用于探測噴墨印刷機中的油墨漏損的方法與流程

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本發(fā)明涉及一種用于探測噴墨印刷機中在印刷過程期間油墨漏損的方法和設備。

本發(fā)明處于噴墨印刷的技術領域。

背景技術：

在印刷工業(yè)中使用各種各樣的印刷方法。對于大量印刷而言最常見的印刷方法一直仍是：屬于平版印刷方法領域的膠版印刷方法。與基底有關的頁張膠版印刷機(該頁張膠版印刷機在印刷頁張上印刷)以及卷筒紙膠版印刷機(該滾筒紙膠版印刷機印刷幅帶形式的印刷基底)存在用以執(zhí)行。

在最近幾年，除了印刷工業(yè)中傳統(tǒng)的膠版印刷，所謂的數(shù)字式印刷也變得越來越重要。數(shù)字式印刷的概念在此是不同印刷方法用的上位概念，這些不同的印刷方法共同具有的特點：方法自身以及不只是例如印刷前級或者實施該印刷的機器都被以電子方式控制地執(zhí)行。除了激光印刷(該激光印刷涉及到以電子方式執(zhí)行的平版印刷方法)，在此尤其意味著噴墨印刷方法(也稱為噴墨印刷)。尤其借助該噴墨印刷在此同時能夠實現(xiàn)如下印刷結果：該印刷結果與傳統(tǒng)的膠版印刷中的印刷結果相當。在噴墨印刷和激光印刷在私人應用領域以及辦公領域已經(jīng)使用很多年之后，它們現(xiàn)在也越來越多地應用在印刷工業(yè)中。如所有數(shù)字式印刷方法那樣，在此噴墨印刷相對于傳統(tǒng)的膠版印刷而言在靈活性和效率方面具有很大的優(yōu)點，因為不再必須制造出印刷板。印刷圖像在噴墨印刷中通過一個或多個印刷頭產(chǎn)生，所述一個或多個印刷頭具有多個小的印刷噴嘴，所述印刷噴嘴將油墨施加到印刷基底上。也就是說，施加、輸送以及儲存所應用的印刷油墨在噴墨印刷中是特別重要的因素。在此特別注意要確保：在從油墨保存經(jīng)由輸送直至印刷頭的整個工藝鏈中沒有不希望的油墨漏出。這種漏損(視漏出位置而定)具有非常不希望的影響。該影響可能會導致：毫無疑問地提高油墨消耗、提高維修成本、在印刷基底附近漏損時產(chǎn)生廢頁、乃至印刷機完全失靈。

因此，對印刷機在油墨供應中可能發(fā)生的漏損的監(jiān)控是噴墨印刷機的運行中重要的一點。

在此，由現(xiàn)有技術中公知用于監(jiān)控噴墨印刷機中的漏損的不同的手段。在此，最常見的手段是：在針對印刷機中的漏損敏感區(qū)域中安裝各種各樣的漏損傳感器。由專利文獻us6,402,277b1公開了：在噴墨印刷機中的確定區(qū)域中安裝傳感器用以監(jiān)控漏損。這些傳感器在此包括小的、油墨用的收集容器，在所述收集容器中安裝有兩個小的電流通過的電導體，所述電導體在空間上彼此分開。如果此時在該傳感器的部位上發(fā)生油墨不希望地漏出，那么油墨流到收集容器中，其中，能導電的油墨閉合了上述兩個在空間上分開的導體之間的電流回路，并且因此傳感器電路識別到油墨的不希望的存在，由此能夠推斷出發(fā)生了漏損。

安裝傳感器因此是由現(xiàn)有技術所公開的可靠的方法，這還具有如下優(yōu)點：在出現(xiàn)油墨漏損的位置能夠被大致限界。但是，在借助傳感器探測漏損的情況下不利的是：在噴墨印刷機中安裝傳感器的耗費以及與此相關的成本以及對傳感器結果的監(jiān)控和監(jiān)測。此外，傳感器可能會失靈，例如通過如下方式：傳感器的收集容器不干凈，并且變干的油墨覆蓋了上述兩個導體，從而新漏出的油墨不再能夠閉合這兩個導體之間的電流回路。

