DE102019127402A1

DE102019127402A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Druckbild-Gleichmäßigkeit eines gedruckten Druckbildes

Info

Publication number: DE102019127402A1
Application number: DE102019127402.8A
Authority: DE
Inventors: Benno Petschik; Rüdiger Lippok; Leo Totschnig
Original assignee: Canon Production Printing Holding BV
Current assignee: Canon Production Printing Holding BV
Priority date: 2019-10-11
Filing date: 2019-10-11
Publication date: 2021-04-15
Also published as: US11312154B2; US20210107292A1

Abstract

Hierbei eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verbesserung der Druckbild-Gleichmäßigkeit offenbart. Dazu wird von einer Druckeinheit (47) mit mindestens einem Druckriegel (16 bis 24), der mindestens einen Druckkopf (26) mit mehreren Drückdüsen (50) aufweist, mindestens ein Druckbildes (43a, 43b) gedruckt. Eine Bilderfassungseinheit (44) mit mehreren Bildpunkterfassungsbereiche (54) erfasst mindestens eines Werteprofils von gemessenen Einfärbeintensitäten. Eine Vergleichseinheit vergleicht die Werteprofils mit mindestens einem Referenzwert und erzeugt davon abhängig Korrekturwerte.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Druckbild-Gleichmäßigkeit eines mit Hilfe einer Druckeinheit gedruckten Druckbildes durch eine Bilderfassungseinheit.
Bei bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Erfassen eines mit Hilfe einer Druckeinheit gedruckten Druckbildes durch eine Bilderfassungseinheit wird ein auf einen Aufzeichnungsträger mit einer vorgegebenen ersten Einfärbeintensität in einer Grundfarbe der Druckeinheit gedrucktes erstes Druckbild mit Hilfe der Bilderfassungseinheit zeilenweise quer zur Druckrichtung erfasst, wobei die Bilderfassungseinheit mehrere nebeneinander angeordnete Bildpunkterfassungsbereiche zum bildpunktweisen Erfassen des ersten oder eines zweiten gedruckten Druckbildes hat. Aus dem bildpunktweise erfassten ersten Druckbild wird ein Istwert einer Eigenschaft des Druckbildes für jeden Bildbereich des über die bedruckbare Breite des Aufzeichnungsträgers bildpunktweise erfassten Druckbildes ermittelt.
Aus dem Dokument DE 10 2013 107 942 A1 ist ein Verfahren zur Kompensation von Streifigkeiten in einem im Rasterdruck gedruckten Druckbild bei einem Digitaldrucker bekannt. Hierbei werden für jedes Druckelement des Druckkopfes für den gesamten Tonwertverlauf Korrekturwerte ermittelt, die in einer Korrekturtabelle gespeichert werden. Zum Ermitteln der Korrekturwerte wird ein Testdruckbild auf ein Trägermaterial gedruckt und mit Hilfe eines Scanners abgetastet, um die Intensitätswerte (Tonwerte) des Testdruckbildes zu ermitteln.
