丝网印晒版机镝灯（碘镓灯）的机电设计与维护

中山火炬职业技术学院 高级工程师 蒲 涛

深圳市盛阳科技有限公司 工程师 蒲松洋

丝网印晒版机镝灯（碘镓灯）的机电设计与维护

中山火炬职业技术学院 高级工程师 蒲 涛

深圳市盛阳科技有限公司 工程师 蒲松洋

在丝网印或胶印机行业中，晒版机是必备的设备，如何设计一台晒版机是很多人关心的问题，本文作者曾在2010年第2期《网印工业》杂志刊载《印刷制版设备——晒版机的自制设计与技术性能》，有不少读者来信说晒版机的机电控制讲的太少，本文就主要对晒版机的机电配套设计问题，以及镝灯电子触发器、碘镓灯的工作原理等电路控制原理与维护进行讨论。

晒版机是用于制作印版的一种接触曝光成像设备，利用压力（包括大气压力和机械压力），使原版与感光版紧密贴合，以便通过光化学反应，将原版上的图像精确地晒制在感光版上。晒版机主要由光源装置、曝光室、真空室、电器部分、机座等部分组成，晒版机特点：

1．使用硬质的金属感光版或软质硫酸纸等；

2．使用大功率冷色光源在亮室下操作；

3．原版与感光材料密附原版成像，把菲林和PS版紧密贴合，再用紫外光定时曝光的过程。

晒版机用途及特点

A．主要用于平面晒版。

B．光源采用镝灯或碘镓灯紫外光谱。该灯管紫外线成份在360～460nm段（PS版感光段）极为丰富，在420nm峰值最高，无用紫外线含量只有420nm峰值的4%以下，有效地避免了无用紫外线所引起的种种不利。对晒制各种版材，不但速度快，而且质量好，网点层次均匀。

C．通常自动化为手动与程控式。

D．真空泵均采用双缸1升左右的风泵，负压高。

E．抽气、曝光采用定时控制。

主要结构

晒版机通常采用框式结构，分为机架体、晒框、灯具三部分。图1为晒版机主要结构外形图。

机体由冷板与三角架体加工焊接而成，呈现立式；具有抽屉，以装电控装置及软片，晒框由5mm、8mm双面磨光玻璃及橡皮组成。灯具在机体的上方，由立柱和横梁支撑，四周有遮光布，以免紫外光影响工作人员的健康。

操作程序

1．拉开锁拴，提起晒框，放置好版材，打开总电源（红色）指示灯，风机开始工作，调好抽气、曝光时间。（一般抽气时间为30“S”，网线版需120“S”，通常PS版晒版为120“S”，网线版约90“S”。）

2．重新锁上晒框，此时，整个程序已开始，真空泵抽气时间到后，灯管自动点亮，曝光进行，晒版时间到后，真空泵停止抽气，灯管自动熄灭，机器自动放气，待晒版框内气全部放完后，再拉开锁拴，风机开始工作，冷却灯管（冷却时间为2～3分钟）一次晒版结束。 需连续晒版时，只需压下晒框，一切进入自动状态。

灯控触发器和程控晒版机基本控制电路

1．镝灯灯控触发器：丝网晒版机中通常镝灯与碘镓灯两种结构各不同，镝灯系统与触发器价格较低，安装也简便，镝灯和碘镓灯电子触发器，在后续主控电路中的连线接线结构基本相同，镝灯电子触发器工作原理见图2A和图2B。

镝灯是丝网制版中应用较多的新型电光源，它是一种金属卤化物的气体放电光源，管内充以镝、钬、汞、碘等元素，也称镝钬灯。镝灯管状为长管状，其中间做成圆球形。光色近氙灯，光效较氙灯高1倍约801m/W，亮度极高，色温在5000～6000K。

由于镝灯的电离电位低，故触发电压较氙灯低，较易触发点亮。其触发电路较为简单，通常采用振子型触发电路。

输出功率为1～3kW的镝灯触发电路，如图2B所示，图中T为高频高压变压器，L1为振子线圈，L4为镇流器，也称扼流线圈；C1为谐振电容，它与高频变压器原绕组L2组成谐振回路，KA是电流继电器，C2为高频旁路电容。

