采用紫外LED光源的珂罗版晒版系统技术方案

本发明专利技术属于珂罗版印刷技术领域，具体为一种采用紫外LED光源的珂罗版晒版系统。本发明专利技术珂罗版晒版系统包括箱体、扫描测试模块、固化控制模块、底部和顶部的紫外LED固化光源，以及透光窗口可调节的玻璃工作台；工作台通过可变光阑调节透光窗口尺寸以匹配底片大小；扫描测试模块测量得到底片的透过率参数；固化控制模块根据扫描结果自动设置晒版过程采用的固化模式；底部紫外LED固化光源提供高强度紫外辐射对印版进行正面固化，使底片图案转印到印版上，顶部紫外LED固化光源实现印版的背面固化，增强印版的底板与感光胶的粘合牢固度，防止后续印刷时感光胶粘附宣纸。本发明专利技术实现了底片透过率的自动测量以及紫外LED固化光源的功率和固化时间的自动调节。

【技术实现步骤摘要】
采用紫外LED光源的珂罗版晒版系统
本专利技术属于珂罗版印刷
，具体涉及采用紫外LED光源的珂罗版晒版系统。
技术介绍
珂罗版是单词collotype的音译，是最早的照相平版印刷方法之一，在清朝末年传入我国。其特点是平版印刷，无网点，因此能够忠实地反映出被印刷图像的原型，效果传神逼真，能够保留书画作品中的笔墨神韵。因此珂罗版印刷技术应用在复制古代绘画、墨迹等艺术作品方面，表现出了其不可替代的艺术价值，已经发展成为复制中国古代字画艺术作品的一种特殊技术。珂罗版晒版的基本原理就是在磨砂玻璃的表面涂覆可以感光的明胶和重铬酸钾(K2Cr2O7)，经过烘干后形成感光膜，感光膜形成的褶皱与底片接触后在光照下产生不同的硬化反应，最终形成印版。其具体的工艺流程为：照相—修版—制版—印刷。其中晒版是珂罗版印刷的核心工艺，能否控制感光液的曝光量是能否得到好的印版的关键，是珂罗版印刷必备的条件。制版的过程是将磨砂玻璃清洗干净烘干后，涂布含有重铬酸钾的感光液并在60℃左右的温箱内烘干，感光液形成的胶膜会产生均匀的细微褶皱。将修好的底片和胶膜的一面敷在一起放在晒版箱内曝光。重铬酸钾主要吸收紫外和短波长的可见光，感光后胶膜会硬化，感光吸收的能量越多，褶皱就会更深，色调越暗，反之色调则明亮，这样就形成了与底片反像的图像。成像玻璃版在冲洗定影后吹干即可用于印刷。制作晒版的过程中，不同色调的图像对于曝光量有着严格的要求。底片的密度越高曝光时间越长。为了形成与底片完全相同色调的反像图像，必须严格控制曝光的时间和曝光剂量，才能形成色调准确、层次丰富的印版。传统的珂罗版晒版是在晴朗条件下在日光下进行。由于太阳光的强度不可控，且处在变化当中，因此往往都是操作者根据经验来进行控制曝光时间的长短，不同季节正午阳光下的曝光时间在10s至5min不等。并且还要将印版背面整面阴干固化，需要的曝光量很小。这样在制作印版的过程当中，成功率不高，而且受到条件限制，制作印版的时间必须在晴朗的午后。由于感光液对于温度和湿度也有极高的要求，因此还要根据季节的变化来调配感光液的浓度。这些都是珂罗版印刷工艺当中面临的急需克服的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够克服目前珂罗版印刷工艺当中上述问题的珂罗版晒版系统。本专利技术提供的珂罗版晒版系统，采用紫外LED光源，具体包括：箱体、扫描测试模块、固化控制模块、底部紫外LED固化光源、顶部紫外LED固化光源，以及透光窗口可调节的玻璃工作台；其中：所述箱体为一长方体，前面设有可开关的门，顶部可翻转；所述工作台，设置于箱体的中间部位，水平固定于箱体内，用于固定底片和承载珂罗版印版；位于玻璃工作台下表面有可变光阑，通过可变光阑调节透光窗口尺寸，以其符合底片大小；所述扫描测试模块，包括一个标准光源和一个光电探测器，分别位于玻璃工作台的上下两侧；扫描测试模块用于扫描底片，扫描过程中标准光源和光电探测器同步移动，通过光电探测器检测到的标准光源光强信号，计算得到底片的透过率；所述固化控制模块，设置于箱体上部的侧面，用于控制晒版的固化模式，即根据扫描测试模块的扫描结果自动设置晒版过程采用的固化模式；涂有感光胶的印版固定后，根据自动设定的固化模式，调节底部紫外LED固化光源的输入功率以达到合适的紫外辐照度，并控制固化时间避免固化不彻底或过度曝光；所述底部紫外LED固化光源，设置于箱体的底部，用于照射珂罗版印版正面，通过提供高强度紫外辐射对印版进行正面固化，使底片图案转印到印版上；所述顶部紫外LED固化光源，设置于箱体的顶盖内，用于照射珂罗版印版背面，实现印版背面固化，增强印版的底板与感光胶的牢固度，防止后续印刷时感光胶粘附宣纸。