Ein grundsätzliches Ziel besteht in der Vergleichmäßigung eines Druckbildes über die Druckbreite bei einer einheitlichen Soll-Einfärbung. Eine optische Detektionseinheit, wie z.B. eine RGB-Zeilenkamera, erfasst ein gedrucktes Testdruckbild, wobei ausgehend vom erfassten Druckbild die Gleichmäßigkeit des Druckbildes ermittelt wird. Jedoch tritt das Problem auf, dass die optische Detektionseinheit, insbesondere RGB-Zeilenkameras, Fehler im erfassten Druckbild verursachen, was insbesondere auf Abbildungsfehler und Erfassungsfehler der Bildsensoren, insbesondere Erfassungsfehler von CCD-Sensoren, zurückzuführen sind. Wird dann auf der Basis eines fehlerhaft erfassten Druckbildes eine Korrektur der Einfärbeintensität durchgeführt, ergibt dies oft sogar zu einer Verschlechterung des Druckbildes. Insbesondere wurde durch Messungen und Tests herausgefunden, dass Fehler bei der Bilderfassung einzelner Bereiche eines Druckbildes auftraten. Insbesondere ist die Intensitätsmessung über die Scanbreite einer verwendeten RGB-Kamera eben nicht konstant, trotz eines Druckbildes mit konstanter Einfärbentensität über die Druckbreite des Aufzeichnungsträgers. Dies tritt insbesonders stark im Blaukanal der hier verwendeten RGB-Kamera auf, so dass hierbei eine inhomogene Erfassung des Druckbildes über die gesamte Erfassungsbreite bzw. Scanbreite festgestellt wurde.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Druckbild-Gleichmäßigkeit eines mit Hilfe einer Druckeinheit gedruckten Druckbildes durch eine Bilderfassungseinheit anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wird zur Kalibration der Bilderfassungseinheit mindestens ein erstes Druckbild mit einer ersten Ist-Einfärbeintensität von der Druckeinheit gedruckt, wobei über die Breite des ersten Druckbildes die Einfärbeintensität auf dem Aufzeichnungsträgers im Wesentlichen konstant ist. Anschließend das erste Druckbild erfasst und mindestens ein erstes gemessenes Werteprofil von der Bilderfassungseinheit erzeugt. Das erste Werteprofil wird dann mit einem ersten Referenzwert verglichen und in Abhängigkeit vom Vergleich erste Korrekturwerte werden von der Vergleichseinheit für die Bilderfassungseinheit hinterlegt. In Kombination oder alternativ dazu wird erfindungsgemäß zur Kalibration der Druckeinheit mindestens ein zweites Druckbild mit einer zweiten Soll-Einfärbeintensität von der Druckeinheit gedruckt, wobei über die Breite des zweiten Druckbildes die Einfärbeintensität auf dem Aufzeichnungsträgers konstant sein soll. Anschließend wird das zweite Druckbild erfasst und mindestens ein zweites gemessenes Werteprofil wird von der Bilderfassungseinheit erzeugt, die über alle Bildpunkterfassungsbereiche bei einer auf einem Aufzeichnungsträger konstanten Einfärbeintensität ein im Wesentliches konstantes Wertprofil ausgibt. Anschließend wird das zweite gemessene Werteprofil mit einem zweiten Referenzwert verglichen und in Abhängigkeit vom Vergleich werden zweite Korrekturwerte von der Vergleichseinheit für Druckdüsen, mindestens einen Druckkopf und/oder Druckriegel hinterlegt.
Durch das Erfassen eines ersten Druckbildes mit einer gleichmäßigen Flächendeckung und einer über die Druckbreite des Aufzeichnungsträges vorgegebene(konstante) Einfärbeintensität kann jeweils ein Korrekturwert für den jeweiligen Bilderfassungsbereich der Bilderfassungseinheit ermittelt und hinterlegt werden. Damit kann die Bilderfassungseinheit auf die vorgegebene Einfärbeintensität kalibriert werden. Diese vorgegebene Einfärbeintensität entspricht der Einfärbeintensität, die das tatsächlich auf dem Aufzeichnungsträgers gedruckte ersten Druckbild aufweist. Das erste Druckbild wird vorzugsweise mit einer einzigen Grundfarbe der Bilderfassungseinheit gedruckt, wobei das Erfassen von Korrekturwerten für jede Grundfarbe für jeden Farbkanal (z.B. Rot, Grün, Blau) der Bilderfassungseinheit separat durchgeführt werden kann. Ferner können zeilen- oder bereichsweise mehrere unterschiedliche Einfärbeintensitäten einer Grundfarbe gedruckt werden, die dann mit Hilfe der Bilderfassungseinheit erfasst werden, wobei für jede vorgegebenen (Soll)-Einfärbeintensität entsprechende Korrekturwerteprofile für die einzelnen Bildpunkterfassungsbereiche ermittelt werden. Vorzugsweise wird eine Einfärbeintensität 100% verwendet, um das Korrekturwerteprofil für 100% zu ermitteln.
Insbesondere können so Fehler der Bilderfassungseinheit beim Erfassen von Druckbildern kompensiert oder korrigiert werden.
