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Die Erfindung beschäftigt sich mit einem Verfahren zur Detektion und Kompensation ausgefallener Druckdüsen in einer Inkjet-Druckmaschine.
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Die Erfindung liegt im technischen Gebiet des Digitaldrucks.
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In der industriellen Druckindustrie erlangt der Digitaldruck, besonders in Form des Inkjet-Drucks, eine immer größere Bedeutung. Dabei stehen im Inkjet-Druck systembedingt andere Probleme hinsichtlich des Sicherstellens der Druckqualität im Fokus, als im bisher bevorzugt verwendeten Offsetdruck. Diese Inkjet-spezifischen Probleme müssen damit selbstverständlich im Rahmen der automatischen Qualitätssicherung spezifisch berücksichtigt werden. Ein Hauptpunkt betrifft dabei Defekte einzelner Druckdüsen im Inkjet-Druckkopf. Diese defekten Druckdüsen generieren ein spezifisches Fehlerbild, welches charakteristisch für den Inkjet-Druck ist und sind in diesem Fachgebiet auch als „missing nozzles“ bekannt.
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Die Ursachen für derartige fehlerhafte Druckdüsen können vielschichtig sein. Eine Hauptursache ist das Eintrocknen der Druckdüsen, wenn diese über einen längeren Zeitraum hinweg nicht verwendet werden. Die eingetrockneten Tintenreste verstopfen dabei die Druckdüse, so dass diese nicht mehr, nur noch teilweise und/oder mit schiefem Druckpunkt drucken kann. Andere Fehlerquellen umfassen Staubkörnchen oder andere Partikel, welche den Ausgang der Druckdüse verstopfen. Derart beeinträchtigte Druckdüsen bewirken charakteristische Artefakte im erzeugten Druckbild. So wird z. B. eine komplett ausgefallene Druckdüse im Falle des einfarbigen Drucks an dieser Stelle, wo sie nicht mehr zum Druckbild beitragen kann, auf weißem Drucksubstrat eine weiße Linie, deshalb auch „white line“ genannt, hinterlassen. Eine Druckdüse mit schiefem Druckpunkt verursacht, wenn sie zu stark abweicht, ebenfalls eine „white line“. Hier kommt es jedoch zusätzlich zu einer sogenannten „dark line“, nämlich an der Stelle wo die schiefspritzende Druckdüse ihre Tinte aufbringt. Die Farbe der white line hängt dabei vom zugrunde liegenden Drucksubstrat ab. Farbiges Drucksubstrat, z. B. hellgrünes Papier, wird natürlich eine entsprechend hellgrüne Linie bewirken. Wird an der Stelle mehrfarbig gedruckt, so führt dies zu einer Verzerrung der Farbwerte. Diese sind im fertigen Druckbild zwar weniger deutlich, aber dennoch für das menschliche Auge in den meisten Fällen gut zu erkennen.
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Zur Behebung fehlerhafter Druckdüsen und zur entsprechenden Vermeidung von white lines sind im Stand der Technik eine Vielzahl von Ansätzen offenbart. Neben dem Vorhalten von redundanten Druckdüsen bzw. Druckköpfen ist es z. B. bekannt, Druckdüsen anderer Druckfarben, die an derselben Stelle drucken können, einzusetzen, um mit einer Mischung der restlichen, zur Verfügung stehenden Farben an dieser Stelle, den fehlenden Farbwert der ausgefallenen Druckdüse so gut wie möglich nachzubilden. Der fehlende Farbwert wird dabei in den seltensten Fällen hundert Prozent genau nachgebildet werden können, jedoch führt selbst eine Annäherung zu einem deutlich besseren Druckbild für das menschliche Auge.
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Darüber hinaus besteht der Hauptansatz zur Kompensation von missing nozzles darin, durch benachbarte Druckdüsen, welche einen erhöhten Tintenauftrag durchführen, die ausgefallene bzw. fehlerhafte Druckdüse zu kompensieren. Die benachbarten Druckdüsen bringen dabei so viel mehr Tinte auf, dass die fehlende Druckdüse zwischen ihnen möglichst gut zuläuft. Im Falle von nur teilweise ausgefallenen oder schief druckenden Druckdüsen muss die Kompensation durch die benachbarten Druckdüsen entsprechend angepasst werden. In der Regel werden die betreffenden Druckdüsen aus praktischen Gründen komplett ausgeschaltet und dann als ausgefallene Druckdüsen durch die Nachbardüsen kompensiert. Dabei ist stets zu berücksichtigen, keine Überkompensation durchzuführen, da dies durch den überhohen Tintenauftrag zu einer entsprechenden dunklen Linie, der „dark line“ führt.