為了避免傳感器支持的探測過程自身所帶來缺點，因此特別有利的是使用如下的方法：該方法能夠取消漏損傳感器的裝配和運行。

在此，該途徑重要的步驟是：計算出印刷機的大致油墨消耗。為此，由德國專利文件de19754663a1公開了一種對噴墨印刷機中剩余油墨量的計算，其中，在認識到已有油墨量的同時，通過將已消耗的油墨量進行求和來轉化成所述剩余的油墨量。在此，針對印刷噴嘴應用循環(huán)執(zhí)行的清潔過程，用以推算出已消耗的總油墨。因為清潔過程在特定的油墨量通流之后自動地實現(xiàn)并且印刷噴嘴的數(shù)目是已知的，因此在記錄清潔過程時能推算出大致的總消耗。

另一用于計算出噴墨印刷機中油墨消耗的方法由中國專利文獻cn103593559a公開。該文獻公開了一種用于在認識到所有待印的頁上的待承印區(qū)域的情況下通過預測印刷基底上的油墨層厚來計算出油墨消耗的方法，借此能夠針對仍待執(zhí)行的印刷任務預測出油墨消耗。該方法的目標是，針對當前印刷任務制定出油墨預算和成本核算。與由de19754663a1公開的用于計算出剩余油墨量的方法不同的是，在此不測量或計算出在運行期間的消耗，而是在開始印刷任務之前根據(jù)待實現(xiàn)的印刷圖像進行預測。

因此，借助由現(xiàn)有技術所公開的方法能夠計算出或預測出噴墨印刷機的消耗，然而一直還沒有實現(xiàn)如下漏損監(jiān)控：該漏損監(jiān)控在不使用漏損探測用的傳感器的情況下仍能實現(xiàn)。

