CN101168326B - 打印机喷墨头的自动监控方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及打印机喷墨头的自动监控方法及其装置。该方法将采集到的检测图案信息与预存的标准图案信息进行比较，若两者一致，则打印机继续进行打印操作；若两者不一致，则打印机中断打印操作，并将喷墨头移出打印区域进行喷墨头清洗，清洗程序完成后再将喷墨头移回至打印区域，重新进行打印操作。与现有的技术相比，本发明的对喷墨头的清洗不是根据预先设定的时间有规律地进行的，而是根据喷墨头的实时工作状态来决定是否要进行清洗。具有自动化程度高，清洗效果明显，工作稳定性较好，能够实时对喷墨头的工作状态进行监控，并根据监控结果及时对喷墨头进行清洗处理，数据处理量较少，处理速度快等特点。

Description

打印机喷墨头的自动监控方法及其装置
技术领域
本发明涉及喷墨打印机领域，尤其是涉及一种打印机喷墨头的自动监控方法及其装置。
背景技术
喷墨打印机通过喷头将各种颜色的墨滴喷射到打印介质上形成打印图案。由于其采用的是墨水，很容易在喷口上干燥、凝聚、结块，使墨水不能顺利地从喷口喷出，从而严重影响打印质量。另外，由于墨水中含有微量的杂质、气泡等，长时间连续使用时就有可能对喷头的喷嘴造成堵塞或缺墨；如果不及时处理，将导致喷嘴的喷墨状态发生变化，如产生墨滴偏移、雾化甚至由于缺墨或喷嘴堵塞造成无法喷射等现象。
为了符合高质量的打印要求，针对使用各种墨水的打印机的特点，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。例如，本申请人曾设计了一种能够定时对喷墨头进行清洗的喷头实时自动清洗方法及装置[申请号：200310122891.X]。通过这种方案，只需设定一个时间间隔就可以实现对喷墨头的自动清洗操作。但是这种方案也存在着一些缺陷：一方面，当喷墨头工作不正常而定时清洗时间未到时，不正常的喷墨头会继续工作，影响打印质量。另一方面，若清洗时间已到而喷头仍然处于正常工作状态时，若对喷墨头进行清洗会影响打印速度，更为重要的是，用各种冲洗方式清洗喷墨头，都会造成墨水的大量浪费，增加成本投入。
基于上述原因，需要探索更加合理的工作方案。自动监控能够实现实时监测，并根据监测结果及时做出处理。例如有人利用自动监控的方式发明了一种可利用移动通信终端对监控点进行远程自动监控的装置[申请号：02148677.8]，至少包括一个摄像单元，用于获取监控点图像；一个控制单元，用于控制各部分的正常工作以及对所述摄像单元获取的图像进行处理。显然，由于喷墨打印机工作的特殊性，这种监控方式无法被直接应用到喷墨打印机上，因此如何对喷墨头的工作状态做出及时准确的判断，并根据判断结果进行及时处理是具有较大技术难度的。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种能够实时对喷墨头的工作状态进行监控，并根据监控结果及时对工作状态不正常的喷墨头进行清洗的打印机喷墨头的自动监控方法及其装置；解决了现有技术所存在的采用定时清洗方式易于造成清洗不及时或者不必要的情况下进行清洗等的技术问题。
本发明的另一目的是针对上述问题，提供一种清洗效果好，打印质量高，工作性能稳定，易于节约使用成本的打印机喷墨头的自动监控方法及其装置；解决了现有技术所存在的打印效果难以得到保障，使用成本较高等的技术问题。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本打印机喷墨头的自动监控方法，其特征在于，该方法是通过下述过程来实现的：
A.打印机在打印图案的过程中，在打印介质的边上同时打印出预先设好的呈条状的且其延伸方向与打印介质移动方向相同的检测图案；
B.检测头同步采集喷墨头打印在打印介质边上的检测图案信息；
