DE102016210069A1

DE102016210069A1 - Verfahren zur Bewertung der Relevanz ausgefallener Druckdüsen in Inkjet-Drucksystemen

Info

Publication number: DE102016210069A1
Application number: DE102016210069.6A
Authority: DE
Inventors: Axel Hauck
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2015-07-21
Filing date: 2016-06-08
Publication date: 2017-01-26
Also published as: CN106371967A; CN106371967B

Abstract

Verfahren zur Bewertung der Relevanz ausgefallener Druckdüsen einer Inkjet-Druckmaschine für ein Druckbild durch einen Rechner, die folgenden Schritte umfassend: • Berechnung von Bildkennwerten des Druckbildes • Ermittlung des Kennwerte-Verlaufs für einen Druckdüsenpfad xi entlang der Druckrichtung y • Abgleich des Kennwerte-Verlaufs des Druckdüsenpfads xi mit mindestens einem vorher festgelegten Grenzwert • Einordnung der Relevanz der Druckdüse anhand des Abgleichs • Wiederholung des Vorgangs für alle vorhandenen Druckdüsen aller verwendeten Druckwerke und Abspeichern der Relevanzinformationen der bewerteten Druckdüsen für das Druckbild im Rechner

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bewertung der Relevanz ausgefallener Druckdüsen in Inkjet-Drucksystemen für ein Druckbild durch einen Rechner, bestehend aus Schritten zur Berechnung von Bildkennwerten des Druckbildes, zur Ermittlung des Kennwerte-Verlaufs für einen Druckdüsenpfad x_i entlang der Druckrichtung y, zum Abgleich des Kennwerte-Verlaufs des Druckdüsenpfads x_i mit einem vorher festgelegten Grenzwert, zur Einordnung der Relevanz der Druckdüse anhand des Abgleichs, zur Wiederholung des Vorgangs für alle vorhandenen Druckdüsen aller verwendeten Druckfarben und Abspeichern der Relevanzinformationen der bewerteten Druckdüsen für das Druckbild im Rechner, zur Detektion ausgefallener Druckdüsen während des eigentlichen Druckvorganges und zur Bewertung der Wichtigkeit der ausgefallenen Druckdüsen anhand der gespeicherten Relevanzinformationen
Die Erfindung liegt in dem technischen Gebiet des Digitaldrucks.
1m Allgemeinen umfassen Inkjet-Druckmaschinen einen oder mehrere Druckköpfe und jeder Druckkopf umfasst eine Vielzahl von Druckdüsen. Die Inkjet-Druckmaschinen verwenden die Düsen zum Drucken, indem Tinte ausgestrahlt wird. Diese Druckmaschinen haben Düsenplatten mit spezifischen Anordnungen der Einzeldüsen, die eine Auflösung von 1200 dpi und mehr erlauben. Dies erfordert Düsenabstände von 20µm und weniger. Bei Ausfall einer einzelnen Druckdüse entstehen Bereiche, die nicht durch die dafür vorgesehene Düse in dem Einzelfarbenauszug, nach BCMY, bebildert werden können. Es entstehen daher farbfreie Stellen, die sich als White Lines zeigen können. Handelt es sich um einen mehrfarbigen Druck, so fehlt die entsprechende Farbe an dieser Stelle und die Farbwerte werden verzerrt. Zu beachten ist auch, dass der Strahlverlauf einer Einzeldüse nicht ideal verläuft sondern davon mehr oder weniger abweichen kann, außerdem ist die Größe eines gejetteten Punktes zu berücksichtigen. Somit betrifft eine fehlfunktionierende Düse die Druckqualität jedes gedruckten Dokuments. Die geminderte Qualität kann dabei so gravierend sein, dass die gedruckten Dokumente als Ausschuss behandelt werden müssen. Die Ursachen für den Ausfall von Einzeldüsen sind dabei verschiedenartig. Es kann sich um einen temporären oder um einen dauerhaften Ausfall handeln.
