吸墨盒与喷墨打印协同控制方法及系统与流程

本发明涉及喷墨打印，尤其涉及吸墨盒与喷墨打印协同控制方法及系统。

背景技术：

1、在喷墨打印技术领域，打印喷头在长期使用过程中需要进行定期的清洗操作与校准操作，以保证喷射精度与打印质量。这些操作通常会消耗一定量的墨水，并将含有残留墨水的冲洗液或废墨排出。现有常规做法是，将喷头排出的残余墨水直接引流至固定容量的废墨收集装置（如废墨垫或废墨仓），仅作临时存储或一次性废弃处理。部分高端打印机即使配备残墨检测功能，也仅用于提示用户更换废墨吸收组件，并未对残余墨水进行后续的分离、回收或再利用。

2、墨水作为耗材成本高昂，直接废弃大量残余墨水造成严重的资源浪费，在商业打印或批量作业场景下尤其突出，增加了用户的使用成本与企业的运营负担。废墨收集装置容量有限且需要频繁更换或清理，若未能及时处理，废墨会因挥发、渗漏或吸附饱和而污染打印设备内部精密部件，甚至导致电路短路或机械故障；废弃的墨水中含有的有机溶剂、颜料颗粒和重金属离子若处理不当，还会对环境造成持续的污染风险。

3、业界亟需一种能够有效收集、处理并再利用残余墨水的技术方案，以在降低耗材成本的同时减少废墨排放对设备与环境的不利影响。

技术实现思路

1、本发明实施例提供吸墨盒与喷墨打印协同控制方法及系统，能够解决现有技术中的问题。

2、本发明实施例的第一方面，提供吸墨盒与喷墨打印协同控制方法，包括：

3、在喷头执行清洗操作或校准操作时，通过负压驱动装置将所述喷头排出的残余墨水导流至残墨收集容器，同时记录所述残余墨水的来源信息与排出时刻；

4、对所述残墨收集容器中的残余墨水进行多级物理分离处理，去除固体颗粒杂质与气体成分，得到经分离处理的再生墨水，并将所述再生墨水输送至吸墨盒的独立储存区域；

5、通过光学检测单元对所述再生墨水的色度特征与浓度特征进行非接触式测量，依据测量结果与预设质量准则生成质量等级标识，并将所述质量等级标识与所述再生墨水的储存位置进行绑定；

6、根据当前打印任务的质量需求等级与所述吸墨盒中主墨水的剩余量，查询所述质量等级标识，确定所述再生墨水的可用场景与混合比例，生成供墨分配策略；

7、依据所述供墨分配策略控制所述吸墨盒的多路供墨阀门，将所述主墨水与所述再生墨水按照所述混合比例输出至所述喷头，并采集所述喷头的喷射稳定性参数作为反馈数据，利用所述反馈数据对所述预设质量准则进行自适应修正。

8、在喷头执行清洗操作或校准操作时，通过负压驱动装置将所述喷头排出的残余墨水导流至残墨收集容器，同时记录所述残余墨水的来源信息与排出时刻包括：

9、在喷头触发清洗操作或校准操作之前，提取所述喷头当前使用的墨水色彩类型、所述喷头所属的喷嘴阵列位置标识以及触发操作的类型标识，将所述墨水色彩类型、所述喷嘴阵列位置标识以及所述类型标识进行编码生成唯一的来源标识符；

10、启动负压驱动装置并建立负压监测回路，根据所述负压监测回路的压力响应曲线判定残余墨水开始流动的起始时刻，将所述起始时刻与所述来源标识符进行绑定形成初始溯源数据；

11、通过光电传感阵列对所述残余墨水进入残墨收集容器的流动路径进行空间定位，依据所述空间定位的结果确定所述残墨收集容器内的存储分区编号，将所述存储分区编号与所述初始溯源数据建立关联关系；

12、持续监测所述负压驱动装置的工作状态直至所述压力响应曲线恢复至稳态阈值，记录恢复至稳态阈值对应的终止时刻，利用所述起始时刻与所述终止时刻计算排出时间跨度；

13、将所述来源标识符、所述存储分区编号、所述起始时刻、所述终止时刻以及所述排出时间跨度封装为结构化的来源信息记录，写入溯源数据库并与所述残墨收集容器中的残余墨水实体进行永久性绑定，完成所述残余墨水的来源信息与排出时刻的全流程记录。

14、将所述来源标识符、所述存储分区编号、所述起始时刻、所述终止时刻以及所述排出时间跨度封装为结构化的来源信息记录，写入溯源数据库并与所述残墨收集容器中的残余墨水实体进行永久性绑定包括：

15、对来源标识符、存储分区编号、起始时刻、终止时刻以及排出时间跨度进行字段类型标注与数据格式标准化处理，生成符合预定义模式规范的结构化数据对象；

16、基于所述结构化数据对象中的时间维度信息与空间维度信息构建多维度索引关系，将所述多维度索引关系与所述结构化数据对象进行融合形成可检索的来源信息记录；

17、为残墨收集容器中的残余墨水实体分配唯一的物理实体标识，通过传感器接口获取所述残墨收集容器的物理位置坐标与容量状态参数，将所述物理实体标识与所述物理位置坐标和所述容量状态参数进行关联生成实体属性描述；