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Um eine fehlerhafte Druckdüse überhaupt kompensieren zu müssen, muss sie jedoch erst einmal detektiert werden. Dafür ist im Stand der Technik ebenfalls eine Vielzahl von Verfahren offenbart. Der gebräuchlichste Ansatz besteht darin, in regelmäßigen Abständen auf dem Drucksubstrat Testmuster zu drucken, in denen sämtliche Druckdüsen aller verwendeten Druckköpfe jeweils mindestens ein kleines Testobjekt drucken. Diese Testmuster lassen sich dann, bevorzugt automatisiert über ein Bilderfassungssystem, ausmessen und auswerten. Zeigt eines der Bildobjekte signifikante Abweichungen, lässt sich daraus auf den Zustand der entsprechenden Druckdüse schließen. Fehlerhafte Druckdüsen können somit relativ zuverlässig detektiert werden. Der Nachteil dieses Ansatzes besteht jedoch darin, dass die Testmuster von ihrer Struktur und ihrem gesamten Wesen sich von dem eigentlich zu erzeugenden Druckbild unterscheiden. Daher lässt sich nicht immer sagen, ob eine Druckdüse, welche im Testmuster auffällig ist, auch wirklich ein Bildartefakt, z. B. in Form einer white line, verursacht. Je nach angewandten Bewertungskriterien für die erzeugten Bildobjekte im Testmuster werden so mittels des Drucks und der Auswertung der Testmuster oft zu wenige defekte Druckdüsen entdeckt. Bei zu scharfen Kriterien werden dagegen oft zu viele Falsch-Positivfehler ermittelt und dementsprechend zu viele Druckdüsen als fehlerhaft gekennzeichnet. Zudem benötigen die Testmuster Platz auf dem Drucksubstrat, was die Makulatur erhöht. Auch wird oft, aus eben diesen Gründen, auf jeden Bogen nur ein Testmuster einer verwendeten Druckfarbe gedruckt, was zu entsprechenden Totzeiten bis zum Entdecken einer defekten Druckdüse führt.
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Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es daher aus dem Stand der Technik bekannt, fehlerhafte Druckdüsen aus dem erzeugten Druckbild selbst zu detektieren. So offenbart das deutsche Patent
DE 10 2015 2075 66 B3 ein Verfahren zur Detektion fehlerhafter Druckdüsen in einem Druckbild mittels zur Druckrichtung vertikalem Verschieben des digitalen Druckbildes relativ zum Druckkopf und gegenläufiger Verschiebung des physischen Druckkopfes, wodurch sich aus dem Wandern der entsprechenden Druckdüsen auf dem Drucksubstrat erkennen lässt, ob ein auffälliger Bildbestandteil, z. B. eine weiße Linie, durch eine ausgefallene Druckdüse verursacht wird oder ob sie Bestandteil des Druckbildes selbst ist.
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Des Weiteren ist aus der aktuell noch unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung
DE 10 2016 2249 71.1 ein Verfahren zur Detektion ausgefallener Druckdüsen bekannt, in dem aus dem erzeugten Druckbild ein Spaltensummenprofil erzeugt wird und dieses mit einem entsprechenden Spaltensummenprofil eines idealen Referenzbildes abgeglichen wird, um durch white lines verursachte Ausschläge zu detektieren, welche dann fehlerhaften Druckdüsen zugeordnet werden können.