Um die Auswirkungen auf das Druckbild insbesondere in Vollflächen zu reduzieren, sind aus dem Stand der Technik mehrere Ansätze zur Kompensation bekannt. In einem dieser Ansätze wird versucht, den Fehler durch andere Düsen in derselben Farbe und derselben Inkjet Einheit, zu überdecken. D.h. es werden zur Kompensation einzelner ausgefallener Inkjet-Druckdüsen nach Feststellung, um welche Einzeldüse es sich handelt, die benachbarten Düsen so angesteuert, dass die Punktgrößen dieser Düsen so vergrößert werden, dass die Stelle der ausgefallenen Düse mit überdeckt wird. Die Nachbardüsen schreiben damit das Bild der ausgefallenen Düse mit. White Lines, welche durch das Nichtdrucken einzelner Düsen entstehen, können so verhindert werden.
Ein weiterer bekannter Ansatz besteht darin, die ausgefallene Druckdüse durch die Düsen der jeweils anderen benutzten Druckfarben an gleicher Stelle zu ersetzen. Dabei wird versucht, durch gezielten und gesteuerten Übereinanderdruck der noch verfügbaren Farben, der ausgefallenen Druckfarbe möglichst nahe zu kommen. Dadurch ist weder eine Redundanz an Druckdüsen oder -köpfen erforderlich, noch stellt der Ausfall benachbarter Druckdüsen ein Problem dar. Hauptnachteil dieser Kompensationsmethode ist jedoch, dass sie nur für den Mehrfarbendruck eingesetzt werden kann. Zudem ist ein erhöhter Rechen- und Steuerbedarf durch den Rechner der Druckmaschine erforderlich, um die notwendigen Farbkombinationen zu ermitteln. Außerdem kann – je nach Farbabstand der ausgefallenen Farbe zum noch druckbaren Farbraum der Restfarben – das resultierende Druckergebnis durchaus deutlich von den Sollwerten abweichen.
Andere Ansätze zur Kompensation ausgefallener Druckdüsen sehen doppelte Düseneinheiten in derselben Farbe vor, um über Redundanz den Ausfall einzelner Düsen kompensieren zu können. Oder es werden mehrere positionierbare Druckköpfe zum Druck eines Bildes benutzt. Fallen Druckdüsen aus, werden die Druckköpfe neu positioniert, um die ausgefallene Düse möglichst gut zu ersetzen. Bei beiden Ansätzen ist de facto eine Redundanz an Druckköpfen derselben Farbe erforderlich, was die bereits genannten Probleme mit sich bringt.
Voraussetzung für eine solche Kompensation ist jedoch erst einmal die korrekte Detektion einer ausgefallenen Druckdüse. D.h. es muss nicht nur erfasst werden, dass es zu einem solchen Ausfall gekommen ist, sondern es muss auch erkannt werden, um welche Druckdüse es sich genau handelt, da die meisten bekannten Kompensationsverfahren die genaue Kenntnis der nicht funktionsfähigen Druckdüsen erfordern.
Zur Detektion sind aus dem Stand der Technik verschiedene Lösungsansätze bekannt. Eine bekannte Möglichkeit ist das Drucken von Test-Druckbildern. Diese Druckbilder werden dann durch einen Maschinenbediener beurteilt, d.h. ausgezählt und die Information eventuell ausgefallender Düsen wird der Maschine durch manuelle Eingabe mitgeteilt. Beispiele solcher Testmuster sind aus der Patentanmeldung US 2011/227988 A1 , sowie dem Patent US 8322814 B2 bekannt.
Eine weitere Möglichkeit ist das Drucken und automatische Auswerten einer spezifischen Test-Form. Die Testform kann als separater Job auf der Druckmaschine gedruckt oder zwischen den Nutzen beim Drucken von der Rolle oder am nicht genutzten Papierrand beim Bogen-Druck realisiert werden. Sie ermöglicht dann eine relativ einfache automatisierte Erkennung der ausgefallenen Inkjet Düsen. Nachteil ist, dass ein Papierrand oder Zwischenraum zwischen den Nutzen nicht bei jeder Art von Druck gewünscht, bzw. umsetzbar ist. Es entsteht eine große Makulatur, wenn das Testmuster als separater Druckauftrag erzeugt wird.