本专利技术中，所述扫描测试模块中的标准光源为线光源，光谱不含紫外成分。本专利技术中，所述固化控制模块，具体为一种集成电路控制芯片和外围电路组成的可编程控制模块，可以控制底部紫外LED固化光源的驱动电源，从而调节印版正面固化的工作模式；固化控制模块中预先设定了多个不同的固化模式，每个固化模式中都相应地设定了底部紫外LED光源的输入功率和持续工作时间；固化模式可以人为选定，也可以根据固化控制模块中预设的透过率等级划分及其对应模式，由控制模块自动选择。本专利技术中，所述固化控制模块，在得到扫描模块扫描传来的底片的透光参数后，可以在10%−100%范围内任意调节紫外LED光源模块的辐射功率。进一步，设底片的透过率为τ，由以下方式确定底部紫外LED固化光源的固化时间和固化功率：（1）透过率τ和固化时间t的对应关系存储在固化控制模块中，具体为：τ=5%，t=20.0min；τ=10%，t=14.0min；τ=15%，t=8.5min；τ=20%，t=5.0min；τ=25%，t=3.5min；τ=30%，t=3.0min；τ=35%，t=2.5min；τ=40%，t=2.0min；τ=45%，t=1.0min；τ≥50%，t=0.5min；（2）由透过率τ，计算固化能量密度ρ=265.12×exp(-11.72τ)，单位kJ/m2；（3）底部紫外LED固化光源的辐照度E=1000×ρ/(t×60)，单位W/m2；（4）底部紫外LED固化光源的输入功率Pin=E×S/(ηf×ηref×ηrad)，单位W，其中S为玻璃工作台的面积，ηf为底部紫外LED固化光源与玻璃工作台之间的空间利用系数，ηref为箱体内壁的反射率，ηrad为紫外LED光源的辐射效率。本专利技术中，所述底部紫外LED固化光源，提供相当于夏天正午室外强光辐射的等效辐照度（一般紫外辐照度需达到100W/m2以上），照射珂罗版正面晒版；所述的顶部紫外LED固化光源，提供无日光强光辐射时的等效辐照度，确保珂罗版印版背面缓慢均匀固化。本专利技术中，所述工作台由高强度、高紫外透过率的玻璃制成；工作台上方具有多个压紧器，确保印版、底片和工作台玻璃紧密贴合，防止留有气泡。本专利技术中，所述的箱体内安装全光谱白光LED灯管作为照明使用，白光LED灯管分布于箱体的顶面和底面，Ra=99，R1−R15>90，能够提供极高的颜色还原能力，用于观察珂罗版的晒版固化效果。本专利技术中，所述箱体正面设有四扇门；上、下各两扇；下部两扇门常闭，只在维护时打开；上部两扇门供晒版操作时使用；上箱盖可朝上翻起，方便更换底片和印版。本专利技术实现了底片透过率的自动测量，以及紫外LED固化光源的功率和固化时间的自动调节，有助于规范珂罗版晒版工艺。附图说明图1为晒版系统图。图2为紫外LED固化光源布局示意图。图3为晒版箱工作台示意图。图4为工作台上表面仿真灰阶等照度图。图5为工作台下表面仿真灰阶等照度图。图6为紫外LED余弦配光曲线。图7为紫外LED窄配光曲线。图8固化时间与透过率的关系图。图9固化能量密度随透过率的变化。图中标号：1为系统箱体，2为玻璃工作台，3为扫描测试模块，4为固化控制模块，5为底部紫外LED固化光源，6为顶部紫外LED固化光源；1-1为余弦配光紫外LED，1-2为全光谱白光LED，1-3为窄配光紫外LED。2-1为可变光阑，2-2为转轴。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。所描述的实施例仅为本专利技术的部分实施例。