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Diese Verfahren haben jedoch noch einige Nachteile. So ist es z. B. aus dem Verfahren mittels des Spaltensummenprofils nicht möglich, Artefakte, die durch andere Ursachen als durch missing nozzles verursacht werden, zielsicher auszuschließen. Beim Verfahren mittels Verschieben des digitalen Druckbildes plus gegenläufiger Verschiebung des Druckkopfes ist oft ein Problem, dass der Druckkopf nicht schnell genug gegenverschoben werden kann, bzw. ist die Verschiebung des Druckkopfes zur dauerhaften Qualitätskontrolle sehr aufwändig.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit, ein Verfahren zur Detektion mit folgender Kompensation von fehlerhaften Druckdüsen zu offenbaren, welches effizienter arbeitet als die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Detektion und Kompensation defekter Druckdüsen in einer Inkjet-Druckmaschine durch einen Rechner bei einer Druckauflage größer eins, welches die Schritte Mindestens einmaliges Drucken eines digital vorliegenden Druckbildes mit der Inkjet-Druckmaschine, Mindestens einmaliges weiteres Drucken des digital vorliegenden Druckbildes mit einem Versatz vertikal zur Druckrichtung, Aufnahme der gedruckten Druckbilder durch mindestens einen Bildsensor, Zerlegen der aufgenommenen Druckbilder in einzelne Farbauszüge, Spaltenweise Summation der Pixelwerte der einzelnen Farbauszüge, Bildung eines Differenzsignals der Spaltensumme der Pixelwerte der einzelnen Farbauszüge der aufgenommenen Druckbilder mit und ohne Versatz vertikal zur Druckrichtung, Detektion von defekten Druckdüsen durch Peak-Analyse im Differenzsignal und Ausschalten der detektierten defekten Druckdüsen und Kompensation durch Nachbardüsen, umfasst. Das erfindungsgemäße Verfahren kombiniert also die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Verschiebung des Druckbildes mit dem Verfahren zur Bildung eines Spaltensummenprofils und verbessert diese weiterhin. So ist z. B. die Bildung eines Differenzsignals der Spaltensumme der Pixelwerte der einzelnen Farbauszüge der aufgenommenen Druckbilder mit und ohne Verschiebeversatz vertikal zur Druckrichtung wesentlich effizienter als lediglich der Abgleich von einzelnen Spaltensummenprofilen mit ihren digitalen idealen Referenzbildern allein. Auch die genaue Peak-Analyse von gefundenen Treffern im Differenzsignal bringt eine weitere Verbesserung des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, in denen z.B. durch die Peak-Analyse andere Fehlerursachen, wie z. B. Fehler auf dem Drucksubstrat, ausgeschlossen werden können. Das offenbarte Verfahren in dieser aktuellen Form ist dabei für den Druck von Druckbildern in mehrfacher Auflage konzipiert. Dies stellt den Normalfall in einem zu erledigenden Druckauftrag dar. Da jedoch der Inkjet-Druck auch den Sonderfall eines Druckauftrages mit nur einer einzigen Auflage ermöglicht, ist auch dieser Sonderfall zu berücksichtigen. Darauf wird im Weiteren noch näher eingegangen.
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Vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den zugehörigen Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung mit den zugehörigen Zeichnungen.
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Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass die zerlegten, einzelnen Farbauszüge der aufgenommenen Druckbilder aus Komponenten der im Druckprozess verwendeten Prozessfarben CMYK und optional weiteren Prozessfarben, insbesondere OGV, bestehen. Die einzelnen Farbauszüge bestehen dabei aus den jeweils verwendeten einzelnen Prozessfarben. Diese sind üblicherweise CMYK und können weitere Prozessfarben umfassen. Im Gegensatz zum aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, wo die Spaltensummenprofile eines gedruckten und erfassten Druckbildes mit dem eines digital vorliegenden idealen Referenzbildes ohne Fehler verglichen werden, wird hier im erfindungsgemäßen Verfahren das Spaltensummenprofil der einzelnen Farbauszüge untereinander verglichen. Dies ist eine wesentlich effizientere Ausführung als im Stand der Technik, da dort das Spaltensummenprofil aus allen Farbauszügen besteht und dementsprechend verzerrt sein kann.