CN105196713B - 介质连续运动的印花装置及其控制方法和数码印花机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了介质连续运动的印花装置及其控制方法和数码印花机。其中，所述印花装置包括用于带动介质运动的皮带、在介质上方运动、用于打印图像的印花小车；用于驱动皮带始终保持匀速直线运动的第一驱动模块；用于驱动印花小车始终保持在垂直于皮带运动方向上作直线往复运动的第二驱动模块；用于接收打印图像数据，以及控制印花小车在介质上打印覆盖形成连续的平行四边形打印图像区域的打印控制模块；用于设置皮带及印花小车的运动速度的速度设置模块，从而实现了印花小车和皮带同时运动，介质连续传送无需配有复杂的恒张力送布系统和收布系统，没有增加设备成本，且通过匹配印花小车和皮带的速度消除了印花小车的等待时间，大大提高了打印效率。

Description

介质连续运动的印花装置及其控制方法和数码印花机

技术领域

本发明涉及数码印花领域，特别涉及介质连续运动的印花装置及其控制方法和数码印花机。

背景技术

传统印花机的数码印花设备主要有两种方式：间歇打描印花机和单PASS印花机，请参阅图1，其为现有技术中间歇打描印花机的工作过程示意图，印花小车和粘附有打印介质的皮带分别沿图中的水平箭头方向和垂直箭头方向运动，印花小车和皮带为间歇式运行，当印花小车完成一次扫描打印到达对面位置后皮带开始运动，皮带运动结束后印花小车再开始第二次扫描打印过程，如此往复打印形成完整的图像。

当印花小车完成一次扫描打印到达对面位置后需要换向，有一个减加速的过程，同时皮带也在运动，皮带为了能很准确的在指定位置停止一般其速度不能太快，印花小车在皮带运动方向的尺寸越大，则皮带传动所需时间越长，小车换向后就需等待皮带运动的时间就会越长，对效率的影响非常明显。同时，由于打印介质是柔软的、有弹性的，皮带的间歇运动在启停阶段会造成打印介质受力不均匀，产生弹性变形不同的状况，造成印花时的图像对位不准。因此需要配有很复杂的恒张力送布系统和收布系统，大大提高了设备成本。

请参阅图2，其为现有技术中单PASS印花机的示意图，其中印花小车固定不动，皮带连续传送打印介质，因此不会造成介质弹力变形不一致的现象，但是此设备需要使用大量的喷墨打印头，将大量的喷墨打印头拼接在一起，全面覆盖整个需要打印的介质区域，成本是间歇打描印花机的20倍以上，因此该设备理论上可行但实际成本太高，在尽可能降低成本的主流趋势下很难得到广泛的应用。

可见上述两种印花机仍然不能在不增加设备成本的同时实现高的生产效率。因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供介质连续运动的印花装置及其控制方法和数码印花机，能使印花小车和粘附有打印介质的皮带同时运动，无需配有复杂的恒张力送布系统和收布系统，没有增加设备成本，且通过匹配印花小车和皮带的速度消除了印花小车的等待时间，大大提高了打印效率。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种介质连续运动的印花装置，包括用于带动介质运动的皮带和在介质上方运动、用于打印图像的印花小车，所述印花装置还包括：

第一驱动模块，用于驱动皮带始终保持匀速直线运动；

第二驱动模块，用于驱动印花小车始终保持在垂直于皮带运动方向上作直线往复运动；

打印控制模块，用于接收打印图像数据，以及控制印花小车在介质上打印覆盖形成连续的平行四边形打印图像区域；

速度设置模块，用于设置皮带及印花小车的运动速度，当印花小车完成N次往复运动时，其下边缘位于打印图像需对接的位置，其中，N为正整数。

所述的介质连续运动的印花装置中，还包括用于控制印花小车运动状态的运动控制模块。

所述的介质连续运动的印花装置中，所述运动控制模块具体用于，当印花小车位于打印图像区域中时，控制其作匀速直线运动；当印花小车位于打印图像区域外时，控制其作加速运动或减速运动完成换向运动。

