DE102014106424A1 - Verfahren zur Steuerung von Vibrationszyklen im Druckbetrieb eines Tintendrucksystems mit mindestens einem Druckgerät - Google Patents

Verfahren zur Steuerung von Vibrationszyklen im Druckbetrieb eines Tintendrucksystems mit mindestens einem Druckgerät Download PDF

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Harald Myllek
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Abstract

Bei dem Verfahren zur Steuerung von Vibrationszyklen im Druckbetrieb eines Tintendrucksystems mit mindestens einem Druckgerät, bei dem das Druckgerät Druckelemente aufweist, die in Abhängigkeit von Ansteuerdaten (AD) Tintentropfen auf einen Bedruckstoff feuern, werden die Ansteuerdaten (AD) für die Druckelemente im einem Aufbereitungsprozess in Prozessschritten (S1–S26) aus den Druckbildern zugeordneten Druckdaten entwickelt. Im jeweiligen Prozessschritt (S1–S26)) oder am Ende eines jeweiligen Prozessschrittes (S1–S26) können wählbar Informationen über Feuerpausen für die Druckelemente abgeleitet werden. In Abhängigkeit dieser Informationen können Prefire-Daten in die Ansteuerdaten eingefügt werden, so dass in Abhängigkeit der Prefire-Daten von den Druckelementen Vibrationszyklen ausgeführt werden.

Description

  • Zum ein- oder mehrfarbigen Bedrucken eines Bedruckstoffs z.B. eines Einzelblattes oder eines bandförmigen Aufzeichnungsträgers aus verschiedensten Materialien, z.B. Papier, können Tintendruckgeräte eingesetzt werden. Der Aufbau solcher Tintendruckgeräte ist bekannt, s. z.B. EP 0 788 882 B1 . Tintendruckgeräte, die nach dem Drop on Demand(DoD)-Prinzip arbeiten, weisen einen Druckkopf oder mehrere Druckköpfe auf, die eine Mehrzahl von Druckelementen vorsehen. Ein Druckelement umfasst dabei einen in einer Düse endenden Tintenkanal mit einem Piezoaktivator. Die Aktivatoren regen gesteuert durch aus Ansteuerdaten entwickelten Ansteuersignalen von einer Druckersteuerung Tintentropfen in Richtung zum Bedruckstoff an, die auf den Bedruckstoff gelenkt werden, um dort Druckpunkte für ein Druckbild aufzubringen.
  • Die Ansteuerdaten mit den Ansteuersignalen werden aus den vom zu druckenden Bild abgeleiteten Druckdaten in einem Aufbereitungsprozess gewonnen. Bei diesem Aufbereitungsprozess wird das zu druckende Bild mit einem RIP (Raster Image Processor) mit einem Druckbildraster überzogen, wobei ein Rasterpunkt des Druckbildrasters jeweils einem PEL oder Ausgabepixel entspricht und ein PEL der Ort ist, an dem ein Druckpunkt aufgebracht werden kann. Um beim Druck auch Grautöne (Halbtöne) im Druckbild wiedergeben zu können, können mehrere Rasterpunkte oder PELs in einer Druckrasterzelle zusammengefasst werden, die in Abhängigkeit des Grauwertes des Druckbildes mehr oder minder mit Druckpunkten gefüllt wird ( WO 94/18786 A1 ). Bevor dieser Prozess auf dem Drucker abläuft, wird für den Drucker ein Druckjob entwickelt, in dem z.B. die Art der Rasterung durch Einstellung von Druckertreiber-Optionen festgelegt werden kann.
  • Bei einem Tintendruckgerät ist die eingesetzte Tinte in ihrer physikalisch – chemischen Zusammensetzung an den Druckkopf angepasst, z.B. die Tinte bezüglich ihrer Viskosität. Bei geringen Druckauslastungen sind beim Druckvorgang nicht alle Druckelemente des Druckkopfes aktiviert, viele Druckelemente weisen Stillstandzeiten auf mit der Folge, dass die Tinte im Tintenkanal dieser Druckelemente nicht bewegt wird. Wegen des Effektes des Verdunstens aus der Düsenöffnung heraus besteht die Gefahr, dass sich dann die Viskosität der Tinte verändert. Dies hat zur Folge, dass sich die Tinte im Tintenkanal nicht mehr optimal bewegen kann und aus der Düse austreten kann. In extremen Fällen trocknet die Tinte im Tintenkanal vollständig ein und verstopft den Tintenkanal, so dass ein Drucken mit dessen Düse nicht mehr möglich ist.
  • Ein Eintrocknen der Tinte in den Druckelementen eines Druckkopfes in deren Druckpausen stellt ein Problem dar, das dadurch verhindert werden kann, dass innerhalb einem vorgegebenen Zyklus ein Spülmedium, z.B. Tinte oder Reinigungsflüssigkeit, durch alle Düsen des Druckkopfes gespült wird. Dieser Spülzyklus kann entsprechend der Druckauslastung eingestellt werden.
  • Das Eintrocknen der Tinte in den Düsen kann auch dadurch verhindert werden, dass innerhalb einem vorgegebenen Zyklus aus allen Düsen gedruckt wird (Refresh-Maßnahme). Dieser Zyklus kann entsprechend der Druckauslastung eingestellt werden. Dabei können Einzelpunkte in unbedruckten Bereichen des Bedruckstoffs aufgetragen werden oder es können zwischen Druckseiten Druckpunktlinien gedruckt werden. Diese Verfahren können zu Störungen im Druckbild führen, zudem zu unnötigem Tintenverbrauch und zusätzlichem Verschleiß der Druckköpfe.