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass das Zerlegen der aufgenommen Druckbilder in die einzelnen Farbauszüge der Prozessfarben CMYK und den weiteren Prozessfarben mittels einer Transformationsmatrix oder durch Lookup im ICC-Profil geschieht. Für das Zerlegen der aufgenommenen und digitalisierten Druckbilder in die einzelnen Farbauszüge sind zwei Methoden möglich. Welche der beiden eingesetzt wird, muss vom Anwender angesichts der jeweils vorliegenden Umstände entschieden werden. Auch eine automatisierte Entscheidung angesichts vorliegender Kriterien ist möglich.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass die RGB-Werte der durch den mindestens einen Bildsensor aufgenommenen Druckbilder bis zur Bildauflösung des gedruckten Druckbildes interpoliert werden. Aktuell verwendete Bilderfassungssysteme haben weiterhin das Problem, dass ihre Auflösung, mit der sie entsprechend die erzeugten Druckbilder erfassen, niedriger ist als die Druckauflösung der verwendeten Inkjet-Druckmaschinen. Um daher zur Bildauflösung des gedruckten Druckbildes zu gelangen, müssen die fehlenden Werte im RGB-Bild, welches durch den Bildsensor erzeugt wird, interpoliert werden.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass zur Überprüfung des Detektions- und Kompensationsergebnisses in mindestens einem weiteren iterativen Durchlauf des Verfahrens das digital vorliegende Druckbild mit oder ohne Versatz vertikal zur Druckrichtung mindestens ein weiteres Mal gedruckt und verfahrensgemäß ausgewertet wird. Um sicherzustellen, dass auch wirklich eine fehlerhafte Druckdüse korrekt detektiert wurde, und nicht vielleicht doch eine andere Fehlerursache für das entsprechende Artefakt, welches zur Detektion einer fehlerhaften Druckdüse führte, verantwortlich war, empfiehlt es sich, in mindestens einem weiteren iterativen Durchlauf, das Detektionsergebnis zu verifizieren. Einmalige Fehler in der Detektion können immer einmal passieren, jedoch ist ein wiederholter Fehler weitaus seltener. Dieser deutet daher eher auf einen systematischen Fehler hin, der möglicherweise durch Fehler in der Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens verursacht wird. Nichtsdestoweniger führt der weitere iterative Durchlauf des Verfahrens zu einer massiven Verbesserung des Detektions- und somit des folgenden Kompensationsergebnisses.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass zur Überprüfung des Detektions- und Kompensationsergebnisses in mindestens einem weiteren iterativen Durchlauf des Verfahrens jeweils eine benachbarte Druckdüse der detektierten defekten Druckdüsen zusätzlich ausgeschaltet wird. Ein weiteres Stellkriterium, was in einem weiteren iterativen Durchlauf verändert werden kann, stellt das Ausschalten einer jeweils benachbarten Druckdüse der detektierten defekten Druckdüse dar. Damit kann sichergestellt werden, dass auch wirklich die richtige Druckdüse als fehlerhaft detektiert wurde. Dies ist oft notwendig, da eine der Schwächen der missing nozzles Detektion im realen Druckbild darin besteht, dass oft zwar eine white line korrekt identifiziert wird, diese jedoch z. B. aufgrund der Bildauflösungsproblematik nicht der richtigen Druckdüse zugeordnet wird. Durch das Testen der jeweils benachbarten Druckdüse zur detektierten defekten Druckdüse kann ein solcher Fehler minimiert, wenn nicht gar komplett ausgeschlossen werden.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass das mindestens einmalige weitere Drucken des Druckbildes mit einem Versatz vertikal zur Druckrichtung nur für einen Farbauszug der verwendeten Prozessfarben CMYK und den weiteren Prozessfarben geschieht. Eine weitere Option besteht darin, nur einen bestimmten Farbauszug mit einem Versatz durch eine digitale Verschiebung des Druckbildes auszustatten. Dies reduziert den Aufwand des erfindungsgemäßen Verfahrens beträchtlich und ergibt besonders dann Sinn, wenn eine bestimmte Farbe bzw. der für diese Farbe zuständige Druckkopf als besonders anfällig für missing nozzles bekannt ist.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass das Verfahren für eine Bogen-Inkjetdruckmaschine verwendet wird und die gedruckten und aufgenommenen Druckbilder einzelnen Druckbogen entsprechen. Auch wenn das Verfahren für alle Arten von Inkjet-Druckmaschinen, also auch für Rollen-Inkjet-Druckmaschinen mit einem Bahndruck verwendet werden kann, ist das bevorzugte Einsatzgebiet das für eine Bogen-Inkjet-Druckmaschine, in welcher die zu erzeugenden und durch das Bilderfassungssystem digitalisierten Druckbilder auf einzelnen Druckbogen gedruckt werden.
