CN106671595A - 一种喷墨打印系统及喷墨打印系统用纠偏方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷墨打印系统及喷墨打印系统用纠偏方法，具体组成为：打印单元，包括打印模块和打印模块横梁，打印喷头上喷嘴的总宽度大于待打印图像的宽度；监测模块，包括拍照装置和支撑梁，支撑梁横跨于打印介质上方、位于打印模块横梁的出纸方向一侧，支撑梁上安装拍照装置；纠偏软件，当发现拍摄图像位置出现偏差时，选中打印出偏差图文的喷头，并对选中喷头的下墨数据进行实时X轴或Y轴的纠偏调整，喷头控制板中的FPGA直接将调整后的下墨数据发送给喷头，使打印出现偏差的图像调整至正确的打印位置。本发明应用在流水线上，可实时发现图像打印中出现的偏差问题，并及时给予调整，使打印不会中断、同时保证快速喷绘的打印效果。

Description

一种喷墨打印系统及喷墨打印系统用纠偏方法

技术领域

本发明涉及一种喷墨打印系统及喷墨打印系统用纠偏方法，尤其涉及一种Onepass（一次走纸喷墨式）打印系统打印过程中实时手动纠正喷绘图文打印偏差的喷墨打印系统及喷墨打印系统用纠偏方法。

背景技术

目前工业在喷墨打印系统工作过程中，打印系统喷头喷射墨滴于打印介质上形成喷绘图文，对于连续一次性走纸喷墨式（Onepass）打印的喷墨打印机，在打印模块下方的喷头喷墨过程中打印模块静止不动，喷头下方的打印介质单向高速通过。采用一次性走纸成像喷墨打印对喷头的打印精度和打印宽度要求很高，喷头的打印精度需为图像的打印精度，且喷头的打印宽度需为所有图像的宽度，当然也通过拼插喷头的方式来获得高精度和通过串接喷头的方式来获得更宽的打印宽度，这样便可完成高速的打印需求。

在一次性走纸喷墨式（Onepass）打印机下方打印介质高速连续通过的过程中，尤其是在工业化流水线式运输打印介质的应用中，在开始打印作业前打印介质被张力棒拉紧从而位于正确的位置确保不再发生移动，但随着高速的传输及持续的工作，打印介质的张紧程度较开始设定打印时可能会出现微量变化，这时将导致打印介质的位置发生偏移，此种情况下，在喷头下墨数据还保持原有状态不变时、喷头喷射墨滴维持在原来位置，而下方滴落至打印介质上的相对位置则发生了变化，进而导致打印出的喷绘图像也会偏移原来的位置。在一些具体的应用过程中，比如打印连续的产品包装卷筒纸，例如香烟包装纸，在包装纸上已经预先处理上一些图文以及需要一次性走纸喷墨式打印机喷射图文的预设边框，比如需要一次性走纸喷墨式打印机快速喷射二维码于预先设有的正方形边框中，当打印介质出现微量移动后，二维码便会从开始设定好的正方形边框的居中位置逐渐偏移至正方形边框的一侧，甚至会移出正方形边框，这样将导致印刷质量下降出现不合格产品。此时，如果停止打印介质的传输，重新对其位置及张力棒进行调整，会使生产线工作过程中断，并且重新调整机械设备也会费时费力，直接影响生产效率。在这种情况下，需要一种能够通过软件调节的方式，调节传送给喷头的数据参数改变，进行实时动态调整的方法，从而无需停止打印工作、不会造成生产线的中断。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种操作方便、能够实时纠正喷绘图文打印偏差、确保喷绘质量的喷墨打印系统及喷墨打印系统用纠偏方法。

本发明的上述技术问题是通过下述技术方案得到解决的：提出一种喷墨打印系统，包括：

打印单元，包括打印模块和打印模块横梁，打印模块横梁横跨于打印介质上方，打印模块安装于打印模块横梁上，打印模块下方安装打印喷头，打印喷头上喷嘴的总宽度大于待打印图像的宽度；

监测模块，包括拍照装置和支撑梁，支撑梁横跨于打印介质上方，且位于打印模块横梁的出纸方向一侧，支撑梁上安装拍照装置，拍照装置用于对通过的打印介质上喷绘图文拍照，并把拍摄图像传输出来；