  • Weiterhin ist aus DE 697 36 991 T2 ( EP 0 788 882 B1 ) bekannt, die durch Änderung der Viskosität der Tinte in den Düsen verursachten Schwierigkeiten beim Ausstoßen von Tintentropfen dadurch zu beheben, dass vor oder nach einem Druckvorgang die piezoelektrischen Aktivatoren der Druckelemente jeweils in Vibrationen versetzt werden (auch prefire-Maßnahme oder Meniskusschwingungen genannt), derart, dass keine Tintentropfen ausgestoßen werden, jedoch die Tinte in den Tintenkanälen und Düsen durchgemischt wird. Dadurch kann erreicht werden, dass sich die an den Düsenöffnungen liegende Tinte mit der im Inneren des Tintenkanals befindlichen Tinte mischt, so dass im Druckbetrieb die Tintentropfen wieder unter normalen Bedingungen erzeugt werden können.
  • Aus EP 1 795 356 A1 ist bekannt, zur Vermeidung des Eintrocknens der Tinte während Druckpausen von Druckelementen eines Druckkopfes für diese Druckelemente Vibrationsschwingungen einzufügen. Eine Druckpause für ein Druckelement ist gegeben, wenn im Druckbetrieb mit diesem Druckelement keine Tintentropfen ausgestoßen werden sollen, also sog. „zero pixel“ vorliegen. Durch die Druckersteuerung werden die Druckdaten dahingehend untersucht, ob für das Druckelement eine Mehrzahl solcher „zero pixel“ aufeinander folgen. Wenn dies der Fall ist, werden ein oder mehrere Vibrationsschwingungen ausgelöst. Die Auslösung kann über einen Drucktaktimpuls gesteuert werden.
  • Das von der Erfindung zu lösende Problem besteht darin, ein Verfahren anzugeben, das gewährleistet, dass eine Änderung der Viskosität der Tinte in den Druckelementen eines Druckkopfes, insbesondere an deren Düsenöffnungen, die das Ausstoßen von Tintentropfen behindern könnte, vermieden wird.
  • Das genannte Problem wird durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Bei dem Verfahren zur Steuerung von Vibrationszyklen im Druckbetrieb eines Tintendrucksystems mit mindestens einem Druckgerät, bei dem das Druckgerät Druckelemente aufweist, die in Abhängigkeit von Ansteuerdaten Tintentropfen auf einen Bedruckstoff feuern, werden die Ansteuerdaten für die Druckelemente im einem Aufbereitungsprozess in Prozessschritten aus den Druckbildern zugeordneten Druckdaten entwickelt.
  • Im jeweiligen Prozessschritt oder am Ende eines jeweiligen Prozessschrittes können wählbar Informationen über Feuerpausen für die Druckelemente abgeleitet werden. Aus diesen Informationen und aus weiteren Informationen über Betriebsbedingungen des Druckgeräts können Prefire-Daten gewonnen werden und in die Ansteuerdaten eingefügt werden, wobei in Abhängigkeit der Prefire-Daten von den Druckelementen in deren Feuerpausen Vibrationszyklen ausgeführt werden.
  • Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Mit dem Verfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel können folgende Vorteile erreicht werden:
    • – Eine Verbesserung der Druckqualität während dem kontinuierlichen Drucken (Druckpunktpositionierung).
    • – Keine eingetrockneten Düsen, somit kein Verlust von Bildinformation.
    • – Eine optimierte und gezielte Ausnutzung der Vibrationsschwingungen, damit eine minimierte Druckkopferwärmung durch die Bewegung der Aktivatoren und eine geringere Druckkopfalterung.
    • – Eine höhere Produktivität des Druckgeräts aufgrund von geringeren Wartungsintervallen.
    • – Ein reduzierter Tintenverbrauch bedingt durch keine oder eine reduzierte Anzahl von Refresh-Maßnahmen.
    • – Keine oder geringe Belastung im Druckbild durch gedruckte Refresh-Maßnahmen.
    • – Vereinfachung der Nachverarbeitung durch Vermeidung von Refresh-Zeilen.
  • Für die Einstellung und Verteilung von Prefire-Daten in der Datenfolge der Ansteuerdaten können z.B. folgende Punkte berücksichtigt werden:
    • – Eine Optimierung im Hinblick auf nicht bekannte Daten der nächsten Druckseite.
    • – Ein Setzen der berechneten Prefire-Maßnahmen über mehrere Druckseiten hinweg.
    • – Ein zu druckender Punkt hat immer Vorrang vor einer Prefire-Maßnahme und Refresh-Maßnahme.
    • – Eine Refresh-Maßnahme sollte Vorrang vor einer Prefire-Maßnahme haben.
  • Bei einer Druckunterbrechung ergeben sich folgende Vorteile:
    • – Die Zuverlässigkeit des Druckens während der Rampen d.h. während der Verzögerungs- und Beschleunigungsrampen wird erhöht, es tritt kein Datenverlust auf.
    • – Es ist das Drucken während der Rampen mit Tinten möglich, die schnell eintrocknen.
    • – Die Erfindung kann mit wenig Aufwand umgesetzt werden.
  • Die Erfindung wird an Hand der schematischen 1 bis 10 weiter erläutert.
