CN107804076A - 一种喷墨打印系统及喷墨打印系统用自动纠偏方法 - 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自动纠偏方法，系统组成：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传送平台上方，打印模块安装于打印模块横梁上，打印模块下方安装喷头；识别检测单元，包括拍照装置和拍照装置支撑梁,在打印模块横梁的进纸端一侧设置拍照装置支撑梁，拍照装置支撑梁横跨在传送平台上方，在拍照装置支撑梁上安装拍照装置；自动纠偏系统，根据识别检测单元反馈的信息指导打印单元进行打印，对偏移较大的纸张不进行打印，对偏移量在预设范围内的纸张进行实时自动纠偏处理，从而打印出位置准确的图像。本发明应用在连续传送的流水线中，实现实时自动纠偏功能，既确保打印质量，又提高了打印效率。

Description

一种喷墨打印系统及喷墨打印系统用自动纠偏方法

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自动纠偏方法，尤其涉及一种Onepass（一次走纸喷墨式）打印系统连续打印单页纸张过程中实时自动纠正喷绘图像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，喷头下方的打印纸张单向依次高速通过。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）打印机下方打印纸张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纸张的应用中，打印纸张会随着高速的传输及持续的工作，出现位置上的偏移，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，而下方滴落至打印纸张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，比如打印连续传输的单页纸张，在纸张上已经预先印有需要喷射图像的外围边框，需要打印机快速喷射二维码于预先印有的边框中，当打印纸张出现微量移动后，二维码便会从开始设定好的边框居中位置偏移至边框的一侧，甚至会移出边框，这样将导致印刷质量下降出现不合格产品。在这种情况下，需要一种能够通过软件控制的实时自动纠偏方式，调节传输给喷头的下墨数据，进行动态调整，确保打印质量，并且对于无法进行数据矫正的打印纸张不再喷墨，避免浪费，节约打印成本。

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自动纠偏方法。

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用自动纠偏方法，其特征在于，具体步骤为：

a）拍照装置拍摄传送平台上的待打印纸张，并反馈至软件进行图像处理、识别出待打印纸张的边界位置；

b）进入测试模式，传送平台传送待打印纸张进行打印测试，软件记录下打印出合格图像的待打印纸张的位置信息，记为标准打印位置；

c）打印系统连续传送待打印纸张，软件根据拍照装置反馈的图片确定待打印纸张位置信息、并判断待打印纸张位置相比所述标准打印位置的偏移量是否在可打印范围内，若不在打印范围内，喷头不下墨打印，若在打印范围内，软件根据检测出的待打印纸张X方向偏移量进行自动纠偏打印。

在上述的喷墨打印系统用纠偏方法中，所述的步骤c）中自动纠偏打印通过调节喷头喷孔所对应的打印下墨数据实现，检测出X方向偏移量为x，则软件控制下墨数据对应移动x的距离，移动x距离后所对应的喷孔进行喷墨。

在上述的喷墨打印系统用纠偏方法中，所述的步骤c）中待打印纸张为A4尺寸纸张，判断纸张是否在可打印范围内的参数为X向偏移容差和Y向旋转容差。

在上述的喷墨打印系统用纠偏方法中，所述X向偏移容差为待打印纸张长度方向的水平偏移量，X向偏移容差的可打印上限数值设置为0.2毫米。

在上述的喷墨打印系统用纠偏方法中，所述Y向旋转容差为待打印纸张旋转角度后偏移的上顶点到标准打印位置上边界垂直方向的距离，Y向旋转容差的可打印上限数值设置为2.0毫米。

在上述喷墨打印系统用纠偏方法中，所述的步骤b）中测试模式的测试过程为：将位置自由放置的待打印纸张在打印平台上传送至打印喷头下方并进行打印，观察打印图案位置是否符合要求，若符合要求，点击测试通过；若不符合要求，操作者再放上一张对应移动位置后的待打印纸张，重新对其打印测试，打印完成后再次观察判断打印图案位置是否符合要求，若是，点击测试通过，若否，再次重复上述过程，直到打印出符合要求的打印图案，完成测试过程。

在上述喷墨打印系统用纠偏方法中，所述的步骤b）中合格图像为打印至预先印好的边框居中位置的二维码。

一种使用上述自动纠偏方法的喷墨打印系统，其特征在于，具体组成为：

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传送平台上方，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；