Eine dritte Möglichkeit ist es, das gesamte Druckbild Echtzeit mit Hilfe von Kameras oder Sensoren einzulesen. Die erkannten Daten müssen dann elektronisch mit dem Original-Druckbild abgeglichen werden. Der Abgleich der Daten erfordert allerdings eine sehr hohe Rechenleistung und Vergleiche der Daten in Echtzeit. Beim Einsatz variabler Daten muss auch das soll-Druckbild mit jedem Ausdruck erneut zum Abgleich zur Verfügung gestellt werden oder entsprechend den variablen Daten angepasst werden. Als Beispiel hierfür ist die Patentanmeldung US 2013/187970 A1 zu nennen. Hier wird das digitale Sollbild mit dem Scan des gedruckten Bildes verglichen. Es werden Transformationen beschrieben, die das gescannte Bild (Auflösungstransformation, Transformation der Scanner Charakteristik) vergleichbar mit dem digitalen Sollbild machen. Des Weiteren wird eine Differenzbildung beschrieben, die bei Abweichungen über definierte Schwellwerte zur Detektion einer nicht funktionierenden Düse verwendet wird. Auch wird der Druck einer Referenzmarke genannt, anhand der eine Positionsbestimmung bzw. Identifizierung der nicht funktionierenden Druckdüse erreicht werden kann. Dieser Lösungsansatz erfordert hohe Kosten für den Einsatz leistungsfähiger Hardware, andernfalls verursacht er Stillstandszeiten der Maschine während der Datenverarbeitung.
Um die Nachteile einer durchgeführten Kompensation ausgefallener Druckdüsen zu minimieren, wäre es daher von Vorteil zu bestimmen, ob die ausgefallenen Druckdüsen überhaupt kompensiert werden müssen. Schließlich ist möglich, dass eine ausgefallene Druckdüse einen Bereich des aktuellen Druckbildes abdeckt, in dem nur wenige zu druckende Bilddaten vorhanden sind. Es ist auch möglich, dass aufgrund des Bildaufbaus, bzw. der Bildstruktur in dem Bereich der Ausfall nicht zu einer Bewertung des gedruckten Bildes als Makulatur führt. In diesem Falle wäre der Aufwand einer Kompensation der ausgefallenen Druckdüse nicht sinnvoll. Es ist schließlich konsequent, dass, wenn eine ausgefallene Druckdüse als unwichtig bewertet wird, das hergestellte Druckprodukt nicht als Makulatur behandelt werden muss. Die dazu notwendige Bewertung der Wichtigkeit ausgefallener Druckdüsen führt also auch zu einer bedeutenden Abnahme von anfallendem Ausschuss und damit zu geringeren Produktionskosten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren zur Bewertung der Relevanz ausgefallener Druckdüsen in Inkjet-Drucksystemen zu offenbaren.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe stellt ein Verfahren dar, welches die Relevanz jeder Druckdüse bewertet, indem es sie in Abhängigkeit vom aktuellen Druckbild setzt.
Es handelt sich dabei um ein Verfahren zur Bewertung der Relevanz ausgefallener Druckdüsen einer Inkjet-Druckmaschine für ein Druckbild durch einen Rechner, die folgenden Schritte umfassend:

1. Berechnung von Bildkennwerten des Druckbildes
2. Ermittlung des Kennwerte-Verlaufs für einen Druckdüsenpfad x_i entlang der Druckrichtung y
3. Abgleich des Kennwerte-Verlaufs des Druckdüsenpfads x_i mit mindestens einem vorher festgelegten Grenzwert
4. Einordnung der Relevanz der Druckdüse anhand des Abgleichs
5. Wiederholung des Vorgangs für alle vorhandenen Druckdüsen aller verwendeten Druckwerke und Abspeichern der Relevanzinformationen der bewerteten Druckdüsen für das Druckbild im Rechner

Grundlage des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das in Verhältnis setzen der vorhandenen Druckdüsenpfade zum aktuellen Auftragsdruckbild. Dabei ist der Verlauf der Bildkennwerte des Druckbildes entlang des Druckdüsenpfades zu berechnen. D.h. es wird für jeden Druckdüsenpfad, der einen Bereich x_i quer zur Druckrichtung y abdeckt, der Kennwerteverlauf in Druckrichtung y berechnet. Entscheidend für den nummerischen Wert des Bildkennwerteverlaufs ist die visuelle Sichtbarkeit am Druckdüsenpfad. Diese hängt von mehreren Faktoren ab, die im Folgenden noch näher erläutert werden. Der Kennwerteverlauf muss dann mit einem Grenzwert abgeglichen werden, wobei dieser Grenzwert über die Relevanz der jeweiligen Druckdüse entscheidet. Der Grenzwert muss vor Beginn der Analyse bestimmt werden – entweder manuell vom Anwender oder automatisiert durch einen Steuerungsrechner. Der Grenzwert kann für jeden Druckauftrag neu bestimmt werden, jedoch empfiehlt sich aus Gründen der Konsistenz der Relevanzanalyse die Festlegung eines global gültigen Grenzwertes. Grundsätzlich gilt: Je umfassender die verwendeten Faktoren der Bildkennwerte, desto weniger abhängig die Grenzwertesetzung vom aktuellen Druckauftrag. Es kann einen oder im Spezialfall auch mehrere Grenzwerte geben. Sind alle vorhandenen Druckdüsen anhand des Abgleichs als relevant, bzw. irrelevant eingestuft, so werden die Ergebnisse der Relevanzeinordnung vom Steuerungsrechner abgespeichert. Dieser Vorgang wird für alle Druckwerke, d.h. für alle verwendeten Farben, wiederholt, so dass für jedes Druckwerk ein Relevanzprofil vom Steuerungsrechner gespeichert wird.
