CN108593650A - 一种墨滴特性测试装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及印刷技术领域，特别涉及一种墨滴特性测试装置及方法。该墨滴特性测试装置包括机架以及位于所述机架内的三维坐标台、喷墨发生器、高速相机、图像采集器、白板、传感器；所述三维坐标台可移动地设置于所述机架上，用于在所述机架内部空间进行三个维度的调节；所述喷墨发生器设置于所述三维坐标台上，且位于所述白板的上方，所述喷墨发生器用于向所述白板喷射墨滴；所述高速相机、图像采集器、传感器分别对应设置于所述喷墨发生器与所述白板之间。
Description
技术领域
本发明涉及印刷技术领域，特别涉及一种墨滴特性测试装置及方法。
背景技术
目前，印刷产业正在迅速地发展，并已渗透到传统印刷所涉及的各种领域，其中墨滴的状态是影响图像质量的一个重要因素，而墨滴的状态由一些特征决定，因此墨滴特性的测试尤为重要，对于研究喷墨印刷墨滴控制具有非常重要的价值。目前，由于对墨滴特性的测试比较困难，现有设备结构复杂且测试误差较大，因此，需要一种结构简单，操作方便，且测试精准的墨滴特性测试装置。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明解决的技术问题是：为解决对墨滴特性的测试比较困难、现有设备比较复杂、准确度差的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种墨滴特性测试装置，其包括机架以及位于所
述机架内的三维坐标台、喷墨发生器、高速相机、图像采集器、白板、传感器；所述三维坐标台可移动地设置于所述机架上，用于在所述机架的内部空间进行三个维度的调节；所述喷墨发生器设置于所述三维坐标台上，且位于所述白板的上方，所述喷墨发生器用于向所述白板喷射墨滴；所述高速相机、图像采集器、传感器分别对应设置于所述喷墨发生器与所述白板之间，其中，所述高速相机用于采集墨滴在喷射瞬间时的粒径大小和空间形态，所述传感器用来采集墨滴在所述白板上生成墨滴直径大小的信息，并记录该墨滴的下落速度，所述图像采集器用于采集所述白板上的图像的信息，并对光线进行过滤处理。
其中，还包括标准样容器，所述标准样容器设置于所述机架内。
其中，所述机架为可拆卸的框架结构。
其中，所述机架的外围通过连接板密封，且在连接板的表面形成漫反射涂层。
其中，所述连接板的材质为PVC树脂板。
其中，所述机架的底部设有行走机构。
其中，所述三维坐标台包括X轴调节臂、Y轴调节臂和Z轴调节臂，所述X轴调节臂设置于机架上，所述Y轴调节臂安装于所述X轴调节臂上，用于沿所述X轴调节臂的轴向移动，所述Z轴调节臂安装于所述Y轴调节臂上，用于沿所述Y轴调节臂的轴向移动，所述喷墨发生器安装于所述Z轴调节臂上，用于沿所述Z轴调节臂的轴向移动。
其中，所述白板为平板状，用于为所述图像采集器在图像采集时提供白色背景。
本发明还提供一种根据所述的墨滴特性测试装置的方法，其包括如下步骤：
第一步、喷墨发生器通过三维坐标台进行三个维度的调节，同时，传感器、图像采集器、高速相机也分别根据喷墨发生器的喷射路径进行位置调节；
第二步、根据油墨的成分配比试验油墨，并根据试验油墨的成分对应选择制备好的标准样本，其中标准样本中包括与试验油墨成分相同的印刷油墨的标准直径大小；
第三步、通过喷墨发生器喷射由该试验油墨所形成的墨滴，通过高速相机采集墨滴在喷射瞬间的粒径大小和空间形态；通过传感器采集墨滴在白板上生成墨滴的粒径大小的信息，并记录该墨滴的下落速度；通过图像采集器采集白板上的图像的信息，并对光线进行过滤处理；
第四步、将墨滴的直径大小的信息与标准样本进行对比分析，以获得油墨特性的细微变化。
(三)有益效果
上述技术方案具有如下优点：
本发明公开了一种墨滴特性测试装置及方法，该墨滴特性测试装置结构简单，操作方便，可有效快速地对墨滴特性进行测试，对于研究喷墨印刷墨滴控制具有非常重要的价值。
附图说明
图1是本发明实施例一墨滴特性测试装置的示意简图；
图2是本发明实施例一墨滴特性测试装置的主视图；
图3是本发明实施例一墨滴特性测试装置的侧视图；
