一种丝网印刷直接制版系统及制版方法技术方案

本发明专利技术公开了一种丝网印刷直接制版系统，系统包括主机、运动系统、微LED阵列控制器、微LED阵列、主动聚焦模块和光学镜头。本发明专利技术还公开了一种利用该丝网印刷直接制版系统在网版上进行图形曝光的方法。本发明专利技术的丝网印刷直接制版系统采用微LED阵列替代数字微镜器件(DMD)进行直写式制版，曝光过程不再受限于DMD可接受的光能量以及DMD刷新率，产能显著提高。由于应用了微LED阵列，本发明专利技术的丝网印刷直接制版系统曝光时无需额外的光源以及控制单元，系统结构更为简化，成本也相应降低。此外，本发明专利技术的丝网印刷直接制版系统可使用的版图数据格式更加多样，不再受限于丝网印刷制版行业的通用图像数据格式。

Direct plate making system and method for screen printing

The invention discloses a direct plate making system for screen printing, which comprises a host computer, a motion system, a micro LED array controller, a micro LED array, an active focusing module and an optical lens. The invention also discloses a method for drawing pattern on screen plate by using the screen printing direct plate making system. Screen printing plate system of the invention adopts LED micro array instead of a digital micromirror device (DMD) is a direct writing type plate, the exposure process is no longer limited to DMD acceptable light energy and DMD refresh rate, significantly improve productivity. Due to the application of the micro LED array, the screen printing direct plate making system of the invention does not need additional light source and control unit when exposed, the system structure is simplified, and the cost is correspondingly reduced. In addition, the layout data format of the screen printing direct plate making system of the invention can be more diverse, and is no longer limited to the common image data format of the screen printing plate making industry.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及丝网印刷
，具体涉及一种丝网印刷直接制版系统及制版方法。
技术介绍
丝网印刷属于孔版印刷，它与平印、凸印、凹印一起被称为四大印刷方法。孔版印刷包括誊写版、镂孔花版、喷花和丝网印刷等。孔版印刷的原理是：印版（纸膜版或其它版的版基上制作出可通过油墨的孔眼）在印刷时，通过一定的压力使油墨通过孔版的孔眼转移到承印物（纸张、陶瓷等）上，形成图象或文字。印刷时通过刮板的挤压，使油墨通过图文部分的网孔转移到承印物上，形成与原稿一样的图文。丝网印刷设备简单、操作方便，印刷、制版简易且成本低廉，适应性强。丝网印刷应用范围广常见的印刷品有：彩色油画、招贴画、名片、装帧封面、商品标牌以及印染纺织品等。传统的丝网制版系统是通过晒板机使用菲林进行制版。菲林与早期的照相机底片类似。使用菲林进行制版流程如下：将带有图像的菲林贴在已涂敷感光胶的丝网网版上，使用汞灯照射菲林，菲林上有图形部分可以透射光线，使网版的感光胶感光，将感光的网版进行显影，显影之后未感光的部分会被显影液溶解，从而在网版上形成图形。