所述的介质连续运动的印花装置中，所述速度设置模块具体用于根据打印图像的宽度、印花小车的横向宽度及纵向深度、印花小车的换向时间设置皮带的速度及印花小车作匀速直线运动时的速度，当印花小车完成2N次换向运动、即将进入打印图像区域作匀速直线运动时，其下边缘位于打印图像需对接的位置，其中，N为正整数。

所述的介质连续运动的印花装置中，所述打印控制模块具体用于控制印花小车在作匀速直线运动时打印相应图像。

一种采用如上所述的介质连续运动的印花装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、速度设置模块设置皮带及印花小车的运动速度；其中，当印花小车完成N次往复运动时，其下边缘位于打印图像需对接的位置，其中，N为正整数；

B、由第一驱动模块驱动皮带始终保持匀速直线运动；

C、由第二驱动模块驱动印花小车始终保持在垂直于皮带运动方向上作直线往复运动；

D、打印控制模块接收打印图像数据并控制印花小车在介质上打印覆盖形成连续的平行四边形打印图像区域。

所述的介质连续运动的印花控制方法中，所述步骤C还包括：

C1、运动控制模块控制印花小车的运动状态。

所述的介质连续运动的印花控制方法中，所述步骤C1具体包括：当印花小车位于打印图像区域中时，控制其作匀速直线运动；当印花小车位于打印图像区域外时，控制其作加速运动或减速运动完成换向运动。

所述的介质连续运动的印花控制方法中，所述步骤A具体包括：速度设置模块根据打印图像的宽度、印花小车的横向宽度及纵向深度、印花小车的换向时间设置皮带的速度及印花小车作匀速直线运动时的速度，当印花小车完成2N次换向运动、即将进入打印图像区域作匀速直线运动时，其下边缘位于打印图像需对接的位置，其中，N为正整数。

一种数码印花机，其包括如上所述的介质连续运动的印花装置。

相较于现有技术，本发明提供的介质连续运动的印花装置及其控制方法和数码印花机，其印花装置包括用于带动介质运动的皮带和在介质上方运动、用于打印图像的印花小车，所述印花装置还包括：用于驱动皮带始终保持匀速直线运动的第一驱动模块；用于驱动印花小车始终保持在垂直于皮带运动方向上作直线往复运动的第二驱动模块；用于接收打印图像数据，以及控制印花小车在介质上打印覆盖形成连续的平行四边形打印图像区域的打印控制模块；用于设置皮带及印花小车的运动速度的速度设置模块，当印花小车完成N次往复运动时，其下边缘位于打印图像需对接的位置，其中，N为正整数，从而实现了印花小车和粘附有打印介质的皮带同时运动，无需配有复杂的恒张力送布系统和收布系统，没有增加设备成本，且通过匹配印花小车和皮带的速度消除了印花小车的等待时间，大大提高了打印效率。

附图说明

图1 为现有技术中间歇打描印花机的工作过程示意图。

图2 为现有技术中单PASS印花机的示意图。

图3 为本发明提供的介质连续运动的印花装置中印花小车和皮带的结构示意图。

图4 为本发明提供的介质连续运动的印花装置的结构框图。

图5 为本发明提供的介质连续运动的印花装置的控制方法的流程。

图6 为本发明提供的介质连续运动的印花装置的控制方法的应用实施例的示意图。

具体实施方式

鉴于现有技术中数码印花机无法在不增加设备成本的同时实现高的生产效率的缺点，本发明的目的在于提供介质连续运动的印花装置及其控制方法和数码印花机，能使印花小车和粘附有打印介质的皮带同时运动，无需配有复杂的恒张力送布系统和收布系统，没有增加设备成本，且通过匹配印花小车和皮带的速度消除了印花小车的等待时间，大大提高了打印效率。

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图3，本发明提供的介质连续运动的印花装置包括用于带动介质运动的皮带101和印花小车102，所述印花小车102在介质上方运动，并装设有若干个喷墨打印头，用于在介质上打印所需图像。

