CN111873655B - 一种连续页式双面喷墨套印方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连续页式双面喷墨套印方法及装置。本发明中正面喷印柱根据第一旋转编码器发出的光栅信号，喷印连续正面页图案和附加页标图案，反面喷印柱根据色标传感器检测的正面页标信号和第二旋转编码器的光栅信号，获得正面页长度；根据每页长度和理论长度比例，用线性插值法将反面页图像矩阵做快速放大、缩小，送待喷印页图像矩阵队列，后根据第二旋转编码器发出的光栅信号，喷印缩放后反面页图像矩阵，使得喷印后反面页长度与正面页实际长度一致。本发明高效解决页式双面数码印刷套不准问题，实现快速处理，使得传统印刷技术领域通过应用数码喷印技术，达到更好地完成高速度、高质量、小批量、多品种的印刷任务，降低印刷成本。

Description

一种连续页式双面喷墨套印方法及装置

技术领域

本发明涉及数码印刷技术领域，特别是一种连续页式双面喷墨套印方法及装置。

背景技术

传统书本、报刊杂志印刷方式采用先制版再印刷的方式印制，具有制版周期较长、成本较高的特点，适合较大批量印刷任务。

随着数码喷印技术和计算机技术的快速发展，数码喷印的精度越来越高，速度越来越快，成本越来越低，数码喷印从广告喷绘、纺织品数码印花、产品标识喷印等领域逐渐向其它应用邻域扩展，数码喷印可以省去制版过程，也同样适用于印刷技术领域。大多数书本、报刊需要采用双面印刷，正反面页面图案大小、左右和上下位置应该基本一致。数码印刷时，在需要双面喷印时，由于需要从上往下喷射墨水，因此，负责喷印纸两面的喷头组位于不同物理位置，同时，走纸过程中需要实现纸张上下两面的翻转，不失一般性，我们将先喷印的这面称为正面，走纸翻转后再喷印的这面称为反面。双面喷印时，先喷印正面图案，喷印后纸张会变潮湿，走纸过程中，纸张需要受力拉伸，拉伸后存在一定程度上的长度变化，再喷反面图案时会存在不同程度的正反面页面图案套不准问题，与此同时，印刷领域要求喷印的速度也非常高，一般需要达到1～2米/秒。

发明内容

本发明的目的在于高效解决上述页式双面数码印刷套不准问题，实现快速处理，使得传统印刷技术领域通过应用数码喷印技术，达到更好地完成高速度、高质量、小批量、多品种的印刷任务，降低印刷成本；提出了一种连续页式双面喷墨套印方法及装置。

一种连续页式双面喷墨套印方法，包括如下步骤：

步骤一、手动完成走纸，将纸的一端固定在出纸锟筒上；上位机对正反面页图案先进行预处理，使预处理后页面数据矩阵发送各自喷印柱喷印后形成正确页面图像，形成已预处理页图像矩阵队列，包括正面页图像和页标的矩阵队列、反面连续页图像的矩阵队列；

步骤二、双面印刷开始时，将色标传感器左右横向移动至能够检测到页标的位置，开启加热烘干装置；再将正、反面喷印柱沿机架上导轨横向移动至纸张上指定位置，喷印过程中保持不变或通过上位机指令微幅实时横向调整位置，用于保证正反双面印刷时的横向套印精度，这里走纸方向视为纵向，走纸垂直方向视为横向；后上位机控制出纸锟筒转动，同时控制放纸锟筒转动；待纸张张力平衡并达到指定走纸速度时，纸张移动带动二个旋转编码器所在锟筒转动，两个旋转编码器各自向喷印柱内控制板发出光栅信号，上位机启动正面喷印柱喷印，利用第一旋转编码器所给光栅信号按所需喷印分辨率处理后作为打点信号喷印已预处理好的、连续的代表正面页图像和页标的矩阵队列；完成正面打印后纸张经加热烘干装置烘干；

步骤三、经正面打印并烘干后的纸张经过色标传感器所在位置时，色标传感器向反面喷印柱内控制板发送页标信号，反面喷印柱内控制板以第二个旋转编码器发出光栅信号计数，记录每个页标位置，通过前后页标位置相减依次获得以光栅为单位的每页长度，得到页长度队列；反面喷印柱在检测到第一个页标后，以第二旋转编码器所给光栅信号按所需喷印分辨率处理后作为打点信号，经过上位机设定的代表色标传感器至反面喷印柱距离的延迟后，再开始喷印已快速缩放处理的反面连续页图像的矩阵队列，保证每页正反面图案起始位相同，长度也相同。