纠偏软件，当发现拍摄图像位置出现偏差时，选中打印出偏差图文的喷头，并对选中喷头的下墨数据进行实时X轴方向或Y轴方向的纠偏调整，喷头控制板中的FPGA直接将调整后的下墨数据发送给喷头，使打印出现偏差的图像打印至正确的位置。

在上述的喷墨打印系统中，喷头控制板中的FPGA直接将调整后的下墨数据发送给喷头进行打印的速度为微秒级。

在上述的喷墨打印系统中，所述的拍照装置包括镜头、光源、转接板和连接部件，转接板一面与支撑梁相连，另一面连接拍照装置中的连接部件，通过连接部件在转接板的前端中部连接一镜头，在镜头下方设置一光源。

在上述的喷墨打印系统中，所述的转接板与镜头之间通过L型支架和第一滑台连接，第一滑台用来控制镜头沿垂直方向上的升降运动。

在上述的喷墨打印系统中，所述的转接板与光源之间通过第二L型支架和第二滑台连接，第二滑台用来控制光源沿垂直方向上的升降运动。

在上述的喷墨打印系统中，所述的光源为内径可调节的环形光源。

一种上述喷墨打印系统的纠偏方法，其特征在于，具体步骤为：

a）将打印模块安装在打印模块横梁的固定位置，打印过程中打印模块不再进行移动；

b）打印介质沿Y轴方向连续传输，在打印介质传输过程中，打印模块下方的打印喷头向打印介质上预设有的边框中喷射墨滴形成喷绘图文；

c）当打印介质上的喷绘图文传输至拍照装置下方时，拍照装置进行拍照，然后将照片传给纠偏软件；

d）当喷绘图文在打印介质的预设边框中出现位置偏差时，利用纠偏软件选中打印出位置偏差图文的喷头，并调整所述喷头下发喷墨数据的偏移量，喷头控制板中的FPGA直接将调整后的喷墨数据发送给喷头，使后打印出的喷绘图文调节至正确打印位置。

在上述的喷墨打印系统用纠偏方法中，所述的步骤d）中喷头控制板中的FPGA直接将调整后的下墨数据发送给喷头进行打印的速度为微秒级。

在上述的喷墨打印系统用纠偏方法中，所述的步骤d）中纠偏软件设置两个不同调整精度，调整精度范围从小调整量0.1毫米至大调整量1毫米。

在上述的喷墨打印系统用纠偏方法中，所述的步骤d）中所述喷头下发喷墨数据的偏移量包括X轴方向偏移量和Y轴方向偏移量两个参数，所述参数通过选择纠偏处理界面右半部分中间的上下左右箭头调整偏移数值。

在上述的喷墨打印系统用纠偏方法中，所述的步骤d）中所述预设边框为方形边框，喷绘图文为二维码图形，正确打印位置为二维码图形居中于方形边框里的位置。

在上述喷墨打印系统用纠偏方法中，所述的步骤d）中喷绘图文调节至正确打印位置是通过拍照装置实时反馈的照片确定。

本发明的有益效果在于：

1. 监测模块中的拍照装置，经过反复试验后确定镜头和相机型号及安装调节方式，可确保在下方打印介质高速通过的状态下能够拍摄出清晰准确的喷绘图文照片。

2. 纠偏软件操作快速准确，通过实时反馈的喷绘图文位置，发现问题喷头，并手动对其下墨量进行位置调整，喷头控制板中的FPGA直接将调整后的喷墨数据发送给喷头，处理速度可达到微秒级，从而快速将喷绘图文恢复至正确打印位置，不影响整体流水线的连续工作，并确保喷绘质量。