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Eine weitere Lösung der gestellten Aufgabe stellt ein Verfahren zur Detektion und Kompensation defekter Druckdüsen in einer Inkjet-Druckmaschine durch einen Rechner bei einer Druckauflage gleich eins dar, welches die folgenden Schritte Drucken eines digital vorliegenden Druckbildes mit der Inkjet-Druckmaschine, Aufnahme der Druckbilder durch mindestens einen Bildsensor, Zerlegen des aufgenommenen Druckbildes und der digitalen Druckvorlage in einzelne Farbauszüge, Spaltenweise Summation der Pixelwerte der einzelnen Farbauszüge, Bildung eines Differenzsignals der Spaltensumme der Pixelwerte der einzelnen Farbauszüge des aufgenommenen Druckbildes und der digitalen Druckvorlage, Detektion von defekten Druckdüsen durch Peak-Analyse im Differenzsignal und Ausschalten der detektierten defekten Druckdüsen und Kompensation durch Nachbardüsen, umfasst. Diese Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist spezifisch für Druckaufträge mit einer Auflage gleich Eins konzipiert. Es unterscheidet sich von der Standardvariante lediglich dadurch, dass hier nicht mehrere Ausführungen des Druckbildes gedruckt werden, inklusive einer Verschiebung des Druckbildes mit einem Versatz vertikal zur Druckrichtung, sondern nur das Druckbild ein einziges Mal gedruckt wird und dann das erzeugte Spaltensummenprofil mit einem zur Verfügung stehenden Spaltensummenprofil der digitalen Druckvorlage abgeglichen wird. Dies betrifft, wie auch in der Standardvariante, die einzelnen Farbauszüge des erfassten Druckbildes. Somit können auch die Sonderfälle von Druckaufträgen mit einer Auflage von Eins auf mögliche Druckfehler durch missing nozzles untersucht werden.
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Die Erfindung als solche sowie konstruktiv und/oder funktionell vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung 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.
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Die Zeichnungen zeigen:
- 1: eine Darstellung einer erfindungsgemäß verwendeten Bogen-Inkjet-Druckmaschine
- 2: eine von einer missing nozzle verursachte white line in einem Druckbild
- 3: den Effekt des Versatzes vertikal zur Druckrichtung
- 4: ein aus einem Druckbild erzeugtes Spaltensummenprofil
- 5: die schematische Darstellung des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens
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Das Anwendungsgebiet der bevorzugten Ausführungsvariante ist eine Inkjet-Druckmaschine 7. Ein Beispiel für den grundlegenden Aufbau einer solchen Maschine 7, bestehend aus Anleger 1 für die Zufuhr des Drucksubstrats 2 in das Druckwerk 4, wo es von den Druckköpfen 5 bedruckt wird, bis hin zum Ausleger 3, ist in 1 dargestellt. Dabei handelt es sich hier um eine Bogen-Inkjetdruckmaschine 7, welche von einem Steuerungsrechner 6 kontrolliert wird. Beim Betrieb dieser Druckmaschine 7 kann es, wie bereits beschrieben, zu Ausfällen einzelner Druckdüsen in den Druckköpfen 5 im Druckwerk 4 kommen. Folge sind dann white lines 9, bzw. im Falle eines mehrfarbigen Drucks, verzerrte Farbwerte. Ein Beispiel einer solchen white line 9 in einem Druckbild 8 ist in 2 dargestellt.
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Für die Missing-Nozzle-Detektion ist dabei entscheidend, alle defekten Düsen 10, 15 im Druckbild zu erkennen. Da der Ausfall einer Druckdüse stark von der Tintenmenge und die Sichtbarkeit einer defekten Druckdüse 10, 15 stark vom Aufbau der Rasterfläche abhängt, ist es vorteilhaft direkt im Druckbild nach defekten Druckdüsen 10, 15 zu suchen. Defekte Druckdüsen 10, 15 werden durch Differenzbildung des Druckbildes entweder mit der Vorlage bei Auflage gleich eins oder mit dem seitlich versetzen Druckbild bei Auflage größer eins detektiert. Der häufigste Fall ist dabei der eines Druckauftrages mit einer Auflage von größer eins.
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Für diesen Fall wird daher im Folgenden das bevorzugte Ausführungsbeispiel beschrieben, welches schematisch bzgl. seines Ablaufs in auch 5 dargestellt ist.