技術實現(xiàn)要素：

因此本發(fā)明的任務在于，公開一種方法和一種設備，借助該方法能夠以有效且成本低廉的方式和手段來識別到噴墨印刷機的油墨供應中的油墨漏損，而無需使用附加的硬件。

上述任務的解決方案根據(jù)本發(fā)明通過一種用于探測噴墨印刷機中在印刷過程中的油墨漏損的方法得以解決。

在此涉及到一種用于探測噴墨印刷機中在印刷過程中的油墨漏損的方法，所述方法包括：

計算機上的工作流系統(tǒng)，該工作流系統(tǒng)用于監(jiān)控印刷任務，

用于印刷機的油墨供應單元，該油墨供應單元具有油墨箱，該油墨箱具有填充液位傳感器，和

控制計算機，該控制計算機具有用于驅控油墨供應單元的軟件，

其中，印刷頭能夠產(chǎn)生出不同大小的油墨液滴，

所述方法包括下列步驟：

1.通過工作流系統(tǒng)將液滴體積進行求和，從而由前級的印刷數(shù)據(jù)計算出理論消耗油墨量，

2.通過工作流系統(tǒng)將該理論消耗油墨量發(fā)送至用于驅控油墨供應的軟件，

3.通過油墨箱的填充液位傳感器的分析，從而求取到實際消耗油墨量，

4.將該理論消耗油墨量與求取到的實際消耗油墨量相比較，

5.當所述實際消耗油墨量高于所述理論消耗油墨量時，顯示漏損警報。

本發(fā)明的基本原理是，在執(zhí)行印刷任務期間將實際測得的油墨消耗與印刷任務開始之前計算出的理論油墨消耗相比較。如果實際油墨消耗顯著地高于先前計算出的理論油墨消耗，那么必須推斷出油墨供應中存在漏損。理論油墨消耗在此由印刷前級計算出，更準確地說由如下計算機計算出：該計算機上安裝有工作流，所述工作流監(jiān)測印刷任務的準備和執(zhí)行。為了該計算，需要印刷數(shù)據(jù)、印刷頁張或者印頁的數(shù)目、以及關于使用油墨的信息。借助這些數(shù)據(jù)(如已經(jīng)由現(xiàn)有技術中所公開的那樣)能夠針對該印刷任務計算出油墨方面的大致消耗。該理論消耗值然后被具有工作流系統(tǒng)的計算機發(fā)送至噴墨印刷機，更準確地說，發(fā)送至如下控制計算機：該控制計算機負責驅控油墨供應。該控制計算機能夠依據(jù)油墨箱的填充液位顯示器來確定出該印刷任務用的實際消耗油墨量，并且在與求取到的理論油墨消耗值有偏差的情況下求取且顯示漏損警報。

由附屬的從屬權利要求以及由結合附圖的說明中得出本方法的有利進而優(yōu)選的改進方案。

根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選的改進方案是，在出現(xiàn)漏損警報時，引入應對已認識到的漏損的專用措施。如果系統(tǒng)識別到漏損，那么立即引入措施來阻止針對印刷機的二次損害。該措施可以包括例如立即停止油墨供應中的所有泵，用以防止油墨進一步漏出。與此相關聯(lián)的是，一般將當前執(zhí)行的印刷任務停止。

根據(jù)本發(fā)明的方法的另一優(yōu)選的改進方案是，通過工作流系統(tǒng)針對當前印刷過程的每個印刷頁計算出理論消耗油墨量。需要的是：針對各單個印刷頁或印刷頁張計算出理論消耗的最少量，并且將該信息發(fā)送至油墨供應的驅控器，因此這不會在印刷任務結束時才識別到漏損，而是在對單個印刷頁的印刷運行期間就能夠識別到漏損。

根據(jù)本發(fā)明的方法的另一優(yōu)選的改進方案是，通過工作流系統(tǒng)將多個印刷頁的液滴體積相加直至確定的理論最小消耗量。因為在已經(jīng)提到對油墨漏損正在進行監(jiān)測的框架內(nèi)需要規(guī)律地將實際消耗的油墨值與理論計算出的消耗值相比較，因此在此必須考慮的是，油墨填充液位傳感器僅能夠可靠地識別出油墨的一定最小量。由于油墨填充液位傳感器具有這種受限的分辨率，因此總是僅針對一定的油墨最小量能夠將理論油墨消耗與實際油墨消耗之間進行可靠地比較。為了可靠地將這些相應的油墨最小量進行比較，因此將對于印刷一個印刷頁所需要的油墨量來針對多個印刷頁如此持久地相加，直至實現(xiàn)如下油墨最小量：油墨供應裝置中的填充液位傳感器能夠識別出該油墨最小量。這個相加所得的最小消耗量然后被工作流系統(tǒng)發(fā)送至油墨供應裝置的驅控軟件，并且然后該驅控軟件能夠在相加所得的印刷頁或頁張被印刷之后計算出：實際消耗是否超過計算的消耗進而是否存在漏損。

根據(jù)本發(fā)明的方法的另一優(yōu)選的改進方案是，在新的測量周期開始時，通過工作流系統(tǒng)將一同步信號發(fā)送至用于驅控油墨供應的軟件，并且在消耗了確定的理論最小量之后，通過工作流系統(tǒng)將第二同步信號發(fā)送至用于驅控油墨供應的軟件用以結束該新的測量周期。為了合理地將所述方法同步化，工作流系統(tǒng)將同步信號發(fā)送至油墨供應裝置的驅控軟件。如果用于實現(xiàn)油墨最小消耗量所需的印刷頁被發(fā)送至噴墨印刷機進而被印刷，則該工作流系統(tǒng)將第二同步訊息發(fā)送至用于驅控油墨供應的軟件，用以結束該測量周期。該驅控軟件因此能夠依據(jù)同步信號開始的時間點的填充液位以及依據(jù)測量周期的每個任意的時間點的填充液位來計算出實際消耗，并且將該實際消耗與由工作流系統(tǒng)所提供的、針對所印刷的印刷頁的理論上計算出的油墨消耗相比較。如果在測量周期內(nèi)或直至測量周期結束實際的油墨消耗大于理論上計算出的油墨消耗，則能夠推斷出存在漏損。