3. 纠偏软件显示的用户操作界面设计人性化、操作便捷化。

附图说明

图1为本发明一个具体实施例中喷墨打印系统的立体示意图；

图2为本发明另一个具体实施例中拍照装置安装于支撑梁上的立体视图；

图3为本发明一个具体实施例中拍照装置隐藏外罩后的立体视图；

图4为本发明一个具体实施例中打印图像的示意图；

图5为本发明一个具体实施例中纠偏工作流程图；

图6为本发明一个具体实施例中喷头数量位置模拟图；

图7 为本发明一个具体实施例中软件显示的用户操作界面；

图8为本发明一个具体实施例中纠偏处理界面；

图9为本发明一个具体实施例中纠偏处理界面输入面板以0.1毫米精度调整的界面图；

图10为本发明图9中纠偏参数调整后的示意图；

图11为本发明一个具体实施例中纠偏处理界面输入面板以1毫米精度调整的界面图；

图12为本发明又一个具体实施例中喷头数量位置模拟图；

图13为本发明再一个具体实施例中喷头数量位置模拟图；

图14为本发明图13实施例中纠偏处理界面示意图。

图中，拍照装置1、支撑梁2、打印模块3、打印模块横梁4、打印介质5、第一拍照装置6、第二拍照装置7、第三拍照装置8、镜头11、（内径可调节环形）光源12、转接板13、第一滑台14、L型支架141、第二滑台15、第二L型支架151、打印图像9、需纠偏打印图像10、打印边框111。

具体实施方式

下面结合实施例，结合附图详细说明本发明中的喷墨打印系统及喷墨打印系统用纠偏方法。

如图1所示，本发明列举了一种喷墨打印系统的实施例，喷墨打印系统安装于打印介质5的上方，打印介质5被一次性快速进给传输。喷墨打印系统包括打印单元、监测模块和纠偏软件，打印单元包括打印模块3和打印模块横梁4，监测模块包括拍照装置1和支撑梁2，其中打印模块横梁4横跨于打印介质5上方，打印模块3安装于打印模块横梁4上，打印模块3下方安装打印喷头（图中未示出），打印喷头上喷嘴的总宽度大于待打印图像的宽度；沿Y轴正方向（即打印介质5出纸方向一侧）在打印模块横梁4的前方设置一支撑梁2，支撑梁2同样横跨在打印介质5上方，在支撑梁2上安装一拍照装置1，拍照装置1用于对下方经过的打印介质5上喷绘的图文进行拍照，并把拍摄的图像传送至电脑中，以供后续的纠偏处理。

初始打印作业前，先将打印模块3安装在打印模块横梁4的固定位置，打印过程中打印模块3不再进行移动、打印模块3下方的打印介质5沿Y轴方向传输，在打印介质5传输过程中，打印模块3下方的打印喷头向打印介质5上喷射墨滴形成所需的图文。当打印介质上的喷绘图文经过拍照装置1下方时，拍照装置对其进行拍照，然后将照片传给纠偏软件（图中未示出）进行识别判断，当打印图像出现位置偏差时及时调整数据的下发，利用纠偏软件进行数据偏移量调整从而打印出正确位置的图像。

当然，拍照装置的数量不限于图1中所示的实施例，也可以根据打印模块的数量及打印图像的分布设置多个，如图2所示，纠偏系统中设置有第一拍照装置6、第二拍照装置7、第三拍照装置8和支撑梁2，支撑梁2与图1中所示的安装位置及原理相同：横跨在打印介质5上方并安装于打印喷头出纸方向一端，第一拍照装置6、第二拍照装置7、第三拍照装置8依次安装于支撑梁2上，用于对打印介质上打印出的图像进行拍照并将照片传输至纠偏软件中。此时，打印模块是相对于第一拍照装置6、第二拍照装置7、第三拍照装置8对应设置的，在此不进行具体限定。

下面根据图3详细说明本发明实施例中拍照装置的具体结构，拍照装置包括镜头11、光源12、转接板13、第一滑台14和第二滑台15，转接板13一面与支撑梁2相连，另一面连接拍照装置中的其他部件，在转接板13的左侧上端设置L型支架141，L型支架141用来安装第一滑台14，第一滑台14连接镜头11，第一滑台14可控制镜头11垂直方向上的升降运动，在转接板13的右侧下端设置第二L型支架151，第二L型支架151用来安装第二滑台15，第二滑台15连接光源12，本实施例使用内径可调节的环形光源，但不限于光源的形状和种类，第二滑台15可控制光源12垂直方向上的升降运动。在结构布置方面，转接板13前端中部位置为镜头11，在镜头11的下方为光源12，光源12照射下方打印介质，当打印介质上的打印图文经过时，镜头11对其进行拍照，并把拍照图像传输出来用来后续的纠偏操作。镜头11和光源12的位置及选择根据实际情况所需以及实验确定，本发明图3示例仅作为说明原理之附图，对具体结构设计和种类并不做具体限定和约束。