Vorteil dieses Verfahrens ist, dass relevante Düsen anders behandelt werden können, als irrelevante Düsen. So muss z.B. die oft sehr aufwändige Druckdüsenkompensation nur bei, für den Druckauftrag, wirklich wichtigen Druckdüsen eingesetzt werden. Damit lassen sich Effizienzgewinne hinsichtlich benötigter Rechenleistung, Druckperformance und Tintenverbrauch erzielen. Auch eine Schonung oder z.B. häufigere Wartung besonders wichtiger Düsen wird damit möglich.
Für den Fall, dass bereits bekannt ist, dass bestimmte Druckdüsen defekt sind, ermöglicht es auch eine Anpassung des aktuellen Druckbildes. So könnte dem Anwender z.B. nach Abschluss der Relevanzanalyse und vor Druckbeginn mitgeteilt werden, dass entsprechend viele relevante Druckdüsen ausgefallen sind, womit dem Anwender die Möglichkeit gegeben wird, das Druckbild noch so zu verändern, dass die ausgefallenen Druckdüsen weniger wichtige Bereiche abdecken. In diesem Falle muss er jedoch die Relevanzanalyse wiederholen.
Vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den zugehörigen Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung mit den zugehörigen Zeichnungen.
Eine bevorzugte Weiterbildung ist dabei, dass während des eigentlichen Druckvorganges, eine Überprüfung auf ausgefallene Druckdüsen stattfindet und diese anhand der gespeicherten Relevanzinformationen vom Rechner als relevant oder irrelevant eingestuft werden. Erkennt im Rahmen der Durchführung des eigentlichen Druckauftrages inklusive Druckdüsenausfallüberwachung der Steuerungsrechner eine ausgefallene Druckdüse, so überprüft er anhand der gespeicherten Relevanzanalyse, also des Relevanzprofils des betroffenen Druckwerkes, ob die ausgefallene Druckdüse wichtig oder unwichtig ist. Abhängig davon werden verschiedene Reaktionen eingeleitet.