  • Es zeigen in prinzipieller Ausführung:
  • 1 eine Darstellung einer Druckeinheit eines Tintendruckgeräts (Stand der Technik);
  • 2 eine Darstellung des Aufbereitungsprozesses von den Druckdaten zu den Ansteuerdaten;
  • 3 ein erstes Ablaufdiagramm, das die Folge von Schritten von den Druckdaten zu den Ansteuerdaten unter Berücksichtigung von Refresh-Maßnahmen und Prefire-Maßnahmen darstellt;
  • 4 ein zweites Ablaufdiagramm, das die Folge von Schritten von den Druckdaten zu den Ansteuerdaten unter Berücksichtigung von Refresh-Maßnahmen und Prefire-Maßnahmen darstellt;
  • 5 eine Entwicklung der Ansteuerdaten für die Druckelemente über eine Kombination einer Prefire-Matrix und einer Refresh-Matrix mit einem Druckbildraster;
  • 6 die Geschwindigkeitsverhältnisse bei einer Druckunterbrechung;
  • 7 die Anordnung von Prefire-Zyklen in den Ansteuerdaten während der Geschwindigkeitsrampen bei der Druckunterbrechung;
  • 8 ein Beispiel der Anordnung von Druckpunkten über mehrere Druckseiten hinweg;
  • 9 die Anordnung von Prefire-Zyklen zwischen den Druckpunkten beim Beispiel der 8;
  • 10 die Einfügung einer Refresh-Maßnahme in das Beispiel der 9.
  • Dargestellt ist nach 1 von einem Druckgerät DR eine Druckeinheit 1 und eine Druckersteuerung 2. Entlang einer Bedruckstoffbahn 3 ist die Druckeinheit 1 angeordnet, die Druckriegel 4 mit Druckköpfen 5 hintereinander in Transportrichtung PF der Bedruckstoffbahn 3 gesehen aufweist, wobei die Druckköpfe 5 jeweils Druckelemente mit Düsen vorsehen, über die Tintentropfen ausgestoßen werden können. Bei Farbdruck kann z.B. pro zu druckender Farbe jeweils ein Druckriegel 4 vorgesehen sein. Die Bedruckstoffbahn 3 wird mit Hilfe einer Abzugswalze 9 an den Druckriegeln 4 vorbei bewegt, sie liegt dabei auf einem Sattel mit Führungswalzen 8 auf. Am Eingang der Druckeinheit 1 ist ein Sensor 6 angeordnet, der in Abhängigkeit der Vorschubbewegung der Bedruckstoffbahn 3 Drucktaktimpulse TD erzeugt, die der Druckersteuerung 2 zugeführt werden und die von der Druckersteuerung 2 z.B. dazu verwendet werden, um den Zeitpunkt des Ausstoßens von Tintentropfen bei den Düsen der einzelnen Druckköpfe 5 festzulegen. Der Sensor kann z.B. als Drehgeberwalze oder Encoderwalze 6 ausgeführt sein, die von der Bedruckstoffbahn 3 angetrieben wird.
  • Nach 1 werden somit synchron zum Vorschub der Bedruckstoffbahn 3 durch die Encoderwalze 6 die Drucktaktimpulse TD erzeugt, d.h. z.B. dass pro Ausgabepixel oder PEL eines zu druckenden Zeichens ein Drucktaktimpuls TD von der Encoderwalze 6 an die Duckersteuerung 2 abgegeben wird. Diese kann nach jedem Drucktaktimpuls TD dem jeweiligen Druckkopf 5 Druckdaten zuführen und dann die Abgabe von Tintentropfen auslösen. Die Druckköpfe 5 weisen auf bekannte Weise Druckelemente aus Düsen, Tintenkanälen und Aktivatoren auf, wobei die Druckelemente z.B. nach dem DoD-Prinzip mit einem piezoelektrischen Aktivator Tintentropfen erzeugen können, die auf die Bedruckstoffbahn 3 gelenkt werden, um dort einen eingefärbten Druckpunkt zu erzeugen. Die Bedruckstoffbahn 3 wird dabei der Encoderwalze 6 durch eine vor der Encoderwalze 6 angeordnete Antriebswalze 7 zugeführt.
  • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm, das den Aufbereitungsprozess bei einem Druckauftrag für zu druckende Bilder von den Druckdaten DD zu den Ansteuerdaten AD für die Druckelemente eines Druckkopfes 4 prinzipiell darstellt. Aus dem Druckauftrag wird ein für die Einstellung des Druckers erforderlicher Druckjob entwickelt, der auch die Druckdaten DD umfasst (erster Prozessschritt PS1). Die zu druckenden Bilder werden dann mit Hilfe eines RIP-Generators in ein Druckbildraster umgesetzt, das jeweils einen Rasterpunkt pro PEL oder Ausgabepixel vorsieht (zweiter Prozessschritt PS2). Um Grautöne drucken zu können, können mehrere Rasterpunkte zu jeweils einer Rasterzelle zusammengefasst werden, wobei in Abhängigkeit des Grautons mehr oder weniger Rasterpunkte der Rasterzelle einen Druckpunkt aufweisen. Aus diesem Druckraster können dann in einem Screening-Prozess die Ansteuerdaten für die Druckelemente des Druckkopfes abgeleitet werden (dritter Prozessschritt PS3).
  • An unterschiedlichen Stellen dieses Aufbereitungsprozesses können Informationen
    • – über die Notwendigkeit der Einfügung von Prefire-Maßnahmen abgeleitet werden, die Prefire-Daten für die Einfügung von mindestens einem Vibrationszyklus mit Vibrationsschwingungen in die Ansteuerdatenfolge AD vorsehen,
    • – über die Notwendigkeit der Einfügung von Refresh-Maßnahmen abgeleitet werden, die Refresh-Daten für die Einfügung von mindestens einem Refresh-Zyklus in die Ansteuerdatenfolge vorsehen.