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Druckvorgang (Auflage >1):
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- 1. Drucken des Druckbildes ohne seitlichen Versatz
- 2. Drucken des Druckbildes mit seitlichem Versatz (1-10 Druckpixel) 12
- 3. Wiederholung 1.
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Der Effekt eines Versatzes des Druckbildes 12 auf dem Drucksubstrat 2 ist in 3 detailliert dargestellt. Jedes gedruckte Bild 12 oder auch der Abschnitt eines Bildes wird von einem Bilderfassungssystem, welches als inline-Qualitätssicherungssystem Teil des Druckmaschinensystems 7 sein kann, digitalisiert und ausgewertet. Das Bilderfassungssystem verfügt dabei über mindestens einen Bildsensor, welcher hinter dem letzten Druckwerk 4, bzw. Druckkopf 5 platziert ist. Des Weiteren verfügt es über einen Bildverarbeitungsrechner, in welchem die re-digitalisierten Druckbilder 13 untersucht und ausgewertet werden. Steht aus irgendeinem Grund der Bildverarbeitungsrechner nicht zur Verfügung kann auch ein anderer Rechner 6, z.B. der Steuerungsrechner der Druckmaschine 7 zur Auswertung verwendet werden. Vor dem Druck der nächsten Kopie wird das Druckbild 8 elektronisch quer zur Druckrichtung um eine oder mehrere Druckdüsen verschoben, sodass andere Druckdüsen die Bildinformationen drucken. Die Linien/Spalten des Bildes ändern sich bei diesem Vorgang ihre Düsenzuordnung um den Betrag der digitalen Verschiebung. Ein linienförmiges Artefakt, welches durch eine Druckspalte ohne Druckdaten hervorgerufen wird, also gewollt ist, bleibt im resultierenden, verschobenen Bild, an seiner ursprünglichen Position. Ein linienförmiges Artefakt in Form einer Druckspalte 9, welches durch fehlerhafte Druckdüsen 10 erzeugt wird, wird dagegen im resultierenden Druckbild entgegen der digitalen Verschiebungsrichtung gewandert sein, da die fehlerhafte Druckdüse 10 ja weiterhin an derselben Stelle das Drucksubstrat 2 bedruckt, aber eben jetzt einen anderen Bildteil des digitalen Druckbildes 8. Damit kann eine simple Differenzbildung der vom Bildsensor erfassten Bilder 13 mit und ohne digitale Verschiebung, bei der sich ein Unterschied als Linie/Spalte längs in Druckrichtung zeigt, als sicheres Unterscheidungskriterium zwischen einer fehlerhaften Druckdüse und Bilddaten verwendet werden.
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Der seitliche Versatz des Druckbildes 12 kann in einer weiteren Ausführungsvariante auch nur in einem Farbauszug (anstatt in allen Farben) angewandt werden. Dadurch lässt sich die Detektion des korrekten Farbauszugs und der defekten Düse vereinfachen. Dafür ergibt sich eine zusätzliche Totzeit, da man länger braucht bis alle Farbauszüge auf missing nozzles 10 untersucht worden sind.
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Die beschriebenen Verfahrensschritte und Auswirkungen des seitlichen Versatzes des Druckbildes 12 werden im Rahmen der folgenden Auswertung mit zur Detektion aufgetretener Missing Nozzles 10 untersucht.
