一种高速墨滴抗干扰装置与抗干扰方法与流程

本发明涉及流体调节技术领域，具体涉及一种高速墨滴抗干扰装置与抗干扰方法。

背景技术

现有喷墨印刷技术的基本结构如图1所示。在图1中，喷头02喷墨方向与喷墨承印介质01(即打印纸等片材介质)的运动方向垂直，喷墨承印介质01的高速运动形成侧风使得有效墨滴受侧风影响产生侧向飘散形成偏转墨滴，或者破碎形成散射墨滴，随着印刷速度提高会造成喷墨图案精度持续下降。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明实施例提供一种高速墨滴抗干扰装置与抗干扰方法，解决现有印刷过程中随印刷速度上升导致喷墨精度下降的技术问题。

本发明实施例的高速墨滴抗干扰装置，包括风刀，用于形成实时受控的风幕抵消喷墨承印介质运动产生的干扰风能。

本发明一实施例中，所述风刀包括第一风刀，所述第一风刀设置在打印头后方，所述第一风刀形成平面风幕，所述平面风幕靠近所述喷墨承印介质表面，与所述喷墨承印介质的表面平行。

本发明一实施例中，所述风刀包括第二风刀和第三风刀，所述第二风刀和所述第三风刀设置在打印头后方，所述第二风刀和所述第三风刀对称设置在所述喷墨承印介质的对称轴两侧，所述第二风刀朝向所述打印头前方的所述第三风刀侧，所述第三风刀朝向所述打印头前方的所述第二风刀侧，所述第二风刀和所述第三风刀形成的平面风幕靠近所述喷墨承印介质，与所述喷墨承印介质的表面平行。

本发明一实施例中，所述风刀包括第一风刀，所述第一风刀设置在打印头前方，所述第一风刀形成平面风幕，所述平面风幕的延伸方向由所述打印头的喷头前方斜向所述喷墨承印介质表面的运动方向。

本发明一实施例中，还包括一图案采集摄像头，用于采集单一喷墨墨滴在喷墨承印介质01上形成的单一墨滴图案。

本发明一实施例中，还包括一图案采集摄像头，用于采集喷墨承印介质01表面的运动标记图案。

本发明实施例的高速墨滴抗干扰方法，包括：

根据介质运动速率形成实时抵消风能，克服介质运动形成的主要干扰风能；

根据运动所述介质上连续墨滴图案的畸变程度调整所述实时抵消风能，克服所述介质运动形成的次要干扰风能。

本发明一实施例中，所述根据介质运动速率形成实时抵消风能，克服介质运动形成的主要干扰风能包括：

获取所述介质实时运动速率；

根据所述实时运动速率形成主要干扰风能数据；

根据所述主要干扰风能数据控制风能发生机构形成实时抵消风能数据。

本发明一实施例中，所述根据运动所述介质上连续墨滴图案的畸变程度调整所述实时抵消风能，克服所述介质运动形成的次要干扰风能包括：

采集运动所述介质上连续墨滴的单一墨滴图案；

所述单一墨滴图案与墨滴模板图案比对形成包括畸变方向和畸变程度的量化数据；

根据所述单一墨滴图案的所述量化数据形成风能发生机构的调整参数，即时调整后续一滴墨滴的实时抵消风能。

本发明一实施例中，所述根据运动所述介质上连续墨滴图案的畸变程度调整所述实时抵消风能，克服所述介质运动形成的次要干扰风能包括：

采集运动所述介质上连续墨滴的单一墨滴图案；

所述单一墨滴图案与墨滴模板图案比对形成包括畸变方向和畸变程度的量化数据；

将若干连续的所述单一墨滴图案的所述量化数据形成连续墨滴的量化趋势数据；

根据所述若干连续单一墨滴图案的所述量化趋势数据形成风能发生机构的调整参数，即时调整后续若干墨滴的实时抵消风能。

本发明实施例的高速墨滴抗干扰装置与抗干扰方法利用风刀风幕形成的抵消风能抵消喷墨承印介质高速运动形成的侧风向喷墨墨滴方向流动形成的干扰风能保证喷墨墨滴的喷射方向精度和墨滴完整性。

