用于探测喷墨印刷机中的油墨漏损的方法与流程

本发明涉及一种用于探测喷墨印刷机中在印刷过程期间油墨漏损的方法和设备。

本发明处于喷墨印刷的技术领域。

背景技术：

在印刷工业中使用各种各样的印刷方法。对于大量印刷而言最常见的印刷方法一直仍是：属于平版印刷方法领域的胶版印刷方法。与基底有关的页张胶版印刷机(该页张胶版印刷机在印刷页张上印刷)以及卷筒纸胶版印刷机(该滚筒纸胶版印刷机印刷幅带形式的印刷基底)存在用以执行。

在最近几年，除了印刷工业中传统的胶版印刷，所谓的数字式印刷也变得越来越重要。数字式印刷的概念在此是不同印刷方法用的上位概念，这些不同的印刷方法共同具有的特点：方法自身以及不只是例如印刷前级或者实施该印刷的机器都被以电子方式控制地执行。除了激光印刷(该激光印刷涉及到以电子方式执行的平版印刷方法)，在此尤其意味着喷墨印刷方法(也称为喷墨印刷)。尤其借助该喷墨印刷在此同时能够实现如下印刷结果：该印刷结果与传统的胶版印刷中的印刷结果相当。在喷墨印刷和激光印刷在私人应用领域以及办公领域已经使用很多年之后，它们现在也越来越多地应用在印刷工业中。如所有数字式印刷方法那样，在此喷墨印刷相对于传统的胶版印刷而言在灵活性和效率方面具有很大的优点，因为不再必须制造出印刷板。印刷图像在喷墨印刷中通过一个或多个印刷头产生，所述一个或多个印刷头具有多个小的印刷喷嘴，所述印刷喷嘴将油墨施加到印刷基底上。也就是说，施加、输送以及储存所应用的印刷油墨在喷墨印刷中是特别重要的因素。在此特别注意要确保：在从油墨保存经由输送直至印刷头的整个工艺链中没有不希望的油墨漏出。这种漏损(视漏出位置而定)具有非常不希望的影响。该影响可能会导致：毫无疑问地提高油墨消耗、提高维修成本、在印刷基底附近漏损时产生废页、乃至印刷机完全失灵。

因此，对印刷机在油墨供应中可能发生的漏损的监控是喷墨印刷机的运行中重要的一点。

在此，由现有技术中公知用于监控喷墨印刷机中的漏损的不同的手段。在此，最常见的手段是：在针对印刷机中的漏损敏感区域中安装各种各样的漏损传感器。由专利文献us6,402,277b1公开了：在喷墨印刷机中的确定区域中安装传感器用以监控漏损。这些传感器在此包括小的、油墨用的收集容器，在所述收集容器中安装有两个小的电流通过的电导体，所述电导体在空间上彼此分开。如果此时在该传感器的部位上发生油墨不希望地漏出，那么油墨流到收集容器中，其中，能导电的油墨闭合了上述两个在空间上分开的导体之间的电流回路，并且因此传感器电路识别到油墨的不希望的存在，由此能够推断出发生了漏损。

安装传感器因此是由现有技术所公开的可靠的方法，这还具有如下优点：在出现油墨漏损的位置能够被大致限界。但是，在借助传感器探测漏损的情况下不利的是：在喷墨印刷机中安装传感器的耗费以及与此相关的成本以及对传感器结果的监控和监测。此外，传感器可能会失灵，例如通过如下方式：传感器的收集容器不干净，并且变干的油墨覆盖了上述两个导体，从而新漏出的油墨不再能够闭合这两个导体之间的电流回路。

为了避免传感器支持的探测过程自身所带来缺点，因此特别有利的是使用如下的方法：该方法能够取消漏损传感器的装配和运行。

在此，该途径重要的步骤是：计算出印刷机的大致油墨消耗。为此，由德国专利文件de19754663a1公开了一种对喷墨印刷机中剩余油墨量的计算，其中，在认识到已有油墨量的同时，通过将已消耗的油墨量进行求和来转化成所述剩余的油墨量。在此，针对印刷喷嘴应用循环执行的清洁过程，用以推算出已消耗的总油墨。因为清洁过程在特定的油墨量通流之后自动地实现并且印刷喷嘴的数目是已知的，因此在记录清洁过程时能推算出大致的总消耗。