请一并参阅图4，所述介质连续运动的印花装置还包括：第一驱动模块201、第二驱动模块202、打印控制模块301、速度设置模块401和运动控制模块501。所述第一驱动模块201与皮带101连接；所述第二驱动模块202、打印控制模块301和运动控制模块501均与印花小车102连接；所述皮带101和印花小车102还与速度设置模块401连接。

其中，所述第一驱动模块201用于驱动皮带101始终保持匀速直线运动；所述第二驱动模块202用于驱动印花小车102始终保持在垂直于皮带101运动方向上作直线往复运动；所述打印控制模块301用于接收打印图像数据，以及控制印花小车102在介质上打印覆盖形成连续的平行四边形打印图像区域；所述速度设置模块401用于设置皮带101及印花小车102的运动速度，当印花小车102完成N次往复运动时，其下边缘位于打印图像需对接的位置，其中，N为正整数；所述运动控制模块501用于控制印花小车102的运动状态。

本发明通过第一驱动模块201和第二驱动模块202控制皮带101和印花小车同时运动，通过打印控制模块301接收打印图像数据，并控制印花小车102在介质上打印图像，如图3所示，皮带101沿竖直方向传送介质，印花小车102在水平方向上作直线往复运动，两者均作匀速直线运动，从而在介质上打印形成平行四边形的打印图像区域，使介质不间断地连续传送，不会由于皮带101的间歇运动而造成介质弹性变形不同的情况，无需配有复杂的恒张力送布系统和收布系统，大大节省了设备成本。

同时，本发明通过设置速度设置模块401设置皮带101及印花小车102的运动速度，当印花小车102完成N次往复运动时，其下边缘位于打印图像需对接的位置，保证了打印图像对接位置的准确性，降低了打印误差。

请继续参阅图3和图4，所述运动控制模块501具体用于，当印花小车102位于打印图像区域中时，控制其作匀速直线运动；当印花小车102位于打印图像区域外时，控制其作加速运动或减速运动完成换向运动，由于印花小车102在打印图像区域中时作匀速直线运动而皮带101始终保持作匀速直线运动，由速度合成原理可知，印花小车102能在介质上沿速度合成方向作匀速直线运动，保证了印花小车102在打印图像区域中时的速度均匀性。

由于印花小车102自身有一定宽度，实际打印时由运动控制模块501控制印花小车102在刚刚进入打印图像区域时作匀速直线运动，在印花小车102完全运动至打印图像区域外时控制其作换向运动，即印花小车102单次作匀速直线运动的距离为印花小车102的宽度与打印图像的宽度的总和。

进一步地，所述速度设置模块401具体用于根据打印图像的宽度、印花小车102的横向宽度及纵向深度、印花小车102的换向时间设置皮带101的速度及印花小车102作匀速直线运动时的速度，当印花小车102完成2N次换向运动、即将进入打印图像区域作匀速直线运动时，其下边缘位于打印图像需对接的位置，其中，N为正整数。

由于印花小车102在垂直于皮带101运动方向上作直线往复运动时包括匀速直线运动和换向运动两部分，当印花小车102即将进入打印图像区域作匀速直线运动时皮带101同时运动，当印花小车102完全运动至打印图像区域外作换向运动时皮带101仍然保持匀速直线运动，因此只要根据打印图像的宽度、印花小车102的横向宽度及纵向深度、印花小车102的换向时间提前设置皮带101的速度及印花小车102作匀速直线运动时的速度，就能实现在当印花小车102完成2N次换向运动、即将进入打印图像区域作匀速直线运动时，其下边缘位于打印图像需对接的位置，即当印花小车102完成匀速直线运动-换向运动-匀速直线运动-换向运动这一往复周期时，印花小车102回到起始运动一侧，且皮带101运动的距离为印花小车102的纵向深度，从而消除了印花小车102等待皮带101运动至图像对接位置的时间，大大提高了打印效率。

