DE102010060950B4 - Method for calibrating a printing device - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Kalibrieren einer Druckvorrichtung (10), mit den folgenden Schritten: a) Bereitstellen einer Testbilddatei (1) für einen Digitaldrucker (5) mit mehreren Druckköpfen (50, 51, 52, 53); b) Drucken eines Testbildes entsprechend der Testbilddatei (1) auf ein Werkstück (4) mit dem Digitaldrucker (5); c) Optische Erfassung der mit dem Testbild gedruckten Oberfläche des Werkstückes (4) mittels einer optischen Erfassungseinrichtung (6) und Speicherung der erfassten Daten als Testdruckbilddatei; und d) Vergleich der Daten der Testbilddatei (1) mit den Daten der Testdruckbilddatei und Erzeugen mindestens eines Korrekturfaktors zum Ausgleich der Abweichungen zwischen Testbilddatei und gedrucktem Testbild, wobei für jede einzelne Düse ein Korrekturfaktor bestimmt wird, und diejenigen Düsen korrigiert werden, bei denen bei dem erfasstem gedruckten Testbild Abweichungen zur Testbilddatei vorhanden sind, e) wobei eine Produktionsbilddatei (2) bereitgestellt wird, die abhängig von dem Vergleich zwischen Testbilddatei und Testdruckbilddatei zu einer digital modifizierten Produktionsbilddatei (2') bearbeitet wird und dann mindestens ein Werkstück auf Basis der modifizierten Produktionsbilddatei mit dem Digitaldrucker (5) bedruckt wird, f) und für den Ausgleich der Abweichungen zwischen Testbilddatei und gedrucktem Testbild die Tröpfchengröße an einzelnen Düsen eines Druckkopfes (50, 51, 52, 53) verändert wird.A method of calibrating a printing device (10), comprising the steps of: a) providing a test image file (1) for a digital printer (5) having a plurality of printheads (50, 51, 52, 53); b) printing a test image corresponding to the test image file (1) on a workpiece (4) with the digital printer (5); c) optical detection of the printed with the test pattern surface of the workpiece (4) by means of an optical detection device (6) and storage of the acquired data as a test print image file; and d) comparing the data of the test image file (1) with the data of the test print image file and generating at least one correction factor to compensate for the deviations between test image file and printed test image, determining a correction factor for each individual nozzle, and correcting those nozzles at e) wherein a production image file (2) is provided, which is processed depending on the comparison between test image file and test print image file to a digitally modified production image file (2 ') and then at least one workpiece based on the modified F) and the droplet size at individual nozzles of a printhead (50, 51, 52, 53) is changed to compensate for the deviations between test image file and printed test image.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalibrieren einer Druckvorrichtung.The present invention relates to a method for calibrating a printing device.

Die DE 10 2008 023 546 A1 offenbart ein Verfahren zum Kalibrieren eines Tintenstrahldruckers, bei dem ein Kalibrierdruckbild über ein Densitometer vermessen wird. Aufgrund der ermittelten Daten werden die Steuersignale des Druckers adaptiert, damit diese an die jeweilige Tagesform des Druckers angepasst werden können.The DE 10 2008 023 546 A1 discloses a method for calibrating an inkjet printer in which a calibration print image is measured via a densitometer. Based on the determined data, the control signals of the printer are adapted so that they can be adapted to the respective day shape of the printer.

Die US 2004/0021724 A1 offenbart ein Kalibrierverfahren für einen Drucker, bei dem Fehler an einzelnen Düsen erkannt werden, die dann durch Spülen gereinigt werden können.The US 2004/0021724 A1 discloses a calibration method for a printer in which errors are detected on individual nozzles, which can then be cleaned by rinsing.

In der US 2005/0259296 A1 wird ein Druckverfahren offenbart, bei dem einzelne defekte Druckdüsen erfasst werden. Dann werden die benachbarten Druckdüsen nach einem Korrekturverfahren angesteuert.In the US 2005/0259296 A1 discloses a printing method in which individual defective printing nozzles are detected. Then, the adjacent pressure nozzles are driven by a correction process.

Zudem offenbart die EP 1 764 996 A1 ein Verfahren zum Ausrichten einzelner Reihen von Druckköpfen, wobei ein optisches Kalibrierverfahren eingesetzt wird.In addition, the reveals EP 1 764 996 A1 a method of aligning individual rows of printheads using an optical calibration method.

Es gibt sogenannte Multipass-Digitaldrucker, bei denen sich das Substrat schrittweise voranbewegt und sich die Digitaldruckköpfe bei Stillstand des Substrates über das Substrat hinweg bewegen, dann wieder stillstehen, das Substrat sich weiterbewegt und sich die Köpfe wieder in Bewegung setzen. Bei diesem Verfahren wird üblicherweise jede Fläche des Substrates mehrfach, z. B. 4-fach oder 8-fach mit den Druckköpfen überdruckt, um einen möglichst gleichmäßigen Übergang und eine möglichst hohe optische Auflösung zu erzielen.There are so-called multi-pass digital printers, in which the substrate moves forward step by step and the digital printheads move across the substrate when the substrate is at a standstill, then stand still again, the substrate moves on and the heads start moving again. In this method, usually each surface of the substrate is repeatedly, z. B. 4-fold or 8-fold overprinted with the printheads to achieve the smoothest possible transition and the highest possible optical resolution.