图4是本发明实施例一墨滴特性测试装置的俯视图；
图5是本发明实施例二墨滴特性测试方法的流程图。
其中，1、机架；2、三维坐标台；3、喷墨发生器；4、高速相机；5、图像采集器；6、白板；7、传感器；8、标准样容器；9、行走机构。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
如图1至图4所示，本实施例一提供一种墨滴特性测试装置，其包括机架1以及位于机架1内的三维坐标台2、喷墨发生器3、高速相机4、图像采集器5、白板6、传感器7；三维坐标台2可移动地设置于机架1上，用于在机架1的内部空间进行三个维度的调节；喷墨发生器3设置于三维坐标台2上，且位于白板6的上方，喷墨发生器3用于向白板6喷射墨滴；高速相机4、图像采集器5、传感器7分别对应设置于喷墨发生器3与白板6之间，其中，高速相机4用于采集墨滴在喷射瞬间时的粒径大小和空间形态，传感器7用来采集墨滴在白板6上生成墨滴的直径大小的信息，并记录该墨滴的下落速度，图像采集器5用于采集白板6上的图像的信息，并对光线进行过滤处理。该墨滴特性测试装置结构简单，操作方便，可有效快速地对墨滴特性进行测试，对于研究喷墨印刷中墨滴控制具有非常重要的价值。
该墨滴特性测试装置还包括标准样容器8，标准样容器8设置于机架1内。标准样容器8用来保存一千种不同成分的油墨墨滴的标准直径大小。
该墨滴特性测试装置的机架1为可拆卸的框架结构，利于长途运输。进一步地，机架1的外围通过连接板密封，且在连接板的表面形成漫反射涂层，用来解决高速相机4补光灯的光线问题。应用原理：在光源反光面上，形成漫反射涂层，将点光源变为面光源，光线均匀化，以达到提高光效目的，同时也可以消除眩光或光斑，提高显色。
其中，漫反射涂层可以采用漫反射涂料制成。漫反射涂料是由基料、漫反射材料、高导热材料、填料等组成。通过喷涂在喷涂在连接板上，均匀形成一层高漫反射白色涂层，提高发光效率，消除眩光或光斑，并保证良好的光色一致性。而由此做成的水性丙烯酸涂料的是其中最环保的类型。
优选地，连接板的材质为PVC树脂板。
为了方便移动，在机架1的底部设有行走机构9。行走机构9可以为单独的万向轮，也可以为采用电机驱动行走轮的组合形式。
此外，为了方便固定，在行走机构9上还设有限位机构，以保证装置在测试时的稳定性。限位机构可以为可伸缩的地脚结构，或者是可弹性插入并阻止行走机构9移动的限位块。
本实施例中三维坐标台2的形式也并不局限，可根据实际需要灵活安装设计。
例如：三维坐标台2包括X轴调节臂、Y轴调节臂和Z轴调节臂，X轴调节臂设置于机架1上，Y轴调节臂安装于X轴调节臂上，用于沿X轴调节臂的轴向移动，Z轴调节臂安装于Y轴调节臂上，用于沿Y轴调节臂的轴向移动，喷墨发生器3安装于Z轴调节臂上，用于沿Z轴调节臂的轴向移动。这样，喷墨发生器3就可以实现上下左右前后方向的调节。
优选地，X轴调节臂、Y轴调节臂和Z轴调节臂可分别采用电机驱动。
本实施例中的白板6为平板状，用于为图像采集器5在图像采集时提供白色背景。其中，白板6可以本身为白色材质制成，也可以在平板上涂上一侧白色涂层，此处不做局限。
本实施例中的高速相机4、图像采集器5、传感器7之间的位置可以调整，可根据测试的实际情况进行灵活设置。例如：在纵向上自上而下依次为高速相机4、图像采集器5和传感器7。
其中，高速相机4位于靠近喷墨发生器3的喷射口的位置，当然也可随喷墨发生器3一起移动。进一步地，高速相机4还可在喷墨发生器3与高速相机4之间设有转向部件，该转向部件实现对高速相机4进行360度的转向控制。图像采集器5可与高速相机4组合在一起，图像采集器5位于白板6的正上方。传感器7可以位于远端，靠近标准样容器8附近。
当然，为了控制机架1内部的湿度和温度，还可在机架1内部设置一个湿度控制器或温度控制器。
实施例二
如图1至图5所示，本实施例二还提供一种根据实施例一墨滴特性测试装置的方法，其包括如下步骤：
第一步、喷墨发生器3通过三维坐标台2进行三个维度的调节，同时，传感器7、图像采集器5、高速相机4也分别根据墨滴喷墨发生器3的喷射路径进行位置调节；
第二步、根据油墨的成分配比试验油墨，并根据试验油墨的成分对应选择制备好的标准样本，其中标准样本中包括与试验油墨成分相同的印刷油墨的标准粒径直径大小；