Eine bevorzugte Weiterbildung ist dabei, dass bei defekten, irrelevanten Druckdüsen das Druckprodukt als fehlerlos und bei defekten relevanten Druckdüsen das Druckprodukt als Makulatur markiert wird. Die Reaktion auf eine als defekt erkannte Druckdüse ist abhängig von ihrer Relevanzbewertung. Irrelevante Düsen werden bei Ausfall ignoriert, während bei relevanten Düsen gedruckte Bögen als Makulatur markiert werden. Dies wird solange der Fall sein, bis der Ausfall behoben oder kompensiert wird. Dadurch, dass nur relevante, ausgefallene Druckdüsen zu Makulatur führen, wird die Effizienz der Druckmaschine erhöht und damit die Kosten gesenkt.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung ist dabei, bei defekten relevanten Druckdüsen ein Kompensationsvorgang für die defekten Druckdüsen und/oder ein Waschvorgang initiiert wird. Wird die Druckdüse als relevant markiert, so ist ein Kompensationsvorgang für die defekten Druckdüsen zu initiieren. Der Unterschied zum Stand der Technik ist dabei, dass dort in jedem Fall eine Kompensation eines Ausfalls stattfindet, während im offenbarten Verfahren diese nur bei Relevanz der defekten Druckdüse getriggert wird. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Waschvorgang des Druckkopfes initiiert werden, da ausgefallene Druckdüsen oft nur verstopft und nicht wirklich defekt sind, was durch einen Waschvorgang wieder behoben werden kann.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung ist dabei, dass ein Maximalkennwert oder Mittelwert oder Median oder Integralwert des Kennwerte-Verlaufs des Druckdüsenpfads x_i bestimmt und dieser dann mit dem Grenzwert abgeglichen wird. Für den Abgleich des Grenzwertes mit dem Kennwerte-Verlauf muss aus diesem ein einzelner Wert extrahiert werden. Dafür bietet sich als Erstes der Maximalwert der Verlaufskurve an. Überschreitet dieser den Grenzwert, so ist der überprüfte Druckdüsenpfad relevant. Weitere mögliche, aus dem Kennwerte-Verlauf zu extrahierende Werte sind, der Mittelwert, der Median oder ein Integralwert der Verlaufskurve. Welcher Wert für den Abgleich mit dem Grenzwert verwendet werden soll, ev. ist auch eine Kombination aus mehreren Werten denkbar, muss der Anwender oder der, entsprechend eingerichtete, Steuerungsrechner entscheiden. Auch weitere mathematische Auswahlmethoden aus einer Menge sind möglich.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung ist dabei, dass die Bildkennwerte insbesondere die Druckfarbe, der Rastertonwert, die Bildhomogenität, die Farbkontraste, der Bildaufbau, der Lab-Farbort, sowie die Rasterstruktur, jeweils entlang des Düsenpfades x_i, ausmachen. Die Bildkennwerte sind Informationen über Bildinhalt und Bildaufbau. Wichtige Bildkennwerte sind z.B. die jeweils benutzte Druckfarbe. Denn es ist nachvollziehbar, dass z.B. gelbe Farbe auf weißem Drucksubstrat eine geringere Relevanz hat, als schwarze Farbe. Ähnliches gilt für die Bildhomogenität. In einem durchgängig schwarzen, homogenen Bereich fällt eine ausgefallene Druckdüse viel mehr auf, als in einem stark strukturierten Bereich. Für die anderen Bildkennwerte gilt Ähnliches. Weitere Bildkennwerte können z.B. Informationen über bereits ausgefallene Nachbardüsen sein oder lokale Häufungen beeinträchtigter Druckdüsen. Auch Materialeigenschaften des Drucksubstrates, sowie der verwendeten Tinten können relevant sein.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung ist dabei, dass die Bildkennwerte gemeinsam für alle Druckdüsenpfade x_n über das Druckbild hinweg gültig sind. Die einfachste Art der Berücksichtigung der Bildkennwerte ist die, dass die Kennwerte für alle untersuchten Druckdüsenpfade gleichwertig zur Bewertung herangezogen werden.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung ist dabei, dass für verschiedene Druckdüsenpfade verschiedene Bildkennwerte oder gleiche Bildkennwerte in verschiedener Gewichtung gültig sind. Falls verschiedene Druckdüsenpfade unterschiedlich bewertet werden müssen, z.B. leere Flächen anders als Flächen mit viel Bildinhalten, so müssen selbstverständlich auch die Bildkennwerte für die einzelnen Druckdüsenpfade in der Bewertung unterschiedlich gewichtet werden. Weiterhin ist es möglich für bestimmte Druckdüsenpfade auch nur bestimmte Bildkennwerte zu verwenden.