  • Je früher im Aufbereitungsprozess diese Untersuchung durchgeführt wird, umso allgemeiner oder Druckdaten-unabhängiger sind diese Informationen über die Notwendigkeit von Prefire-Maßnahmen oder Refresh-Maßnahmen, da dann die Folge von Druckpunkten noch nicht bekannt ist. Hier können dann Informationen aus den Umgebungsbedingungen des Druckgeräts oder aus den Betriebsbedingungen für das Druckgerät 1 gewonnen werden, wie z.B. aus der Druckgeschwindigkeit, aus Druckpausen, von der verwendeten Tinte, von dem Druckkopftyp, von der Seitenlänge, von der Qualität des Druckbildes usw.. Nach dem Rasterprozess (2. Prozessschritt PS2) oder dem Screeningprozess (3. Prozessschritt PS3) sind dagegen Informationen über die Folge von Druckpunkten (im Folgenden Druckpunktdaten genannt) für die Druckelemente bekannt, so dass erkennbar ist, ob ein Druckelement eine Feuerpause oder mehrere Feuerpausen hintereinander hat. Dann können Prefire-Daten oder Refresh-Daten gezielt zwischen den Druckpunktdaten in die Ansteuerdaten AD eingefügt werden. Jedoch können hier auch Informationen über Umgebungsbedingungen oder Betriebsbedingungen für das Druckgerät 1 berücksichtigt werden.
  • Druckdaten DD werden somit im Aufbereitungsprozess durch Rasterung und Screening in Druckpunktdaten umgewandelt; die Druckpunktdaten geben an, mit welchen Druckelementen das Druckbild erstellt werden soll. In die Folge von Druckpunktdaten können Prefire-Daten für Vibrations-Maßnahmen und Refresh-Daten für Refresh-Maßnahmen eingefügt werden. Die Folge von Druckpunktdaten, Prefire-Daten und Refresh-Daten ergeben die Ansteuerdaten AD für die Druckelemente des Druckkopfes 4. Wenn einem Druckelement Druckpunktdaten oder Refresh-Daten zugeführt werden, veranlasst der Aktivator des Druckelements das Ausstoßen eines Tintentropfens, wenn dem Druckelement dagegen Prefire-Daten zugeführt werden, veranlasst der Aktivator Vibrationsschwingungen im Tintenkanal und der Düse des Druckelements, ohne dass Tintentropfen gefeuert werden.
  • Prefire-Maßnahmen oder Refresh-Maßnahmen können damit in den folgenden Prozessschritten PS abgeleitet werden:
    • – Während oder nach der Druckjoberstellung (Prozessschritt PS1);
    • – Während oder nach dem RIP-Prozess (Rasterung des zu druckenden Bildes; Prozessschritt PS2);
    • – Während oder nach dem Screening-Prozess (Ableitung der Druckpunktdaten für die Druckelemente; Prozessschritt PS3).
  • Ein erstes Ausführungsbeispiel für die Ableitung von Ansteuerdaten AD zeigt 3. Hier wird ein Verfahren angegeben, bei der Prefire-Maßnahmen ohne Berücksichtigung der realen zu druckenden Daten im kontinuierlichen Druck durchgeführt werden. Bei der Erstellung des Druckjobs kann für die Verteilung von Prefire-Maßnahmen in der Datenfolge von Druckpunktdaten ein Verfahren gewählt werden, das z.B. abhängig ist von folgenden Komponenten
    • – dem Druckkopftyp;
    • – dem Umgebungsklima des Druckgeräts;
    • – der Druckgeschwindigkeit des Druckgeräts;
    • – der Pausenfunktion im Druckbetrieb;
    • – dem Qualitätsanspruch für das Druckbild.
  • Die Prefire-Maßnahmen sind dabei unabhängig von den Druckdaten
  • Dabei kann auch eine optimierte Kombination aus Prefire-Maßnahmen und Refresh-Maßnahmen durchgeführt werden mit dem Ziel, die Anzahl von Refresh-Maßnahmen zu reduzieren, wobei z.B. berücksichtigt werden kann, dass Refresh-Maßnahmen notwendig sein können, um einen Verlust von Lösungsmitteln in der Tinte zu kompensieren.
  • Ein Ablaufdiagramm für das geschilderte Verfahren kann 3 entnommen werden:
  • Phase I des Verfahrens.
  • Abfrage: Sollen Prefire-Maßnahmen durchgeführt werden?
  • Im Schritt S1 wird abgefragt, ob eine Prefire-Maßnahme durchgeführt werden soll. Ist dies nicht der Fall, wird im Schritts S2 abgefragt, ob eine Refresh-Maßnahme durchzuführen ist. Wenn dies nicht der Fall ist, kann das Druckbild gedruckt werden (Schritt S3). Wenn in Schritt S1 festgestellt wird, dass eine Prefire-Maßnahme durchzuführen ist, wird noch im Schritt S4 untersucht, ob zusätzlich eine Refresh-Maßnahme auszuführen ist oder nicht. In Abhängigkeit von dem Ergebnis dieser Abfrage werden die Informationen für die Prefire-Maßnahme allein oder kombiniert mit der Refresh-Maßnahme verwendet (Schritt S5).
  • Phase II des Verfahrens.
  • An welcher Stelle des Aufbereitungsprozesses sollen Informationen zu den Prefire- und/oder Refresh-Maßnahmen abgeleitet werden?
  • In 3 soll dies bei der Druckjoberstellung erfolgen (Schritt S6).
  • Phase III des Verfahrens.
  • Sollen die Prefire-Maßnahmen oder Refresh-Maßnahmen von den Druckdaten abhängig sein?