Davon abzugrenzen ist das sogenannte Singlepass-Verfahren, bei dem die Druckköpfe stillstehen und sich das zu bedruckende Substrat mit gleichförmiger Geschwindigkeit unter den stillstehenden Druckköpfen hindurchbewegt. Falls bei einer solchen Anordnung die Druckköpfe über die volle Breite des Substrates angeordnet sind, kann hiermit eine um mehrere Faktoren höhere Druckgeschwindigkeit und auch damit eine höhere Kapazität als bei der Multipass-Drucktechnik erreicht werden. Allerdings hat die Singlepass-Drucktechnik einen Nachteil, insbesondere beim Druck von einfarbigen Flächen. Dies liegt darin, dass bei der Herstellung der verwendeten Druckköpfe gewisse Fertigungstoleranzen auftreten, die dazu führen, dass die gedruckte Tröpfchengröße innerhalb gewisser Toleranzen schwankt. Beim Multipass-Verfahren kann dies durch mehrfaches Überdrucken statistisch verwischt werden.To be distinguished from this is the so-called single-pass method, in which the print heads are stationary and the substrate to be printed moves through the stationary print heads at a uniform speed. If, in such an arrangement, the print heads are arranged over the full width of the substrate, this can be achieved by a factor of several higher printing speed and thus a higher capacity than in the multi-pass printing technique. However, the single-pass printing technique has a disadvantage, especially when printing monochrome surfaces. This is because in manufacturing the printheads used, there are some manufacturing tolerances that cause the printed droplet size to vary within certain tolerances. In the multipass method this can be blurred statistically by multiple overprinting.

Beim Drucken im Singlepass-Verfahren kann es dazu führen, dass unter bestimmten Umständen eine Streifigkeit in Druckrichtung optisch erkennbar wird, z. B. durch Farbintensitätsschwankungen, die durch unterschiedlichen Toleranzen der Tröpfchengrößen der feststehenden Druckköpfe hervorgerufen werden. Ferner können Toleranzen dadurch auftreten, dass die einzelnen Düsen an den Druckköpfen oder zwischen benachbarten Druckköpfen einen unterschiedlichen Abstand haben und dadurch kaum wahrnehmbare Streifen entstehen können.When printing in the single-pass method, it may lead to under certain circumstances, a streaking in the printing direction optically recognizable, for. B. by color intensity variations caused by different tolerances of the droplet sizes of the fixed printheads. Furthermore, tolerances can occur in that the individual nozzles on the printheads or between adjacent printheads have a different distance and thus barely perceptible stripes can arise.

Die EP 1 872 959 A1 offenbart eine Druckvorrichtung zum Bedrucken flacher Paneele, bei denen die Paneele im Single-Pass-Verfahren mit einem Tintenstrahldrucker bedruckt werden. Bei dieser Druckvorrichtung können die oben genannten Nachteile auftreten.The EP 1 872 959 A1 discloses a printing device for printing flat panels, in which the panels are printed in single-pass with an inkjet printer. In this printing device, the above-mentioned disadvantages may occur.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Kalibrieren einer Druckvorrichtung sowie eine Druckvorrichtung zu schaffen, die die oben genannten Nachteile vermeidet und ein Drucken von Bildern mit höherer Qualität ermöglicht, ohne die Kapazität bzw. Druckgeschwindigkeit zu verringern.It is therefore an object of the present invention to provide a method for calibrating a printing device and a printing device, which avoids the disadvantages mentioned above and enables printing of images of higher quality, without reducing the capacity or printing speed.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved by a method having the features of claim 1.

Folgende Definitionen werden in der Beschreibung dieser vorliegenden Erfindung verwendet:

Testbilddatei:
Elektronische, digital gespeicherte Datei, die ein festgelegtes Testbild oder Testmuster zeigt, welches dazu geeignet ist, Fehler oder Toleranzen eines Digitaldruckers optisch erkennbar zu machen.
Testbild:
Tatsächlich gedrucktes, physikalisch aus Farbpunkten auf der Oberfläche eines Werkstückes vorhandenes Bild, welches nach der elektronischen Vorlage der Testbilddatei mit dem Digitaldrucker gedruckt worden ist.
Druckbilddatei oder (synonym) Testdruckbilddatei:
Elektronische, digital gespeicherte Datei, welche durch optische Erfassung der tatsächlich physikalisch gedruckten Testbilddatei (Einscannen oder optisches Erfassen des Testbildes) entstanden ist und gespeichert worden ist.
Produktionsbilddatei:
Elektronische, digital gespeicherte Datei, die ein in der industriellen oder privaten Nutzung zu druckendes Bildmotiv, z. B. Holzdekor, Steinfliesenmuster, fotorealistisches Motiv oder ähnliches enthält.
Produktionsbild:
Tatsächlich physikalisch vorhandenes, aus Farbtröpfchen auf einem zu bedruckenden Substrat dargestelltes Bild, welches vom Digitaldrucker nach digitaler Vorlage der Produktionsbilddatei tatsächlich gedruckt worden ist.
Level:
Wird in der vorliegenden Druckschrift gleichgesetzt mit Tröpfchengröße verwendet. Bei digitalen Druckköpfen, die unterschiedliche Tröpfchengrößen (Graustufen) beherrschen, wird hier von Level 0 (kein Tröpfchen) bis über Level 1 (kleinste Tröpfchengröße) bis zum Level X (z. B. Level 8 oder Level 10) gesprochen, welches die größte Tröpfchengröße darstellt. In einer beispielhaften Ausführungsform könnte Level 1 eine Tröpfchengröße von 4 pl darstellen, während z. B. Level 8 eine Tröpfchengröße von 50 pl darstellen könnte.
The following definitions are used in the description of this present invention:
Test image file:
Electronic, digitally stored file that shows a fixed test pattern or test pattern that is capable of visually detecting errors or tolerances of a digital printer.
Test Pattern:
Actually printed image physically consisting of color dots on the surface of a workpiece which has been printed after the electronic presentation of the test image file with the digital printer.
Print image file or (synonym) test print image file:
Electronic, digitally stored file, which by optical capture of actually physically printed test image file (scanning or optical capture of the test image) has arisen and has been stored.
Production image file:
Electronic, digitally stored file containing an image motif to be printed in industrial or private use, eg. B. wood decor, stone tile pattern, photorealistic motif or the like contains.
Production picture:
Actually physically present image, represented by ink droplets on a substrate to be printed, which has actually been printed by the digital printer after digital production of the production image file.
Level:
Is used in the present document equated with droplet size. For digital printheads that handle different droplet sizes (grayscale), we are talking about level 0 (no droplet) to level 1 (smallest droplet size) to level X (eg level 8 or level 10), which is the largest droplet size represents. In an exemplary embodiment, Level 1 could represent a droplet size of 4 pl while z. For example, level 8 could represent a droplet size of 50 pl.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst eine Testbilddatei für einen Digitaldrucker mit mehreren Druckköpfen bereitgestellt, damit diese Testbilddatei mit dem Digitaldrucker auf ein Werkstück gedruckt wird. Anschließend erfolgt eine optische Erfassung der mit dem Testbild bedruckten Oberfläche des Werkstückes mittels einer optischen Erfassungseinrichtung, beispielsweise einer hochauflösenden Kamera, Vollformatkamera oder Zeilenkamera, damit die Daten des erfassten Druckbildes gespeichert werden können. Dann werden die Daten der Testbilddatei mit den Daten des erfassten Druckbildes (Druckbilddatei) verglichen, um einen Korrekturfaktor zum Ausgleich der Abweichungen zwischen Testbilddatei und Druckbilddatei zu erzeugen. Mittels der optischen Erfassungseinheit wird somit geprüft, ob das Testbild auf dem Werkstück vollständig entsprechend der Testbilddatei gedruckt wurde, oder ob Stellen mit Farbabweichungen vorhanden sind. Solche Farbabweichungen können im kleinsten Fall einzelne Düsen betreffen, wobei dann eine entsprechende Korrektur vorgenommen werden kann, damit die Abweichung beim Drucken zukünftiger Produktionsbilder verringert oder vermieden wird.In the method according to the invention, firstly a test image file is provided for a digital printer having a plurality of print heads, so that this test image file is printed on a workpiece with the digital printer. Subsequently, an optical detection of the printed with the test pattern surface of the workpiece by means of an optical detection device, such as a high-resolution camera, full-frame camera or line scan camera, so that the data of the captured print image can be stored. Then, the data of the test image file is compared with the data of the acquired print image (print image file) to generate a correction factor for compensating the deviations between the test image file and the print image file. By means of the optical detection unit is thus checked whether the test image was printed on the workpiece completely according to the test image file, or if spots with color deviations are present. Such color deviations may in the smallest case relate to individual nozzles, and then a corresponding correction can be made so that the deviation in the printing of future production images is reduced or avoided.