另外，为了进一步确保打印质量，所述打印控制模块301具体用于控制印花小车102在作匀速直线运动时打印相应图像。当印花小车102位于打印图像区域外作换向运动时是不打印图像的，只有在进入打印图像区域作匀速直线运动时才打印相应图像，此时印花小车102在介质上沿速度合成方向作匀速直线运动，由于印花小车102自身的纵向深度，可打印得到标准的平行四边形图像，提高了打印图像的精确性及均匀性。

本发明还相应提供一种数码印花机，包括如上所述的介质连续运动的印花装置，由于上文已对介质连续运动的印花装置进行了详细描述，此处不作详述。

本发明还相应提供一种介质连续运动的印花装置的控制方法，如图5所示，所述控制方法包括如下步骤：

S100、速度设置模块设置皮带及印花小车的运动速度；其中，当印花小车完成N次往复运动时，其下边缘位于打印图像需对接的位置，其中，N为正整数；

S200、由第一驱动模块驱动皮带始终保持匀速直线运动；

S300、由第二驱动模块驱动印花小车始终保持在垂直于皮带运动方向上作直线往复运动；

S400、打印控制模块接收打印图像数据并控制印花小车在介质上打印覆盖形成连续的平行四边形打印图像区域。

本发明通过速度设置模块设置皮带及印花小车的运动速度，当印花小车完成N次往复运动时，其下边缘位于打印图像需对接的位置，保证了打印图像对接位置的准确性，降低了打印误差。

另外，通过第一驱动模块和第二驱动模块控制皮带和印花小车同时运动，通过打印控制模块接收打印图像数据，并控制印花小车在介质上打印图像，如图3所示，皮带沿竖直方向传送介质，印花小车在水平方向上作直线往复运动，从而在介质上打印形成平行四边形的打印图像区域，使介质不间断地连续传送，不会由于皮带的间歇运动而造成介质弹性变形不同的情况，无需配有复杂的恒张力送布系统和收布系统，大大节省了设备成本。

所述步骤S300还包括由运动控制模块控制印花小车的运动状态，具体地，当印花小车位于打印图像区域中时，控制其作匀速直线运动；当印花小车位于打印图像区域外时，控制其作加速运动或减速运动完成换向运动，由于印花小车在打印图像区域中时作匀速直线运动而皮带始终保持作匀速直线运动，由速度合成原理可知，印花小车能在介质上沿速度合成方向作匀速直线运动，保证了印花小车在打印图像区域中时的速度均匀性。

由于印花小车自身有一定宽度，实际打印时由运动控制模块控制印花小车在刚刚进入打印图像区域时作匀速直线运动，在印花小车完全运动至打印图像区域外时控制其作换向运动，即印花小车单次作匀速直线运动的距离为印花小车的宽度与打印图像的宽度的总和。

进一步地，所述步骤S100具体包括：速度设置模块根据打印图像的宽度、印花小车的横向宽度及纵向深度、印花小车的换向时间设置皮带的速度及印花小车作匀速直线运动时的速度，当印花小车完成2N次换向运动、即将进入打印图像区域作匀速直线运动时，其下边缘位于打印图像需对接的位置，其中，N为正整数。

由于印花小车在垂直于皮带运动方向上作直线往复运动时包括匀速直线运动和换向运动两部分，当印花小车即将进入打印图像区域作匀速直线运动时皮带同时运动，当印花小完全运动至打印图像区域外作换向运动时皮带仍然保持匀速直线运动，因此只要根据打印图像的宽度、印花小车的横向宽度及纵向深度、印花小车的换向时间提前设置皮带的速度及印花小车作匀速直线运动时的速度，就能实现在当印花小车完成2N次换向运动、即将进入打印图像区域作匀速直线运动时，其下边缘位于打印图像需对接的位置，即当印花小车完成匀速直线运动-换向运动-匀速直线运动-换向运动这一往复周期时，印花小车回到起始运动一侧，且皮带运动的距离为印花小车的纵向深度。消除了印花小车等待皮带运动至图像对接位置的时间，大大提高了打印效率。