  • Im Schritt S7 wird untersucht, ob die Prefire-Maßnahmen von Druckdaten abhängig sein sollen oder nicht. Wenn die Prefire-Maßnahmen nicht Druckdaten-abhängig sein sollen, werden im Schritt S8 die Druckdaten angefordert und diese im Schritt S11 mit den Prefire-Daten kombiniert. Andernfalls wird zur nächsten Phase IV übergegangen. Der gleiche Ablauf gilt für die Frage, ob Refresh-Maßnahmen unabhängig von den Druckdaten sein sollen (Schritt S9). Wenn dies nicht der Fall ist, werden die Druckdaten geladen (Schritt S10) und mit den Refresh-Daten kombiniert (Schritt S11). Wenn es der Fall ist, wird zur Phase IV übergegangen.
  • Phase IV des Verfahrens.
  • Erstellung der Datenfolge aus Druckpunktdaten, Prefire- und/oder Refresh-Daten.
  • Bei Phase IV werden drei Abläufe unterschieden:
  • 1. Ablauf:
  • Erstellung der Ansteuerdatenfolge für den Druckkopf aus Druckdaten und Prefire-Daten (Zweig S12).
  • Es wird festgestellt, welche Druckdaten-unabhängigen Informationen berücksichtigt werden sollen, z.B. Betriebsdaten oder Umgebungsdaten für das Druckgerät (Schritt S13). Sollen Druckdaten-abhängige Informationen mit erfasst werden (Schritt S14)? Wenn dies der Fall ist, wird die Ansteuerdatenfolge aus beiden Prefire-Datenarten und den Druckdaten gebildet (Schritt S15), andernfalls wird der Datenstrom von den Druckdaten-unabhängigen Prefire-Daten und den Druckdaten gebildet (Schritt S16).
  • 2. Ablauf:
  • Erstellung der Datenfolge für den Druckkopf aus Druckdaten und Refresh-Daten (Zweig S17).
  • Es wird festgestellt, welche Druckdaten-unabhängigen Informationen berücksichtigt werden sollen (Schritt S18). Sollen Druckdaten-abhängige Informationen mit erfasst werden (Schritt S19)? Wenn dies der Fall ist, wird die Ansteuerdatenfolge aus beiden Refresh-Datenarten und den Druckdaten gebildet (Schritt S20), andernfalls wird der Datenstrom aus den Druckdaten-unabhängigen Refresh-Daten und den Druckdaten gebildet (Schritt S21).
  • 3. Ablauf:
  • Erstellung der Datenfolge für den Druckkopf aus Druckdaten, Refresh-Daten und Prefire-Daten (Zweig S22).
  • Es wird festgestellt, welche Druckdaten-unabhängigen Informationen berücksichtigt werden sollen (Schritt S23). Sollen Druckdaten-abhängige Informationen mit erfasst werden (Schritt S24)? Wenn dies der Fall ist, wird die Ansteuerdatenfolge aus beiden Prefire- und Refresh-Datenarten und den Druckdaten gebildet (Schritt S25), andernfalls wird die Datenfolge aus den Druckdaten-unabhängigen Prefire- und Refresh-Daten und den Druckdaten gebildet (Schritt S26).
  • Der Ablauf nach 3 kann entsprechend auf die Fälle übertragen werden, bei denen an anderen Stellen (Prozessschritten PS) im Aufbereitungsprozess Informationen für die Ansteuerdatenfolge gewonnen werden können. Allgemein ist diese Situation in 4 gezeigt. 4 unterscheidet sich von 3 nur dadurch, dass in Phase II, in Schritt S6, die möglichen Stellen im Aufbereitungsprozess angegeben sind, an denen Informationen über Prefire-Maßnahmen und/ oder Refresh-Maßnahmen abgeleitet werden können. Die Informationen können jeweils bei dem Prozessschritt PS oder nach dem jeweiligen Prozessschritt PS abgeleitet werden. Auf die Erläuterungen zu 3 wird darum verwiesen.
  • Im Folgenden werden drei Ausführungsbeispiele für die Anwendung des Verfahrens für die Erstellung der Ansteuerdaten AD für die Druckelemente eines Druckkopfes 5 erläutert.
  • Erstes Ausführungsbeispiel, Fig. 5.
  • 5 zeigt nun, wie ohne Kenntnis des Druckbildes und der Druckdaten Prefire-Maßnahmen und Refresh-Maßnahmen mit einem zu druckenden Bild kombiniert werden können, um zu einem Druckbild zu gelangen, bei dessen Druckablauf Prefire-Maßnahmen eingestreut sind und zudem Refresh-Maßnahmen durchgeführt werden. Gedruckt werden soll der Buchstabe „A“. Ohne Berücksichtigung der Druckdaten 10 für das Druckzeichen „A“ wird als Prefire-Maßnahme eine Prefire-Matrix 11 vorgegeben und zudem als Refresh-Maßnahme eine Refresh-Matrix 12. Diese Matrizen 11, 12 werden mit dem Druckzeichenraster 10 kombiniert, um die Datenfolge für die Ansteuerdaten AD für die Druckelemente zu erzeugen, die dann das Druckbild drucken. Im Druckbildraster 13 ist angegeben, an welchem Rasterpunkt ein Druckpunkt erzeugt werden soll, an welchem Rasterpunkt eine Prefire-Maßnahme durchzuführen ist und an welchem Rasterpunkt eine Refresh-Maßnahme durchzuführen ist. Dabei ist zu berücksichtigen, dass Druckpunkte für Druckdaten Prefire-Maßnahmen und Refresh-Maßnahmen vorgehen (eine höhere Priorität haben) oder Refresh-Maßnahmen Prefire-Maßnahmen vorgehen. Beim Druckbild 13 selbst ist zu beachten, dass Prefire-Maßnahmen nicht erkennbar sind. Im beispielhaften Druckbild 13 wären dann die Druckpunkte für den Buchstaben „A“ und Refresh-Punkte auf einem Bedruckstoff 3 erkennbar. In 5 sind bei der Refresh-Matrix 12 und dem Druckbild 13 die Refresh-Punkte übertrieben stark dargestellt. Normalerweise sind die Refresh-Punkte kaum im Druckbild zu sehen.