进一步的，所述的反面喷印柱内控制板从页长度队列依次取出检测获得的页长度，按页长度与每页理论页长度比例，将待打印的每个已预处理好的、代表反面连续页图案的对应矩阵用线性插值法做快速小比例缩小或放大再处理，将缩放后的反面页面图案矩阵送至反面已处理待喷印矩阵队列。

进一步的，该方法适用于每页长度不同的连续印刷任务或每页长度相同的连续印刷任务。

进一步的，所述的反面喷印柱内控制板在检测出第一个页标位置超出人为设定范围时能够报告上位机报错停机。

进一步的，所述的反面喷印柱内控制板检测出中间页标间距过大时可按比例加入中间页标，减小漏检页标影响；在检测出中间页标间距过小时可消除中间误检页标，减小误检页标影响。

进一步的，在所述的收纸锟筒目测到正反面套印结果存在误差时，通过上位机命令反面喷印柱实时小幅度增加或减少即将要再处理的实际页长度，使实际页长度与每页理论页长度比例发生小幅度变化，从而实时调整反面页喷印长度。

用于上述方法的连续页式双面喷墨套印装置，包括进纸锟筒组、正面喷印锟筒组、转向锟筒组、反面喷印锟筒组、收纸锟筒、正面喷印柱、加热烘干装置、反面喷印柱、色标传感器、两个旋转编码器及所在锟筒、上位机；进纸锟筒组、正面喷印锟筒组、转向锟筒组、反面喷印锟筒组、收纸锟筒、两个旋转编码器所在锟筒组成走纸通道，用于收放纸、保持涨力、实现纸张翻转，带动两个旋转编码器所在锟筒转动，两个旋转编码器从而各自发出光栅信号，进纸锟筒组内设置有放纸锟筒；第一旋转编码器与正面喷印柱电连接；色标传感器、第二旋转编码器与反面喷印柱电连接；正面喷印柱、加热烘干装置、反面喷印柱均与上位机电连接；纸张按序通过第一旋转编码器所在锟筒、正面喷印柱、加热烘干装置、色标传感器、第二旋转编码器所在锟筒、反面喷印柱后通过收纸锟筒完成收纸；正反喷印柱内有控制板，控制板与上位机建立命令通道和单向数据通道，接收旋转编码器发出的光栅信号；反面喷印柱内控制板还能接收色标传感器发出的页标信号；

正面喷印柱相对正面喷印锟筒组设置，反面喷印柱相对反面喷印锟筒组设置；放纸锟筒与收纸锟筒外接动力装置，第一旋转编码器设置在正面喷印附近锟筒上，加热烘干装置设置在正面喷印锟筒组出口与转向锟筒组之间；色标传感器设置在转向锟筒组出口；第二旋转编码器设置在靠近反面喷印柱的锟筒上，收纸锟筒设置反面喷印锟筒组出口。