识别检测单元，包括拍照装置和拍照装置支撑梁, 在打印模块横梁的进纸端一侧设置一拍照装置支撑梁，拍照装置支撑梁横跨在传送平台上方，在拍照装置支撑梁上安装拍照装置；

自动纠偏系统，根据识别检测单元反馈的信息指导打印单元进行实时自动纠偏打印。

在上述的喷墨打印系统中，所述拍照装置包括第一拍照装置和第二拍照装置，第一拍照装置和第二拍照装置用于对下方经过的待打印纸张的第一边角和第二边角进行拍照，并将拍摄的图片反馈至软件进行识别定位，用以检测出待打印纸张的具体位置。

在上述的喷墨打印系统中，所述的待打印纸张提前印有打印图案边框，打印图案边框印于需要打印图像的位置，从而使批量待打印纸张上的待打印图像均在相同的边框居中位置。

本发明的有益效果在于：

1. 拍照装置中的镜头及相机型号及安装调节方式经过反复试验后确定，通过学习模式，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图片信息。

2. 经过预先的测试过程记录下打印出合格图像的待打印纸张的位置信息，测试通过后再进行大批量连续的打印，确保了打印位置的准确性。

3. 纠偏软件进行实时纠偏处理，打印过程不间断，对难以通过纠偏矫正的待打印纸张直接略过而不进行打印，节约打印墨水，提高打印合格率。

4. 自动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喷墨打印系统的装置立体图；

图3为本发明一个具体实施例中拍照装置的立体示意图；

图4为本发明一个具体实施例中打印张纸及打印图像的示意图；

图5为本发明实现打印过程中实时自动纠偏的工作流程图；

图6为本发明一个具体实施例中软件参数设置操作界面示意图；

图7为本发明一个具体实施例中软件正在打印过程中的用户操作界面示意图；

图8为本发明另一个具体实施例中测试过程X向偏移容差过大后打印出的二维码效果图；

图9 为本发明又一个具体实施例中测试过程Y向旋转容差过大后打印出的二维码效果图；

图10为本发明再一个具体实施例中测试过程符合打印要求的示意图。

图中，第一拍照装置1、第二拍照装置2、打印模块3、待打印纸张4、传送平台5、打印模块横梁6、拍照装置支撑梁7、底座部分8、放纸装置9、收纸装置10、镜头11、（内径可调节环形）光源12、转接板13、第一调节装置14、第二调节装置15、打印纸张第一边角41、打印纸张第二边角42、打印图案边框43、打印图像（二维码）44。

具体实施方式

下面结合实施例，根据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自动纠偏方法。

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传送平台5的上方，单页的待打印纸张4通过传送平台5沿Y轴正方向进行连续传送供给。喷墨打印系统包括打印单元、识别检测单元和自动纠偏系统，打印单元包括打印模块3和打印模块横梁6，识别检测单元包括第一拍照装置1、第二拍照装置2和拍照装置支撑梁7，其中打印模块横梁6横跨于传送平台5上方，打印模块3安装于打印模块横梁6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；在打印模块横梁6的进纸端一侧设置一拍照装置支撑梁7，拍照装置支撑梁7同样横跨在传送平台5上方，在拍照装置支撑梁7上安装拍照装置，本实施例拍照装置包括第一拍照装置1和第二拍照装置2，第一拍照装置1和第二拍照装置2用于对下方经过的待打印纸张4上的边角进行拍照，并将拍摄的边角反馈至软件进行图像处理、识别出待打印纸张4的边界，用以检测出待打印纸张4的具体位置。拍照装置也可设置一个、三个或更多数量，具体根据实际需要确定。

如图2所示，上述喷墨打印系统可安置在工业用跑纸机上，跑纸机的底座部分8上设置传送平台5，在传送平台5的前后两侧分别设置放纸装置9和收纸装置10，放纸装置9用于放置和提供待打印纸张,收纸装置10用于收集打印完成的待打印纸张，待打印纸张由放纸装置9提供后经传送平台5传送至收纸装置10内。安装第一拍照装置1和第二拍照装置2的拍照装置支撑梁7设置在靠近放纸装置9的一侧，安装打印模块3的打印模块横梁6设置在靠近收纸装置10的一侧。