基于本专利技术中的实施例而未作出创造性成果的其他所有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用紫外LED光源的珂罗版晒版系统，其特征在于，包括：箱体、扫描测试模块、固化控制模块、底部紫外LED固化光源、顶部紫外LED固化光源，以及透光窗口可调节的玻璃工作台；其中：所述箱体为一长方体，前面设有可开关的门，顶部可翻转；所述工作台，设置于箱体的中间部位，水平固定于箱体内，用于固定底片和承载珂罗版印版；位于玻璃工作台下表面设有可变光阑，通过可变光阑调节透光窗口尺寸，以其符合底片大小；所述扫描测试模块，包括一个标准光源和一个光电探测器，分别位于玻璃工作台的上下两侧；扫描测试模块用于扫描底片，扫描过程中标准光源和光电探测器同步移动，通过光电探测器检测到的标准光源光强信号，计算得到底片的透过率；所述固化控制模块，设置于箱体上部的侧面，用于控制晒版的固化模式，即根据扫描测试模块的扫描结果自动设置晒版过程采用的固化模式；涂有感光胶的印版固定后，根据自动设定的固化模式，调节底部紫外LED固化光源的输入功率以达到合适的紫外辐照度，并控制固化时间避免固化不彻底或过度曝光；所述底部紫外LED固化光源，设置于箱体的底部，用于照射珂罗版印版正面，通过提供高强度紫外辐射对印版进行正面固化，使底片图案转印到印版上；所述顶部紫外LED固化光源，设置于箱体的顶盖内，用于照射珂罗版印版背面，实现印版背面固化，增强印版的底板与感光胶的牢固度，防止后续印刷时感光胶粘附宣纸。...

【技术特征摘要】
1.一种采用紫外LED光源的珂罗版晒版系统，其特征在于，包括：箱体、扫描测试模块、固化控制模块、底部紫外LED固化光源、顶部紫外LED固化光源，以及透光窗口可调节的玻璃工作台；其中：所述箱体为一长方体，前面设有可开关的门，顶部可翻转；所述工作台，设置于箱体的中间部位，水平固定于箱体内，用于固定底片和承载珂罗版印版；位于玻璃工作台下表面设有可变光阑，通过可变光阑调节透光窗口尺寸，以其符合底片大小；所述扫描测试模块，包括一个标准光源和一个光电探测器，分别位于玻璃工作台的上下两侧；扫描测试模块用于扫描底片，扫描过程中标准光源和光电探测器同步移动，通过光电探测器检测到的标准光源光强信号，计算得到底片的透过率；所述固化控制模块，设置于箱体上部的侧面，用于控制晒版的固化模式，即根据扫描测试模块的扫描结果自动设置晒版过程采用的固化模式；涂有感光胶的印版固定后，根据自动设定的固化模式，调节底部紫外LED固化光源的输入功率以达到合适的紫外辐照度，并控制固化时间避免固化不彻底或过度曝光；所述底部紫外LED固化光源，设置于箱体的底部，用于照射珂罗版印版正面，通过提供高强度紫外辐射对印版进行正面固化，使底片图案转印到印版上；所述顶部紫外LED固化光源，设置于箱体的顶盖内，用于照射珂罗版印版背面，实现印版背面固化，增强印版的底板与感光胶的牢固度，防止后续印刷时感光胶粘附宣纸。2.根据权利要求1所述的珂罗版晒版系统，其特征在于，所述扫描测试模块中的标准光源为线光源，光谱不含紫外成分。3.根据权利要求1所述的珂罗版晒版系统，其特征在于，所述固化控制模块为一种集成电路控制芯片和外围电路组成的可编程控制模块，用于控制底部紫外LED固化光源的驱动电源，从而调节印版正面固化的工作模式；固化控制模块中预先设定有多个不同的固化模式，每个固化模式中都相应地设定有底部紫外LED光源的输入功率和持续工作时间；固化模式由人为选定，或者根据固化控制模块中预设的透过率等级划分及其对应模式，由固化控制模块自动选择。4.根据权利要求3所述的珂罗版晒版系统，其特征在于，所述固化控制模块在得到扫描模块传输来的底片的透光参数后，在10%−100%范围内调节紫外LED光...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩秋漪，李明昊，李峰，冯炜，孙志平，荆忠，张善端，
申请(专利权)人：复旦大学，上海博物馆，上海迈芯光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31