进一步的，所述的转向锟筒组通过与反面喷印锟筒组的通过空间位置的高度差实现纸张的翻转。

进一步的，所述的每个喷印柱中包含一个、两个或多个颜色喷头组，完成单色、双色或多色喷印；每个喷头组又由若干个喷头组成，支持不同幅面的数码印刷。

进一步的，整个机架上安装有垂直于走纸方向的两对横向固定导轨，所述的正面喷印柱、反面喷印柱分别安装在这两对导轨上，每个喷印柱内分别安装有控制电机。

附图说明

图1是连续页式双面喷墨套印装置示意图；

图2是喷印柱中颜色喷头组示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，一种连续页式双面喷墨套印装置，包括进纸锟筒组、正面喷印锟筒组、转向锟筒组、反面喷印锟筒组、收纸锟筒、正面喷印柱5、加热烘干装置6、反面喷印柱9、色标传感器7、两个旋转编码器及所在锟筒、上位机；进纸锟筒组、正面喷印锟筒组、转向锟筒组、反面喷印锟筒组、收纸锟筒、正面喷印柱、加热烘干装置、反面喷印柱、色标传感器、两个旋转编码器所在锟筒均设置在机架上；进纸锟筒组、正面喷印锟筒组、转向锟筒组、反面喷印锟筒组、收纸锟筒、两个旋转编码器所在锟筒组成走纸通道，用于收放纸、保持涨力、实现纸张翻转；第一旋转编码器4与正面喷印柱5电连接；色标传感器7、第二旋转编码器8与反面喷印柱9电连接；正面喷印柱5、加热烘干装置6、反面喷印柱9均与上位机电连接，并按序设置在走纸通道上；纸张按序通过第一旋转编码器所在锟筒、正面喷印柱、加热烘干装置、色标传感器、第二旋转编码器所在锟筒、反面喷印柱后通过收纸锟筒完成收纸。

整个机架上安装有垂直于走纸方向的两对横向固定导轨，正面喷印柱5、反面喷印柱9分别安装在这两对导轨上，每个喷印柱内分别安装有控制电机，正面喷印柱5、反面喷印柱9，包括它们的供墨装置，可以按照上位机命令沿机架导轨横向移动和实时横向微调。

加热烘干装置6内部可以通过PTC加热片实现对喷墨后纸张进行加热烘干；色标传感器7通过横向固定在机架上的横杆左右横向移动，适合不同印刷幅面和页标印刷位置。第一旋转编码器用于正面喷印柱打点信号，第二旋转编码器用于反面喷印柱的打点信号和页标位置计数信号。

正反喷印柱内有控制板，控制板与上位机建立命令通道和单向数据通道，与上位机交换命令，从上位机接收预处理后页图像矩阵，从旋转编码器接收光栅信号，按所需喷印分辨率处理后作为喷印打点信号，点火并经过上位机指定量延迟后，将连续页图像矩阵送各喷头组喷印；整个机架上安装有垂直于走纸方向的横向导轨，喷印柱内安装有控制电机，可以控制喷印柱沿机架导轨横向移动。反面喷印柱内控制板除具有上述功能外，还可以接收色标传感器发出的页标信号，在接收到页标信号时，结合旋转编码器发出的光栅信号获得页位置信息，前后页位置信息相减获得页长度信息，放入页长度队列；再从页长度队列获得队首页长度，按实际长度与理论长度比例对预处理后反面页图像矩阵用线性插值法进行快速放大、缩小；

如图2所示，每个喷印柱中可以包含一个、两个或多个颜色喷头组，完成单色、双色或多色喷印；印刷过程中，纸张顺着图1箭头所示方向快速移动，喷印柱在喷印过程中在走纸方向保持不动，完成1Pass式喷印，正、反面横向对位需要时，正反喷印柱可按上位机命令沿机架上的导轨横向微幅调整；每个喷头组又可以由若干个喷头组成，支持不同幅面的数码印刷。

放纸锟筒与收纸锟筒外接动力装置，上位机控制动力装置带动放纸锟筒与收纸锟筒转动，放纸锟筒与收纸锟筒配合提供走纸所需外力；第一旋转编码器设置在正面喷印柱附近锟筒上，用于向正面喷印柱发送光栅编码信号，按所需喷印分辨率处理后作为打点信号，控制正面喷印柱喷印；加热烘干装置设置在正面喷印锟筒组出口，用于烘干正面喷印后的纸张；转向锟筒组用于对烘干后的纸张进行转向翻面准备反面喷印；色标传感器设置在转向锟筒组出口，用于检测经正面喷印后纸张上的页标，给反面喷印柱发送信号，用于反面喷印柱页面快速缩放和点火延迟；第二旋转编码器设置在反面喷印附近锟筒上，用于向反面喷印柱发送光栅编码信号，按所需喷印分辨率处理后作为打点信号和页长度信号，控制反面喷印柱喷印经快速缩放再处理后页图像矩阵；完成正反面打印后的纸张通过收纸锟筒旋转收回。

基于上述装置，有如下连续页式双面喷墨套印方法：

步骤一、手动完成走纸，将纸的一端固定在出纸锟筒上；上位机对正反面图案先进行预处理，形成已预处理页面数据矩阵队列，包括正面页图像和页标的矩阵队列、反面连续页图像的矩阵队列；由于印刷过程中大量存在同一本书或杂志的多份印刷需求，正反面图案先进行预处理，形成已预处理页面数据矩阵队列，送喷印柱后可直接喷印出单面正确图案，可减轻重复处理，大幅提高处理的效率。