如图3所示，为一拍照装置的立体示意图，拍照装置包括镜头11、光源12、转接板13、第一调节装置14和第二调节装置15，转接板13一面与拍照装置支撑梁7相连，另一面连接拍照装置中的其他部件，在转接板13的左侧上端设置第一调节装置14，第一调节装置14连接镜头11，第一调节装置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调节装置15，第二调节装置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，第二调节装置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照射下方待打印纸张4边角位置，当待打印纸张4经过时，镜头11对其进行拍照，并把拍照图像传输给软件进行图像边界处理。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纸张的示意图，该纸张为一A4幅宽的待打印纸张4，其颜色与下方传送平台5的颜色不同，将待打印纸张4的左上方边角定义为打印纸张第一边角41，将右上方边角定义为打印纸张第二边角42。在纸张打印前，已经提前印有打印图案边框43，打印图案边框43印于打印纸张的任意位置（根据客户需要而定），用于将待打印图像44（本实施例打印二维码）打印至打印图案边框43的正中心，从而使批量经过的待打印纸张上的待打印图像44均在相同的边框居中位置。

在开始打印前，先将打印模块3安装在打印模块横梁6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下方的待打印纸张4沿Y轴正方向一张张进给传输，在待打印纸张4传输过程中，打印模块3下方的打印喷头向待打印纸张4上的打印图案边框43内喷射所需的图文（本实施例喷射二维码）。为保证每页上打印的二维码均位于打印图案边框43的正中心位置，本发明使用具有自动纠偏功能的软件进行实时纠偏处理，用以保证打印质量。

下面根据图5详细说明本发明实现打印过程实时自动纠偏打印的工作流程：

首先，将一张待打印纸张4放置于第一拍照装置1和第二拍照装置2下方，令拍照装置拍摄待打印纸张4上的边角位置，即第一拍照装置1拍摄打印纸张第一边角41，第二拍照装置2拍摄打印纸张第二边角42；然后将相机拍摄的图片反馈至软件，软件对打印纸张与传送平台之间的边角进行图像处理识别出打印纸张的两个边角位置，软件判断识别是否成功，若是，进入测试模式开始打印；若否，操作者需对打印纸张的边界进行继续识别。

识别成功后，进入测试模式，即传送待打印纸张进行打印测试：将位置自由放置的待打印纸张在打印平台上传送至打印喷头下方并进行打印，观察打印图案（二维码）所在的位置是否符合要求，即是否在方框的居中位置，若打印的二维码在方框的中心位置符合要求，点击测试通过，软件记录下测试合格的位置信息，并记为标准打印位置，便可进行接下来的连续批量打印模式；若打印的二维码不在方框的居中位置，操作者再放上一张对应移动位置后的待打印纸张，重新对其打印测试，打印完成后再次观察判断打印的二维码是否在中心位置，若是，点击测试通过，若否，再次重复上述过程，直到打印出合适的二维码图像，完成测试过程。

测试通过后，便可进行连续批量打印模式。在此连续打印过程中，拍照装置拍摄下方打印纸张边角确定待打印纸张的位置信息，软件判断待打印纸张相比标准打印位置的偏移量是否在可打印范围内，并自动将偏移较大的纸张跳过打印或者将偏移较小的纸张通过更改/偏移下发的喷墨数据实现自动纠偏。

在自动化批量打印前，还需根据实际情况在软件中进行下参数设置，如图6所示，本实施例用于打印A4纸张，页面宽度设置为297毫米，X向偏移容差设置为0.2毫米（X向偏移容差如图6中所示：为待打印纸张长度方向的水平偏移量，用X offset tolerance箭头表示，根据实验结果表明，X向偏移容差在0.2毫米以内时，通过自动纠偏不会影响打印效果），若X向偏移容差大于0.2毫米时，打印出的二维码即使经过自动纠偏过程，也会目测出较大的水平偏移，打印效果如图8所示；Y向旋转容差设置为2.0毫米（Y向旋转容差如图6中所示：为待打印纸张旋转角度后偏移的上顶点到标准打印位置上边界垂直方向的距离，用Yrotation tolerance箭头表示，根据实验结果表明，Y向旋转容差在2.0毫米以内时，不会影响打印效果），若Y向旋转容差大于2.0毫米时，打印出的二维码将目测出有较大的旋转偏移，如图9所示；其他参数设置，如打印的相机选择、边框的左边距、宽度、高度根据实际情况进行填写即可。当纸张的X向偏移容差不超过0.2毫米并且Y向旋转容差不超过2.0毫米，打印系统才能经过自动纠偏程序打印出目测在居中位置的二维码，如图10所示。

根据以上的参数设置，软件会在工作过程中判断纸张的偏移是否可以打印，若否，即X向偏移容差超过0.2毫米或Y向旋转容差超过2.0毫米，软件自动控制打印系统不进行喷墨，从而跳过该张待打印纸张，除此以外，还可以加入自动剔除装置，对位置不符合要求的待打印纸张统一进行去除再收集的操作；若是，即纸张的X向偏移容差没超过0.2毫米且Y向旋转容差没超过2.0毫米，打印系统才进行喷墨打印操作，并根据X向偏移量调节各喷头喷孔所对应的打印下墨数据，打印出居中效果的二维码。