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung ist dabei, dass das der Relevanzbewertung der Druckdüsen zugrunde liegende Druckbild in Bild- und Textabschnitte separiert und die Relevanz für die Bild- und Textabschnitte unterschiedlich bewertet wird. Eine weitere Möglichkeit verschiedene Druckdüsenpfade unterschiedlich zu bewerten ist, für Druckdüsenpfade die sich über Texte erstrecken andere Bildkennwerte zu verwenden, als für Druckdüsenpfade die sich über Bildobjekte erstrecken. Bei Druckdüsenpfaden die sich über beides erstrecken, kann auch eine entsprechende Mischung beider verwendeter Kennwertegruppen erfolgen. Dies gilt selbstverständlich auch für die unterschiedliche Gewichtung der Kennwerte.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung ist dabei, dass die Druckdüsenpfade sich über den Deckungsbereich mindestens einer Druckdüse erstrecken. Ein Druckdüsenpfad muss nicht nur den Bereich einer Druckdüse abdecken. Er kann sich auch über mehrere Druckdüsen erstrecken. Dies macht vor allem dann Sinn, wenn das Druckbild sehr homogen gestaltet ist, z.B. nur eine Fläche derselben Farbe beinhaltet, was keine hohe Auflösung bezüglich der Relevanzbewertung erfordert. Wenn also eine Druckdüse, die eine schwarze Fläche auf weißem Substrat erzeugt, relevant ist, dann werden auch die Nachbardüsen, welche dieselbe Fläche mit erzeugen, auch relevant sein. Dafür muss keine extra Relevanzbestimmung durchgeführt werden. Dies minimiert daher den Berechnungsaufwand deutlich. Bei feinen Strukturen, wie z.B. Barcodes, sollte dagegen nur eine Druckdüse pro Pfad verwendet werden.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung ist dabei, dass mehrere, unterschiedliche Grenzwerte verwendet werden, deren Überschreitung jeweils unterschiedliche Aktionen initiiert. Die Verwendung von mehreren Grenzwerten hat den Vorteil, dass an ein Überschreiten dieser Grenzwerte unterschiedliche Aktionen gekoppelt werden können. So entstehen bei mehreren Grenzwerten natürlich auch unterschiedliche Relevanzinformationen – d.h. es entsteht für jeden Grenzwert ein eigenes Relevanzprofil. Kommt es dann zum Ausfall einer Druckdüse, so müssen für diesen Druckdüsenpfad mehrere Relevanzprofile überprüft werden. So kann ein Grenzwert z.B. mit der Einschätzung des Bogens als Makulatur verknüpft werden. Wird der Grenzwert überschritten, so ist bei Ausfall der betreffenden Druckdüse der gedruckte Bogen Makulatur. Ein anderer Grenzwert betrifft einen folgenden Waschvorgang, usw.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung ist dabei, dass relevante Druckdüsen im Druckprozess anders behandelt werden als irrelevante Druckdüsen, wobei dies insbesondere Spitten, Tickling und das Eindrucken einzelner Pixel in andersartige Flächen, mit dem Ziel die Düsen in Betrieb zu halten, umfasst. Wie bereits erwähnt, ermöglicht die Relevanzeinordnung von Druckdüsen diese in Abhängigkeit der Relevanz für einen Druckjob unterschiedlich zu behandeln. Ist z.B. eine Düse relevant so wird diese häufiger gespitted, d.h. Jetten in separate Bereiche, um ein Verstopfen zu vermeiden, als nicht relevante Düsen. Das Tickling, also das Vibrieren des Düsenmeniskus gegen Austrocknen wird häufiger durchgeführt, oder das Eindrucken einzelner Pixel in andersartige Flächen, mit dem Ziel die Düsen in Betrieb zu halten, kann ebenfalls anhand der Relevanz der Druckdüsen gesteuert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie funktionell vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens werden nachfolgend unter Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen anhand wenigstens eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In den Zeichnungen sind einander entsprechende Elemente mit jeweils denselben Bezugszeichen versehen.
Die Zeichnungen zeigen:
1: ein Beispiel einer Inkjet-Bogendruckmaschine
2: ein Beispiel eines Fehlerbildes verursacht durch einen Druckdüsenausfall
3: die Untergliederung eines Druckbildes in Druckdüsenpfade
4: schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens
5: schematische Darstellung der Berechnung der Relevanzprofile
Anwendungsgebiet ist in der bevorzugten Ausführungsvariante eine Digitaldruckmaschine 10, ausgeführt als Inkjet-Bogendruckmaschine 10. Ein Beispiel für den Aufbau einer solchen Maschine 10 ist in 1 dargestellt. Ein jeweiliger Bogen 11 wird von einem Anleger 1 kommend in Transportrichtung T durch ein Druckwerk 2 zu einem Ausleger 3 transportiert. Der Transport eines jeweiligen Bogens 11 erfolgt dabei vornehmlich mittels Zylindern, nämlich Transferzylindern 5 und einem Druckzylinder 7. Oberhalb des Druckzylinders 7 sind Inkjetköpfe 4 angeordnet, welche einen durch den Druckzylinder 7 in geringem Abstand vorbeibewegten Bogen 11 bedrucken. Der Druckzylinder 7 wird daher auch als Jettingzylinder bezeichnet. In der dargestellten Ausführungsform besitzt der Druckzylinder 7 drei Bogenhaltebereiche 8, welche jeweils durch einen Kanal 9 voneinander getrennt sind.