C.将采集到的检测图案信息与预存的标准图案信息进行比较，若两者一致，则打印机继续进行打印操作；若两者不一致，则打印机中断打印操作，并将喷墨头移出打印区域进行喷墨头清洗，清洗程序完成后再将喷墨头移回至打印区域，重新进行打印操作。
本发明创造性地在打印图案的过程中，在打印介质边上同时打印出与图案分离的检测图案，既不影响原图案的正常打印，也基本不造成打印介质的浪费。在打印的同时利用检测头同步采集检测图案的信息。在喷墨头堵塞或缺墨时，其打印出的检测图案与标准图案之间必然会产生色差和图案的不一致，通过比较检测图案与标准图案的信息即可得知喷墨头是否处于正常工作状态。这里的检测头可以采用高清晰摄像头。
检测图案的特点是数据量较小，同时检测图案中应能如实反映喷墨头的实时工作状态，这样既能比较快速地做出判断，对信息处理设备的要求也较低。在判断出有喷墨头工作不正常时，可以仅对工作不正常的喷头进行清洗，也可以对所有喷墨头都进行清洗。
作为优选，上述的喷墨头自动清洗过程和打印过程的相互切换由控制系统根据检测图案信息与预存的标准图案信息对比结果自动进行控制；打印机中断打印后至重新恢复打印的过程也由控制系统进行控制。
为了不影响正常打印，检测图案一般是设置在所需打印的图案的旁边，作为优选，上述的检测图案打印在打印介质的两侧或者任意一侧的边缘，检测头与检测图案对应设置。
为了减少信息处理量，作为优选，上述的检测图案是由若干条平行设置的连续条状线条组成的。这里的检测图案一般是由喷墨头架上所有颜色的喷墨头全部喷射后所形成的。其中每根条状线条分别对应一种颜色。
作为优选，先将采集的检测图案信息由模拟信号转换成数字信号，然后将该信号与预存的标准图案信息进行比较。
喷墨头的清洗可以采用多种多样的方式。如以压缩空气为动力，强制油墨从喷墨头处涌出一段时间，进行喷墨头清洗，也可采用真空抽墨法对喷墨头进行清洗，喷墨头清洗完成后将喷墨头移回至打印区域。
上述方法是在下述装置下实现的：打印机喷墨头的自动监控装置，其特征在于，该装置包括：
至少一个用于同步采集打印介质上检测图案信息的检测头；
一个用于根据检测图案信息与预存的标准图案信息进行比较并根据比较结果自动控制喷墨头自动清洗过程和打印过程相互进行切换的控制系统，且该控制系统与检测头相连；
以及一个用于对喷墨头进行清洗的清洗装置，且该清洗装置分别与控制系统和喷墨头相连。
本发明中的清洗装置可以采用现有技术中采用的技术手段实现，本文再此不做赘述。
作为优选，上述的控制系统包括一个用于存储标准图案的存储器，存储器与检测头均连接在比较单元上，比较单元还连接有一个在检测图案信息与预存的标准图案不一致时继续完成本行打印并延时一段时间等待清洗装置对喷墨头进行清洗的中断单元。中断单元的中断时间根据情况自行设定。
作为优选，上述的比较单元通过喷墨控制系统与喷墨头相连，中断单元通过清洗装置与喷墨头相连。
作为优选，在控制系统和检测头之间设有用于将模拟信号转换为数字信号的信号转换电路；控制系统与用于输入控制信号的预设装置相连。
与现有的技术相比，本发明的对喷墨头的清洗不是根据预先设定的时间有规律地进行的，而是根据喷墨头的实时工作状态来决定是否要进行清洗。本发明的方法具有自动化程度高，清洗效果明显，工作稳定性较好，能够实时对喷墨头的工作状态进行监控，并根据监控结果及时对喷墨头进行清洗处理，数据处理量较少，处理速度快等特点。本发明的装置具有结构简单，易于实施和操作，能够有效提高打印效果，节约打印成本等优点。
附图说明
图1是本发明提供的流程图。
图2是本发明提供的实施例1的结构框图。
图3是本发明提供的实施例1的结构简图。
图4是本发明提供的实施例2的结构框图。
图5是图3中B部的局部放大图。