传统的利用菲林制版的方法存在如下缺陷：1、耗材成本高昂，传统丝网印刷制版方法需要使用照排机制作菲林，多色印刷需要多张菲林，晒版后菲林即遭废弃，与直接制版相比耗材成本较高；2、增加工序，导致制版效率低下：传统丝网印刷制版过程需首先制作图案底片，再经晒版机制版工艺周期较长，制版效率低下，由此还可能导致更多的问题点出现以及人工成本、时间成本的增加；3、菲林易损坏：菲林本身易变形易被划伤，导致其使用寿命大大受影响；4、无法制作超大网版：受菲林本身面积的限制，传统的制版方法无法制作超大网版；5、图像精度差，无法满足小线宽图形的制版：由于传统丝网印刷制版方法是通过图案底片与感光胶接触曝光复制而完成的，因而复制过程中会造成图像细节的损失，图像精度低于原稿，该现象在厚感光胶的晒版过程中尤为明显，因此传统菲林制版通常仅适用于50μm以上的线宽。近年来，研究者们也进行了一些直接制版的尝试。一种直接制版的方法是采用数字微镜器件(DMD)进行曝光处理实现直接制版。但在实际应用中，由于受丝网印刷制版标准数据格式的限制，使用DMD的直写式丝网制版系统其曝光产能受到很大的限制：由于丝网印刷的制版的标准数据格式是1BIT-TIF格式——1BIT-TIF是一种压缩后的单色位图，由专业的RIP（rasterimageprocess）软件生成所得。采用这种格式的版图，当使用DMD进行扫描曝光时，受限于DMD可接受的光能量和DMD的刷新率，导致曝光产能受到极大的限制。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决传统使用菲林带来的成本高、工序多、精度低等问题以及现有的直接制版方法产能低、适应图像格式单一等问题。为了实现上述目的，本专利技术提供一种直写式(DIS)丝网制版系统以及使用该系统制版的方法。本专利技术的技术方案如下：一种丝网印刷直接制版系统，用于丝网制版过程中在网版上进行图形曝光，包括主机、运动系统、微LED阵列控制器、微LED阵列、主动聚焦模块和光学镜头；所述运动系统由步进平台、扫描平台以及平台驱动器组成，其中平台驱动器与主机相连并驱动步进平台和扫描平台运动；所述微LED阵列控制器与主机相连，在主机的控制下驱动微LED阵列完成曝光任务；所述主动聚焦模块控制光学镜头与网版间的距离。其中，所述主机是个人计算机、服务器或工控机中的一种。其中，所述步进平台承载网版并带动网版运动，所述扫描平台承载主动聚焦模块和光学镜头并带动主动聚焦模块和光学镜头运动。其中，所述微LED阵列控制器由数据接收单元、ARM处理器、现场可编程门阵列和数据存储单元组成。进一步地，所述数据接收单元是网口或USB口。其中，所述微LED阵列发出的光线波长介于365nm至405nm之间。其中，所述主动聚焦模块由电机、高速微动部件、距离传感器和控制单元组成。进一步地，所述高速微动部件是压电陶瓷电机或音圈马达。本专利技术还提供一种利用上述丝网印刷直接制版系统在网版上进行图形曝光的方法，包括如下步骤：(1)网版准备步骤，主机向平台驱动器发出指令，平台驱动器驱动步进平台移动到上版位置，由人工或自动上板装置将网版放置到步进平台上，再由设于步进平台-的网版固定装置对网版进行固定；(2)曝光准备步骤，主机控制平台驱动器-驱动步进平台-和扫描平台-移动到初始曝光点位置，准备开始曝光；(3)版图条带化处理步骤，主机读取待曝光的图像数据，然后按照微LED阵列的宽度进行切割获得条带图像；(4)版图发送步骤，主机将条带图像数据经无损压缩后传输至微LED阵列控制器；(5)启动主动聚焦步骤，主机控制主动聚焦模块开始进行主动聚焦操作；(6)正方向的单次扫描步骤，平台驱动器-接受主机发出的控制指令，驱动扫描平台-按指定速度匀速运动到单次扫描的结束位置，扫描过程中，扫描平台-持续向微LED阵列控制器反馈位置信号，微LED阵列控制器根据接收的位置信号控制微LED阵列中LED单元的开关，实现相应的图形曝光；(7)步进移动步骤，平台驱动器-接受主机发出的控制指令，驱动步进平台-向待曝光区域移动微LED阵列有效扫描宽度的距离；(8)反方向的单次扫描步骤，平台驱动器-接受主机发出的控制指令，驱动扫描平台-按指定速度反方向匀速运动到反方向的结束位置，扫描过程中，扫描平台-持续向微LED阵列控制器反馈位置信号，微LED阵列控制器根据接收的位置信号控制微LED阵列中LED单元的开关，实现相应的图形曝光；(9)步进移动步骤，平台驱动器-接受主机发出的控制指令，驱动步进平台-向待曝光区域移动微LED阵列有效扫描宽度的距离；(10)重复步骤(6)-步骤(9)，直至所有图形均被转移，曝光过程完成。其中，启动主动聚焦步骤中主动聚焦操作的过程如下：主动聚焦模块中的距离传感器实时测量光学镜头到网版间的距离，当距离的值超过光学镜头的误差范围时，首先由主动聚焦模块中的控制单元驱动电机进行粗调节，然后由控制单元驱动高速微动部件对光学镜头的位置进行细调节，使得光学镜头的焦面始终保持在网版平面上。