图2B的电路工作原理是：当刀开关Q接通电源后，灯管EL的两端就加上220V的交流电压，但这个电压并不能使镝灯点亮。在电源接通时，电磁振子触点G断开时，电源对C1充电；G接通时，谐振频率为f=1/2π (C1·L2) 1/2，由于L2内有高频电流通过，高频高压变压器T的副绕组L3内将感应产生高频高压，并通过高频旁路电容C2加在灯管的两端，使镝灯起辉。由于灯管电极的迅速升温，使其逐渐过渡为弧光放电。当电流上升到一定数值时，电流继电器KA动作，其常闭触点断开触发电路电源，在交流220V电压作用下，使镝灯进入正常点亮爆光工作状态。

其中，高频旁路电容C2，用以防止高频串入电源。L4为镇流器，也称扼流线圈，对大电流的启动与断开有较强的抑制作用。

镝灯电子触发器，主要使用于：400～3500W管形镝灯在冷态时启辉，镝灯电子触发器具有触发性能高、可靠性强、体积小、质量轻、使用方便等优点。使用注意事项如下：

A．按供应商中接线图正确接线，注意B、LP、N三点接线位置，特别是LP端到灯泡的接线要绝缘良好，不能靠近其它电线及导体，距离必须大于或等于30mm 。

B．触发器必须固定安装，且应安装在防水、防风处，通风良好的环境中，使用环境温度不得大于40℃，安装触发器的周围无腐蚀、易燃易爆的介质及导电尘埃。

C．触发器断电后必须5分钟后才能重新启动。

D．触发器与灯泡距离不得超过1.5米，以免高频高压辐射损耗。无法启动灯泡。

E．要检查触发器引出线到镇流器、电源、灯泡接线点位置是否拧紧接触好，以防高压、大电流通过时发热，引起接触不良。

F．使用一段时间后要检查触发器的接线，接线点的位置是否良好，及时去除水气、尘埃等，使触发器在良好的环境中使用，保证其正常使用寿命。

2．碘镓灯的灯室与工作原理：碘镓灯是在石英玻璃灯管内，充入碘化镓、定量的汞及稀有气体，两端有钨丝电极。金属镓的共振辐的谱线在350～450nm区间内较强，光色为蓝紫色，与重氮醌类和重铬酸盐感光剂的分光感度完全吻合。图3为碘镓灯的灯室外形与碘镓灯管图形。

碘镓灯作晒版光源，效率高，质量好。特别在梅雨季节，空气中湿度高，光束穿透力强，显影时不易脱胶，成品率高；在目前各种晒版光源，碘镓灯比同功率氙灯、镝灯曝光时间短，且网点光洁、层次丰富，是目前晒版光源的主流。

但是碘镓灯在热状态下启动困难，启动后的光色稳定时间及熄灯后再点燃时间长。熄灯后要待灯体完全冷却后再重新启动，且频繁关闭影响寿命。为此，碘镓灯一般配有一个灯室，由反光罩、风机、快门、滤紫外线玻璃等组成，如图3所示，采用快门装置，灯在整个晒版过程中不熄灭，晒版时，打开快门即可，反光罩为旋转抛物面，灯管置于抛物面焦点上，可反射出近似的平行光束，灯室内装有一块滤紫外线玻璃，吸收300nm以下有害光谱线。

在工作中，要注意开动灯室顶部的风机以冷却和排除臭氧。灯管在工作时产生的热量必须迅速排除，以免聚集在管周围而影响寿命。又因灯点燃时有大量的紫外线辐射，虽然大部分被滤紫外线玻璃吸收，但仍有部分透出灯室，因此对紫外线也要注意防护，避免直射人眼和皮肤，造成伤害。

碘镓灯的寿命约500小时，并与其制造工艺过程及发光物质纯度有关，在使用中要注意灯管的水平状态，斜度不超过±5%。它的工作电压约500伏，并要求稳定性好，电压变化允许在10%以内。最好使用调压变压器供电。灯管、灯具表面应定期用酒精等挥发性溶剂擦拭。

3．2010年第2期《网印工业》杂志刊载《印刷制版设备——晒版机的自制设计与技术性能》的图9程控晒版机基本控制电路。经修改如图4程控晒版机基本控制电路图，增添了L扼流圈串接在灯控触发器的前面，即图3中的由KD-3继电器触点闭合，扼流圈（L）串接在灯控触发器输入端口有较强的抑制大电流变化作用，防于回路中大电流的冲击的保护的功效。