图4为本发明一个具体实施例中打印图像的示意图，该实施例用于打印二维码，在打印介质5上，已预先印制有打印边框111，打印模块3只需在预先存在的打印边框111中喷绘出二维码打印图像9即可，打印图像9需要处于打印边框111的居中位置，如图所示，打印图像9即在正确的打印位置，属于合格的打印图像；而当打印介质快速传送过程中发生偏移或前后张紧装置不完全平行时，会出现图4下方的情形，即二维码图像并没有处于打印边框111的居中位置，而是位于了打印边框111的偏左方，影响了美观，此种情况定义为需纠偏打印图像10，出现此种情况时，则需要进行纠偏处理，以保证接下来打印出的图像处于正确的中心位置。

若二维码图像远远偏移打印打印边框111时，可使用电机驱动的方式调节喷头的物理位置，以打印出符合规定的打印图像；当二维码图形没有大幅度偏移打印打印边框111时，即采用手动调节纠偏软件的方式进行调节，具体的工作流程如图5所示：首先，拍照装置拍摄打印介质上的打印图像；然后将拍摄的打印图像传输给电脑并在电脑屏幕上显示；在电脑屏幕前的作业者人工判断二维码图像的打印位置是否正确，若是正确，则不作处理，继续打印工作；若否，则手动在纠偏软件中选中需要调整的喷头，输入下墨数据在X轴或Y轴的调整数值，点击确定按钮；接着喷头控制板中的FPGA直接将调整偏移量后的下墨数据发送给喷头进行打印作业，即完成纠偏处理，打印出符合要求的打印图像。通过喷头控制板直接将偏移后的下墨数据发送给喷头进行打印，可以避免使用电脑原始端移动数据源进行纠偏的方式，从而避免了对大量数据源进行修改，明显缩短了调整时间，作业速度可以从秒级提高到微秒级别。

下面根据附图6-14具体介绍本发明在快速打印过程中对打印图像进行实时手动纠偏的操作过程。

如图6所示，为本发明一个具体实施例中喷头数量位置模拟图，该实施例为四个喷头组成，分为两排，每排中并列设置两个，第一排与第二排中的喷头交错排列，此种喷头排列方式，在下方的打印介质快速通过后，便可打印出四列打印图像，比如四列如图4中所示的二维码打印图像9，其中在打印介质在高速运动过程中，由于张紧出现误差，可能会导致打印介质在传送中出现微小的偏移，从而将导致打印图像产生微小偏差，出现如图4中所示的需纠偏打印图像10的打印效果。在打印过程中，打印介质不断传送，喷墨打印系统中的拍照装置1将所有打印图像拍照并传给显示器显示，当作业者看到出现需纠偏打印图像10的情况时，则在纠偏软件中显示的用户操作界面进行手动纠偏操作，具体的用户操作界面如图7所示。其中，右上部分的数据偏移界面为实际中解决该纠偏问题需进行操作的纠偏处理界面，如图8所示。

本发明的纠偏处理界面左半部分表示喷头的对应编号，右半部分显示具体的调节操作界面。在左半部分对应选择需要调节下墨量的喷头编号；在右半部分，纠偏软件可设置有两个不同调整精度，调整精度范围从较小调整量0.1毫米至较大调整量1毫米，如图9所示为纠偏处理界面输入面板以0.1mm精度调整的界面图，对于喷头所下数据量可进行X轴偏移量和Y轴偏移量两个参数的调整，选择纠偏处理界面右半部分中间的上下左右箭头调整偏移数值即可。在纠偏处理界面右半部分最下方设置有删除、清零和确定按键，便于用户操作。如图10表示一次以0.1mm精度对选中的第四喷头下墨进行的数据调整，偏移调整的具体数值显示在右半部分的下方：X轴偏移量为+0.1毫米、Y轴偏移量为+0.2毫米。

当需要的偏移量较大时，可采用如图11所示的纠偏处理界面输入面板以1mm精度进行调整，调节的方式及原理与上述相同，即选中需要调节下墨数据的喷头后，选择上下左右箭头调整偏移数值即可。直至拍照装置1连续反馈的打印图像由需纠偏打印图像10恢复至正确居中位置的二维码打印图像9为止，本实施例中即打印的二维码在打印边框111的居中位置即可。

需要说明，本发明并不局限于图6所示的喷头数量位置模拟图，也可进行双排排列的方式，如图12所示，此种排列方式可实现加快打印速度或者提高打印精度的技术效果，在纠偏原理上与上述的纠偏方式相同，不再进行赘述。