步骤二、双面印刷开始时，将色标传感器左右横向移动至能够检测到页标的位置，开启加热烘干装置；再将正、反面喷印柱横向移动至纸张上指定位置，喷印过程中基本保持不变，需要时也可按照上位机命令微幅实时横向调整位置，用于保证正反双面印刷时的横向套印精度，这里走纸方向视为纵向，走纸垂直方向视为横向；上位机开始向正反喷印柱连续发送已预处理好的、连续的代表正面页图像和页标的矩阵队列；后上位机启动出纸锟筒10，顺时针方向转动，同时启动放纸锟筒2，逆时针方向转动；待纸张张力平衡并达到指定走纸速度时，上位机启动正面喷印柱喷印，正面喷印柱利用第一旋转编码器所给光栅信号按所需喷印分辨率处理后作为打点信号，喷印已预处理好的、连续的代表正面页图像和页标的矩阵队列；

步骤三、经正面打印的纸张经过色标传感器所在位置时，色标传感器向反面喷印柱发送页标信号，反面喷印柱在接收到页标信号时，结合第二旋转编码器发出的光栅信号获得页位置信息，前后页位置信息相减获得页长度信息，放入页长度队列。反面喷印柱在接收到点火命令后，在检测到第一个页标后，以接收到第二旋转编码器的光栅信号为单位，延迟上位机给定数量的光栅(即色标传感器至反面喷印柱的长度)后，再点火，开始喷印已经过快速缩放再处理的反面连续页图像矩阵队列：

反面喷印柱从页长度队列依次取出页标检测器获得的实际页长度，按实际页长度与每页理论页长度比例，将待打印的每个已预处理好的、代表反面连续页图案的对应矩阵用线性插值法做快速小比例缩小或放大再处理，将缩放后的反面页面图案矩阵送至已处理待喷印矩阵队列，以此可以高精度保证每页正反面图案起始位基本相同，长度也基本相同，从而实现走纸方向套印精度，消除由于走纸过程中纸张的潮湿和伸缩带来的不利影响。

上述过程适用于每页长度不同的连续印刷任务，当然也适用于每页长度相同的连续印刷任务。反面喷印柱在检测第一个页标超出人为设定范围时可报告上位机报错停机，避免浪费；反面喷印柱在检测出的中间页标间距过大时可按比例加入中间页标，减小漏检页标影响；反面喷印柱在检测出的中间页标间距过小时可消除中间误检页标，减小误检页标影响；从而大幅提高喷印稳定性。

在收纸锟筒目测到正反面套印结果存在误差时，通过上位机告知反面喷印柱内控制板实时小幅度调整正在缩放页长度信息,实现小幅度增加或减少队首正在处理页长度，进一步提高正反面图案套印精度。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种连续页式双面喷墨套印方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、手动完成走纸，将纸的一端固定在出纸锟筒上；上位机对正反面页图案先进行预处理，形成已预处理页图像矩阵队列，包括正面页图像和页标的矩阵队列、反面连续页图像的矩阵队列；使预处理后页面数据矩阵发送各自喷印柱喷印后形成正确页面图像；

步骤二、双面印刷开始时，将色标传感器左右横向移动至能够检测到页标的位置，开启加热烘干装置；再将正、反面喷印柱横向移动至纸张上指定位置，喷印过程中保持不变或通过上位机指令微幅实时横向调整位置，用于保证正反双面印刷时的横向套印精度，这里走纸方向视为纵向，走纸垂直方向视为横向；后上位机控制出纸锟筒转动，同时控制放纸锟筒转动；待纸张张力平衡并达到指定走纸速度时，纸张移动带动二个旋转编码器所在锟筒转动，两个旋转编码器各自向喷印柱内控制板发出光栅信号，上位机启动正面喷印柱喷印，利用第一旋转编码器所给光栅信号按所需喷印分辨率处理后作为打点信号，喷印已预处理好的、连续的代表正面页图像和页标的矩阵队列；完成正面打印后纸张经加热烘干装置烘干；