另一用于计算出喷墨印刷机中油墨消耗的方法由中国专利文献cn103593559a公开。该文献公开了一种用于在认识到所有待印的页上的待承印区域的情况下通过预测印刷基底上的油墨层厚来计算出油墨消耗的方法，借此能够针对仍待执行的印刷任务预测出油墨消耗。该方法的目标是，针对当前印刷任务制定出油墨预算和成本核算。与由de19754663a1公开的用于计算出剩余油墨量的方法不同的是，在此不测量或计算出在运行期间的消耗，而是在开始印刷任务之前根据待实现的印刷图像进行预测。

因此，借助由现有技术所公开的方法能够计算出或预测出喷墨印刷机的消耗，然而一直还没有实现如下漏损监控：该漏损监控在不使用漏损探测用的传感器的情况下仍能实现。

技术实现要素：

因此本发明的任务在于，公开一种方法和一种设备，借助该方法能够以有效且成本低廉的方式和手段来识别到喷墨印刷机的油墨供应中的油墨漏损，而无需使用附加的硬件。

上述任务的解决方案根据本发明通过一种用于探测喷墨印刷机中在印刷过程中的油墨漏损的方法得以解决。

在此涉及到一种用于探测喷墨印刷机中在印刷过程中的油墨漏损的方法，所述方法包括：

计算机上的工作流系统，该工作流系统用于监控印刷任务，

用于印刷机的油墨供应单元，该油墨供应单元具有油墨箱，该油墨箱具有填充液位传感器，和

控制计算机，该控制计算机具有用于驱控油墨供应单元的软件，

其中，印刷头能够产生出不同大小的油墨液滴，

所述方法包括下列步骤：

1.通过工作流系统将液滴体积进行求和，从而由前级的印刷数据计算出理论消耗油墨量，

2.通过工作流系统将该理论消耗油墨量发送至用于驱控油墨供应的软件，

3.通过油墨箱的填充液位传感器的分析，从而求取到实际消耗油墨量，

4.将该理论消耗油墨量与求取到的实际消耗油墨量相比较，

5.当所述实际消耗油墨量高于所述理论消耗油墨量时，显示漏损警报。

本发明的基本原理是，在执行印刷任务期间将实际测得的油墨消耗与印刷任务开始之前计算出的理论油墨消耗相比较。如果实际油墨消耗显著地高于先前计算出的理论油墨消耗，那么必须推断出油墨供应中存在漏损。理论油墨消耗在此由印刷前级计算出，更准确地说由如下计算机计算出：该计算机上安装有工作流，所述工作流监测印刷任务的准备和执行。为了该计算，需要印刷数据、印刷页张或者印页的数目、以及关于使用油墨的信息。借助这些数据(如已经由现有技术中所公开的那样)能够针对该印刷任务计算出油墨方面的大致消耗。该理论消耗值然后被具有工作流系统的计算机发送至喷墨印刷机，更准确地说，发送至如下控制计算机：该控制计算机负责驱控油墨供应。该控制计算机能够依据油墨箱的填充液位显示器来确定出该印刷任务用的实际消耗油墨量，并且在与求取到的理论油墨消耗值有偏差的情况下求取且显示漏损警报。

由附属的从属权利要求以及由结合附图的说明中得出本方法的有利进而优选的改进方案。

根据本发明的方法的优选的改进方案是，在出现漏损警报时，引入应对已认识到的漏损的专用措施。如果系统识别到漏损，那么立即引入措施来阻止针对印刷机的二次损害。该措施可以包括例如立即停止油墨供应中的所有泵，用以防止油墨进一步漏出。与此相关联的是，一般将当前执行的印刷任务停止。

根据本发明的方法的另一优选的改进方案是，通过工作流系统针对当前印刷过程的每个印刷页计算出理论消耗油墨量。需要的是：针对各单个印刷页或印刷页张计算出理论消耗的最少量，并且将该信息发送至油墨供应的驱控器，因此这不会在印刷任务结束时才识别到漏损，而是在对单个印刷页的印刷运行期间就能够识别到漏损。