Durch das Erfassen eines zweiten Druckbildes mit einer über die Scanbreite intensitätskalibrierten Bilderfassungseinheit können die Ansteuerungssignale der Druckeinheit derart korrigiert werden, dass die Elemente der Druckeinheiten, wie Druckdüse, Druckkopf und/oder Druckriegel, bei der Soll-Einfärbeintensität im Wesentlichen auf dem Aufzeichnungsträgers identische Einfärbeintensitäten erzeugen, die der Soll-Einfärbeintensität entsprechen. Dazu wird das zweite Druckbild vorzugsweise mit einer Grundfarbe der Druckeinheit auf das Aufzeichnungsträgers aufgetragen, wobei ein an mindestens einem Element der Druckeinheit eine konstante Ansteuerungsintensität zur Erzeugung einer zweiten Soll-Einfärbeintensität anliegt. So erzeugt diese nicht korrigierte Druckeinheit auf dem Aufzeichnungsträger bei einem ersten Druckkopf bspw. eine 30% Einfärbeintensität und der zweite Druckkopf auf demselben Druckriegel bspw. eine 40% Einfärbeintensität, trotz identischer Ansteuerungsintensität. Diese Unterschiede können von unterschiedlichen Abnutzungen und/oder Herstellungstoleranzen usw. herrühren. Dieses zweite Druckbild kann von einer intensitätskalibrierten Bilderfassungseinheit erfasst werden. Die tatsächlichen Intensitäten der eingefärbten Flächen des zweiten Druckbildes werden anschließend durch die Bilderfassungseinheit erfasst. Die von der Bilderfassungseinheit erfassten Unterschiede in den Einfärbeintensitäten stammen somit ausschließlich von den Elementen der Druckeinheit.
Das zweite Druckbild wird vorzugsweise mit einer einzigen Grundfarbe der Druckeinheit gedruckt, wobei das Erfassen von Korrekturwerten für jede Grundfarbe (z.B. Cyan, Magenta, Gelb) separat durchgeführt werden kann. Ferner können zeilen- oder bereichsweise mehrere unterschiedliche Einfärbeintensitäten einer Grundfarbe gedruckt werden, die dann mit Hilfe der Bilderfassungseinheit erfasst werden, wobei für jede zweite Soll-Einfärbeintensität entsprechende Korrekturwerteprofile für mindestens ein Element der Bilderfassungseinheit ermittelt werden.
Insbesondere können so Fehler der Druckeinheit beim Drucken von Druckbildern kompensiert oder korrigiert werden.
Vorzugsweise wird als Bilderfassungseinheit eine RGB-Zeilenkamera verwendet, die in das Drucksystem integriert ist. Eine solche Kamera wird auch als Inline-RGB-Kamera bezeichnet. Das Druckbild kann hierbei in einer anderen Auflösung gedruckt werden als die bildpunktweise Erfassung durch die RGB-Zeilenkamera. Insbesondere kann die RGB-Zeilenkamera das Druckbild über die gesamte Breite des Druckbildes mit einer Auflösung von 600 dpi erfassen, wobei das Druckbild mit einer Auflösung von 1200 dpi gedruckt werden kann. Die durch die Bilderfassungseinheit bildpunktweise erfassten Bildbereiche umfassen pro Pixel der Bilderfassungseinheit zwei mit Hilfe des Druckkopfs gedruckte Druckpunkte, so dass das Anpassen der Einfärbeintensität ausgehend von dem erfassten Druckbild für zwei Druckdüsen beim Einsatz eines Tintenstrahldruckgeräts erfolgt.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand von schematischen Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:

1 eine schematische Seitenansicht einer Druckvorrichtung;
2 eine schematische Draufsicht der Druckvorrichtung nach 1;
3 eine schematische Darstellung einer Bilderfassungseinheit und eines Aufzeichnungsträgers zum Erfassen von auf dem Aufzeichnungsträger gedruckten Druckbildern;
4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Korrektur der Bilderfassungseinheit;
5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Korrektur einer Ansteuerung einer Druckeinheit;
6 ein Diagramm mit dem Verlauf der Einfärbeabweichung über die Zeilenbreite des bedruckten Aufzeichnungsträgers ohne eine Korrektur der Bilderfassungseinheit; und
7 ein Diagramm mit dem Verlauf der Einfärbeintensitätsabweichung über die Zeilenbreite des bedruckten Aufzeichnungsträgers mit einer korrigierten Bilderfassungseinheit.