步骤三、经正面打印并烘干后的纸张经过色标传感器所在位置时，色标传感器向反面喷印柱内控制板发送页标信号，反面喷印柱内控制板以第二个旋转编码器发出光栅信号计数，记录每个页标位置，通过前后页标位置相减依次获得以光栅为单位的每页长度，得到页长度队列；反面喷印柱在检测到第一个页标后，以第二旋编码器所给光栅信号按所需喷印分辨率处理后作为打点信号，经过上位机设定的色标传感器至反面喷印柱距离的延迟后，再开始喷印已快速缩放处理的反面连续页图像的矩阵队列，保证每页正反面图案起始位相同，长度也相同；

所述的反面喷印柱内控制板从页长度队列依次取出检测获得的页长度，按页长度与每页理论页长度比例，将待打印的每个已预处理好的、代表反面连续页图案的对应矩阵用线性插值法做快速小比例缩小或放大再处理，将缩放后的反面页面图案矩阵送至反面已处理待喷印矩阵队列。

2.如权利要求1所述的连续页式双面喷墨套印方法，其特征在于：该方法适用于每页长度不同的连续印刷任务或每页长度相同的连续印刷任务。

3.如权利要求1所述的连续页式双面喷墨套印方法，其特征在于：所述的反面喷印柱内控制板在检测出第一个页标超出人为设定范围时能够报告上位机报错停机。

4.如权利要求1所述的连续页式双面喷墨套印方法，其特征在于：所述的反面喷印柱内控制板在检测出中间页标间距过大时可按比例加入中间页标，减小漏检页标影响；在检测出中间页标间距过小时可消除中间误检页标，减小误检页标影响。

5.用于如权利要求1所述的连续页式双面喷墨套印方法的装置，其特征在于：包括进纸锟筒组、正面喷印锟筒组、转向锟筒组、反面喷印锟筒组、收纸锟筒、正面喷印柱、加热烘干装置、反面喷印柱、色标传感器、两个旋转编码器及所在锟筒、上位机；进纸锟筒组、正面喷印锟筒组、转向锟筒组、反面喷印锟筒组、收纸锟筒、两个旋转编码器所在锟筒组成走纸通道，用于收放纸、保持涨力、实现纸张翻转，带动两个旋转编码器所在锟筒转动，两个旋转编码器从而各自发出光栅信号，进纸锟筒组内设置有放纸锟筒；第一旋转编码器与正面喷印柱电连接；色标传感器、第二旋转编码器与反面喷印柱电连接；正面喷印柱、加热烘干装置、反面喷印柱均与上位机电连接；纸张按序通过第一旋转编码器所在锟筒、正面喷印柱、加热烘干装置、色标传感器、第二旋转编码器所在锟筒、反面喷印柱后通过收纸锟筒完成收纸；正反喷印柱内有控制板，控制板与上位机建立命令通道和单向数据通道，接收旋转编码器发出的光栅信号；反面喷印柱内控制板还能接收色标传感器发出的页标信号；

正面喷印柱相对正面喷印锟筒组设置，反面喷印柱相对反面喷印锟筒组设置；放纸锟筒与收纸锟筒外接动力装置，第一旋转编码器设置在正面喷印附近锟筒上，加热烘干装置设置在正面喷印锟筒组出口与转向锟筒组之间；色标传感器设置在转向锟筒组出口；第二旋转编码器设置在靠近反面喷印柱的锟筒上，收纸锟筒设置反面喷印锟筒组出口。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于：所述的转向锟筒组通过与反面喷印锟筒组的通过空间位置的高度差实现纸张的翻转。

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于：所述的每个喷印柱中包含一个、两个或多个颜色喷头组，完成单色、双色或多色喷印；每个喷头组又由若干个喷头组成，支持不同幅面的数码印刷。

8.如权利要求5所述的装置，其特征在于：整个机架上安装有垂直于走纸方向的两对横向固定导轨，所述的正面喷印柱、反面喷印柱分别安装在这两对导轨上，每个喷印柱内分别安装有控制电机。

9.如权利要求5所述的装置，其特征在于：在所述的收纸锟筒目测到正反面套印结果存在误差时，通过上位机命令反面喷印柱实时小幅度增加或减少即将要再处理的实际页长度，使实际页长度与每页理论页长度比例发生小幅度变化，从而实时调整反面页喷印长度。

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