同理，除了打印出四列打印图像外，打印装置也可进行五列喷头排列，如图13所示，即可在打印介质上打印出五列打印图像，同时也可进行单喷头的方式或者双排排列的方式，图13采用双排排列的方式，亦可实现加快打印速度或者提高打印精度的技术效果。图14为此种喷头排列实施例中的纠偏处理界面，左半部分包含五列喷头的选择界面，在对应选择需要调节的喷头后，应用同样原理在右半部分的界面中对其进行手动调节，直至拍照装置1连续反馈的打印图像由需纠偏打印图像10恢复至正确居中位置的二维码打印图像9即可。

需要指出的是根据本发明的具体实施方式所做出的任何变形，均不脱离本发明精神以及权利要求记载的范围。

Claims (10)

1.一种喷墨打印系统，包括：

打印单元，包括打印模块和打印模块横梁，打印模块横梁横跨于打印介质上方，打印模块安装于打印模块横梁上，打印模块下方安装打印喷头，打印喷头上喷嘴的总宽度大于待打印图像的宽度；

监测模块，包括拍照装置和支撑梁，支撑梁横跨于打印介质上方，且位于打印模块横梁的出纸方向一侧，支撑梁上安装拍照装置，拍照装置用于对通过的打印介质上喷绘图文拍照，并把拍摄图像传输出来；

纠偏软件，当发现拍摄图像位置出现偏差时，选中打印出偏差图文的喷头，并对选中喷头的下墨数据进行实时X轴方向或Y轴方向的纠偏调整，喷头控制板中的FPGA直接将调整后的下墨数据发送给喷头，使打印出现偏差的图像打印至正确的位置。

2.如权利要求1所述的喷墨打印系统，其特征在于，喷头控制板中的FPGA直接将调整后的下墨数据发送给喷头进行打印的速度为微秒级。

3.如权利要求1所述的喷墨打印系统，其特征在于，所述的拍照装置包括镜头、光源、转接板和连接部件，转接板一面与支撑梁相连，另一面连接拍照装置中的连接部件，通过连接部件在转接板的前端中部连接一镜头，在镜头下方设置一光源。

4.如权利要求2所述的喷墨打印系统，其特征在于，所述的转接板与镜头之间通过L型支架和第一滑台连接，第一滑台用来控制镜头沿垂直方向上的升降运动。

5.如权利要求2所述的喷墨打印系统，其特征在于，所述的转接板与光源之间通过第二L型支架和第二滑台连接，第二滑台用来控制光源沿垂直方向上的升降运动。

6.如权利要求2所述的喷墨打印系统，其特征在于，所述的光源为内径可调节的环形光源。

7.如权利要求1所述喷墨打印系统的纠偏方法，其特征在于，具体步骤为：

a）将打印模块安装在打印模块横梁的固定位置，打印过程中打印模块不再进行移动；

b）打印介质沿Y轴方向连续传输，在打印介质传输过程中，打印模块下方的打印喷头向打印介质上预设有的边框中喷射墨滴形成喷绘图文；

c）当打印介质上的喷绘图文传输至拍照装置下方时，拍照装置进行拍照，然后将照片传给纠偏软件；

d）当喷绘图文在打印介质的预设边框中出现位置偏差时，利用纠偏软件选中打印出位置偏差图文的喷头，并调整所述喷头下发喷墨数据的偏移量，喷头控制板中的FPGA直接将调整后的喷墨数据发送给喷头，使后打印出的喷绘图文调节至正确打印位置。

8.如权利要求7所述的纠偏方法，其特征在于，所述的步骤d）中喷头控制板中的FPGA直接将调整后的下墨数据发送给喷头进行打印的速度为微秒级。

9.如权利要求7所述的纠偏方法，其特征在于，所述的步骤d）中所述喷头下发喷墨数据的偏移量包括X轴方向偏移量和Y轴方向偏移量两个参数，所述参数通过选择纠偏处理界面右半部分中间的上下左右箭头调整偏移数值，调整量设置两个不同精度，调整精度范围从小调整量0.1毫米至大调整量1毫米。

10.如权利要求7所述的纠偏方法，其特征在于，所述的步骤d）中所述预设边框为方形边框，喷绘图文为二维码图形，正确打印位置为二维码图形居中于方形边框里的位置。