辊3，整体的传输行程自然也相对较低，影响因素也相对较低。

需要说明的是，本发明中第一打印单元100和第二打印单元200的传输路径之间仅设置一变向导辊3，仅限定的是变向导辊3，对于其他辅助用的传输导辊而言，并不受限。

另外，对于现有技术中两个打印单元相对立设置的方案而言，本实施例由于第一打印单元100和第二打印单元200之间经过一变向导辊3，且变向导辊3的接触面为柔性面料的反面，从而使得第一打印单元100和第二打印单元200，相对于柔性面料的喷涂间距是相对独立的，当柔性面料的厚度发生变化时，第一打印单元100和第二打印单元200相对于柔性面料的喷涂间距是同步增加或同步减少的，即两者的变量因素的相同的，故在调整对位精度上，喷涂间距的影响因素是很小的，基本上是无需进行调整的；

另外，本实施例中在第一打印单元100与第二打印单元200的传输路径上设置有第一烘箱41，使得柔性面料的正面预先进行初步烘干处理，如此，当柔性面料从第二打印单元200输出后，只需要较短的直线行程，就可以对柔性面料的正面进行接触导向，这样可以让第二打印单元200的后传输路径的直接行程变短，这样对整个双面打印设备的空间设计更加有利，可以将整体体积做的更小。

本实施例中的变向导辊3是非常重要的环节，故本实施例中的变向导辊3也进行了改进设计，本实施例中的变向导辊3是通心式的双轴导辊，如图2所示，本实施变向导辊3包括外套辊31和内轴32，外套辊31的中心轴向贯通，内轴32贯穿整个外套辊31，这样的设计可以更好的保证同心度，保证柔性面料从第一打印单元100到第二打印单元200之间传输不发生偏移。另外，在外套辊31的表面单独设计了特氟龙涂层33。设计特氟龙涂层33后，表面光滑度更高，可以大幅度减小表面的摩擦力。

为了使得在空间布局上更加合理，所述第一打印单元100和第二打印单元200的喷涂方向的夹角为30°～150°。这样可以使得第一打印单元100和第二打印单元200在横向空间或纵向空间上更加合理，在本实施例中，第一打印单元100的喷涂方向p1和第二打印单元200的喷涂方向p2，两者的喷涂方向的优选为相互垂直，即相交成90度。

如图1所示，第一打印单元100的对柔性面料的喷涂方向p1为竖向向下，第二打印单元200对柔性面料的喷涂方向p2为水平向左，所以两者的喷涂方向相交成90度。需要说明的是，在其他实施方式中，两个打印单元之间的喷涂方向可以为45°、60°、80°、100°、120°等等。

为了方便调整柔性面料上的两个打印图案的对位误差，第一打印单元100和/或第二打印单元200连接有活动机构，活动机构可以用于调整第一打印单元100或第二打印单元200的物理位置，原则上只需要调整第一打印单元100或第二打印单元200其中之一即可，故本实施例中优选在第二打印单元200上设置活动机构。

所述活动机构包括x轴移动滑轨和y轴调节机构。需要说明的是，本实施例中的x轴方向和y轴方向，均是针对于柔性面料而言的一个相对方向，而并非指的绝对方向，具体而言，所述y轴调节机构的调节方向与柔性面料的传输方向平行，所述x轴移动滑轨的长度方向与柔性面料的传输方向垂直。以图1中的第二打印单元200为例，该第二打印单元200安装在一个移动底座上，移动底座上设置x轴移动滑轨21和y轴调节机构22，即x轴方向是和图1变向导辊3的轴向方向相互平行，而y轴方向，则是与柔性面料传输方向平行，在图1中相当于是竖直方向。

在本实施例中，主要调节的物理位置，是第二打印单元200的y轴方向位置，对于x轴方向，是第二打印单元200的在打印工作时的正常往复运动。所以在进行校对工作时，通常只需要调整y轴方向即可。对于y轴调节机构的具体结构，可以是通过腰型孔固定调节，或者通过电动推杆的方式调节，均是可以的。

另外，本实施例中所述调节机构还包括z轴调节机构，所述z轴的调节方向与柔性面料的平面垂直，可以理解为与喷涂方向平行。z轴调节机构，主要是用于调节第一打印单元100和/或第二打印单元200与柔性面料之间的喷涂间距，同上所述，对于z轴的方向，也是相对于柔性面料的一个相对方向，而并非是绝对方向，以图1中第二打印单元200为例，对于第二打印单元200的z轴调节机构，该z轴方向为图1中的水平方向。设置z轴调节机构的主要目的还是在于适配不同的厚度的柔性面料，不过本实施例中z轴调节机构主要目的是为了让喷涂间距处于一个合理尺寸内，以防止柔性面料厚度太大导致喷涂间距过小，或者防止柔性面料厚度太小导致喷涂间距过大。当然，在需要时也可以用于调节图案的对位精准度，但是这并非本实施例中z轴调节机构的主要作用，在绝大部分情况下，z轴调节机构可以不作修整。