Vorzugsweise werden die Schritte zur Kalibrierung der Druckvorrichtung mehrfach wiederholt, bis die Testbilddatei mit den Daten des erfassten Testbildes (Druckbilddatei oder Testdruckbilddatei) nahezu vollständig übereinstimmt. Dadurch kann auch iterativ ein Korrekturfaktor für die Druckvorrichtung ermittelt werden.Preferably, the steps for calibrating the printing device are repeated several times until the test image file almost completely coincides with the data of the acquired test image (print image file or test print image file). As a result, a correction factor for the printing device can also be determined iteratively.

Dabei wird nach dem Vergleich der Daten der Testbilddatei mit den Daten des gedruckten und erfassten Testbildes eine modifizierte Ansteuerung der einzelnen Düsen durchgeführt. Dadurch kann für den Ausgleich der Abweichung zwischen Testbilddatei und Testdruckbilddatei die Tröpfchengröße an einzelnen Düsen eines Druckkopfes verändert werden, wobei die diejenigen Düsen korrigiert werden, bei denen bei dem erfassten gedruckten Testbild Abweichungen zur Testbilddatei vorhanden sind. Dabei können sowohl einzelne Düsen mit einem Korrekturfaktor belegt werden, als auch Bereiche mit einer Vielzahl von Düsen.In this case, a modified control of the individual nozzles is performed after comparing the data of the test image file with the data of the printed and recorded test image. Thereby, to compensate for the deviation between the test image file and the test print image file, the droplet size at individual nozzles of a print head can be changed, correcting those nozzles for which deviations from the test image file are present in the detected printed test image. In this case, both individual nozzles can be assigned a correction factor, as well as areas with a plurality of nozzles.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine Produktionsbilddatei bereitgestellt, die abhängig von dem erfolgten Vergleich zwischen Testbilddatei und Testdruckbilddatei zu einer modifizierten Produktionsbilddatei verarbeitet wird und dann mindestens ein Werkstück auf Basis der modifizierten Produktionsbilddatei mit dem Digitaldrucker bedruckt wird.According to a further embodiment of the invention, a production image file is provided, which is processed depending on the successful comparison between test image file and test print image file to a modified production image file and then at least one workpiece is printed on the basis of the modified production image file with the digital printer.

Durch das Verfahren zum Kalibrieren der Druckvorrichtung kann zunächst die Druckvorrichtung auf Druckabweichungen untersucht werden, die dann über mindestens einen Korrekturfaktor verringert oder ausgeglichen werden. Dann kann die eigentliche Bedruckung mit Produktionsbildern beginnen, wobei die berechneten Korrekturfaktoren für die Produktionsbilddatei herangezogen werden. Das Produktionsbild wird dabei vorzugsweise im Single-Pass-Verfahren bedruckt, also mit hoher Druckgeschwindigkeit und großen Flächen.By the method for calibrating the printing device, the printing device can first be examined for pressure deviations, which are then reduced or compensated for by means of at least one correction factor. Then the actual printing can begin with production images, using the calculated correction factors for the production image file. The production image is preferably in the single Pass-printed, so with high printing speed and large areas.

Das Testbild wird vorzugweise auf eine helle, insbesondere weiße, Oberfläche gedruckt und mittels der optischen Erfassungseinrichtung werden Helligkeitsunterschiede des Druckbildes erfasst. Abhängig von den Helligkeitsunterschieden kann das Volumen der Drucktinte in einem helleren Bereich dann erhöht werden.The test image is preferably printed on a light, in particular white, surface and by means of the optical detection device brightness differences of the printed image are detected. Depending on the brightness differences, the volume of the printing ink in a lighter area can then be increased.