第三步、通过喷墨发生器3喷射由该试验油墨所形成的墨滴，通过高速相机4采集墨滴在喷射瞬间的粒径大小和空间形态；通过传感器7采集墨滴在白板6上生成墨滴的直径大小的信息，并记录该墨滴的下落速度；通过图像采集器5采集白板6上的图像的信息，并对光线进行过滤处理；
第四步、将墨滴直径大小的信息与标准样本进行对比分析，以获得油墨特性的细微变化。
具体地，首先根据油墨成分配比好油墨，选择制备好对应的标准样。然后通过程序调节调节墨滴的大小以及喷射下落速度，对摄像头进行白板校准，然后开始测试，墨滴下落时采集图像并记录下落的速度等信息，然后将墨滴的粒径和标准样图像进行比对分析，得出该成分墨滴的下落精确信息。最后得出墨滴落在平板上瞬间的飞溅以及平铺信息。通过该装置测量下落速度和每一个位置的形态，可以获取墨滴在空气中的形态变化对喷墨印刷质量的影响。其中，包括：可以获得喷墨打印时墨滴的实际形态和标准样本关系；可以获得不同纸张对墨滴大小的影响；可以获得墨滴在空气中不同下落时间对印刷质量的影响。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种墨滴特性测试装置，其特征在于，包括机架以及位于所述机架内的三维坐标台、喷墨发生器、高速相机、图像采集器、白板、传感器；所述三维坐标台可移动地设置于所述机架上，用于在所述机架的内部空间进行三个维度的调节；所述喷墨发生器设置于所述三维坐标台上，且位于所述白板的上方，所述喷墨发生器用于向所述白板喷射墨滴；所述高速相机、图像采集器、传感器分别对应设置于所述喷墨发生器与所述白板之间，其中，所述高速相机用于采集墨滴在喷射瞬间时的直径大小和空间形态，所述传感器用来采集墨滴在所述白板上生成墨滴的直径大小的信息，并记录印刷该墨滴的下落速度，所述图像采集器用于采集所述白板上的图像的信息，并对光线进行过滤处理。
2.如权利要求1所述的墨滴特性测试装置，其特征在于，还包括标准样容器，所述标准样容器设置于所述机架内。
3.如权利要求1所述的墨滴特性测试装置，其特征在于，所述机架为可拆卸的框架结构。
4.如权利要求3所述的墨滴特性测试装置，其特征在于，所述机架的外围通过连接板密封，且在连接板的表面形成漫反射涂层。
5.如权利要求4所述的墨滴特性测试装置，其特征在于，所述连接板的材质为PVC树脂板。
6.如权利要求5所述的墨滴特性测试装置，其特征在于，所述机架的底部设有行走机构。
7.如权利要求4所述的墨滴特性测试装置，其特征在于，所述三维坐标台包括X轴调节臂、Y轴调节臂和Z轴调节臂，所述X轴调节臂设置于机架上，所述Y轴调节臂安装于所述X轴调节臂上，用于沿所述X轴调节臂的轴向移动，所述Z轴调节臂安装于所述Y轴调节臂上，用于沿所述Y轴调节臂的轴向移动，所述喷墨发生器安装于所述Z轴调节臂上，用于沿所述Z轴调节臂的轴向移动。
8.如权利要求4所述的墨滴特性测试装置，其特征在于，所述白板为平板状，用于为所述图像采集器在图像采集时提供白色背景。
9.一种根据权利要求1-8中任一项所述的墨滴特性测试装置的方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步、喷墨发生器通过三维坐标台进行三个维度的调节，同时，传感器、图像采集器、高速相机也分别根据喷墨发生器的喷射路径进行位置调节；
第二步、根据油墨的成分配比试验油墨，并根据试验油墨的成分对应选择制备好的标准样本，其中在标准样本中包括与试验油墨成分相同的印刷油墨的标准直径大小；
第三步、通过喷墨发生器喷射由该试验油墨所形成的墨滴，通过高速相机采集墨滴在喷射瞬间的粒径大小和空间形态；通过传感器采集墨滴在白板上生成的粒径大小的信息，并记录该墨滴的下落速度；通过图像采集器采集白板上的图像的信息，并对光线进行过滤处理；
第四步、将采集的墨滴直径大小信息与标准样本进行对比分析，以获得油墨特性的细微变化。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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