根据本发明的方法的另一优选的改进方案是，通过工作流系统将多个印刷页的液滴体积相加直至确定的理论最小消耗量。因为在已经提到对油墨漏损正在进行监测的框架内需要规律地将实际消耗的油墨值与理论计算出的消耗值相比较，因此在此必须考虑的是，油墨填充液位传感器仅能够可靠地识别出油墨的一定最小量。由于油墨填充液位传感器具有这种受限的分辨率，因此总是仅针对一定的油墨最小量能够将理论油墨消耗与实际油墨消耗之间进行可靠地比较。为了可靠地将这些相应的油墨最小量进行比较，因此将对于印刷一个印刷页所需要的油墨量来针对多个印刷页如此持久地相加，直至实现如下油墨最小量：油墨供应装置中的填充液位传感器能够识别出该油墨最小量。这个相加所得的最小消耗量然后被工作流系统发送至油墨供应装置的驱控软件，并且然后该驱控软件能够在相加所得的印刷页或页张被印刷之后计算出：实际消耗是否超过计算的消耗进而是否存在漏损。

根据本发明的方法的另一优选的改进方案是，在新的测量周期开始时，通过工作流系统将一同步信号发送至用于驱控油墨供应的软件，并且在消耗了确定的理论最小量之后，通过工作流系统将第二同步信号发送至用于驱控油墨供应的软件用以结束该新的测量周期。为了合理地将所述方法同步化，工作流系统将同步信号发送至油墨供应装置的驱控软件。如果用于实现油墨最小消耗量所需的印刷页被发送至喷墨印刷机进而被印刷，则该工作流系统将第二同步讯息发送至用于驱控油墨供应的软件，用以结束该测量周期。该驱控软件因此能够依据同步信号开始的时间点的填充液位以及依据测量周期的每个任意的时间点的填充液位来计算出实际消耗，并且将该实际消耗与由工作流系统所提供的、针对所印刷的印刷页的理论上计算出的油墨消耗相比较。如果在测量周期内或直至测量周期结束实际的油墨消耗大于理论上计算出的油墨消耗，则能够推断出存在漏损。

根据本发明的方法的另一优选的改进方案是，通过将油墨箱的当前测得的填充液位与该油墨箱在新的测量周期开始时已储存的填充液位相求差，从而求取到在测量周期期间实际消耗油墨量。

根据本发明的方法的另一优选的改进方案是，仅当实际消耗油墨量以先前确定的公差值超过理论消耗油墨量时，才显示漏损警报。因为不仅对于理论的油墨消耗量的计算而言，而且对于在测量时间段内实际消耗油墨量的测量而言，总是存在一定的波动，并且这些值因此从来都不能精确地相一致，有意义的是：引入公差阀值，从而仅在超过该公差值时才显示漏损警报。