Die Anpassung der Druckvorrichtung kann zumindest für einen Teil der Düsen eines Druckkopfes vorgenommen werden, vorzugsweise für jede Düse.The adaptation of the printing device can be carried out at least for a part of the nozzles of a print head, preferably for each nozzle.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn bei dem Verfahren die Veränderung der Produktionsbilddatei dergestalt durchgeführt wird, dass die Tröpfchengröße je Bildpunkt durch eine überlagerte Abweichung der Tröpfchengröße nach einer vorgegebenen Maske korrigiert wird, also eine Maskierung stattfindet. Durch Überlagerung einer weiteren Bilddatei (Maske) werden Fehler verwischt, und sind somit für das menschliche Auge weniger leicht erkennbar. Diese Ausgestaltung ist unabhängig von der Ermittlung von Korrekturfaktoren für den Digitaldrucker.According to a further embodiment of the invention, it is advantageous if in the method the change of the production image file is carried out in such a way that the droplet size per pixel is corrected by a superimposed deviation of the droplet size according to a predetermined mask, thus a masking takes place. By overlaying another image file (mask) errors are blurred, making them less visible to the human eye. This embodiment is independent of the determination of correction factors for the digital printer.

Die Druckvorrichtung umfasst einen Digitaldrucker, sowie eine optische Erfassungseinheit, mittels der ein Druckbild des Digitaldruckers erfasst und als Druckbilddatei speicherbar ist. Ferner ist eine Vergleichseinheit vorgesehen, mittels der eine Testbilddatei mit der Druckbilddatei verglichen werden kann, so dass abhängig von der Vergleichseinheit die Druckvorrichtung steuerbar ist, um einen Ausgleich zwischen den Abweichungen zwischen der Testbilddatei und der Druckbilddatei vorzunehmen. Die Steuerung der Druckvorrichtung kann dabei unabhängig von einer Produktionsbilddatei erfolgen: Für jede einzelne Düse wird ein Korrekturfaktor bestimmt, um dann unabhängig von den verwendeten Produktionsbilddateien eine Korrektur vornehmen zu können.The printing device comprises a digital printer, as well as an optical detection unit, by means of which a printed image of the digital printer is detected and can be stored as a print image file. Furthermore, a comparison unit is provided, by means of which a test image file can be compared with the print image file, so that depending on the comparison unit, the printing device is controllable to make a balance between the deviations between the test image file and the print image file. The control of the printing device can take place independently of a production image file: For each individual nozzle, a correction factor is determined in order to then be able to make a correction independently of the production image files used.

Es ist alternativ auch möglich, die Vergleichseinheit heranzuziehen, um die Produktionsbilddatei digital zu verändern, um dann die modifizierte Produktionsbilddatei zu drucken. In diesem Fall findet also keine Kalibrierung des Digitaldruckers statt, sondern es werden diejenigen Fehler des nicht kalibrierten Digitaldruckers, die durch oben genannte Vergleichseinheit ermittelt worden sind, verwendet, um die Produktionsbilddatei digital mit „negativen Fehlern” so zu modifizieren, dass im Ergebnis nach dem Druck der Produktionsbilddatei auf dem nicht kalibrierten Digitaldrucker die Fehler ausgeglichen sind und nicht mehr optisch erscheinen.Alternatively, it is also possible to use the comparison unit to digitally change the production image file in order then to print the modified production image file. In this case, therefore, no calibration of the digital printer takes place, but those errors of the uncalibrated digital printer, which have been determined by the above-mentioned comparison unit, used to digitally modify the production image file with "negative errors" so that, as a result Print the production image file on the non-calibrated digital printer, the errors are balanced and no longer appear visually.

Die optische Erfassungseinheit weist vorzugsweise eine mindestens doppelt, insbesondere mindestens dreifach so hohe Auflösung wie der Digitaldrucker auf. Die Auflösung kann um den Faktor 3 bis 10 größer sein als die Auflösung des Digitaldruckers. Als optische Erfassungseinheit werden hochauflösende Kameras, Vollformatkameras, Zeilenkameras oder auch Scanner eingesetzt. Dabei ist die optische Erfassungseinheit vorzugsweise feststehend angeordnet, während das bedruckte Medium im Durchlauf erfasst wird, so dass ein schnelles Bedrucken und Kalibrieren erfolgen kann.The optical detection unit preferably has at least twice, in particular at least three times as high resolution as the digital printer. The resolution can be greater by a factor of 3 to 10 than the resolution of the digital printer. As an optical detection unit high-resolution cameras, full-format cameras, line scan cameras or scanners are used. In this case, the optical detection unit is preferably arranged fixed, while the printed medium is detected in the pass, so that a fast printing and calibration can be done.

In der optischen Erfassungseinrichtung wird vorzugsweise eine Farbdichtemessung durchgeführt, die eine statistisch ermittelte Durchschnittsgröße der einzelnen Tröpfchengröße aus der digitalen Druckvorrichtung errechnet sowie eine jeweilige Abweichung jedes einzelnen gedruckten Tröpfchens von dieser errechneten Durchschnittsgröße (Farbdichte). Anschließend wird für jede Düse eines jeden einzelnen verwendeten Druckkopfes in der digitalen Druckvorrichtung ein Korrekturfaktor errechnet, der sich aus der Messung der gedruckten Ergebnisse des Testbildes ermitteln lässt. Dieser Korrekturfaktor muss für jede Düse und für jede vorhandene Tröpfchengröße (Graustufen) der verwendeten Druckköpfe errechnet werden. Dabei kann eine Korrektur sowohl bei binären Druckköpfen erfolgen, bei denen nur einzelne Tröpfchen mit einer vorbestimmten Tröpfchengröße erzeugt werden können als auch bei Graustufen-Druckköpfen mit mehreren Tröpfchengrößen, z. B. 8 Graustufen.In the optical detector, a color density measurement is preferably carried out which calculates a statistically determined average size of the individual droplet size from the digital printing device and a respective deviation of each individual printed droplet from this calculated average size (color density). Subsequently, a correction factor is calculated for each nozzle of each individual printhead used in the digital printing device, which can be determined from the measurement of the printed results of the test image. This correction factor must be calculated for each nozzle and for each droplet size (grayscale) of the printheads used. In this case, a correction can be made both in binary printheads, in which only individual droplets can be produced with a predetermined droplet size as well as in grayscale printheads with multiple droplet sizes, z. B. 8 shades of gray.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind mehrere Druckköpfe mit unterschiedlichen Farben vorgesehen, wobei das Testbild für jede Farbe einen Streifen aufweist, der sich über die gesamte Breite des Testbildes erstreckt. Dabei können für die einzelnen Farben auch unterschiedliche Graustufen in dem Testbild vorhanden sein. Alternativ ist es möglich, für jede Farbe ein einzelnes Testbild zu drucken.According to one embodiment of the invention, a plurality of print heads are provided with different colors, wherein the test pattern for each color has a strip which extends over the entire width of the test image. Different gray levels can be present in the test image for the individual colors. Alternatively, it is possible to print a single test image for each color.