Beim Betrieb dieser Druckmaschine 10, kann es, wie bereits einleitend beschrieben, zu Ausfällen einzelner Druckdüsen in den Druckköpfen 4 im Druckwerk 2 kommen. Folge sind dann White Lines 13, bzw. im Falle eines mehrfarbigen Drucks, verzerrte Farbwerte auf dem Druckbild 12. Ein Beispiel einer solchen White Line 13 ist in 2 dargestellt.
Das Auftreten solcher White Lines 13 kann dazu führen, dass der bedruckte Bogen 11 als Makulatur ausgeschleust werden muss. Eine Möglichkeit, dies automatisiert zu bewerten, bietet das hier offenbarte erfindungsgemäße Verfahren. Der Ablauf ist schematisch in 4 dargestellt. Anhand der Bildinformationen 14 werden für das Druckbild 12 Relevanzprofile 19 für jeden Druckdüsenpfad x_i berechnet. Der Druckdüsenpfad x_i bezeichnet dabei den Bereich, der von mindestens einer Druckdüse abgedeckt wird. In 5 ist der Ablauf dieser Relevanzberechnung schematisch dargestellt, während 3 die strukturelle Aufteilung des Bogens 11 in die verschiedenen Druckdüsenpfade x_i aufzeigt. Für die Relevanzberechnung müssen zuerst anhand der Bildinformationen 14 die zur Berechnung benötigten Bildkennwerte 15 berechnet, bzw. ausgewählt werden. Dies können z.B. die Druckfarbe, der Rastertonwert, die Bildhomogenität, die Farbkontraste, der Bildaufbau, der Lab-Farbort, sowie die Rasterstruktur, jeweils entlang des Düsenpfades x_i, sein. Dann wird entlang des Druckdüsenpfades x_i der Verlauf 16 dieser Kennwerte 15 ermittelt. Aus dem Kennwerteverlauf 16 wird dann der Maximalwert 17 des Verlaufs 16 bestimmt. Zudem muss ein Grenzwert 18 vorhanden sein, der festlegt, ab welchem Maximalwert 17 ein Druckdüsenpfad x_i einen relevanten Bereich abdeckt. Der Grenzwert 18 wird dabei aus den Bildinformationen 14 und den ausgewählten Bildkennwerten 15 abgeleitet. Ein Vergleich von Maximalkennwert 17 und Grenzwert 18 ergibt dann, ob der Maximalkennwert 17 den Grenzwert 18 überschreitet. Falls ja, ist der aktuelle Druckdüsenpfad x_i als relevant zu bewerten. Das Verfahren wird dann für alle Druckdüsenpfade x_i, d.h. alle Druckdüsen aller verwendeten Druckwerke durchgeführt, wodurch sich Relevanzprofile 19 für alle Druckwerke bezüglich des aktuellen Druckbildes 12 ergeben. Diese werden abgespeichert und kommen im Verlauf des Druckvorganges zum Einsatz.
Im Rahmen der Abarbeitung eines Druckauftrages sind verschiedene Mechanismen zur Überwachung der Bildqualität aktiv. Eines davon ist bei Digital-Druckmaschinen 10 die Detektion ausgefallener Druckdüsen. Dabei werden die gedruckten Bildinformationen auf ausgefallene Druckdüsen hin untersucht. Werden während oder schon vor Beginn des Druckvorganges solche defekten Druckdüsen 20 erkannt, so werden normalerweise aktuelle und folgende Druckbögen 11 als Makulatur ausgeschleust und Maßnahmen zur Kompensation ergriffen. Im offenbarten Verfahren dagegen werden die erkannten, ausgefallenen Druckdüsen 20 durch den Steuerungsrechner, welcher den Detektionsvorgang kontrolliert, mit den gespeicherten Relevanzprofilen 19 abgeglichen. Sind die ausgefallenen Druckdüsen 20 im betreffenden Profil 19 als nicht relevant gekennzeichnet, so wird keine Kompensation dieser Druckdüsen 20 gestartet und die betroffenen Druckbögen 11 werden nicht als Makulatur ausgeschleust. Damit wird der Druckprozess erheblich effizienter gestaltet, da Ausschuss und Materialverbrauch reduziert werden.