  • Zweites Ausführungsbeispiel in Verbindung mit Fig. 1 und Fig. 6.
  • Beim Bedrucken eines Bedruckstoffs 3 ist es manchmal erforderlich, den Druckbetrieb zeitlich kurz (z.B. 3 min) zu unterbrechen, z.B. um die Passerqualität nach Andruck eines Druckjobs zu kontrollieren oder um Probleme bei der Nachverarbeitung des Bedruckstoffs 3 zu beseitigen. Dabei kann die Vorschubgeschwindigkeit des Bedruckstoffs 3 bis zum vollständigen Stopp in einer Verzögerungsrampe RV reduziert werden und nach einer Wartezeit von z.B. 3 min wieder in einer Beschleunigungsrampe RB beschleunigt werden. Während der Zeit der Verzögerung des Bedruckstoffs 3 vor der Druckunterbrechung und der Beschleunigung des Bedruckstoffs 3 nach der Druckunterbrechung kann weiter gedruckt werden, wobei die zeitlichen Abstände zwischen den Drucktaktimpulsen TD und damit zwischen den Abgaben von Tintentropfen während der Rampen zunehmen bzw. abnehmen. Während der Zeitdauer der Rampen besteht dann verstärkt das Problem des Eintrocknens der Tinte in den Düsen der Druckköpfe 5 mit der Folge, dass nicht mehr ausreichend gut gedruckt werden kann.
  • Wenn der Druckbetrieb unterbrochen wird, treten somit während der Verzögerungs- und Beschleunigungsphase die oben geschilderten Probleme auf. In beiden Fällen wird während diesen Phasen die Bedruckstoffbahn 3 bewegt mit der Folge, dass die Encoderwalze 6 Drucktaktimpulse TD abgibt. Dann werden den jeweiligen Druckköpfen 5 Druck-Startsignale zugeführt, so dass die Düsen des Druckkopfes 5 im Weiterdruck Tintentropfen auf die Bedruckstoffbahn 3 ausstoßen, wenn beim Druckbild Druckpunkte auf der Bedruckstoffbahn 3 erzeugt werden sollen, während bei nicht einzufärbenden Ausgabepixeln des Druckbildes die jeweiligen Düsen des Druckkopfes 5 nicht aktiviert werden. Da jedoch der zeitliche Abstand zwischen den Drucktaktimpulsen TD in der Phase der Verzögerung der Bedruckstoffbahn 3 im Vergleich zum Druckbetrieb immer größer wird, besteht die Gefahr, dass die Viskosität der Tinte in den Düsenöffnungen sich allmählich so verändert, dass keine einwandfreien Tintentropfen von den piezoelektrischen Aktivatoren erzeugt werden können. Entsprechend nimmt der zeitliche Abstand der Drucktaktimpulse TD während der Phase der Beschleunigung ab, so dass zu Beginn der Beschleunigung nach der Druckunterbrechung die Viskosität der Tinte sich so verändert haben kann, dass der Ausstoß von Tintentropfen aus den Düsen der Druckköpfe 5 gestört ist.
  • An Hand der 6 wird der Verlauf der Geschwindigkeit G der Bedruckstoffbahn 3 aufgetragen über der Zeit t bei einer Druckunterbrechung gezeigt. Die Bedruckstoffbahn 3 wird mit Druckgeschwindigkeit GD transportiert (Abschnitt A1) bis eine Druckunterbrechung ausgelöst werden soll. Anschließend wird die Bedruckstoffbahn 3 abgebremst und in einer Verzögerungsrampe RV zum Stillstand gebracht (Abschnitt A2). Nach der Druckunterbrechung (Abschnitt A3) wird die Bedruckstoffbahn 3 aus dem Stillstand in einer Beschleunigungsrampe RB wieder auf die Druckgeschwindigkeit GD beschleunigt (Abschnitt A4).
  • Da bei einer Prefire-Maßnahme bei einem Vibrationszyklus eine Mehrzahl von Vibrationsschwingungen ausgeführt werden können, kann eine Prefire-Maßnahme nur dann durchgeführt werden, wenn dies der dafür vorgesehene Zeitbereich zulässt. Ob dies der Fall ist, hängt von der Geschwindigkeit G der Bedruckstoffbahn 3 ab. Z.B. kann deshalb bei hoher Geschwindigkeit G das Auslösen einer Prefire-Maßnahme erst dann sinnvoll sein, wenn die Geschwindigkeit G der Bedruckstoffbahn 3 bereits teilweise reduziert worden ist und der zeitliche Abstand der Drucktaktimpulse TD einen vorgegebenen Wert erreicht hat, z.B. wenn die Geschwindigkeit G der Bedruckstoffbahn 3 auf 50% der Druckgeschwindigkeit GD abgesunken ist (Phase PH1, 6) oder die Bedruckstoffbahn 3 z.B. noch nicht 50% der Druckgeschwindigkeit GD in der Beschleunigungsrampe RB erreicht hat (Phase PH2, 6).