根據(jù)本發(fā)明的方法的另一優(yōu)選的改進方案是，通過將油墨箱的當前測得的填充液位與該油墨箱在新的測量周期開始時已儲存的填充液位相求差，從而求取到在測量周期期間實際消耗油墨量。

根據(jù)本發(fā)明的方法的另一優(yōu)選的改進方案是，僅當實際消耗油墨量以先前確定的公差值超過理論消耗油墨量時，才顯示漏損警報。因為不僅對于理論的油墨消耗量的計算而言，而且對于在測量時間段內(nèi)實際消耗油墨量的測量而言，總是存在一定的波動，并且這些值因此從來都不能精確地相一致，有意義的是：引入公差閥值，從而僅在超過該公差值時才顯示漏損警報。

根據(jù)本發(fā)明的方法的另一優(yōu)選的改進方案是，所述應對已識別到的漏損的專用措施包括：停止噴墨印刷機中的所有油墨泵。

此外，根據(jù)本發(fā)明的任務的另一解決方案在于一種用于探測噴墨印刷機中的油墨漏損的設備，其中，該設備包括：

計算機上的工作流系統(tǒng)，該工作流系統(tǒng)用于監(jiān)控印刷任務，

用于印刷機的油墨供應單元，該油墨供應單元具有油墨箱，該油墨箱具有填充液位傳感器，和

控制計算機，該控制計算機具有用于驅控油墨供應單元的軟件，

其中，所述設備設置用于執(zhí)行根據(jù)上述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于：

工作流系統(tǒng)設置用于依據(jù)印刷前級中的圖像數(shù)據(jù)來計算出特定時間段的理論消耗油墨量，并且將該值發(fā)送至油墨供應單元的控制計算機，

油墨供應單元的控制計算機檢測到該時間段的實際消耗油墨量，并且

油墨供應單元的控制計算機設置用于將這兩個值相比較并且在確定的差的情況下觸發(fā)漏損警報。借助該設備能夠執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明用于探測噴墨印刷機中油墨漏損的所介紹的方法。

附圖說明

下面參照附圖根據(jù)至少一個優(yōu)選的實施例詳細地說明根據(jù)本發(fā)明的方法以及該方法在功能上有利的改進方案。在附圖中，彼此相應的元件分別設有相同的附圖標記。其中示出了：

圖1：用于探測油墨漏損的設備的示意性結構圖；

圖2：根據(jù)本發(fā)明用于探測油墨漏損的方法的示意性流程圖。

具體實施方式

在此，在圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明的設備的優(yōu)選的結構。該設備主要包括計算機1，在該計算機1上運行有用于產(chǎn)生圖像的軟件2，該用于產(chǎn)生圖像的軟件2相應于用于完成印刷任務的工作流系統(tǒng)2。通過所述用于產(chǎn)生圖像的軟件2將訊息發(fā)送至噴墨印刷機16。在此，這些訊息一方面包括原本的印刷數(shù)據(jù)5(該原本的印刷數(shù)據(jù)5被發(fā)送至噴墨印刷機16的印刷頭3)并且另一方面包括已計算出的理論的油墨消耗13以及包括同步信號，所述已計算出的理論的油墨消耗13以及所述同步信號被發(fā)送至油墨供應裝置6(或者更準確地說，被發(fā)送至用于驅控油墨供應的軟件7)。油墨供應裝置6包括如下計算機：該計算機也能夠以集成的形式存在，在該計算機上運行有用于驅控油墨供應的軟件7。此外，油墨供應裝置6包括油墨箱8，該油墨箱8具有填充液位傳感器，該填充液位傳感器可以被所述用于驅控油墨供應的軟件7訪問。此外，所述用于驅控油墨供應的軟件7也以對油墨泵送11進行驅控的方式監(jiān)控用于將油墨12進一步導引至印刷頭3上的泵9。