Bezugszeichenliste

T: Transportrichtung
1: Anleger
2: Druckwerk
3: Ausleger
4: Inkjetköpfe
5: Transferzylinder
6: Antrieb
7: Druckzylinder (Jettingzylinder)
8: Bogenhaltebereich
9: Kanal
10: Bogendruckmaschine
11: Bogen
12: Druckbild
13: White Line
14: Bildinformationen
15: Bildkennwerte
16: Kennwerteverlauf
17: Maximalkennwert
18: Grenzkennwert
19: Relevanzprofil
20: erkannte, defekte Druckdüse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2011/227988 A1 [0008]
US 8322814 B2 [0008]
US 2013/187970 A1 [0010]

Claims

Verfahren zur Bewertung der Relevanz ausgefallener Druckdüsen einer Inkjet-Druckmaschine für ein Druckbild durch einen Rechner, die folgenden Schritte umfassend: • Berechnung von Bildkennwerten des Druckbildes • Ermittlung eines Kennwerte-Verlaufs für einen Druckdüsenpfad x_i entlang der Druckrichtung y • Abgleich des Kennwerte-Verlaufs des Druckdüsenpfads x_i mit mindestens einem vorher festgelegten Grenzwert • Einordnung der Relevanz der zum Druckdüsenpfad x_i zugehörigen Druckdüse anhand des Abgleichs • Wiederholung des Vorgangs für alle vorhandenen Druckdüsenpfade aller verwendeten Druckwerke und Abspeichern der Relevanzinformationen der bewerteten, zugehörigen Druckdüsen für das Druckbild im Rechner
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, während des eigentlichen Druckvorganges, eine Überprüfung auf ausgefallene Druckdüsen stattfindet und diese anhand der gespeicherten Relevanzinformationen vom Rechner als relevant oder irrelevant eingestuft werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei defekten irrelevanten Druckdüsen das Druckprodukt als fehlerlos und bei defekten relevanten Druckdüsen das Druckprodukt als Makulatur markiert wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei defekten relevanten Druckdüsen ein Kompensationsvorgang für die defekten Druckdüsen und/oder eine Waschvorgang initiiert wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Maximalkennwert oder Mittelwert oder Median oder Integralwert des Kennwerte-Verlaufs des Druckdüsenpfads x_i bestimmt und dieser dann mit dem Grenzwert abgeglichen wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildkennwerte, insbesondere die Druckfarbe, den Rastertonwert, die Bildhomogenität, die Farbkontraste, den Bildaufbau, den Lab-Farbort, sowie die Rasterstruktur, jeweils entlang des Düsenpfades x_i, ausmachen.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildkennwerte gemeinsam für alle Druckdüsenpfade x_n über das Druckbild hinweg gültig sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für verschiedene Druckdüsenpfade x_i verschiedene Bildkennwerte oder gleiche Bildkennwerte in verschiedener Gewichtung gültig sind.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der Relevanzbewertung der Druckdüsen zugrunde liegende Druckbild in Bild- und Textabschnitte separiert und die Relevanz für die Bild- und Textabschnitte unterschiedlich bewertet wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdüsenpfade x_n sich über den Deckungsbereich mindestens einer Druckdüse erstrecken.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, unterschiedliche Grenzwerte verwendet werden, deren Überschreitung jeweils unterschiedliche Aktionen initiiert.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass relevante Druckdüsen im Druckprozess anders behandelt werden als irrelevante Druckdüsen, wobei dies insbesondere Spitten, Tickling und das Eindrucken einzelner Pixel in andersartige Flächen, mit dem Ziel die Düsen in Betrieb zu halten, umfasst.