  • 7 zeigt für das Beispiel der 6 eine Folge von Drucktaktimpulsen TD während einer Beschleunigungsrampe RB. Der zeitliche Abstand wird immer kleiner bis die Druckgeschwindigkeit GD erreicht ist. In Abhängigkeit der Geschwindigkeit während der Beschleunigungsrampe RB wird der Bereich, in dem Vibrations-Schwingungen V vor Druckbildern eingefügt werden können, immer kleiner, so dass die Anzahl an Vibrations-Schwingungen V zwischen den Drucktaktimpulsen TD ständig abnimmt bis die Verhältnisse bei Druckgeschwindigkeit GD erreicht worden sind.
  • Im Beispiel der 6 und 7 werden somit die Informationen für die Einfügung von Prefire-Maßnahmen von der Druckgeschwindigkeit GD abgeleitet, während die Folgen von Druckdaten und davon abgeleiteten Druckpunkten nicht berücksichtigt worden sind.
  • Drittes Ausführungsbeispiel, Fig. 8 bis Fig. 10.
  • Ableitung von Prefire-Maßnahmen und/oder Refresh-Maßnahmen von den Druckdaten.
  • Aus den 8 bis 10 ergeben sich Beispiele für die Erzeugung von Prefire-Maßnahmen für das Beispiel der 8, bei dem schematisch Druckseiten DS1 bis DS5 jeweils aus zwei Spalten SP1, SP2 und drei Zeilen ZE1, ZE2, ZE3 bestehend aufgeführt sind, in denen angegeben ist, ob ein Druckpunkt DP auf der jeweiligen Seite DS, Zeile ZE und Spalte SP, durchzuführen ist oder die Seite DS unbedruckt bleiben soll. Weiterhin ist dargestellt, ob ein Prefire-Maßnahme oder Refresh-Maßnahme auszuführen ist. Die 8 bis 10 sind unterteilt in einen Bereich 14 für eine aktuelle Seite und einen Vorschaubereich 15, außerdem ist die Druckrichtung PF angegeben. Für die Seite DS2 ist ein Druckpunkt DP in der Zeile ZE3 und der Spalte SP2 gedruckt worden, für die Seiten DS3 und DS4 sind keine Druckpunkte DP vorgesehen, für die Seite DS5 soll in Zeile ZE2, Spalte SP2 und Zeile ZE3, Spalte SP1 ein Druckpunkt gedruckt werden.
  • In der 9 ist nun angegeben, wie Prefire-Maßnahmen und/ oder Refresh-Maßnahmen vorgesehen werden können. Aus 9 ergibt sich, dass nur Prefire-Maßnahmen eingefügt werden sollen, und zwar jeweils vor dem nächsten Druckpunkt DP. Z.B. können vor einem Druckpunkt DP1, dem noch kein Druckpunkt DP vorausgeht, drei Prefire-Maßnahmen 16 vorgesehen werden, während vor einem zu druckenden Druckpunkt DP2, dem vor zwei Seiten DS ein Druckpunkt DP in einer Zeile ZE vorausgegangen ist, eine Prefire-Maßnahme 16 vorgesehen werden.
  • In 10 ist z.B. zusätzlich eingezeichnet worden, wie eine Refresh-Maßnahme 17 vorgesehen werden kann. In der Zeile ZE1, in der noch kein Druckpunkt DP vorgesehen war, kann eine Refresh-Maßnahme 17 bei der Seite in Zeile ZE1, Druckseite DS5 geplant werden.
  • Somit kann für ein Druckelement z.B. im Fall der 8, bei dem eine Vorschau über fünf Druckseiten DS betrachtet wird, folgender Algorithmus ablaufen:
    • – Sollten zwischen einem von einem Druckelement erzeugten Druckpunkt DP und dem nächsten durch das Druckelement zu erzeugende Druckpunkt DP zwei Druckseiten DS liegen, kann vor dem nächsten zu druckenden Punkt DP eine Prefire-Maßnahme 16 eingefügt werden.
    • – Sollten vor einem zu druckenden Punkt DP noch kein Druckpunkt DP vorausgegangen ist, können z.B. drei Prefire-Maßnahmen 16 eingefügt werden.
    • – Sollte kein Druckpunkt DP geplant sein, kann nur eine Refresch-Maßnahme 17 eingefügt werden.
  • Dabei kann eine Prefire-Maßnahme aus mindestens einem Vibrationszyklus mit mehreren Vibrationsschwingungen bestehen, bei denen keine Tintentropfen ausgestoßen werden; eine Refresh-Maßnahme aus dem Feuern von Tintentropfen.
  • Die Aufbereitung von Druckdaten DD zu Ansteuerdaten AD nach den oben geschilderten Verfahren kann als Software in der Druckersteuerung 2 realisiert sein.
