CN101237993A - 印刷机控制系统 - Google Patents

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Abstract

控制印刷机操作的系统，用来将水性可印刷导电墨施用到基底上，以产生该油墨的导电迹线，该系统包括用于接触所述电迹线并用于从那里获得电阻量度的探针。计算机接收该电阻量度、将该量度与预选择数据相比较，使电阻与该迹线可接受的性能标准相关联、确定是否该电阻量度表明可接受的性能以及给适当工具传输信号，所述适当工具用于鉴别那些没有满足可接受性能标准的电迹线。在进一步处理之前，从印刷机中除去不可接受的迹线。计算机也能给油墨补充或调节系统输送信号以纠正油墨性能的异常，所述油墨补充或调节系统被包含在可替换的墨盒中。

Description

印刷机控制系统
[001]本发明涉及控制印刷机操作，以便在基底上印刷由水性可印刷分散体形成的电导体。
发明背景
[002]共有的2005年6月9日的加拿大专利申请第2,509,608号和2006年11月30日的加拿大专利申请第2,528,420号，描述了水性可印刷电导体(aqueous printable electrical conductor)，其可被印刷在基底上用作RFID(射频识别)天线和其它用途。导体形成可用于这类天线的电痕迹或者电迹线(electrical trace)，应用于印刷的医学、化学和生物学传感器；应用于印刷的触摸板；和应用于其它相关仪器。其中这类印刷的导体被连接到CPU(芯片)上，如在RFID标签的情况下；因为经济的原因，希望在连接到芯片之前，可知道是否印刷导体的电特性在可接受的范围内。因为芯片一般在高速印刷过程中是被在线连接的(attached in-line)，所以对印刷导体的评估和反馈必须是快速的。
发明概述
[003]设计本发明，用于在印刷过程中评估印刷导体的电特性——所述印刷导体，例如是，但不限于在线的RFID天线，以提供是否印刷的导体在电特性可接受的范围内的有关信息，并且给系统提供反馈，这样如果导体不在规格范围内，则使芯片连接中止。也设计了实时调整供给印刷机的导电墨的特性和其它印刷特性。
附图简述
[004]图1是示意性阐述涉及本发明的印刷控制系统方法的结构图。
优选的实施方式的描述
[005]参考图1，下列的解释描述了如前述专利申请描述的，使用导电墨，在高速RFID天线印刷中应用提议的发明，接下来将芯片连接到该天线以制造完整的RFID标签，所有这些是在线地和实时地被进行。
[006]当天线在高速下离开印刷机时，在线电阻测量工具(In-lineResistance Measuring Tool(IRMT))10的探针接触天线，并且测量穿过该天线的电阻。该探针位于印刷机上油墨已干燥成点的位置，探针接触该点将不会破坏导电迹线。在不同的印刷机上该位置将可能变化，这取决于其构造。将通过探针获得的信息传给基于计算机的油墨调节控制器(Ink Conditioning Controller(ICC))12。ICC 12也从印刷机PLC14接收到关于印刷速度的信息。然后，ICC 12比较从印刷机得到的信息和预编程的天线设计文件(Antenna Design File(ADF))。ADF包含从天线设计者得到的关于天线上测量点、每个天线测量数量和测量计算范围的信息，这些信息表明可接受的天线。在这种比较的基础上，ICC12裁定：就芯片连接而言，天线是否是可接受的。将关于不可接受天线的信息送到不合格天线标记器(Rejected Antenna Marker(RAM))16上，其标记不合格的天线，要么在印刷过程中区分、转移或终止不合格的天线。可接受的迹线或天线可被适当地标记，例如标记阻值数量，或者存货清单和质量控制的序号或批号。
[007]与上述过程同时，ICC 12也比较天线电阻数据和预编程的数据，将电阻数据与油墨性质、网纹辊(anilox roll)表面、温度、湿度、关闭或打开的印刷墨斗以及印刷机上使用的干燥器的类型相关联。如果油墨质量需要调节，将该信息送到油墨调节泵(Ink Conditioning Pump(ICP))18。然后ICP 18从油墨调节(IC)容器20将适当量的油墨调节剂(Ink Conditioning Agent)泵入预混容器(Pre-mix Reservoir)22，从该容器将油墨调节剂泵入印刷机油墨循环系统(press Ink CirculationSystem)24。调节器(conditioner)可改变油墨的不同质量或特性，其中待被改变的一个基本特性是油墨粘度。印刷机油墨循环系统24将油墨通过预混容器22循环，以提供油墨供应的均匀性。当油墨流过印刷机管线时，该再循环系统保持油墨质量在设计参数内，该循环系统也考虑到异常油墨用量，这确保可获得用于印刷机的有效操作的适当油墨体积。
[008]涉及待印的印刷导体电阻和印刷油墨特性的数据被储存在ICC 12中，在这里，可以在每轮印刷开始时选择数据。然后将成功轮次的设置储存于ICC 12中，用于将来使用相同基底、油墨、环境特性和印刷特性的轮次。
[009]油墨调节泵(Ink Conditioning Pump)18、油墨调节剂容器(Ink Conditioning Agent Reservoir)20和预混容器(Pre-mix Reservoir)22组成可更换的墨盒(replaceable cartridge)30，按需要可将该墨盒插入印刷机。墨盒30是分离的、不可再利用的制品，其使印刷机操作员产生高质量的印刷油墨痕迹或者迹线(printed ink traces)，而不需理解导电墨复杂的化学性质。操作员仅需要当旧的墨盒已经完成了它的目标后，插入新的墨盒。墨盒的成分都由油墨制造商调节，以最优化任何具体印刷机和印刷操作的性能。