更进一步地，所述步骤S400具体包括由打印控制模块控制印花小车在作匀速直线运动时打印相应图像。当印花小车位于打印图像区域外作换向运动时是不打印图像的，只有在进入打印图像区域作匀速直线运动时才打印相应图像，此时印花小车在介质上沿速度合成方向作匀速直线运动，由于印花小车自身的纵向深度，可打印得到标准的平行四边形图像，提高了打印图像的精确性及均匀性。

为了更好的理解本发明的技术方案，以下结合图4和图6，举具体实施例对本发明的介质连续运动的印花装置及其控制方法和数码印花机进行详细说明：

本实施例按2PASS印花的方式进行，即打印介质的每一个区域都要经过两次覆盖打印形成最终的图像，如当印花小车由左向右扫描打印一次，换向后再由右向左扫描时，有一半的图像是覆盖在原图像上的，而打印图像数据可在图像数据包中提前处理完成，此为现有技术，此处不作详述，应当说明的是，本发明对偶数次覆盖印花方式均适用，具体可根据打印要求设置，本发明对此不作限定。

整个打印过程中，皮带101沿竖直方向传送介质，印花小车102在水平方向上作直线往复运动，如图6所示打印过程顺序为：

第一步、印花小车102由左向右运动，当印花小车102的右边缘与皮带101的左边缘重合时进入打印图像区域作匀速直线运动，皮带101带动介质同时向前作匀速直线运动，印花小车102完全跨越打印区域在介质上打印形成ABCD平行四边形区域的图像[如图6中的（a）]；

第二步、当印花小车102的左边缘由左向右运动至皮带101的右边缘后（即完全运动至打印区域外），印花小车102减速再加速完成第一次换向运动，此时皮带101保持向前作匀速直线运动，印花小车102改为由右向左运动，当印花小车102的左边缘与皮带101的右边缘重合时再次进入打印图像区域作匀速直线运动，皮带101同样保持带动介质向前作匀速直线运动，印花小车102打印形成EFHG平行四边形区域的图像[如图6中的（b）]；即皮带101在印花小车102的第一次换向时间内移动的距离为EC段，印花小车102在完成第一次换向后从E点开始由右向左打印形成EFHG平行四边形区域的图像，由于本实施例中采用2PASS的印花方式，每一个区域都要经过两次覆盖打印形成最终的图像，完成上述两步打印后两次覆盖形成如图中AFED的短边向左的梯形图像区域；

第三步、当印花小车102的右边缘由右向左运动至皮带101的左边缘后（即完全运动至打印区域外），印花小车102减速再加速完成第二次换向运动，此时皮带101保持向前作匀速直线运动，印花小车102改为由左向右运动，当印花小车102的右边缘与皮带101的左边缘重合时皮带101正好向前运动至A点，即皮带101在印花小车102的第二次换向时间内移动的距离为AF段，此时印花小车102的下边缘正好位于打印图像需对接的位置，印花小车102再次进入打印图像区域作匀速直线运动，皮带101仍然保持带动介质向前作匀速直线运动，印花小车102打印形成ADIJ平行四边形区域的图像，同时两次覆盖形成如图中ADGH的短边向右的梯形图像区域，梯形AFED和相邻的梯形ADGH可拼接得到完整的平行四边形HFEG图像区域[如图6中的（c）]；如此周而复始，不断形成更多完整的图像。

本实施例中采用2PASS的印花方式，当印花小车102完成两次换向运动、一次往复运动（匀速运动-换向运动-匀速运动-换向运动）时其下边缘正好位于图像需对接的位置，即皮带101在该时间内的运动距离正好等于印花小车102的纵向深度，当采用其它偶数次覆盖印花方式时，如采用4PASS的印花方式时，则使印花小车102完成四次换向运动、两次往复运动时其下边缘正好位于图像需对接的位置，即可保证打印图像对位的准确性，同理，可根据打印要求需设置皮带101和印花小车102的运动速度，使印花小车完成2N次换向运动、N次往复运动时其下边缘位于图像需对接的位置，皮带101在该时间内的运动距离为印花小车102的纵向深度，N为正整数，提高了本发明提供的介质连续运动的印花装置的适用性。