根據(jù)本發(fā)明的方法的基本流程在圖2中示意地示出。

在借助噴墨印刷機16進行高品質印刷的情況下，各個圖像點以灰度級的形式印刷，以便能夠實現(xiàn)精細的顏色分級。該灰度級通過具有相對精確已知體積的不同大小油墨液滴產(chǎn)生，該相對精確已知體積由計算機1上的用于產(chǎn)生圖像的軟件2計算出。該軟件2將圖像點用的數(shù)據(jù)發(fā)送至印刷機16的印刷頭3進而能夠在每個印刷圖像5中通過將液滴體積求和來計算出理論上需要的油墨量13。油墨12從油墨供應單元6泵送至印刷頭3，其中，能夠經(jīng)由連接而將訊息4從所述用于產(chǎn)生圖像的軟件2發(fā)送至所述用于驅控油墨供應的軟件7。

因為實際消耗的油墨量14必須通過所述用于驅控油墨供應的軟件7以合理的耗費僅在幾毫升范圍內(nèi)被足夠精確地測得，因此所述用于產(chǎn)生圖像的軟件2必須如此程度地將多個印刷圖像5的液滴體積相加，直至印刷完預定的理論油墨量13(例如50ml)。該油墨量13以訊息4形式告知給所述用于驅控油墨供應的軟件7。

當新的測量周期開始時，所述用于產(chǎn)生圖像的軟件2將訊息4發(fā)送至所述用于驅控油墨供應的軟件7，用以將這種測量進行同步化。所述用于驅控油墨供應的軟件7將該時刻在油墨箱8中的填充量10進行儲存。

在所述用于產(chǎn)生圖像的軟件2已經(jīng)計算出所述預定的理論油墨量被印刷完之后，新的訊息4被發(fā)送至所述用于驅控油墨供應的軟件7并且該測量周期因此結束。

所述用于驅控油墨供應的軟件7規(guī)律地(或在預定的區(qū)間內(nèi))由測量周期期間油墨箱8中的填充量10以及由測量開始時已儲存的填充液位10計算出實際的油墨消耗14。所述用于驅控油墨供應的軟件7將該消耗值14與事前已傳送的理論油墨量13比較。如果該實際的油墨消耗量14較大，則能夠推斷出油墨供應中存在漏損。

但是，因為該實際的油墨消耗量14幾乎不能精確地符合之前已計算出的理論油墨量13，因此還需要定義出如下公差值15：上述兩個值13、14允許以該公差值15相互偏離。

尤其地，這當然涉及到比實際消耗的油墨14大得多的值。如果在第二同步訊息到達之前或者同時，該實際的消耗值14減去公差15大于理論的消耗值13，那么出乎意料地多的油墨12已經(jīng)被消耗了。

在此，適用如下關系：

vreal-vth>vtol

因此，該出乎意料高的油墨消耗14表明了油墨系統(tǒng)6中存在漏損。作為這種違背公差的結果，表示存在漏損，并且在油墨供應裝置6中停止所有的泵9，用以避免油墨12繼續(xù)漏出。

同時，對于上述關系當然因此也能夠包含相反的情形。如果例如理論的消耗值13減去公差15大于實際的消耗值14，那么相應地已經(jīng)消耗過少的油墨12。

根據(jù)如下關系：

vth-vreal>vtol

這可能例如由于印刷頭3的損壞而引起。這樣的缺陷同樣能由根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)來展示。但是，因為與油墨漏損的情形相反，對于該情況而言可能存在多種原因，因此對于該測量結果而言很難進行精確地確定缺陷。

附圖標號列表：

1計算機

2工作流系統(tǒng)