1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Druckvorrichtung 10 zum Bedrucken eines bahnförmigen Aufzeichnungsträgers 12. Die Druckvorrichtung 10 ist in dem Ausführungsbeispiel als eine bekannte Tintenstrahldruckvorrichtung ausgeführt. Eine solche Druckvorrichtung ist beispielsweise aus dem Dokument DE 10 2014 106 424 A1 bekannt.
Die Druckvorrichtung 10 hat pro Grundfarbe mindestens einen Druckriegel 18 bis 24 mit einem oder mehreren in 2 dargestellten Druckköpfen 26, die quer zu einer Transportrichtung T1 des kontinuierlich antreibbaren bahnförmigen Aufzeichnungsträgers 12 angeordnet sind. Der Aufzeichnungsträger 12 kann aus Papier, Pappe, Karton, Textil, einer Kombination davon und/oder sonstigen geeigneten und bedruckbaren Medien hergestellt sein.
Alternativ zu kontinuierlich zugeführten bahnförmigen Aufzeichnungsträgern 12 können der Druckvorrichtung 10 auch blattförmige Aufzeichnungsträger zum Bedrucken zugeführt werden. Weiterhin kann die Druckvorrichtung 10 alternativ als elektrographische Druckvorrichtung oder als Offsetdruckvorrichtung ausgebildet sein.
Der Aufzeichnungsträger 12 wird durch die Druckvorrichtung 10 hindurchgeführt und dabei über Einzugswalzen 28, 30 und mehrere Führungswalzen 32 bis 42 unter den Druckriegeln 16 bis 24 mit den Druckköpfen 26 an diesen vorbeigeführt, wobei die Druckköpfe 26 ein Druckbild 43 auf den Aufzeichnungsträger 12 in Form von Druckpunkten aufbringen. Das Druckbild 43 ist in 2 exemplarisch als zwei über die bedruckbare Breite des Aufzeichnungsträgers 12 gedruckte parallele Balken dargestellt.
Mit Hilfe einer Bilderfassungseinheit 44 wird das gedruckte Druckbild 43 über die gesamte bedruckbare Breite des Aufzeichnungsträgers 12 zeilen- oder bereichsweise erfasst.
Mit Hilfe einer Abzugswalze 46 wird der Aufzeichnungsträger 12 weiter zu einer nicht dargestellten Trocknung und gegebenenfalls zu einer nachfolgenden weiteren Druckvorrichtung geführt, in der dann insbesondere die Rückseite des Aufzeichnungsträgers 12 bedruckt werden kann. Anschließend oder alternativ kann der Aufzeichnungsträger 12 einer Nachverarbeitung zugeführt werden, in der der Aufzeichnungsträger 12 geschnitten, gefaltet und/oder in sonstigen Arbeitsschritten endverarbeitet wird.
Für einen Vollfarbdruck werden typischerweise vier Grundfarben eingesetzt, und zwar CMYK (Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz). Zusätzliche Grundfarben, wie zum Beispiel grün, orange oder violett, können den Farbumfang der Druckvorrichtung 10 erweitern. Darüber hinaus können noch weitere Farben oder Sondertinten, wie MICR-Tinte (Magnetic Ink Character Recognition = magnetisch lesbare Tinte) vorhanden sein. Jede Grundfarbe wird mit den Druckköpfen 26 eines einzigen Druckriegels 18 bis 24 auf den Aufzeichnungsträger 12 gedruckt. Ebenso ist es möglich, dass transparente Spezialflüssigkeiten, wie Primer oder Trocknungsverbesserer, vor oder nach dem Drucken des Druckbildes 43 ebenfalls mit Hilfe eines eigenen Druckriegels digital aufgetragen werden, um die Druckqualität oder das Haften der Tinte auf dem Aufzeichnungsträger 12 zu verbessern. Beim Ausführungsbeispiel nach 1 wird eine Primerflüssigkeit mit Hilfe des Druckriegels 16 auf den Aufzeichnungsträger 12 gedruckt.
