CN103370199B - 用于控制和管理打印机，尤其是具有多个连续打印过程的打印机的打印参数的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种用于控制和管理打印机，尤其是具有多个连续打印过程的打印机的打印参数的设备包括至少一个图像摄影机（2），所述图像摄影机（2）与打印和转换组件（3）可关联且沿着机动化的导轨（4）可移动以采集打印介质（5），还包括图像处理装置，所述图像处理装置在功能上与图像摄影机（2）相关联以在由图像摄影机（2）采集的打印介质（5）的图像上寻找、识别以及测量复制在打印介质（5）上的至少一个参照套准标记的打印值，所述图像处理装置在功能上连接于用于致动所述打印和转换组件（3）的装置，以根据由所述图像处理装置测量的打印值与期望的理论打印值之间的差来校正和重新稳定打印值。

Description

用于控制和管理打印机，尤其是具有多个连续打印过程的打印机的打印参 数的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于控制和管理打印机，尤其是具有多个连续打印过程的打印机的打印参数的方法和设备。

背景技术

在打印机领域，已知在每一个打印机组件后使用控制光电管的套准控制系统。

这样的光电管有效地检查打印套准(print register)，但它们不能用于检查压力和打印密度，因为它们遵循开关逻辑。此外，这样的光电管迫使操作者在每一次工作改变和用于每一次打印和转换组件时将它们手动定位在套准标记(register mark)上。

光电管通常还必须基于打印介质、读取颜色以及许多其他变量来调节。

所有这些调节操作通常导致操作者因这样的光电管的长的起动时间而不使用它们，在任何情形中，这必须来自操作者的专业和专家干预。

还已知使用专门的在线密度传感器的用于检测密度的系统，但其不能用于套准和压力功能。

由于高昂的成本，它们很少被用在每一个打印机组件上，而仅仅用在打印机的末端。

即使它们被用在每一个打印机组件上，它们仍将难以调节且它们将需要相当多的技术技能来操纵它们。

最后，在好几种不同的功能中，用于在线视觉检查结束时的图像摄影机可以进行压力、套准以及密度的检测且具有低水平的准确度。

从经济和功能的角度，由于这样的图像摄影机的大的尺寸(这迫使完全重新设计打印和转换组件)，由于所采用的技术(检查整个打印物质，而不是集中在套准标记)以及由于因它们最初的目的而产生的极高的成本(检查打印质量，100％时)，这样的图像摄影机不可能证明它们的用途。

更确切地说，使用用于最终检查整个打印物质以便进行自动化检查套准/压力/密度功能的图像摄影机打败了所要求的检查和干预功能的目的，由于检查和干预功能仅仅在所有打印和转换过程快结束时才进行。

对于每一次校正套准、压力或密度来说，需要在评估其功效之前等待打印介质沿着所有机器的全部长度，大量浪费材料，此外无法确保在机器转换期间，条件没有再次发生变化。

所有都使得为了校正的干预变得无用，且在某些情况下带来破坏。

在起动时，由于通过对每一个打印组件手动工作且没有在线的末端时，操作者能够在较短的时间内且以较低的废材料获得更准确的结果，因而如果没有实际破话的话，线构型的末端是无用的。的确，线系统的末端被特别用作用于打印物质的信息收集和品质控制的系统，且几乎从来没有被用作用于对功能进行自动干预的系统，即使这些是系统的集成部分。

尤其是如果受控的功能交叠(套准/压力/密度)，尤其在起动时，尤其在在线打印机上，且尤其当在不稳定的或昂贵的打印介质诸如，如未负载的膜、铝和层压物上打印时，认识到其是无用和缺乏成本效益。

发明内容

本发明的目的分别是设计和提供用于控制和管理打印机，尤其是具有多个连续打印过程的打印机的打印参数的方法和设备，其分别能够通过自主操作而无需操作者的干预，通过处置检查套准、压力和密度的功能以及通过独立于颜色数目或过程数目自动进行所有必要的调节而克服并解决已知技术的局限和缺点。

在此目的内，本发明的目标是分别设计和提供能够在使用时提供可靠性和安全的最充分保证的用于控制和管理的方法和设备。

本发明的另一个目标在于提供一种控制和管理设备，其比已知技术易于实施且在经济上有竞争力。

在下文将变得更明显的此目的和这些以及其他目标由一种用于控制和管理打印机，尤其是具有多个连续打印过程的打印机的打印参数的设备来实现，其特征在于，设备包括至少一个图像摄影机，所述图像摄影机与打印和转换组件可关联且沿着机动化的导轨可移动以采集打印介质，还包括图像处理装置，所述图像处理装置在功能上与所述至少一个图像摄影机相关联以在由所述至少一个图像摄影机采集的所述打印介质的图像上寻找、识别以及测量复制在所述打印介质上的至少一个参照套准标记的打印值，所述图像处理装置在功能上连接于用于致动所述打印和转换组件的装置，以根据由所述图像处理装置测量的所述打印值与期望的理论打印值之间的差来校正和重新稳定所述打印值。