根据本发明的方法的另一优选的改进方案是，所述应对已识别到的漏损的专用措施包括：停止喷墨印刷机中的所有油墨泵。

此外，根据本发明的任务的另一解决方案在于一种用于探测喷墨印刷机中的油墨漏损的设备，其中，该设备包括：

计算机上的工作流系统，该工作流系统用于监控印刷任务，

用于印刷机的油墨供应单元，该油墨供应单元具有油墨箱，该油墨箱具有填充液位传感器，和

控制计算机，该控制计算机具有用于驱控油墨供应单元的软件，

其中，所述设备设置用于执行根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于：

工作流系统设置用于依据印刷前级中的图像数据来计算出特定时间段的理论消耗油墨量，并且将该值发送至油墨供应单元的控制计算机，

油墨供应单元的控制计算机检测到该时间段的实际消耗油墨量，并且

油墨供应单元的控制计算机设置用于将这两个值相比较并且在确定的差的情况下触发漏损警报。借助该设备能够执行根据本发明用于探测喷墨印刷机中油墨漏损的所介绍的方法。

附图说明

下面参照附图根据至少一个优选的实施例详细地说明根据本发明的方法以及该方法在功能上有利的改进方案。在附图中，彼此相应的元件分别设有相同的附图标记。其中示出了：

图1：用于探测油墨漏损的设备的示意性结构图；

图2：根据本发明用于探测油墨漏损的方法的示意性流程图。

具体实施方式

在此，在图1中示出了根据本发明的设备的优选的结构。该设备主要包括计算机1，在该计算机1上运行有用于产生图像的软件2，该用于产生图像的软件2相应于用于完成印刷任务的工作流系统2。通过所述用于产生图像的软件2将讯息发送至喷墨印刷机16。在此，这些讯息一方面包括原本的印刷数据5(该原本的印刷数据5被发送至喷墨印刷机16的印刷头3)并且另一方面包括已计算出的理论的油墨消耗13以及包括同步信号，所述已计算出的理论的油墨消耗13以及所述同步信号被发送至油墨供应装置6(或者更准确地说，被发送至用于驱控油墨供应的软件7)。油墨供应装置6包括如下计算机：该计算机也能够以集成的形式存在，在该计算机上运行有用于驱控油墨供应的软件7。此外，油墨供应装置6包括油墨箱8，该油墨箱8具有填充液位传感器，该填充液位传感器可以被所述用于驱控油墨供应的软件7访问。此外，所述用于驱控油墨供应的软件7也以对油墨泵送11进行驱控的方式监控用于将油墨12进一步导引至印刷头3上的泵9。

根据本发明的方法的基本流程在图2中示意地示出。

在借助喷墨印刷机16进行高品质印刷的情况下，各个图像点以灰度级的形式印刷，以便能够实现精细的颜色分级。该灰度级通过具有相对精确已知体积的不同大小油墨液滴产生，该相对精确已知体积由计算机1上的用于产生图像的软件2计算出。该软件2将图像点用的数据发送至印刷机16的印刷头3进而能够在每个印刷图像5中通过将液滴体积求和来计算出理论上需要的油墨量13。油墨12从油墨供应单元6泵送至印刷头3，其中，能够经由连接而将讯息4从所述用于产生图像的软件2发送至所述用于驱控油墨供应的软件7。

因为实际消耗的油墨量14必须通过所述用于驱控油墨供应的软件7以合理的耗费仅在几毫升范围内被足够精确地测得，因此所述用于产生图像的软件2必须如此程度地将多个印刷图像5的液滴体积相加，直至印刷完预定的理论油墨量13(例如50ml)。该油墨量13以讯息4形式告知给所述用于驱控油墨供应的软件7。

当新的测量周期开始时，所述用于产生图像的软件2将讯息4发送至所述用于驱控油墨供应的软件7，用以将这种测量进行同步化。所述用于驱控油墨供应的软件7将该时刻在油墨箱8中的填充量10进行储存。

在所述用于产生图像的软件2已经计算出所述预定的理论油墨量被印刷完之后，新的讯息4被发送至所述用于驱控油墨供应的软件7并且该测量周期因此结束。

所述用于驱控油墨供应的软件7规律地(或在预定的区间内)由测量周期期间油墨箱8中的填充量10以及由测量开始时已储存的填充液位10计算出实际的油墨消耗14。所述用于驱控油墨供应的软件7将该消耗值14与事前已传送的理论油墨量13比较。如果该实际的油墨消耗量14较大，则能够推断出油墨供应中存在漏损。

但是，因为该实际的油墨消耗量14几乎不能精确地符合之前已计算出的理论油墨量13，因此还需要定义出如下公差值15：上述两个值13、14允许以该公差值15相互偏离。

尤其地，这当然涉及到比实际消耗的油墨14大得多的值。如果在第二同步讯息到达之前或者同时，该实际的消耗值14减去公差15大于理论的消耗值13，那么出乎意料地多的油墨12已经被消耗了。

在此，适用如下关系：

vreal-vth>vtol

因此，该出乎意料高的油墨消耗14表明了油墨系统6中存在漏损。作为这种违背公差的结果，表示存在漏损，并且在油墨供应装置6中停止所有的泵9，用以避免油墨12继续漏出。

同时，对于上述关系当然因此也能够包含相反的情形。如果例如理论的消耗值13减去公差15大于实际的消耗值14，那么相应地已经消耗过少的油墨12。

根据如下关系：

vth-vreal>vtol

这可能例如由于印刷头3的损坏而引起。这样的缺陷同样能由根据本发明的系统来展示。但是，因为与油墨漏损的情形相反，对于该情况而言可能存在多种原因，因此对于该测量结果而言很难进行精确地确定缺陷。

附图标号列表：

1计算机

2工作流系统

3印刷头

4至油墨供应装置上的讯息(同步化、理论的油墨消耗)

5印刷数据

6油墨供应单元

7用于驱控油墨供应的软件

8具有填充液位传感器的油墨箱

9油墨泵

10填充液位

11对油墨泵送的驱控

12油墨

13,vth理论的油墨消耗

14,vreal实际的油墨消耗

15,vtol公差值

16喷墨印刷机