Vorzugweise weist die Druckvorrichtung für jede verwendete Farbe mehrere Druckköpfe auf, die senkrecht zur Bewegungsrichtung des zu bedruckenden Werkstückes versetzt angeordnet sind. Dadurch lässt sich eine Druckvorrichtung mit beliebiger Breite herstellen, insbesondere auch mit großen Breiten zwischen 0,5 m und 3 m. Diese breiten Druckvorrichtungen können dann auf effiziente Weise im Single-Pass-Verfahren mit hoher Qualität drucken.Preferably, the printing device for each color used on multiple printheads, which are arranged offset perpendicular to the direction of movement of the workpiece to be printed. This makes it possible to produce a printing device of any width, especially with large widths between 0.5 m and 3 m. These wide printing devices can then efficiently print in single-pass, high quality printing.

Mit der erfindungsgemäßen Druckvorrichtung werden insbesondere Werkstücke für den Möbelbereich, Wand- oder Bodenbeläge oder andere Substrate bedruckt. Insbesondere können Rollen- und Bahnware aus Papier, Kunststofffolien, Metallfolien, aber auch plattenförmige oder dreidimensionale Werkstücke bedruckt werden, wie unbeschichtete oder beschichtete Holzwerkstoffplatten, Spanplatten, MDF-Platten, HDF-Platten, Glasplatten, Metallplatten, Kunststoffplatten oder dreidimensionale Gebilde aus Kunststoff.With the printing device according to the invention in particular workpieces for the furniture sector, wall or floor coverings or other substrates are printed. In particular, rolls and webs of paper, plastic films, metal foils, but also plate-shaped or three-dimensional workpieces can be printed, such as uncoated or coated wood-based panels, chipboard, MDF panels, HDF panels, glass panels, metal panels, plastic panels or three-dimensional plastic structures.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to several embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Druckvorrichtung; 1 a schematic view of a printing device according to the invention;

2 eine Ansicht der Druckköpfe der Druckvorrichtung der 1; 2 a view of the printing heads of the printing device of 1 ;

3A bis 3C mehrere schematische Detailansichten zur Verdeutlichung der Korrektur eines Druckbildes; 3A to 3C several schematic detail views to illustrate the correction of a printed image;

4A und 4B zwei Fotografien eines Druckbildes ohne Korrektur; 4A and 4B two photographs of a printed image without correction;

5A und 5B zwei Ansichten der Druckbilder der 4A und 4B mit Korrektur, und 5A and 5B two views of the printed images of the 4A and 4B with correction, and

6A und 6B zwei Ansichten von Bildern zur Maskierung eines Druckbildes. 6A and 6B two views of images for masking a printed image.

In 1 ist eine Druckvorrichtung 10 gezeigt, die eine Steuereinheit 3, beispielsweise einen Rechner, umfasst, die einen Digitaldrucker 5 steuert. Der Digitaldrucker 5 ist feststehend angeordnet und umfasst Druckköpfe oder Druckkopfreihen 50, 51, 52 und 53, die unterschiedliche Farben drucken, beispielsweise Cyan, Magenta, Yellow und Schwarz. In den Digitaldrucker 5 werden über eine Fördereinrichtung Werkstücke 4, beispielsweise Holzwerkstoffplatten, gefördert, die dann in dem Digitaldrucker 5 bedruckt werden. Hinter dem Digitaldrucker 5 ist eine Erfassungseinheit 6 zur Erfassung des gedruckten Bildes vorgesehen, beispielsweise eine Kamera oder ein Scanner.In 1 is a printing device 10 shown a control unit 3 For example, a calculator that includes a digital printer 5 controls. The digital printer 5 is fixed and includes printheads or printhead rows 50 . 51 . 52 and 53 that print different colors, such as cyan, magenta, yellow, and black. In the digital printer 5 be about a conveyor workpieces 4 , For example, wood-based panels, which are then in the digital printer 5 be printed. Behind the digital printer 5 is a registration unit 6 intended to capture the printed image, such as a camera or a scanner.

In der Steuereinheit 3 ist eine Testbilddatei 1 abgespeichert, die für eine Kalibrierung der Druckvorrichtung 10 über den Digitaldrucker 5 auf das Werkstück 4 gedruckt wird. Nach dem Bedrucken des Werkstückes 4 wird dieses an der optischen Erfassungseinrichtung 6 vorbeigefördert, wobei die optische Erfassungseinrichtung 6 mit deutlich höherer Auflösung das Testbild erfasst und die Daten als Testdruckbilddatei in der Steuereinheit 3 speichert. Die Daten der Testbilddatei 1 sind schematisch neben den Daten der Produktionsbilddatei 2 dargestellt.In the control unit 3 is a test image file 1 stored for a calibration of the printing device 10 via the digital printer 5 on the workpiece 4 is printed. After printing on the workpiece 4 this is at the optical detection device 6 conveyed past, wherein the optical detection device 6 recorded the test image with much higher resolution and the data as a test print image file in the control unit 3 stores. The data of the test image file 1 are schematic next to the data of the production image file 2 shown.