Claims (23)

1.控制印刷机操作的系统，被用来将水性可印刷导电墨施用到基底上，以在该基底上产生该油墨的导电迹线，包括：
探针工具，用于接触所述电迹线并用于从那里获得电阻量度；
计算机工具，用于接收该电阻量度，将该量度与预选择数据相比较，使电阻与就此类迹线可接受的预先确定的性能标准相关联，确定是否该电阻量度表明可接受的性能，以及给选择工具传输信号，所述选择工具用于鉴别那些没有满足可接受性能标准的电迹线；和
与所述印刷机相关的工具，用来：在进一步处理之前，从所述印刷机中排除其上具有不可接受电迹线的基底。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述电迹线包括RFID天线；印刷的医学、化学和生物学传感器；印刷的触摸板和相关仪器。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的系统，其中所述探针工具是在沿印刷线的预先确定的点上接触所述电迹线，其中所述迹线足够干燥，以致它们将不会通过与所述探针工具接触而被损坏。
4.根据权利要求1到3的任一项所述的系统，其中所述排除工具包括用来防止不可接受的电迹线连接到芯片上的工具。
5.根据权利要求1到4的任一项所述的系统，包括印刷工具，该印刷工具在所述印刷过程中，用于将包括但不限于序号和电阻量度的信息施用到可接受基底上，以方便接下来的存货清单控制和质量保证过程。
6.根据权利要求1到5的任一项所述的系统，其中，在将所述的电阻量度与预先选定的数据进行对比之后，所述计算机工具能给油墨补充系统发出信号，以在所述印刷机操作期间实时纠正油墨质量的缺陷。
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述油墨补充系统包括接收来自所述计算机工具的控制信号的油墨调节泵、连接到所述泵上并且含有油墨调节剂的油墨调节剂容器以及连接到所述印刷机的油墨循环系统上的墨斗，所述泵将受控体积的调节剂输入到所述墨斗，以便从所述墨斗流出的油墨将表现出可接受的性能标准。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述油墨调节剂能改变从所述墨斗流动到所述印刷机上的所述油墨的粘度。
9.根据权利要求1到8的任一项所述的系统，其中所述计算机工具能将所述电阻量度与所述印刷机的操作条件和所述油墨的粘度相关联。
10.根据权利要求6到9的任一项所述的系统，其中，所述油墨补充系统的组件，可以都被包含在可更换的墨盒中，该可更换的墨盒可装卸地连接到所述印刷机上。
11.与印刷机一起使用的补充系统，被用来将水性可印刷导电墨施用到基底上，以在该基底上产生该油墨的导电迹线，包括：
油墨调节泵，其接收来自计算机工具的控制信号；
油墨调节剂容器，连接到所述泵上并且含有油墨调节剂；和