本专利技术的有益效果如下：本专利技术的丝网印刷直接制版系统，制版过程不需要菲林，有效降低了成本，且工序简单、图像精度高，可适用于制作超大网版；采用微LED阵列替代DMD进行直写式制版，曝光过程不再受限于DMD可接受的光能量以及DMD刷新率，产能显著提高。由于应用了微LED阵列，本专利技术的丝网印刷直接制版系统曝光时无需额外的光源以及控制单元，系统结构更为简化，成本也相应降低。此外，本专利技术的丝网印刷直接制版系统不再受限于丝网印刷制版行业的图像数据格式，对于其他格式的图像，本专利技术的丝网印刷直接制版系统通过将其按微LED阵列的宽度沿图的水平或垂直方向进行切分成条带，然后按条带控制微LED阵列中LED单元的开关，沿扫描的方向移动镜头，达到曝光的目的。因此，本专利技术的丝网印刷直接制版系统可使用的版图数据格式更加多样。附图说明图1是本专利技术实施例的一种丝网印刷直接制版系统的模块组成图；图2是本专利技术另一实施例的的一种丝网印刷直接制版装置的结构示意图；图3是本专利技术另一实施例的一种丝网印刷直接制版装置的立体结构示意图；图4是应用本专利技术的丝网印刷直接制版系统在网版上进行图形曝光的方法流程图。附图标记说明：1——主机，2—本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丝网印刷直接制版系统，用于丝网制版过程中在网版上进行图形曝光，其特征在于：包括主机(1)、运动系统(2)、微LED阵列控制器(3)、微LED阵列(4)、主动聚焦模块(5)和光学镜头(6)；所述运动系统(2)由步进平台(2‑1)、扫描平台(2‑2)以及平台驱动器(2‑3)组成，其中平台驱动器(2‑3)与主机(1)相连并驱动步进平台(2‑1)和扫描平台(2‑2)运动；所述微LED阵列控制器(3)与主机相连(1)，在主机(1)的控制下驱动微LED阵列(4)完成曝光任务；所述主动聚焦模块(5)控制光学镜头(6)与网版间的距离。

【技术特征摘要】
1.一种丝网印刷直接制版系统，用于丝网制版过程中在网版上进行图形曝光，其特征在于：包括主机(1)、运动系统(2)、微LED阵列控制器(3)、微LED阵列(4)、主动聚焦模块(5)和光学镜头(6)；所述运动系统(2)由步进平台(2-1)、扫描平台(2-2)以及平台驱动器(2-3)组成，其中平台驱动器(2-3)与主机(1)相连并驱动步进平台(2-1)和扫描平台(2-2)运动；所述微LED阵列控制器(3)与主机相连(1)，在主机(1)的控制下驱动微LED阵列(4)完成曝光任务；所述主动聚焦模块(5)控制光学镜头(6)与网版间的距离。2.根据权利要求1所述的一种丝网印刷直接制版系统，其特征在于：所述主机(1)是个人计算机、服务器或工控机中的一种。3.根据权利要求1所述的一种丝网印刷直接制版系统，其特征在于：所述步进平台(2-1)承载网版并带动网版运动，所述扫描平台(2-2)承载主动聚焦模块(5)和光学镜头(6)并带动主动聚焦模块(5)和光学镜头(6)运动。4.根据权利要求1所述的一种丝网印刷直接制版系统，其特征在于：所述微LED阵列控制器(3)由数据接收单元、ARM处理器、现场可编程门阵列和数据存储单元组成。5.根据权利要求4所述的一种丝网印刷直接制版系统，其特征在于：所述数据接收单元是网口或USB口。6.根据权利要求1所述的一种丝网印刷直接制版系统，其特征在于：所述微LED阵列(4)发出的光线波长介于365nm至405nm之间。7.根据权利要求1所述的一种丝网印刷直接制版系统，其特征在于：所述主动聚焦模块(5)由电机、高速微动部件、距离传感器和控制单元组成。8.根据权利要求8所述的一种丝网印刷直接制版系统，其特征在于：所述高速微动部件是压电陶瓷电机或音圈马达。9.一种利用如权利要求1所述丝网印刷直接制版系统在网版上进行图形曝光的方法，其特征在于，包括如下步骤：网版准备步骤，所述主机(1)向所述平台驱动器(2-3)发出指令，所述平台驱动器(2-3)驱动所述步进平台(2-1)移动到上版位置，由人工或自动上板装置将网版放置到所述步进平台(2-1)上，再由设于所述步进平台(2-1)的网版固定装置对所述网版进行固定；曝光准备步骤，所述主机控制所述平台驱动器(2-3)驱动所述步进平台(2-1)和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴景舟，董辉，陈修涛，李泽忠，成超，金军帅，
申请(专利权)人：江苏九迪激光装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32