Die Steuereinheit 3 führt nun einen Vergleich zwischen den Daten der Testbilddatei 1 und den Daten der Testdruckbilddatei durch. Werden Farbabweichungen festgestellt, beispielsweise weil einzelne Bildpunkte zu weit voneinander beabstandet sind (helle Streifen) oder ineinander schwimmen (zu geringer Abstand der Bildpunkte), oder Tröpfchengrößen abweichen (Farbintensität), kann über die Steuereinheit 3 ein Korrekturfaktor berechnet werden, wahlweise für einen bestimmten Bereich des Druckbildes oder sogar für einzelne Düsen der Druckköpfe 50, 51, 52 und 53.The control unit 3 now performs a comparison between the data of the test image file 1 and the data of the test print image file. If color deviations are detected, for example because individual pixels are spaced too far apart (bright stripes) or into each other (too small spacing of the pixels), or if droplet sizes deviate (color intensity), the control unit can 3 a correction factor may be calculated, optionally for a particular area of the print image or even for individual nozzles of the printheads 50 . 51 . 52 and 53 ,

Die Steuereinheit 3 kann nun unter Berücksichtigung des Korrekturfaktors den Digitaldrucker 5 steuern, um ein Produktionsbild mit besserer Qualität auf ein Werkstück 4 zu drucken.The control unit 3 can now take into account the correction factor of the digital printer 5 Control a production image with better quality on a workpiece 4 to print.

Alternativ ist es auch möglich, durch die Berechnung des Korrekturfaktors eine modifizierte Produktionsbilddatei 2 zu erzeugen, die an einzelnen Bildpunkten gegenüber der ursprünglichen Produktionsbilddatei 2 verändert ist. Beispielsweise können an hellen Stellen die Farbintensität erhöht werden, was zu einem größeren Tröpfchenvolumen an dieser Stelle führt. Abhängig von der Größe der festgestellten Abweichung der Farbintensität zwischen der Testbilddatei (1) und der vom gedruckten Testbild über die optische Erfassungseinrichtung aufgenommenen Testdruckbilddatei kann das Tröpfchenvolumen, d. h. die jeweilige Graustufe, an dieser Stelle nicht vollständig von einem Level zum nächsthöheren Level erhöht werden, sondern nur statistisch verteilt, z. B. jeder dritte oder jeder fünfte oder jeder zehnte Tropfen, um eine Graustufe, d. h. ein Level erhöht werden. Bei der Betrachtung des später erfolgten Druckes sind die einzelnen Tröpfchen mit erhöhtem Level nicht zu erkennen, wohl aber der dadurch entstehende Eindruck einer höheren Farbintensität, der den vorher vorhandenen Fehler an dieser Stelle korrigiert. In diesem Falle der Korrektur durch eine Modifikation der Produktionsbilddatei wird gerade keine Kalibrierung des Digitaldruckers vorgenommen, sondern ausschließlich die Produktionsbilddatei in der genannten Art und Weise digital modifiziert bzw. auf den Digitaldrucker abgestimmt, so dass die entstehenden Modifikationen in der Produktionsbilddatei (2') sich gerade mit den gemessenen Fehlern des Digitaldruckers (5) aufheben und so eine deutlich bessere Qualität der dann gedruckten Produktionsbilddatei (2') entsteht.Alternatively, it is also possible by the calculation of the correction factor, a modified production image file 2 to generate at individual pixels over the original production image file 2 is changed. For example, in bright spots, the color intensity can be increased, resulting in a larger droplet volume at that location. Depending on the size of the detected color intensity deviation between the test image file ( 1 ) and the test print image file recorded by the printed test image via the optical detection device, the droplet volume, ie the respective gray level, at this point can not be increased completely from one level to the next higher level, but only distributed statistically, e.g. B. every third or every fifth or every tenth drops to a gray level, ie a level can be increased. When looking at the later pressure, the individual droplets with elevated levels are not visible, but the resulting impression of a higher color intensity, which corrects the previously existing error at this point. In this case, the correction by a modification of the production image file is currently no calibration of the digital printer made, but only the production image file in the aforementioned manner digitally modified or tuned to the digital printer, so that the resulting modifications in the production image file ( 2 ' ) are currently dealing with the measured errors of the digital printer ( 5 ) and so a much better quality of the then printed production image file ( 2 ' ) arises.

Diese Schritte können mehrfach wiederholt werden, um den Digitaldrucker 5 optimal zu kalibrieren. Dann kann eine entsprechende Umrechnung eines Produktionsbildes mit den gleichen Korrekturfaktoren erfolgen, wie sie für das modifizierte Testbild 2 erfolgt sind.These steps can be repeated several times to the digital printer 5 optimally calibrated. Then a corresponding conversion of a production image can be carried out with the same correction factors as for the modified test image 2 have occurred.

In 2 sind die Druckköpfe 50, 51, 52 und 53 des Digitaldruckers 5 gezeigt. Eine Vielzahl von Druckköpfen 50 sind in einem ersten Balken angeordnet, wobei die einzelnen Druckköpfe 50 jeweils senkrecht zur Druckrichtung versetzt angeordnet sind, so dass in dem gezeigten Beispiel zwölf Druckköpfe nebeneinander vorgesehen sind, um ein Werkstück entsprechender Breite bedrucken zu können. Gleiches gilt auch für die Druckköpfe 51, 52 und 53.In 2 are the printheads 50 . 51 . 52 and 53 of the digital printer 5 shown. A variety of printheads 50 are arranged in a first bar, with the individual print heads 50 are each arranged offset perpendicular to the printing direction, so that in the example shown twelve print heads are provided side by side to print a workpiece corresponding width can. The same applies to the printheads 51 . 52 and 53 ,