墨斗，连接到所述印刷机的油墨循环系统上，所述泵适合将受控制体积的所述调节剂输入到所述墨斗，以便从所述墨斗流出的油墨将表现可接受的性能标准，如由所述计算机工具确定的可接受的性能标准。
12.权利要求11所述的系统，其中所述油墨调节剂能改变从所述墨斗流动到所述印刷机上的所述油墨的粘度。
13.权利要求11或权利要求12所述的系统，其中所述油墨调节泵、所述油墨调节剂容器和所述墨斗被包含在可替换的墨盒中，该可替换的墨盒可卸载地连接到所述印刷机上。
14.控制印刷机操作的系统，被用来将水性可印刷导电墨施用到基底上，以在该基底上产生该油墨的导电迹线，包括：
探针工具，用于接触所述电痕迹并用于从那里获得阻值数量；
油墨补充系统，其含有能纠正油墨质量缺陷的油墨调节剂；和
计算机工具，用于接收该阻值数量，将该数量与预选择数据相比较，使电阻与该痕迹预先确定的可接受的性能标准相关联；确定是否该阻值数量表明背离这些可接受性能的缺陷；以及给所述油墨补充系统发出信号，从而将适当量的所述油墨调节剂施用到所述印刷机的油墨循环系统，以便纠正这些缺陷。
15.权利要求11所述的系统，进一步包括用于鉴别那些没有满足可接受性能标准的电痕迹的选择工具，以及在进一步处理之前，从所述印刷机中排除其上具有不可接受电痕迹基底的工具。
16.根据权利要求14或权利要求15所述的系统，其中所述探针工具在沿印刷线的预先确定的点接触所述电痕迹，其中所述痕迹足够干燥，它们将不会通过与所述探针工具接触而遭受损坏。
17.根据权利要求15所述的系统，其中所述排除工具包括用来防止不可接受的电痕迹连接到芯片的工具。
18.根据权利要求14到17的任一项所述的系统，包括：在所述印刷过程中，用于将包括但不限于序号和阻值数量的信息施用到可接受基底、以促进接下来的存货清单控制和质量保证过程的印刷工具。
19.根据权利要求14到18的任一项所述的系统，其中所述油墨补充系统包括接收来自所述计算机工具的控制信号的油墨调节泵、连接到所述泵并且含有所述油墨调节剂的油墨调节剂容器和连接到所述印刷机的所述油墨循环系统的墨斗，所述泵将受控制体积的所述油墨调节剂输送到所述墨斗，以便从所述墨斗流出的油墨将表现出可接受的性能标准。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述油墨调节剂能改变从所述墨斗流动到所述印刷机的所述油墨的粘度。
21.根据权利要求20所述的系统，其中所述计算机工具能将所述阻值数量与所述印刷机的操作条件和所述油墨的粘度相关联。
22.根据权利要求19到21的任一项所述的系统，其中所述油墨调节泵、所述油墨调节剂容器和所述墨斗被包含在可除去地连接到所述印刷机的可替换的墨盒中。
23.权利要求9或权利要求21所述的系统，其中所述操作条件包括但不限于：所述印刷机的操作温度、所述印刷机附近的湿度、所述网纹辊表面、所述油墨质量和所述印刷机上干燥器类型之一个或多个。
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