附图说明

从基于附图中的非限制性实施例的目的而阐释的用于控制和管理打印机，尤其是具有多个连续打印过程的打印机的打印参数的方法和设备的优选的但不是唯一的详细描述，本发明的另外的特征和优势将变得更明显，其中：

图1和2是根据本发明的用于控制和管理打印机的打印参数的设备的实施方案的两个透视图，一幅图是从前面看的透视图，而另一幅图是从后面看的透视图；

图3是根据本发明的用于控制和管理打印机的打印参数的方法的框图。

具体实施方式

参考附图，通常以参考数字1表示的用于控制和管理打印机，尤其具有多个连续打印过程的打印机的打印参数的设备包括至少一个图像摄影机2，图像摄影机2与打印和转换组件3是可关联的且沿着机动化的导轨4可移动以采集打印介质5。

有利地是，为了最佳地采集，图像摄影机2可以如具有每平方厘米400×400像素的最低分辨率且可布置在如离打印和转换组件3为50nm的最大距离处，以便获得最大尺寸如16×12mm的视域或观察视野。

此外，为了充分照亮图像摄影机2的视域，设置了照明装置6，其包括紫外线灯且适于在全部照射时间内产生持续且扩散的光。

此外，为了使设备1自动化，设置了在功能上与图像摄影机2相关联的图像处理装置以在由图像摄影机2采集的打印介质5的图像上寻找、识别以及测量复制在打印介质5上的至少一个参照套准标记的打印值。

更具体地说，图像处理装置在功能上连接于由伺服传动装置构成的用于致动打印和转换组件3的装置，以根据由图像处理装置测量的打印值与期望的理论打印值之间的差来校正和重新稳定打印值。

在图3的框图中通常以参考数字100表示了用于控制和管理打印机，尤其具有多个连续打印过程的打印机的打印参数的方法，该方法可以由设备1提供，该方法包括下述步骤。

第一步骤101在于通过图像摄影机2采集打印介质5，图像摄影机2是具有高分辨率和减小的观察面积的类型且由于其最小尺寸而可以在每一个打印和转换组件3之后置于机动化的导轨4上，这使得图像摄影机2能够根据预设的读取循环而在打印介质5上横向移动。

与第一步骤101相比，存在第二步骤102，第二步骤102在于通过照明装置6在整个照射时间内以持续且扩散的光照亮图像摄影机2的视域。

随后，存在第三步骤103，第三步骤103在于通过图像处理装置在由图像摄影机2采集的打印介质5的图像内寻找和识别复制在打印介质5上的至少一个参照套准标记。

图像处理装置负责第四步骤104，第四步骤104在于在由图像摄影机2采集的打印介质5的图像上测量复制在打印介质5上的至少一个参照套准标记。

接着，第五步骤105在于通过可以被集成在图像处理装置内的CPU(中央处理单元)来计算由图像处理装置测量的打印值与期望的理论打印值之间的差。

更确切地说，图像处理装置在打印介质5上寻找和识别一个或多个专门打印的参考标记，然后测量它们的密度、压力和打印套准的值，将这些值与先前规定的容许值比较，然后将此信息发送至处理所接收到的数据的CPU。

最后，最后的步骤106在于通过图像处理装置的CPU的干预，使用专门开发的算法，在用于致动打印和转换组件3的装置上根据所计算的差来校正和/或重新稳定打印值。

总之，由于减小的观察面、非常高的分辨率、照明装置6以及大的内部处理容量，因而图像摄影机2能够检测下面的数据。

首先，检测打印套准：图像摄影机2通过观察打印物质且自主地由过程头打印的套准标记进行识别，证实标记相对于先前打印的参考标记(主标记)的位置，并告知图像处理装置的CPU标记相对于预设位置(理想的套准位置)的任何偏差。最后，图像处理装置的CPU提供套准标记的横向的和纵向的偏移，直至其到达理想的套准位置。

第二，检测打印压力：图像处理装置识别同一套准标记，和纸张的另一侧上的第二套准标记，并测量其尺寸(由像素数目计算)，将其与理论值比较，以便确定施加到打印介质5上的打印压力是否是不足够的(错漏或不完整的打印：较低的像素数目)或超过的(使印迹过度压挤变形，且因而较高的像素数目)。其向CPU发送所测得的值，其升高或降低组件上的打印压力。

最后，检测密度：图像摄影机2再次识别用于套准和压力的同一标记，且图像处理装置测量它们在具有预设特征的某一入射光时的反射。光反射的数量和质量随着沉积在具体打印介质上的油墨的数量变化。因此，图像处理装置提供用于根据预设值来升高或降低打印介质上的油墨的数量。