In 3A ist ein vergrößerter Ausschnitt eines Druckbildes gezeigt, das nicht korrigiert wurde. In den Spalten 1 bis 5 sind Tröpfchen von den Düsen 1 bis 5 gezeichnet, die einzelne Bildpunkte drucken, wobei der Pfeil die Druckrichtung vorgibt. In der Spalte 2, also die Tröpfchen, die aus der Düse 2 kommen, sind die Tröpfchen im Verhältnis zu den Düsen 1 und 3–5 zu klein geraten, weil das Tröpfchenvolumen zu gering ist, z. B. durch Fertigungstoleranzen bei der Herstellung des Druckkopfes Um dies zu korrigieren, kann nun nach Erfassung durch die optische Erfassungseinheit 6 ein Korrekturfaktor für die Düse 2 berechnet werden, damit die Düse 2 statistisch ein um 0,01% bis 15%, vorzugsweise 0,02% bis 2% größeres Tröpfchenvolumen abgibt. Da ein so geringer prozentualer Größenunterschied nicht elektronisch steuerbar ist (weil der Abstand zum nächsten Level z. B. immer größer als 15% ist), muß dieser durch eine statistische Erhöhung von einer Tröpfchengröße auf die nächsthöhere Tröpfchengröße, allerdings bei nur jedem Xten Tröpfchen, dargestellt werden. Im Beispiel der 3B ist z. B. der dritte und siebte Tropfen der Düsenreihe 2 um jeweils eine Tröpfchengröße (ein Level) größer gemacht worden.In 3A is shown an enlarged section of a printed image that has not been corrected. In columns 1 to 5, droplets are drawn from the nozzles 1 to 5, which print individual pixels, wherein the arrow specifies the printing direction. In the column 2, so the droplets coming from the nozzle 2, the droplets are too small in relation to the nozzles 1 and 3-5, because the droplet volume is too small, z. B. by manufacturing tolerances in the production of the print head To correct this, can now after detection by the optical detection unit 6 a correction factor for the nozzle 2 may be calculated so that the nozzle 2 statistically emits a droplet volume larger by 0.01% to 15%, preferably 0.02% to 2%. Since such a small percentage difference in size is not electronically controllable (because the distance to the next level is always greater than 15%, for example), this must be achieved by a statistical increase from one droplet size to the next higher droplet size, but with only every Xth droplet. being represented. In the example of 3B is z. For example, the third and seventh drops of nozzle row 2 have been made larger by one droplet size (one level).

Das Volumen der Drucktröpfchen kann in einem Bereich zwischen 2 pl und 100 pl, vorzugsweise 5 pl und 50 pl, variiert werden. Dabei können beispielsweise zehn Graustufen eingestellt werden, wenn in Schritten von 5 pl die Tröpfchen von 5 pl bis 50 pl ansteigen.The volume of the pressure droplets can be varied in a range between 2 pl and 100 pl, preferably 5 pl and 50 pl. In this case, for example, ten gray levels can be set if the droplets increase in steps of 5 pl from 5 pl to 50 pl.

In 3C ist schematisch ein System mit fünf Graustufen dargestellt, bei denen die Tröpfchengröße in vorbestimmten Stufen ansteigt.In 3C schematically illustrates a system with five gray levels, in which the droplet size increases in predetermined levels.

In 4A ist ein Foto eines Druckbildes gezeigt, bei dem eine Holzmaserung dargestellt ist. Wie an der aufgehellten Linie 20 erkennbar ist, besitzt das Druckbild den Nachteil, dass ein Streifen für das Auge erkennbar ist, weil einzelne Düsen einen zu großen Abstand besitzen, zu kleine Tröpfchen gedruckt werden oder aufgrund anderer Fehler. Bei dem in 4b gezeigten Foto ist sogar ein weißer Fleck 21 erkennbar, der in der Holzmaserung eingebracht ist.In 4A is a photo of a printed image shown in which a wood grain is shown. As with the brightened line 20 can be seen, the print image has the disadvantage that a strip is visible to the eye, because individual nozzles have too large a distance, too small droplets are printed or due to other errors. At the in 4b shown photo is even a white spot 21 recognizable, which is introduced in the wood grain.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu Kalibrieren einer Druckvorrichtung wurden anschließend die Druckbilder der 4A und 4b erneut mit demselben Digitaldrucker gedruckt. Wie in 5A erkennbar ist, sind die aufgehellten Streifen im Bereich 22 nun kaum noch erkennbar, so dass das Druckbild eine deutlich bessere Qualität besitzt. Auch bei 5B wurde der aufgehellten Punkt 21 überdruckt und ist in dem Bereich 23 nicht mehr erkennbar.After the method according to the invention for calibrating a printing device, the printed images of the 4A and 4b printed again with the same digital printer. As in 5A It can be seen that the brightened stripes are in the range 22 now barely recognizable, so that the print image has a much better quality. Also at 5B became the brightened point 21 overprinted and is in the field 23 no longer recognizable.

In 6A und 6B sind Muster für eine mögliche Maskierung eines Druckbildes gezeigt. In 6A ist eine unregelmäßige Wurm- oder Lederstruktur und in 6B eine Mauer dargestellt. Als eine mögliche digitale Korrektur können zusätzlich Bilddateien, wie sie beispielsweise in 6A und 6B gezeigt sind, bei einem Druckbild überlagert werden. Hierbei wird eine statistische Korrektur durchgeführt, die unabhängig von den tatsächlich gemessenen Toleranzen der digitalen Druckvorrichtung ist. Die Maskierung wird in einem kleinen Bereich von beispielsweise 0,5 bis 20 mm, insbesondere 1 bis 5 mm, nach dem Zufallsprinzip statistisch variiert. Dabei liegen die Maximalwerte der statistischen Variation im Bereich zwischen 0 bis 10%, insbesondere 0 bis 1%, der vorhandenen Farbintensität. Durch Einbringen einer solchen überlagerten Maskierung in ein Druckbild wird das gedruckte Bild weniger gleichförmig und somit ansprechender.In 6A and 6B are shown patterns for a possible masking of a printed image. In 6A is an irregular worm or leather structure and in 6B a wall shown. As a possible digital correction, additional image files, such as those in 6A and 6B are shown superimposed on a printed image. Here, a statistical correction is performed which is independent of the actually measured tolerances of the digital printing device. The masking is statistically varied in a small range of, for example, 0.5 to 20 mm, especially 1 to 5 mm randomly. The maximum values of the statistical variation are in the range between 0 to 10%, in particular 0 to 1%, of the color intensity present. By introducing such superimposed masking into a printed image, the printed image becomes less uniform and thus more appealing.