18、建立所述来源信息记录与所述实体属性描述之间的双向引用关系，将所述双向引用关系中的关联指针嵌入所述来源信息记录与所述实体属性描述的数据结构中；

19、将包含所述双向引用关系的来源信息记录以事务方式写入溯源数据库，同步更新所述溯源数据库中的关系映射表，使得所述来源信息记录与所述残墨收集容器中的残余墨水实体形成不可篡改的永久性绑定。

20、对所述残墨收集容器中的残余墨水进行多级物理分离处理，去除固体颗粒杂质与气体成分，得到经分离处理的再生墨水，并将所述再生墨水输送至吸墨盒的独立储存区域包括：

21、通过梯度孔径过滤阵列对残墨收集容器中的残余墨水进行逐级筛分，在所述梯度孔径过滤阵列的最终层级输出端获取完成固体颗粒去除的脱固液，实时检测所述脱固液的光透射率特征，当所述光透射率特征低于预设清晰度阈值时触发反冲洗程序对所述梯度孔径过滤阵列进行再生处理；

22、将满足所述清晰度阈值的脱固液导入真空脱气腔，通过所述真空脱气腔内的负压场驱动所述脱固液中的溶解气体成分与微气泡向液面迁移并经排气接口排出，同步采集所述脱固液在脱气过程中的密度变化曲线；

23、根据所述密度变化曲线计算气体去除效率参数，当所述气体去除效率参数达到预设收敛条件时终止脱气处理并输出经分离处理的再生墨水，将所述气体去除效率参数与所述再生墨水的当前储存体积进行关联生成输送配置参数；

24、依据所述输送配置参数控制输送泵组将所述再生墨水通过隔离管路输送至吸墨盒的独立储存区域，在输送过程中根据所述气体去除效率参数动态调节管路内的压力分布，防止所述再生墨水在输送过程中发生二次气体析出，确保所述再生墨水以稳定的物理状态进入所述独立储存区域。

25、通过光学检测单元对所述再生墨水的色度特征与浓度特征进行非接触式测量，依据测量结果与预设质量准则生成质量等级标识，并将所述质量等级标识与所述再生墨水的储存位置进行绑定包括：

26、驱动光学检测单元的多光谱光源向再生墨水发射覆盖可见光至近红外波段的检测光束，通过光电传感器阵列采集所述检测光束经所述再生墨水作用后的透射光谱与反射光谱，对所述透射光谱与所述反射光谱进行波段分解得到多通道光强分布数据；

27、从所述多通道光强分布数据中提取可见光波段的三刺激值作为色度特征向量，同时提取近红外波段的吸光度峰值位置与峰宽参数作为浓度特征向量，将所述色度特征向量与所述浓度特征向量进行归一化处理后构建联合特征矩阵；

28、将所述联合特征矩阵与预设质量准则中的标准特征库进行相似度匹配计算，依据匹配相似度的分布形态确定所述再生墨水与标准墨水样本之间的质量偏离指数，根据所述质量偏离指数在预设分级区间中的归属范围生成质量等级标识；

29、同步获取所述再生墨水在吸墨盒的独立储存区域中的三维空间坐标与储存容器编号，将所述质量等级标识、所述三维空间坐标与所述储存容器编号进行结构化封装形成质量位置映射记录；

30、将所述质量位置映射记录写入分布式索引表，在所述分布式索引表中建立以所述质量等级标识为主键、以所述三维空间坐标为辅助索引的双向查询链路，使得后续供墨调度过程可根据质量需求直接定位所述再生墨水的储存位置，完成所述质量等级标识与所述再生墨水的储存位置的绑定。

31、根据当前打印任务的质量需求等级与所述吸墨盒中主墨水的剩余量，查询所述质量等级标识，确定所述再生墨水的可用场景与混合比例，生成供墨分配策略包括：

32、解析当前打印任务的图像复杂度参数与色彩层次分布特征，基于所述图像复杂度参数与所述色彩层次分布特征计算质量需求等级量化值，同时通过液位监测接口获取吸墨盒中主墨水的实时剩余量并计算主墨水资源紧张度系数；

33、以所述质量需求等级量化值与所述主墨水资源紧张度系数作为联合查询条件在分布式索引表中检索质量等级标识，筛选出质量等级符合所述质量需求等级量化值且储存量可满足所述主墨水资源紧张度系数的补偿需求的候选再生墨水子集；

34、对所述候选再生墨水子集中的每个再生墨水提取其色度偏离向量与浓度稳定性指标，将所述色度偏离向量与主墨水的标准色度基准进行欧氏距离计算，依据计算得到的色度距离值划分所述再生墨水的可用场景类别；