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II. Auswertung:
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- 1. Zeilenweise Aufnahme des Druckbildes 13 mit einer RGB-Inspektionskamera
- 2. Interpolation der RGB-Werte von Kamera- auf PrintPixel-Auflösung. Das dazu erforderliche Kamera-Printpixel-Mapping wurde zuvor ermittelt (z.B. mit PrintHeadColorTest oder BigDotTest)
- 3. Zerlegen des RGB-Bildes in CMYKGOV-Komponenten mittels Transformationsmatrix oder Lookup im ICC-Profil
- 4. Pro Farbe CMYKGOV: Spaltenweise Summation der Pixelwerte
- 5. Pro Farbe CMYKGOV: Differenzbildung der Spaltensumme von Bogen mit und ohne seitlichem Versatz
- 6. Pro Farbe CMYKGOV: Detektion von defekten Düsen durch Peak-Analyse im Differenzsignal
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Im vom Bilderfassungssystem re-digitalisierten Druckbild 13 wird nun vom Rechner 6 eine Spaltensumme 11 der einzelnen Farbauszüge 14 in Druckrichtung gebildet, sodass im Extremfall das gesamte Bild 13 oder Teilbild auf eine einzige Bild-Zeile pro Farbkanal reduziert wird. In der Regel geschieht dies über die gesamte Druckbreite. Hierzu wird einfachheitshalber die Summe der Farbwerte des jeweiligen Farbauszuges normiert auf die Anzahl der Spaltenpixel, sodass wieder ein Farbwert zwischen 0 -255 entsteht. Dies führt dazu, dass sich an den Stellen der defekten Druckdüsen 15 Peaks herausbilden, die sich deutlich von Ihrer Nachbarschaft abheben. Sehr deutlich lässt sich dies am Beispiel des Volltonbalkens im Grünkanal 8 zeigen, so wie dies in 4 dargestellt wird. Hier sieht man auch, dass durch das Aufsummieren über viele Pixel das Rauschen von Kamera und Druck drastisch reduziert wird und dadurch das von missing nozzles 15 verursachte Signal noch deutlicher heraussticht. Um nun genau die Peaks herauszufinden, welche Bildartefakten, also Bildfehlern entsprechen, werden die erzeugten Spaltensummenprofile 11 der einzelnen Farbauszüge 14 des re-digitalisierten Druckbildes 13 mit Versatz 12 von den entsprechenden Spaltensummenprofilen 11 der einzelnen Farbauszüge 14 des re-digitalisiertes Druckbildes 13 ohne Versatz subtrahiert. Aus dem Differenzsignal lassen sich dann die defekte Druckdüsen 10 ermitteln. Im Ergebnis werden die dort vorhandenen Peaks dann noch einer weiteren Peak-Analyse unterzogen, um sicherzustellen, dass die ermittelten Peaks auch wirklich von missing nozzles 15 verursacht werden, und nicht von anderen Fehlerursachen, wie z.B. Substratfehlern.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante ist spezifisch auf Druckaufträge mit einer Auflage von eins angepasst. Da hier natürlich kein Versatz zwischen zwei Drucken des gleichen Druckbildes möglich ist, wird anstatt eines Abgleiches zwischen re-digitalisierten Druckbildern 13 mit und ohne Versatz, die digitale Druckvorlage selbst als Referenz verwendet. Dann wird für jede Farbseparation 14 die Spaltensumme der Tiff-Vorlage berechnet und mit der Spaltensumme 11 des tatsächlich gedruckten und gemessenen Bildes 13 verglichen. Die Berechnung der Spaltensumme 11 des Tiff-Bildes erfordert allerdings zusätzliche Rechenleistung des jeweils verwendeten Rechners.
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III. Kompensation
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- 1. Ausschalten der detektierten Druckdüsen 10, 15 und Kompensation durch Nachbardruckdüsen
- 2. Überprüfung der Detektion durch erneute Auswertung mit/ohne seitlichem Versatz
- 3. Ggf. iterative Ausschaltung von Nachbardüsen (1 Düse pro Iteration) und Wiederholung Druckvorgang + Auswertung
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in seinen beschriebenen Ausführungsformen können nun alle für das Druckbild relevanten defekten Druckdüsen 10, 15 erkannt werden. Zudem ist kein Platzbedarf für weitere Kontrollelemente notwendig. Dies ermöglicht das Monitoring aller gedruckten Farben in jedem Bogen 2 mit einer geringen Totzeit zwischen Ausfall und Detektion.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anleger
- 2
- Drucksubstrat
- 3
- Ausleger
- 4
- Inkjet-Druckwerk
- 5
- Inkjet-Druckkopf
- 6
- Rechner
- 7
- Inkjet-Druckmaschine
- 8
- Gesamt-Druckbild
- 9
- white line
- 10
- durch Differenzbildung ermittelte Missing Nozzle
- 11
- Spaltensummenprofil
- 12
- mit Versatz gedrucktes Druckbild
- 13
- durch Bilderfassungssystem re-digitalisiertes Druckbild
- 14
- einzelne Farbauszüge des re-digitalisierten Druckbildes
- 15
- durch Peakanalyse ermittelte Missing Nozzle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015207566 B3 [0008]
- DE 102016224971 [0009]