另外，对于烘箱的位置选择，本实施例中也作了优选，烘箱的位置选择会很影响整个设备的体积，故烘箱的位置选择也非常重要，本实施例中双面打印设备还包括对柔性面料的反面进行烘干的第二烘箱42，所述第二烘箱42位于第二打印单元200的后传输路径上。在第二打印单元200完成对柔性面料的图案(第二图像)打印后，立即进行烘干处理。

对于第二打印单元200的后传输路径而言，并不需要很长的直线路径，因为柔性面料的正面在进入第二打印单元200之前已经经过一次烘干，故在第二打印单元200的后传输路径上可以利用转向辊轮61对柔性面料的正面进行接触导向，从而缩短第二打印单元200的后传输路径的直线距离，直线距离减少了，整体体积上可以相对降低。参见图1中，本实施例在第二烘箱42后就会经过一个转向辊轮61，从而将传输方向进行变向，该转向辊轮61接触的正是柔性面料的正面。

为了让柔性面料在接触转向辊轮61时能够被烘干的更为彻底，本实施例在第二打印单元200与转向辊轮61之间还设置了一个第三烘箱43，该第三烘箱43的烘干对象是柔性面料的正面，相当于柔性面料的正面在转向辊轮61之前经过了两次烘干处理，如此再与转向辊轮61接触时，图案不易粘附到转向辊轮61上。

另外，对于柔性面料的反面而言，由于仅在第二打印单元200之后的直线传输路径上设置了第二烘箱42，而且该第二烘箱42的长度可能不足以完全烘干，故本实施例在柔性面料经过转向辊轮61后，再单独设置一个第四烘箱44，从而使得柔性面料的正面、反面再进入收料装置后，都进行了两次分段的烘干处理，两次分段的烘干处理可以一定程度上缩短直线距离。

对于其他结构而言，本实施例中还包括放料装置和收料装置，放料装置是将未打印的柔性面料输送到第一打印单元100和第二打印单元200上，而收料装置则是将打印完成后的柔性面料收卷成卷料。

为了使得柔性面料在放料装置的张力能够适宜匹配，本实施例所述放料装置包括至少两个放料传输辊轮，所述至少两个放料传输辊轮之间设有放料张紧器75。具体如图1所示，本实施例中一共有四个放料传输辊轮，分别为第一放料传输辊轮71、第二放料传输辊轮72、第三放料传输辊轮73、第四放料传输辊轮74，而放料张紧器75位于第一放料传输辊轮71和第二放料传输辊轮72之间。

如图3所示，放料张紧器75包括固定板751和活动板752，固定板751上设置有腰型孔，活动板752通过紧固件活动安装在腰型孔内，所示活动板752上设置有两个传动轮753，另外活动板752的端部通过两个拉簧754连接至挂接板755，如此当柔性面料传输在放料张紧器75上时，可以通过拉簧754的弹性复位力，从而使得柔性面料的张力得到一种自适应状态。当然，如果不同材质的柔性面料超过拉簧754的自适应调节范围时，可以将拉簧754更换成不同规格复位力的拉簧754。

作为优选，本实施例中的收料装置也设置了相应的收料张紧器，本实施例中的收料张紧器85与上文所述的放料张紧器75的结构基本一致，本文不作过多阐述。需要说明的是，本实施例中收料装置也包括至少两个收料传输辊轮，收料张紧器位于该两个收料传输辊轮之间，分别为第一收料传输辊轮81和第二收料传输辊轮82。

如图4所示，基于本实施例的双面打印控制方法，包括以下步骤：

s1：利用第一打印单元100在柔性面料的正面上打印出第一图像，用第二打印单元200在柔性面料的反面打印出第二图像；在该步骤中，优选是选择满幅打印图像，这样会更加方便后续的对位调整。

s2：将第一图像和第二图像进行对位比较，利用y轴调节机构调整第二打印单元200的y轴方向的物理位置，直至第一图像和第二图像保持对位重合；

需要说明的是，在本步骤中，y轴调节机构是比较主要的调节环节，当然如果当x方向的对位也产生偏差时，同样也需要对x方向的初始位置进行调节。

s3：锁定第二打印单元200的y轴方向的物理位置。

在控制方式上采用对第二打印单元200进行物理调整的方式，现有技术中的调整方式，通常是对第一打印单元100或第二打印单元200内部的图像原稿进行调整，第一打印单元100或第二打印打印的物理位置不作调整，这种大部分是通过软件来控制，而本发明的控制，是通过物理位置的调整，这种调整方式，在物理位置锁定后，其稳定性较高。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。