  • Bezugszeichenliste
    • DR
    Druckgerät
    1
    Druckeinheit
    2
    Druckersteuerung
    3
    Bedruckstoffbahn
    4
    Druckriegel
    5
    Druckkopf
    6
    Sensor-Encoderwalze
    7
    Antriebswalze
    8
    Führungssattel
    9
    Abzugswalze
    10
    Druckdatenmatrix
    11
    Prefire-Matrix
    12
    Refresh-Matrix
    13
    Druckbild
    14
    Aktuelle Seite
    15
    Vorschaubereich
    16
    Prefire-Maßnahme
    17
    Refresh-Maßnahme
    PF
    Bewegungsrichtung der Bedruckstoffbahn
    TD
    Drucktaktimpuls
    G
    Geschwindigkeit der Bedruckstoffbahn
    GD
    Druckgeschwindigkeit
    A
    Abschnitt
    R
    Rampe
    RV
    Verzögerungsrampe
    RB
    Beschleunigungsrampe
    t
    Zeit
    PS
    Prozessschritt
    DP
    Druckpunkt
    DD
    Druckdaten
    AD
    Ansteuerdaten
    V
    Vibrationszyklus
    PH
    Phase
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Claims (11)

  1. Verfahren zur Steuerung von Vibrationszyklen im Druckbetrieb eines Tintendrucksystems mit mindestens einem Druckgerät bei dem das Druckgerät (1) Druckelemente aufweist, die in Abhängigkeit von Ansteuerdaten (AD) als Druckpunkte (DP) Tintentropfen auf einen Bedruckstoff (3) feuern, bei dem die Ansteuerdaten (AD) für die Druckelemente in einem Aufbereitungsprozess in Prozessschritten (PS) aus den Druckbildern zugeordneten Druckdaten (DD) ermittelt werden, bei dem wählbar im jeweiligen Prozessschritt (PS) oder am Ende eines jeweiligen Prozessschrittes (PS) Informationen über Feuerpausen für die Druckelemente ermittelt werden, bei dem von diesen Informationen und/ oder von Betriebsbedingungen des Druckgeräts (1) abhängigen Informationen abgeleiteten Prefire-Daten mit den Ansteuerdaten (AD) kombiniert werden, wobei in Abhängigkeit der Prefire-Daten von den Druckelementen Vibrationszyklen (V) ausgeführt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in einem ersten Prozessschritt (PS1) ein die Druckdaten (DD) aufweisender Druckjob entwickelt wird, bei dem der Druckjob Informationen über Umgebungsbedingungen und Betriebsbedingungen des Druckgeräts (1) enthält, von denen Prefire-Daten abgeleitet werden, die in die Ansteuerdaten (AD) eingefügt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem mit Auslösung einer Druckunterbrechung des Druckbetriebs die Vorschubgeschwindigkeit eines Bedruckstoffs (3) aus der Geschwindigkeit (GD) beim Druckbetrieb auf eine vorgegebene Geschwindigkeit in einer Verzögerungsrampe (RV) reduziert wird und nach der Druckunterbrechung in einer Beschleunigungsrampe (RB) wieder auf Druckgeschwindigkeit (GD) beschleunigt wird, bei dem abhängig von der Vorschubgeschwindigkeit des Bedruckstoffs (3) Prefire-Daten in die Ansteuerdaten (AD) eingefügt werden, bei dem mit Hilfe eines Sensors (6) vom Vorschub des Bedruckstoffs (3) abhängig Drucktaktimpulse (TD) erzeugt werden, die einer Druckersteuerung (2) zugeführt werden, bei dem bei Auftreten eines Drucktaktimpulses (TD) während der Rampen (R) die Druckersteuerung (2) abhängig von den Prefire-Daten Vibrationszyklen (V) in den Druckelementen des Druckkopfes (5) veranlasst, so dass bei diesen Druckelementen ein Zyklus (V) aus Vibrationsschwingungen durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem ein Vibrationszyklus (V) erst erzeugt wird, wenn der zeitliche Abstand der Drucktaktimpulse (TD) zueinander einen vorgegebenen Wert erreicht.
  5. Verfahren nach Anspruch 4 bei dem während der Rampen (R) die Anzahl der Vibrationsschwingungen pro Vibrationszyklus (V) von der Geschwindigkeit (G) des Bedruckstoffs (3) abhängig eingestellt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in einem zweiten Prozessschritt (PS2) aus den Druckdaten (DD) ein Druckbildraster entwickelt wird, bei dem einem Rasterpunkt ein PEL oder Ausgabepixel zugeordnet ist, bei dem aus der Folge von PELs eines oder mehrerer aufeinander folgenden Druckbilder Prefire-Daten abgeleitet werden, die in die Ansteuerdaten (AD) eingefügt werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem entsprechend dem Druckbildraster (10) eine Matrix aus Prefire-Daten (11) gebildet wird, bei dem das Druckbildraster (10) und die Prefire-Matrix (11) miteinander kombiniert werden, wobei bei Aufeinandertreffen eines PELs für einen Druckpunkt und eines Prefire-Datums der Druckpunkt (DP) vorgeht, bei dem aus der Folge von einen Druckpunkt (DP) zugeordneten PELs und Prefire-Daten die Ansteuerdaten (AD) gebildet werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem zusätzlich zu dem Druckbildraster (10) und der Matrix aus Prefire-Daten (11) eine Matrix aus Refresh-Daten vorgesehen ist, bei dem das Druckbildraster (10), die Prefire-Matrix (11) und die Refresh-Matrix miteinander kombiniert werden, wobei bei Aufeinandertreffen eines PELs für einen Druckpunkt und eines Prefire-Datums und eines Refresh-Datums der Druckpunkt (DP) vorgeht, bei dem aus der Folge von einen Druckpunkt (DP) zugeordneten PELs, den Prefire-Daten und den Refresh-Daten die Ansteuerdaten (AD) gebildet werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem in einem dritten Prozessschritt (PS3) zur Einstellung von Grautönen des Druckbildes mehrere Rasterpunkte eines Druckbildrasters in Rasterzellen zusammengefasst werden, die in Abhängigkeit des Grautons mit Druckpunkten (DP) aufgefüllt werden, bei dem aus der Folge von PELs eines oder mehrerer aufeinander folgender derart aufgebauter Druckbildraster Prefire-Daten abgeleitet werden, die in die Ansteuerdaten (AD) eingefügt werden.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Anzahl von Vibrationszyklen (V) pro Druckelement von der Dauer der Feuerpause für dieses Druckelement abhängig eingestellt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem einstellbar in die Ansteuerdaten (AD) Refresh-Daten eingefügt werden, die in den Feuerpausen der Druckelemente einen Refresh-Zyklus ausführen.
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