此外，通过专门开发的识别软件且由于照明装置6，图像处理装置识别每一种类型的油墨或甚至涂料，或甚至冲孔和压纹，且它们可以识别由任何打印和转换方法产生的套准标记。

实际中，发现根据本发明的用于控制和管理打印机，尤其具有多个连续打印过程的打印机的打印参数的方法和设备实现了预期的目的和目标，原因是通过利用以离每一个组件的打印和转换筒非常短距离的具有高分辨率、减小的尺寸、减小的观察区域以及专用于每一个打印和转换组件上的套准/压力/密度的独特标记的图像摄影机，因而能够获得所有功能的自动的、立即的且同时的(以及累积的)校正，因而在起动步骤中获得废料的大量减少，同时确保预设的容许值并确保废料和打印品质(套准/压力/密度三种功能的总和)的可重复性且因而可预测性。

此外，使用配备有特殊光的图像摄影机能够读取用其他读取系统不能够读取的特殊标记，诸如冲孔、压纹、颜料等，因而使得本发明对于控制所有打印品质调节独立于所采用的颜色数目和过程数目而由控制系统来完成的具有多个过程的打印机是特别有优势的。

根据本发明的方法和设备的另一个优势在于其使用用于打印套准、压力以及密度的相同的读取标记，因而实现其立即识别，以及密度数值被立即且容易地读取(简单的字母数字数据项，独立于颜色、过程等)。

根据本发明的方法和设备的另外的优势在于其进行确定打印品质“数字”的所有调节，因为它们是可测量的。所要求的容许量，且因而品质在起动步骤和生产步骤中被自动确保。同样，可以准确地预测与数学公式和算法有关的已经低的起动成本(时间和废料)和高的生产速度。因此，操作者可以依赖于通用的且经济的控制系统的支持而集中获得最佳生产率和最高的打印品质。

因而被设想的用于控制和管理打印机，尤其具有多个连续打印过程的打印机的打印参数的方法和设备能容许许多修改和变化，所有这些修改和变化在所附权利要求的范围内。

此外，所有细节可以被其他技术上等同的要素替代。

在实际中，所采用的材料根据要求可以是任何材料，条件是它们与具体的用途和视情况而定的尺寸和形状是相容的。

本申请要求优先权的意大利专利申请第MI2011A000232号的公开内容在此通过引用并入。

如果任一项权利要求中提到的技术特征后面跟着参考符号，那么那些参考符号仅基于增强权利要求的可理解性而被包括在内，且因此，这样的参考符号对通过实施例由这样的参考符号识别的每一个要素的解释没有任何限制性作用。

Claims (8)

1.一种用于控制和管理具有多个连续打印过程的打印机的打印参数的设备(1)，其特征在于，所述设备(1)包括至少一个图像摄影机(2)，所述至少一个图像摄影机(2)布置在每个打印和转换组件(3)之后，其中所述至少一个图像摄影机(2)与每个打印和转换组件(3)可关联且沿着机动化的导轨(4)可移动以采集打印介质(5)，所述设备(1)还包括图像处理装置，所述图像处理装置在功能上与所述至少一个图像摄影机(2)相关联以在由所述至少一个图像摄影机(2)采集的所述打印介质(5)的图像上寻找、识别以及测量复制在所述打印介质(5)上的至少一个参照套准标记的打印值，所述图像处理装置在功能上连接于用于致动所述打印和转换组件(3)的装置，以根据由所述图像处理装置测量的所述打印值与期望的理论打印值之间的差来校正和重新稳定所述打印值，所述打印值包括密度、压力和打印套准。

2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述设备(1)包括用于照亮所述至少一个图像摄影机(2)的视域的照明装置(6)，所述照明装置(6)适于在整个照射时间内产生持续且扩散的光。

3.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述至少一个图像摄影机(2)具有每平方厘米400×400像素的最低分辨率。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述至少一个图像摄影机(2)的视域具有16×12mm的最大尺寸。

5.根据权利要求1-3中的任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述至少一个图像摄影机(2)可布置在离所述打印和转换组件(3)为50mm的最大距离处。

6.根据权利要求2所述的设备(1)，其特征在于，所述照明装置(6)包括紫外线灯。

7.一种用于通过根据前述权利要求中的任一项所述的设备(1)来控制和管理具有多个连续打印过程的打印机的打印参数的方法(100)，其特征在于，所述方法(100)包括下述步骤：

通过所述至少一个图像摄影机(2)采集(101)打印介质(5)；

通过所述图像处理装置在由所述至少一个图像摄影机(2)采集的所述打印介质(5)的图像内寻找和识别(103)复制在所述打印介质(5)上的至少一个参照套准标记，

在由所述至少一个图像摄影机(2)采集的所述打印介质(5)的所述图像上测量(104)复制在所述打印介质(5)上的所述至少一个参照套准标记的打印值，所述打印值包括密度、压力和打印套准，

通过所述图像处理装置来计算(105)由所述图像处理装置测量的所述打印值与期望的理论打印值之间的差，

通过根据所述计算的差对用于致动所述打印和转换组件(3)的所述装置干预所述图像处理装置来校正和/或重新稳定(106)所述打印值。

8.根据权利要求7所述的方法(100)，其特征在于，所述方法包括在整个照射时间内用所述照明装置(6)以持续且扩散的光来照亮所述至少一个图像摄影机(2)的视域的步骤(102)。