附图说明

图1所示为现有喷墨印刷技术中墨滴的喷射状态示意图。

图2所示为本发明一实施例高速墨滴抗干扰装置的左侧视图示意图。

图3所示为本发明另一实施例高速墨滴抗干扰装置的俯视示意图。

图4所示为本发明再一实施例高速墨滴抗干扰装置的左侧视图示意图。

图5所示为本发明一实施例高速墨滴抗干扰方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明白，以下结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例的高速墨滴抗干扰装置包括风刀，用于形成实时受控的风幕抵消喷墨承印介质运动产生的干扰风能。

本发明实施例的高速墨滴抗干扰装置利用风刀风幕形成的抵消风能抵消喷墨承印介质高速运动形成的侧风向喷墨墨滴方向流动形成的干扰风能保证喷墨墨滴的喷射方向精度和墨滴完整性。

本发明一实施例的高速墨滴抗干扰装置如图2所示。在图2中，打印头02位于喷墨承印介质01的上方，打印头02底部的喷头10喷射方向与喷墨承印介质01表面保持基本垂直，喷墨承印介质01由打印头02的后方向前方作水平运动，喷头10包括若干个成线性排列，喷头10的排列延伸方向与喷墨承印介质01的运动方向基本垂直。

在打印头02的后方设置第一风刀20，第一风刀20形成平面风幕，平面风幕靠近喷墨承印介质01表面，与喷墨承印介质01的表面基本平行。

本发明实施例的高速墨滴抗干扰装置利用第一风刀20形成的风幕风能克服喷墨承印介质01高速运动形成的侧风。喷墨承印介质01高速运动形成的侧风向打印头02后方流动形成干扰风能(即后向风能)，第一风刀20形成受控平面风幕，受控平面风幕朝向打印头02前方形成抵消风能(即前向风能)，抵消风能实时抵消干扰风能保证墨滴不受喷墨承印介质01的运动速度的干扰，保证喷墨墨滴的喷射方向精度和墨滴完整性。

在本发明一实施例中，还包括一图案采集摄像头30，用于采集单一喷墨墨滴在喷墨承印介质01上形成的单一墨滴图案。图案采集摄像头30一侧(优选在喷头10后方)旁轴设置。本发明实施例的高速墨滴抗干扰装置通过图案采集摄像头30采集的单一墨滴图案与墨滴模板图案比对获得残余干扰风能对单一喷墨墨滴的影响程度，并作为调整依据实时调整抵消风能抵消残余后向风能影响，进一步保证喷墨墨滴的喷射方向精度和墨滴完整性。

在本发明一实施例中，图案采集摄像头30单独或同时还用于采集喷墨承印介质01表面的运动标记图案。通过运动图案可以识别喷墨承印介质01的实时速率。图案采集摄像头30同时用于采集运动图案和单一墨滴图案可以采用时分复用的采集方式。

本发明实施例的高速墨滴抗干扰装置通过图案采集摄像头30采集的运动图案可以获得喷墨承印介质01的实时运动速率，实时运动速率可以作为调整实时的抵消风能的控制参数。

本发明一实施例的高速墨滴抗干扰装置如图3所示。在图3中，本实施例与上述实施例的差异在于设置第二风刀40和第三风刀50，第二风刀40和第三风刀50设置在打印头02后方。

以喷墨承印介质01的中部的运动方向为对称轴，以第二风刀40的风幕的水平延伸方向为第二风刀40的轴向，以第三风刀50的风幕的水平延伸方向为第三风刀50的轴向，第二风刀40和第三风刀50基本对称地设置在喷墨承印介质01的对称轴的两侧，第二风刀40朝向打印头02前方的第三风刀50侧，第三风刀50朝向打印头02前方的第二风刀40侧。

第二风刀40和第三风刀50形成的平面风幕靠近喷墨承印介质01，与喷墨承印介质01的表面基本平行。

本发明实施例的高速墨滴抗干扰装置通过基本对称设置第二风刀40和第三风刀50，增加了对干扰风能的抵消效率和抵消精度，尤其是侧风中侧旋风形成的侧旋干扰风能，克服侧旋风形成的多向紊流风能。

本发明一实施例的高速墨滴抗干扰装置如图4所示。在图4中，本实施例与上述实施例的差异在于在打印头02的前方设置第一风刀20，第一风刀20形成平面风幕，平面风幕的延伸方向由喷头10前方斜向喷墨承印介质01表面的运动方向。