综上所述，本发明提供的介质连续运动的印花装置及其控制方法和数码印花机包括用于带动介质运动的皮带和在介质上方运动、用于打印图像的印花小车，所述印花装置还包括：用于驱动皮带始终保持匀速直线运动的第一驱动模块；用于驱动印花小车始终保持在垂直于皮带运动方向上作直线往复运动的第二驱动模块；用于接收打印图像数据，以及控制印花小车在介质上打印覆盖形成连续的平行四边形打印图像区域的打印控制模块；用于设置皮带及印花小车的运动速度的速度设置模块，当印花小车完成N次往复运动时，其下边缘位于打印图像需对接的位置，其中，N为正整数，从而实现了印花小车和粘附有打印介质的皮带同时运动，介质连续传送无需配有复杂的恒张力送布系统和收布系统，没有增加设备成本，且通过匹配印花小车和皮带的速度消除了印花小车的等待时间，同时保证了图像对位的准确性，大大提高了打印效率。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种介质连续运动的印花装置，包括用于带动介质运动的皮带和在介质上方运动、用于打印图像的印花小车，其特征在于，所述印花装置还包括：

第一驱动模块，用于驱动皮带始终保持匀速直线运动；

第二驱动模块，用于驱动印花小车始终保持在垂直于皮带运动方向的方向上作直线往复运动；

打印控制模块，用于接收打印图像数据，以及控制印花小车在介质上打印覆盖形成连续的平行四边形打印图像区域；

速度设置模块，用于设置皮带及印花小车的运动速度，当印花小车完成N次往复运动时，其下边缘位于打印图像需对接的位置，其中，N为正整数。

2.根据权利要求1所述的介质连续运动的印花装置，其特征在于，还包括用于控制印花小车运动状态的运动控制模块。

3.根据权利要求2所述的介质连续运动的印花装置，其特征在于，所述运动控制模块具体用于，当印花小车位于打印图像区域中时，控制其作匀速直线运动；当印花小车位于打印图像区域外时，控制其作加速运动或减速运动完成换向运动。

4.根据权利要求3所述的介质连续运动的印花装置，其特征在于，所述速度设置模块具体用于根据打印图像的宽度、印花小车的横向宽度及纵向深度、印花小车的换向时间设置皮带的速度及印花小车作匀速直线运动时的速度，当印花小车完成2N次换向运动、即将进入打印图像区域作匀速直线运动时，其下边缘位于打印图像需对接的位置，其中，N为正整数。

5.根据权利要求3所述的介质连续运动的印花装置，其特征在于，所述打印控制模块具体用于控制印花小车在作匀速直线运动时打印相应图像。

6.一种如权利要求1所述的介质连续运动的印花装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、速度设置模块设置皮带及印花小车的运动速度；其中，当印花小车完成N次往复运动时，其下边缘位于打印图像需对接的位置，其中，N为正整数；

B、由第一驱动模块驱动皮带始终保持匀速直线运动；

C、由第二驱动模块驱动印花小车始终保持在垂直于皮带运动方向的方向上作直线往复运动；

D、打印控制模块接收打印图像数据并控制印花小车在介质上打印覆盖形成连续的平行四边形打印图像区域。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述步骤C还包括：

C1、运动控制模块控制印花小车的运动状态。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述步骤C1具体包括：当印花小车位于打印图像区域中时，控制其作匀速直线运动；当印花小车位于打印图像区域外时，控制其作加速运动或减速运动完成换向运动。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：速度设置模块根据打印图像的宽度、印花小车的横向宽度及纵向深度、印花小车的换向时间设置皮带的速度及印花小车作匀速直线运动时的速度，当印花小车完成2N次换向运动、即将进入打印图像区域作匀速直线运动时，其下边缘位于打印图像需对接的位置，其中，N为正整数。

10.一种数码印花机，其特征在于，包括如权利要求1-5任意一项所述的介质连续运动的印花装置。