在对符合打印要求的纸张进行打印过程中，若X向偏移容差和Y向旋转容差为0，则按照预先设置好的原下墨数据进行下墨打印，若纸张的X向偏移容差x大于0且小于0.2毫米，则软件控制下墨数据对应移动x的距离，移动x距离后所对应的喷孔进行喷墨。当Y向旋转容差y大于0小于2.0毫米时，下墨数据不进行调整并不会影响目测打印出二维码的位置准确性，不进行任何操作。在打印过程中，用户操作界面能够对其进行预览显示，如图7所示。

通过上述方法，即可在连续传送的打印系统中，实现实时的自动纠偏功能，在待打印纸张上打印出位置符合要求的打印图像，既确保打印质量，又提高了打印效率。

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用自动纠偏方法，其特征在于，具体步骤为：

拍照装置拍摄传送平台上的待打印纸张，并反馈至软件进行图像处理、识别出待打印纸张的边界位置；

进入测试模式，传送平台传送待打印纸张进行打印测试，软件记录下打印出合格图像的待打印纸张的位置信息，记为标准打印位置；

打印系统连续传送待打印纸张，软件根据拍照装置反馈的图片确定待打印纸张位置信息、并判断待打印纸张位置相比所述标准打印位置的偏移量是否在可打印范围内，若不在打印范围内，喷头不下墨打印，若在打印范围内，软件根据检测出的待打印纸张X方向偏移量进行自动纠偏打印。

2.如权利要求1所述的自动纠偏方法，其特征在于，所述的步骤c）中自动纠偏打印通过调节喷头喷孔所对应的打印下墨数据实现，检测出X方向偏移量为x，则软件控制下墨数据对应移动x的距离，移动x距离后所对应的喷孔进行喷墨。

3.如权利要求1所述的自动纠偏方法，其特征在于，所述的步骤c）中待打印纸张为A4尺寸纸张，判断纸张是否在可打印范围内的参数为X向偏移容差和Y向旋转容差。

4.如权利要求3所述的自动纠偏方法，其特征在于，所述X向偏移容差为待打印纸张长度方向的水平偏移量，X向偏移容差的可打印上限数值设置为0.2毫米。

5.如权利要求3所述的自动纠偏方法，其特征在于，所述Y向旋转容差为待打印纸张旋转角度后偏移的上顶点到标准打印位置上边界垂直方向的距离，Y向旋转容差的可打印上限数值设置为2.0毫米。

6.如权利要求1所述的自动纠偏方法，其特征在于，所述的步骤b）中测试模式的测试过程为：将位置自由放置的待打印纸张在打印平台上传送至打印喷头下方并进行打印，观察打印图案位置是否符合要求，若符合要求，点击测试通过；若不符合要求，操作者再放上一张对应移动位置后的待打印纸张，重新对其打印测试，打印完成后再次观察判断打印图案位置是否符合要求，若是，点击测试通过，若否，再次重复上述过程，直到打印出符合要求的打印图案，完成测试过程。

7.如权利要求1所述的自动纠偏方法，其特征在于，所述步骤b）中合格图像为打印至预先印好的边框居中位置的二维码。

8.如权利要求1所述自动纠偏方法使用的打印系统，其特征在于，具体组成为：

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传送平台上方，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；

识别检测单元，包括拍照装置和拍照装置支撑梁, 在打印模块横梁的进纸端一侧设置一拍照装置支撑梁，拍照装置支撑梁横跨在传送平台上方，在拍照装置支撑梁上安装拍照装置；

自动纠偏系统，根据识别检测单元反馈的信息指导打印单元进行实时自动纠偏打印。

9.如权利要求8所述的喷墨打印系统，其特征在于，所述拍照装置包括第一拍照装置和第二拍照装置，第一拍照装置和第二拍照装置用于对下方经过的待打印纸张的第一边角和第二边角进行拍照，并将拍摄的图片反馈至软件进行识别定位，用以检测出待打印纸张的具体位置。

10.如权利要求9所述的喷墨打印系统，其特征在于，所述的待打印纸张提前印有打印图案边框，打印图案边框印于需要打印图像的位置，从而使批量待打印纸张上的待打印图像均在相同的边框居中位置。