本发明实施例的高速墨滴抗干扰装置通过在打印头02的前方设置第一风刀20使得风幕在喷头10喷射方向前方斜向形成，使得喷墨承印介质01高速运动形成的侧风直接被消弱甚至消除，使得喷墨墨滴的喷射方向精度和墨滴完整性不受侧风风能干扰。

在本发明一实施例中，风刀形成的风幕厚度可调，为有效喷墨墨滴直径的1至6倍。使得风刀形成的风幕可以根据侧风形成的干扰风能量级和干扰范围针对单一或相邻喷墨墨滴调整风幕的抵消风能。

本发明实施例的高速墨滴抗干扰方法如图5所示。高速墨滴抗干扰方法包括：

步骤100：根据介质运动速率形成实时抵消风能，克服介质运动形成的主要干扰风能；

根据打印时介质运动的最大运动速率区间，本领域技术人员可以理解通过传感器采集实时风速数据和经典风速计算公式通过统计测量获得最大运动速率区间内介质在各离散运动速率时对应的侧风风速速率，进而利用经典风能公式获得介质各离散运动速率时对应的干扰风能。干扰风能属于统计值具有必然的漂移，因此可以作为主要干扰风能。

步骤200：根据运动介质上连续墨滴图案的畸变程度调整实时抵消风能，克服介质运动形成的次要干扰风能。

本领域技术人员可以理解连续墨滴图案中的每个单一墨滴图案作为确定图案承载了仍存在的次要干扰风能的干扰信息，干扰信息通过墨滴图案相对墨滴模板图案的畸变程度体现，畸变程度可以量化作为控制参数进一步控制实时抵消风能的精确度，形成精确的实时抵消风能消除干扰风能的漂移误差形成的次要干扰风能。

本发明实施例的高速墨滴抗干扰方法将克服干扰风能的控制过程分为两个相关的控制过程，首先根据介质运动速率形成对应的抵消风能，实时抵消介质运动形成的主要干扰风能，使介质高速运动时喷头喷射墨滴在介质形成的墨滴图案在位置特征和形状特征上获得较高精度。进一步，根据连续的单一墨滴图案的变形评估量化，形成实时抵消风能的修正数据，调整实时抵消风能使介质高速运动时喷头喷射墨滴在介质形成的墨滴图案在位置特征和形状特征上获得最高精度。

在本发明一实施例中，步骤100包括：

获取介质实时运动速率。

获取介质实时运动速率可以通过在介质驱动机构上设置随动介质的转动编码器获得，可以通过摄像头捕捉介质的标记图案频率获得，可以通过光电编码器采集介质的标记图案。

根据实时运动速率形成主要干扰风能数据。

利用风速-风能间的转换关系可以建立速率与风能间的对应数据，通过概率统计可以确定与速率对应的较准确的主要干扰风能数据。

根据主要干扰风能控制风能发生机构形成实时抵消风能数据。

利用主要干扰风能数值通过风能发生机构形成相反的实时抵消风能。本领域技术人员可以理解利用受控的控制器件如编码器、电磁阀、开关电路等可以时风能发生机构形成需要的实时抵消风能。

风能发生机构可以采用风刀，受控形成与主要干扰风能相对的风速风幕。

在本发明一实施例中，步骤200包括：

采集运动介质上连续墨滴的单一墨滴图案；

单一墨滴图案与墨滴模板图案比对形成包括畸变方向和畸变程度的量化数据；

根据单一墨滴图案的量化数据形成风能发生机构的调整参数，即时调整后续一滴墨滴的实时抵消风能。

本发明实施例的高速墨滴抗干扰方法可以迅速改进后续墨滴的喷射效果达到最高精度。

在本发明一实施例中，步骤200包括：

采集运动介质上连续墨滴的单一墨滴图案；

单一墨滴图案与墨滴模板图案比对形成包括畸变方向和畸变程度的量化数据；

将若干连续单一墨滴图案的量化数据形成连续墨滴的量化趋势数据；

根据若干连续单一墨滴图案的量化趋势数据形成风能发生机构的调整参数，即时调整后续若干墨滴的实时抵消风能。

本发明实施例的高速墨滴抗干扰方法可以迅速纠正实时抵消风能的漂移误差，使后续墨滴的喷射效果达到较高精度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。