Claims (8)

Verfahren zum Kalibrieren einer Druckvorrichtung (10), mit den folgenden Schritten: a) Bereitstellen einer Testbilddatei (1) für einen Digitaldrucker (5) mit mehreren Druckköpfen (50, 51, 52, 53); b) Drucken eines Testbildes entsprechend der Testbilddatei (1) auf ein Werkstück (4) mit dem Digitaldrucker (5); c) Optische Erfassung der mit dem Testbild gedruckten Oberfläche des Werkstückes (4) mittels einer optischen Erfassungseinrichtung (6) und Speicherung der erfassten Daten als Testdruckbilddatei; und d) Vergleich der Daten der Testbilddatei (1) mit den Daten der Testdruckbilddatei und Erzeugen mindestens eines Korrekturfaktors zum Ausgleich der Abweichungen zwischen Testbilddatei und gedrucktem Testbild, wobei für jede einzelne Düse ein Korrekturfaktor bestimmt wird, und diejenigen Düsen korrigiert werden, bei denen bei dem erfasstem gedruckten Testbild Abweichungen zur Testbilddatei vorhanden sind, e) wobei eine Produktionsbilddatei (2) bereitgestellt wird, die abhängig von dem Vergleich zwischen Testbilddatei und Testdruckbilddatei zu einer digital modifizierten Produktionsbilddatei (2') bearbeitet wird und dann mindestens ein Werkstück auf Basis der modifizierten Produktionsbilddatei mit dem Digitaldrucker (5) bedruckt wird, f) und für den Ausgleich der Abweichungen zwischen Testbilddatei und gedrucktem Testbild die Tröpfchengröße an einzelnen Düsen eines Druckkopfes (50, 51, 52, 53) verändert wird.Method for calibrating a printing device ( 10 ), with the following steps: a) providing a test image file ( 1 ) for a digital printer ( 5 ) with several print heads ( 50 . 51 . 52 . 53 ); b) printing a test image according to the test image file ( 1 ) on a workpiece ( 4 ) with the digital printer ( 5 ); c) Optical detection of the surface of the workpiece printed with the test image ( 4 ) by means of an optical detection device ( 6 ) and storing the acquired data as a test print image file; and d) comparison of the data of the test image file ( 1 ) with the data of the test print image file and generating at least one correction factor to compensate for the deviations between the test image file and the printed test image, wherein a correction factor is determined for each individual nozzle, and those nozzles are corrected where deviations from the test image file are present in the acquired printed test image, e) where a production image file ( 2 ) depending on the comparison between test image file and test print image file to a digitally modified production image file ( 2 ' ) and then at least one workpiece based on the modified production image file with the digital printer ( 5 f) and, to compensate for the deviations between the test image file and the printed test image, the droplet size at individual nozzles of a print head ( 50 . 51 . 52 . 53 ) is changed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte b) bis d) mehrfach wiederholt werden. A method according to claim 1, characterized in that the steps b) to d) are repeated several times. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Produktionsbild im Single-Pass-Verfahren gedruckt wird, bei dem die Druckköpfe stillstehen und sich das zu bedruckende Substrat mit gleichförmiger Geschwindigkeit unter den stillstehenden Druckköpfen hindurchbewegt.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the production image is printed in a single-pass process, wherein the printheads stand still and moves the substrate to be printed at a uniform speed under the stationary printheads. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine digital modifizierte Produktionsbilddatei (2') mit dem Digitaldrucker (5) gedruckt wird, wobei abgesehen von der Modifikation der Produktionsbilddatei (2') keine sonstige Korrektur an der digitalen Druckvorrichtung vorgenommen wurde.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a digitally modified production image file ( 2 ' ) with the digital printer ( 5 ) is printed, with the exception of the modification of the production image file ( 2 ' ) no other correction has been made to the digital printing device. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Testbild auf eine helle, vorzugsweise weiße, Oberfläche gedruckt wird und mittels der optischen Erfassungseinrichtung (6) Helligkeitsunterschiede des Druckbildes erfasst werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the test image is printed on a light, preferably white, surface and by means of the optical detection device ( 6 ) Brightness differences of the printed image are detected. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von den Helligkeitsunterschieden das Volumen an Drucktinte im helleren Bereich erhöht wird, sofern nach der Testbilddatei keine helleren Bereiche vorhanden sind.A method according to claim 5, characterized in that depending on the differences in brightness, the volume of printing ink is increased in the lighter area, if no lighter areas are present after the test image file. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung der Ausgabe an Drucktinte zumindest für einen Teil der Düsen eines Druckkopfes (50, 51, 52, 53) vorgenommen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the adaptation of the output to printing ink at least for a part of the nozzles of a printhead ( 50 . 51 . 52 . 53 ) is made. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung einer Produktionsbilddatei (2) mit Hilfe von ermittelten Korrekturwerten je Düse eines Druckkopfes (50, 51, 52, 53) durchgeführt wird, wobei die Tröpfchengröße jedes Bildpunktes durch eine statistische Abweichung der Tröpfchengrößen korrigiert wird, die unabhängig von den tatsächlich gemessenen Toleranzen der digitalen Druckvorrichtung ist, wobei die Maskierung in einem kleinen Bereich nach dem Zufallsprinzip statistisch variiert.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the modification of a production image file ( 2 ) with the aid of determined correction values per nozzle of a printhead ( 50 . 51 . 52 . 53 ), wherein the droplet size of each pixel is corrected by a statistical deviation of the droplet sizes, which is independent of the actually measured tolerances of the digital printing apparatus, wherein the masking randomly varies in a small area.
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