图中，打印介质1、检测头2、控制系统3、存储器3a、比较单元3b、中断单元3c、喷墨头4、清洗装置5、喷墨控制系统6、信号转换电路7、预设装置8、检测图案9、机架10、图案A、青线C、洋红线M、黄线Y、黑线K。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示，本打印机喷墨头的自动监控方法是通过下述过程来实现的：A.打印机在打印图案的过程中，在打印介质的边上同时打印出预先设好的呈条状的且其延伸方向与打印介质移动方向相同的检测图案；B.检测头同步采集喷墨头打印在打印介质边上的检测图案信息；C.将采集到的检测图案信息与预存的标准图案信息进行比较，若两者一致，则打印机继续进行打印操作；若两者不一致，则打印机中断打印操作，并将喷墨头移出打印区域进行喷墨头清洗，清洗程序完成后再将喷墨头移回至打印区域，重新进行打印操作。
上述的喷墨头自动清洗过程和打印过程的相互切换由控制系统根据检测图案信息与预存的标准图案信息对比结果自动进行控制；打印机中断打印后等待时间的长短也由控制系统进行控制。上述的检测图案打印在打印介质的一侧的边缘，检测头与检测图案对应设置，且检测图案的整体呈连续的条状。更具体地说，上述的检测图案是由四条、六条、或者八条平行设置的连续条状线条组成的，其中每根条状线条分别对应一种颜色。如图5，在本实施例中，检测图案由四条条状线条组成，其颜色分别为C(cyan青线)，M(magenta洋红线)，Y(yellow黄线)和K(black黑线)。检测头将采集的检测图案信息由模拟信号转换成数字信号，然后将该信号与预存的标准图案进行比较。
在打印图案A的过程中，在打印介质上同时打印出与图案A分离的检测图案，并利用检测头同步采集检测图案的信号。在喷墨头全部或个别被堵塞时，其打印出的检测图案与标准图案之间必然会产生差异，通过比较检测图案信息与标准图案信息即可得知喷墨头是否处于正常工作状态。在本实施例中，检测头采用高清晰摄像头。由于本实施例中检测图案的数据量较小，在进行比较时能够非常快速地做出判断，对信息处理设备的要求也较低。在判断出差异时，可以仅对工作不正常的颜色的喷头进行清洗，也可以对所有喷头都进行一次清洗。
喷墨头的清洗方式可以是多种多样的。在上述的步骤C中，喷墨头的清洗可以这样实现：喷墨头的下游处安装一个固定的清洁喷口，并偏向喷墨头一侧，当墨水停止喷射时，由该清洁喷口喷洒给定量的溶剂，其以一定角度冲击喷墨头。通过这种方式清洁并冲洗喷墨头的前表面，然后，通过清洁喷口向喷墨头吹干燥的压缩空气，以便干燥喷墨头的前表面并使墨水残余物沉积到外壳侧。
如图2和图3所示，上述方法是在下述的打印机喷墨头的自动监控装置上实现的，该装置包括：一个用于同步采集打印介质1上检测图案信息的检测头2；一个用于根据检测图案信息与预存的标准图案信息进行比较并根据比较结果自动控制喷墨头自动清洗过程和打印过程相互进行切换的控制系统3，且该控制系统3与检测头2相连；以及一个用于对喷墨头4进行清洗的清洗装置5，且该清洗装置5分别与控制系统3和喷墨头4相连接。
在本实施例中，检测头2是固定安装在机架10上的，且检测头2的位置与检测图案9的位置对应设置。上述的控制系统3包括一个用于存储标准图案的存储器3a，存储器3a与检测头2均连接在比较单元3b上，比较单元3b还连接有一个在检测图案信息与预存的标准图案不一致时延时一段时间等待清洗装置5对喷墨头4进行清洗的中断单元3c。上述的比较单元3b通过喷墨控制系统6与喷墨头4相连，中断单元3c通过清洗装置5与喷墨头4相连。上述的比较单元3b通过喷墨控制系统6与喷墨头4相连，中断单元3c通过清洗装置5与喷墨头4相连。在控制系统3和检测头2之间设有用于将模拟信号转换为数字信号的信号转换电路7；控制系统3与用于输入控制信号的预设装置8相连。
在本实施例中，通过预设装置8设定中断单元3c的中断时间为2分钟；通过预设装置8将标准图案预先输入存储器等。
实施例2：
如图4所示，在本实施例中，在步骤C中，喷墨头清洗是以压缩空气为动力，强制油墨从喷墨头处涌出一段时间，进行喷墨头清洗，喷墨头清洗完成后等待一段时间，再将喷墨头移回至打印区域。
