[发明专利]一种油墨固化装置及喷墨打印机的字车机构

说明书

技术领域

本发明涉及油墨固化领域，具体来说涉及一种油墨固化装置及喷墨打印机的字车机构。

背景技术

紫外线光(UV)固化是利用光引发剂(光敏剂)的感光性、在紫外线光照射下光引发形成激发生态分子，分解成自由基或是离子，使不饱和有机物进行聚合、接技、交联等化学反应达到固化的目的。在印刷应用中，可辐射固化的油墨从喷头被喷射到衬底上，以形成图像的一部分。然后通过紫外灯的红外辐射使得油墨固化。

现有的印刷机字车机构上的紫外灯主要是采用紫外线高压汞灯或者紫外线发光二极管（led）。如中国专利公布号为CN 102729648A的发明专利公开了一种UV喷墨打印机LED紫外光源延时曝光装置，包括打印喷头、LED 紫外光源，用于支撑打印喷头和 LED 紫外光源的滑轨，其特征是：所述延时曝光装置还包括用于加热打印介质的加热器，加热器设置在打印喷头与 LED 紫外光源之间打印介质平面所处打印机载物台面的正面或背面，墨水喷印在打印介质表面后，经加热器加热使溶剂挥发后再由 LED 紫外固化光源予以固化。本发明使含挥发墨水喷印在打印介质表面后，有一溶剂挥发的过程，不会立刻固化，其加热器使打印介质在输入到给进装置前和 UV 墨水喷印在打印介质表面上以及此后的一段距离，打印介质均能从载物台获取一定的热量，保持一定的温度，以利于溶剂的挥发，从而提高打印品质。

这种采用LED 紫外高光光源的方式或者紫外线高压汞灯都存在以下几点缺点：

1、这两种灯的能耗大，是紫外激光器的能耗的10倍以上。

2、采用高光紫外线高压汞灯或者紫外线发光二极管存在光斑形状不可控制、紫外光辐射扩散严重的问题，长期操作的工人需要佩戴防辐射护具。

3、光斑不可控制，紫外光辐射扩散还容易造成油墨硬化在打印喷头上。硬化的油墨随后使来自打印喷头的堵塞喷射偏斜且造成打印画面缺失。实际上，即使非常小的油墨喷射的偏斜都可能造成破坏性的结果。即使设置屏蔽物阻止环境光尤其是紫外辐射照射到喷头，其效果并不好，为避免上述情况的影响只有增加固化灯以打印喷头之间的距离，但就造成整个字车机构体积增大。

4、采用高光紫外线高压汞灯或者紫外线发光二极管照射时，紫外辐射的温度在几百摄氏度，长期处于一个高温工作环境，造成本身寿命短；对于待打印的特定材质（如塑料膜等材质），容易造成印刷过程中材质发生变形；另外，热固化（高温固化）会降低油墨中颜料色浆的寿命，降低打印产品的着色质量。

5、采用高光紫外线高压汞灯或者紫外线发光二极管，一般要采取措施来冷却灯管、反射灯罩。现常用办法有：风冷却，这种方法是现今应用最多的方法，成本较低，但是散热片需要占用较大空间；水冷却，在灯管外加装水套，该方法效果好，但因为要设置外置液体循环散热装置成本较高，占用空间大。这两种方式都使得打印机的字车机构体积巨大。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种油墨固化装置及喷墨打印机的字车机构，以解决现有技术中采用的高光紫外线高压汞灯或者紫外线发光二极管能耗高、光斑不可控制、紫外辐射线扩散严重、固化温度高、其冷却装置占用空间大的问题。

本发明的技术方案如下：一种油墨固化装置，包括紫外激光器和氧气抑制设备；

所述紫外激光器的下端沿激光光束方向设置有发散镜片；发散镜片至少包括正面朝向激光光束的平面和朝向印刷材质的用以将激光光束扩散成直线形光斑的弧形面；

所述氧气抑制设备包括外部供氮装置和用以将输入的氮气向外扩散的氮气扩散单元，所述氮气扩散单元设置在紫外激光器的下方、且位于直线形光斑的侧边，外部供氮装置通过氮气管路与氮气扩散单元连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述发散镜片为半圆柱形发散镜片。进一步，所述紫外激光器包括激光发射器和光学镜片，激光发射器、光学镜片、半圆柱形发散镜片前后依次排列设置。

在本发明的一个优选实施例中，所述紫外激光器的壳体设置有第一散热部，所述第一散热部上设置有用以加热油墨管路的油墨管路连接孔。进一步，所述第一散热部为一散热板，所述散热板与紫外激光器的壳体一侧面通过螺栓连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述紫外激光器的壳体设置有第二散热部，所述第二散热部上设置有氮气进口和氮气出口，第二散热部内设置有用以加热氮气的毛细孔，氮气出口通过氮气管路与氮气扩散单元连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述氮气扩散单元为一高温烧结砂块，高温烧结砂块的一面上设置有与氮气管路连接的氮气进气孔。