注意事项

1．在丝网制版使用前，擦净玻璃上面的污渍，以免影响晒版质量。

2．真空泵每半年加油一次，缺油时严禁抽气，否则易烧坏真空泵。

3．机器发生故障，应即时停机修理，更换灯管时，松开灯管两头的螺丝，再接好灯管即可。

常见故障排除维护技巧

电源开关按下后，指示灯不亮，风机不工作。

检查：电源保险丝可能烧断，换保险管。

灯管不亮

检查：控制触发器与灯管的保险丝是否断开或更换一下灯管，灯亮，再检查引线插座、灯控连接端口引线是否松动。

抽气时间长，但真空表没有明显变化，真空度达不到

检查：真空泵是否缺油；检查晒框部位是否漏气，用耳朵聆听，有明显的漏气响声，解决的办法，在该处橡皮边框带下垫上2mm厚的橡皮为宜。

晒版机的选择使用环境及维护技巧

晒版机在印前设备中占有极其重要的地位，其性能的优劣直接影响到制版的质量，而对其实施保养在印刷生产工艺的环节中有着举足轻重的作用。如果对所需晒版机选择正确、保养得当、及时维护，不仅可提高晒版机的使用寿命，更可以提高晒版质量。依据国家对晒版机技术条件的规范要求，要选择使用的晒版机必须是按国家标准生产的晒版机，一台性能优良的晒版机应满足以下要求。

1．工作环境温度应在0～40℃之间，相对湿度要小于80%，在有效工作面内不得有划痕、磨毛、发霉等现象，玻璃内不得有影响晒版质量的气泡；工作面的照度均匀度不得小于85%。具体检测方法如下；在无干扰光源的情况下，将晒版机的曝光光源调整到正常工作位置，把精度不低于±4%的照度计探测头放在晒版机的工作玻璃面上检测适宜为止。

2．在工作过程中网版或PS版应保持与玻璃表面的完全接触。真空系统的真空调节的最小范围为0～86.6kPa（0～650mmHg）；晒版机应能在60s内获得80kPa（650mmHg）的真空；关闭晒版机电源后5分钟晒版机的真空度不得降低2 0 k P a（150mmHg）。

检测方法如下：将与机器规格相对应的最大尺寸的印版放在晒版机内，闭合真空系统，开启真空泵，用秒表测量真空系统中真空表所显示的真空度达到80kPa（650mmHg）所需时间；然后关闭电源，用秒表计时5分钟，观察真空表所示的真空系统的密封性能。

3．晒版机的工作玻璃表面温升应不大于20℃。检测方法：将曝光光源置于正常工作位置，用分度值不小于0.5℃的点温度计测量工作玻璃表面温度。以光源开启6分钟关闭3分钟为一周期，循环工作10次与晒版机工作之前室温下的工作玻璃表面温度相比较，计算玻璃表面温升。

4．晒版机的重要曝光时间误差应小于5%。检测方法：用秒表测量晒版机的实际曝光，5分钟的时间3次，记录晒版机的实际曝光时间Ti，计算3次曝光时间平均值T，按公式Pj=(1-（|Li-L|max）/ L)×100%计算重得曝光时间误差。

碘镓灯的波长分布在350～450nm范围内，对多数晒版感光层有效，这种光源有较强的辐射热，因此晒版机应具备良好的散热装置。

5．晒版机在电源电压波动±10%的情况下应能可靠工作；工作噪声应小于70dB；机壳与电源线间的绝缘电阻应大于2MΩ，晒版机要有可靠的防紫外线装置。

晒版机的保养

由于制版工艺的特殊性，使得制版环境有相对较高的要求，制版车间要求密封良好，避免强光的直接照射。这样做的结果是：

1．可起到防尘的作用；

2．可避免网版或PS版的存放或者晒版过程中曝光和漏光。若在晒版过程中空气中弥漫着大量的灰尘，较大颗粒的灰尘可能落在网版或PS版表面或由于胶片的静电吸附作用而粘附在胶片的表面，在晒版机曝光前的抽气过程中，会直接影响到PS版与胶片的紧密结合程度，显影后就可观察到晒出的网版或PS版局部发虚或出现颗粒状脏点，影响原稿网线密度的再现。由此可见，环境的卫生状况对制版尤其是彩色制版的影响非常大。

晒版机在丝网印或其它平板印刷机的印前设备中占有极其重要的地位，其性能的优劣直接影响到制版的质量，而对其实施保养在丝网印的生产工艺的环节中有着举足轻重的作用。如果对所需晒版机选择正确，保养得当，及时维护，不仅可提高晒版机的使用寿命，更可以提高晒版质量，为企业的产品质量做提供保障。

10.3969/j.issn.1007-2160.2012.11.02