中断单元3c是通过清洗装置5与喷墨头4相连的。由于采用冲洗的方式清洗喷墨头4，因此本实施例中，中断单元3c与清洗装置5相连，清洗装置5又通过喷墨控制系统6与喷墨头4相连。在喷墨头4停止打印操作时，通过清洗装置5控制墨控制系统6进行喷墨冲洗喷墨头4。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了打印介质1、检测头2、控制系统3、存储器3a、比较单元3b、中断单元3c、喷墨头4、清洗装置5、喷墨控制系统6、信号转换电路7、预设装置8、检测图案9、机架10、图案A、青线C、洋红线M、黄线Y、黑线K等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种打印机喷墨头的自动监控方法，其特征在于，该方法是通过下述过程来实现的：
A.打印机在打印图案的过程中，在打印介质的边上同时打印出预先设好的呈条状的且其延伸方向与打印介质移动方向相同的检测图案；
B.检测头同步采集喷墨头打印在打印介质边上的检测图案信息；
C.将采集到的检测图案信息与预存的标准图案信息进行比较，若两者一致，则打印机继续进行打印操作；若两者不一致，则打印机中断打印操作，并将喷墨头移出打印区域进行喷墨头清洗，清洗程序完成后再将喷墨头移回至打印区域，重新进行打印操作。
2.根据权利要求1所述的打印机喷墨头的自动监控方法，其特征在于，上述的喷墨头自动清洗过程和打印过程的相互切换由控制系统根据检测图案信息与预存的标准图案信息对比结果自动进行控制；打印机中断打印后至重新恢复打印的过程也由控制系统进行控制。
3.根据权利要求1所述的打印机喷墨头的自动监控方法，其特征在于，上述的检测图案打印在打印介质的两侧或者任意一侧的边缘，检测头与检测图案对应设置。
4.根据权利要求3所述的打印机喷墨头的自动监控方法，其特征在于，上述的检测图案是由若干条平行设置的连续条状线条组成的。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的打印机喷墨头的自动监控方法，其特征在于，先将采集的检测图案信息由模拟信号转换成数字信号，然后将该信号与预存的标准图案信息进行比较。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的打印机喷墨头的自动监控方法，其特征在于，在上述的步骤C中，喷墨头清洗是以压缩空气为动力，强制油墨从喷墨头处涌出一段时间，进行喷墨头清洗，喷墨头清洗完成后等待一段时间，再将喷墨头移回至打印区域。
7.一种打印机喷墨头的自动监控装置，其特征在于，该装置包括：
至少一个用于同步采集打印介质(1)上检测图案信息的检测头(2)；
一个用于根据检测图案信息与预存的标准图案信息进行比较并根据比较结果自动控制喷墨头自动清洗过程和打印过程相互进行切换的控制系统(3)，且该控制系统(3)与检测头(2)相连；
以及一个用于对喷墨头(4)进行清洗的清洗装置(5)，且该清洗装置(5)分别与控制系统(3)和喷墨头(4)相连接。
8.根据权利要求7所述的打印机喷墨头的自动监控装置，其特征在于，上述的控制系统(3)包括一个用于存储标准图案的存储器(3a)，存储器(3a)与检测头(2)均连接在比较单元(3b)上，比较单元(3b)还连接有一个在检测图案信息与预存的标准图案不一致时延时一段时间等待清洗装置(5)对喷墨头(4)进行清洗的中断单元(3c)。
9.根据权利要求8所述的打印机喷墨头的自动监控装置，其特征在于，上述的比较单元(3b)通过喷墨控制系统(6)与喷墨头(4)相连，中断单元(3c)通过清洗装置(5)与喷墨头(4)相连。
10.根据权利要求8所述的打印机喷墨头的自动监控装置，其特征在于，在控制系统(3)和检测头(2)之间设有用于将模拟信号转换为数字信号的信号转换电路(7)；控制系统(3)与用于输入控制信号的预设装置(8)相连。
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