35、针对划分为混合使用场景的再生墨水，求解所述主墨水与所述再生墨水的最优混合比例；

36、将所述可用场景类别、所述最优混合比例以及所述候选再生墨水子集的储存位置信息整合生成供墨分配策略。

37、依据所述供墨分配策略控制所述吸墨盒的多路供墨阀门，将所述主墨水与所述再生墨水按照所述混合比例输出至所述喷头，并采集所述喷头的喷射稳定性参数作为反馈数据，利用所述反馈数据对所述预设质量准则进行自适应修正包括：

38、解析供墨分配策略中的流量分配权重与墨水来源路径映射表，根据所述流量分配权重计算主墨水与再生墨水各自对应的阀门开度设定值，将所述阀门开度设定值转换为吸墨盒的多路供墨阀门的驱动控制信号；

39、向所述多路供墨阀门发送所述驱动控制信号，同步调控连接所述主墨水的储存区域与所述再生墨水的储存区域的各路供墨通道的阀门开度，驱动所述主墨水与所述再生墨水按照混合比例从各自储存区域输出并汇流至喷头的供墨管路；

40、在所述主墨水与所述再生墨水输出至所述喷头的过程中，通过压力传感器阵列采集所述喷头的腔体内的瞬时压力波动数据，通过频率检测单元采集所述喷头的墨滴喷射频率均匀性数据，将所述瞬时压力波动数据与所述墨滴喷射频率均匀性数据进行统计特征提取生成喷射稳定性参数；

41、将所述喷射稳定性参数与当前使用的再生墨水的质量等级标识进行关联分析，计算所述喷射稳定性参数与所述质量等级标识之间的相关性偏离度，当所述相关性偏离度超出预设容许阈值时识别预设质量准则中需要修正的评估维度；

42、针对所述需要修正的评估维度调整所述预设质量准则中的权重系数与判定边界，将调整后的权重系数与判定边界更新至质量评估模块，利用反馈数据对所述预设质量准则的进行自适应修正。

43、本发明实施例的第二方面，提供吸墨盒与喷墨打印协同控制系统，包括：

44、残墨导流单元，用于在喷头执行清洗操作或校准操作时，通过负压驱动装置将所述喷头排出的残余墨水导流至残墨收集容器，同时记录所述残余墨水的来源信息与排出时刻；

45、再生分离单元，用于对所述残墨收集容器中的残余墨水进行多级物理分离处理，去除固体颗粒杂质与气体成分，得到经分离处理的再生墨水，并将所述再生墨水输送至吸墨盒的独立储存区域；

46、质量检测单元，用于通过光学检测单元对所述再生墨水的色度特征与浓度特征进行非接触式测量，依据测量结果与预设质量准则生成质量等级标识，并将所述质量等级标识与所述再生墨水的储存位置进行绑定；

47、供墨策略单元，用于根据当前打印任务的质量需求等级与所述吸墨盒中主墨水的剩余量，查询所述质量等级标识，确定所述再生墨水的可用场景与混合比例，生成供墨分配策略；

48、供墨控制单元，用于依据所述供墨分配策略控制所述吸墨盒的多路供墨阀门，将所述主墨水与所述再生墨水按照所述混合比例输出至所述喷头，并采集所述喷头的喷射稳定性参数作为反馈数据，利用所述反馈数据对所述预设质量准则进行自适应修正。

49、本发明实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：

50、处理器；

51、用于存储处理器可执行指令的存储器；

52、其中，所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行前述所述的方法。

53、本发明实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现前述所述的方法。

54、残余墨水的来源信息与排出时刻被同步记录，便于追溯墨水损耗的原始工况与时间节点，为后续质量分析提供数据依据。多级物理分离处理有效去除了固体颗粒杂质与气体成分，极大降低了再生墨水中的污染风险，减少了全新墨水的采购量与废弃液体的处理成本。再生墨水被单独储存于独立区域，避免与主墨水交叉污染，保障了原有供墨系统的洁净度。

55、光学检测单元实现了对再生墨水色度与浓度的非接触式精准测量，依据预设质量准则生成的等级标识保障了再生墨水的品质可控性。该标识与储存位置绑定后，能够快速检索每份再生墨水的适用性，避免了因质量波动导致的打印缺陷风险。通过对再生墨水品质的量化评估，打印系统在复用废弃墨水时仍能维持输出色彩的准确性与图案的一致性。

56、根据当前打印任务的质量需求等级与主墨水剩余量动态查询再生墨水的质量标识，自动确定可用场景与混合比例，使再生墨水合理融入供墨流程。多路供墨阀门依据分配策略精确输出主墨水与再生墨水的混合液，既降低了打印材料消耗又保证了高精度打印品质。喷头喷射稳定性参数的采集与反馈机制驱动预设质量准则的自适应修正，使系统持续优化再生墨水的筛选阈值与混合算法，增强了长期运行中打印质量的鲁棒性与经济性。