2 zeigt eine schematische Draufsicht der Druckvorrichtung 10 nach 1. Die Druckriegel 16 bis 24 bilden eine Druckeinheit 47. Mit jedem der Druckriegel 16 bis 24 der Druckvorrichtung 10 kann zeilenbreit gedruckt werden. Hierzu kann jeder Druckriegel 16 bis 24 mehrere Druckköpfe 26 umfassen, die in zwei Reihen auf Lücke nebeneinander angeordnet sind.
In 2 umfasst jeder Druckriegel 16 bis 24 mehrere, hier in 2 fünf abgebildete, Druckköpfe 26, um das Druckbild 43 in mehreren Spalten 48 auf den Aufzeichnungsträger 12 aufzubringen. Jeder Druckkopf 26 umfasst eine Vielzahl an Druckdüsen 50 (in 2 sind zur Vereinfachung lediglich zehn Druckdüsen dargestellt), wobei jede Druckdüse 50 Tintentropfen eines variablen Volumens auf den Aufzeichnungsträger 12 in Form von Druckpunkten aufbringen kann. In der Praxis kann jeder Druckkopf mehrere hundert bis mehrere tausend auf den Aufzeichnungsträger 12 gerichtete Druckdüsen umfassen. Die Druckdüsen 50 sind quer zur Druckrichtung T1 in mehreren Reihen angeordnet. Mit Hilfe der Druckdüsen 50 eines Druckkopfs 26 kann ein Druckbild 43 über einen Teil einer Zeile entlang der bedruckbaren Breite des Aufzeichnungsträgers 12 und in Form einer Spalte 48 über die Länge des Aufzeichnungsträgers 12 in Druckrichtung T1 gedruckt werden. Dabei wird durch jeden Druckkopf 26 ein Bereich des Aufzeichnungsträgers 12 unterhalb des Druckkopfs 26 bedruckt.
Bei anderen Ausführungsformen weißt jeder Druckkopf 26 nur eine einzelne Reihe an Druckdüsen 50 auf, in diesem Fall wird nur ein Teil einer Zeile des Aufzeichnungsträgers 12 unterhalb des Druckkopfs 26 bedruckt.
Jeder Druckpunkt entlang einer Zeile über die bedruckbare Breite des Aufzeichnungsträgers 12 wird durch die entsprechende Druckdüse 50 des Druckriegels 18 bis 24 gedruckt. Die Druckauflösung in Druckzeilenrichtung (quer zur Transportrichtung T1) wird somit durch die Abstände der von den Druckdüsen 50 auf den Aufzeichnungsträger 12 gedruckten Druckpunkten zueinander bestimmt. Die Druckauflösung in Transportrichtung T1 hingegen wird bei einzeiligen Druckköpfen durch die Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers 12 und die Zeilentaktung der Druckköpfe 18 bis 24 beim zeilengetakteten Druck bestimmt. Bei mehreren Druckdüsenreihen ist die Druckauflösung in Transportrichtung T1 vom Abstand der Druckdüsenreihen zueinander abhängig.
Bei der Druckvorrichtung 10 nach den 1 und 2 sind die Druckköpfe 16 bis 24 stationär angeordnet. Bei anderen Ausführungsformen können die Druckköpfe 16 bis 24 auch quer zur Druckrichtung T1 beweglich angeordnet sein.
Mit Hilfe einer Steuereinheit 52 werden die einzelnen Druckköpfe 26 der Druckriegel 18 bis 24 ausgehend von gerasterten Druckdaten angesteuert, so dass die einzelnen Tintentropfen auf die durch die Druckdaten definierte Position des Aufzeichnungsträgers 12 aufgebracht werden. Die einzelnen Tintentropfen bilden auf dem Aufzeichnungsträger 12 einzelne Druckpunkte, die in ihrer Gesamtheit das Druckbild 43 auf dem Aufzeichnungsträger 12 bilden.
Die Flächendeckung der Druckpunkte in einem Bereich des Aufzeichnungsträgers 12 bestimmt die Einfärbeintensität in diesem Bereich. Bei kompletter Einfärbung des Aufzeichnungsträgers 12 ist die Einfärbeintensität 100%. Bei halber Einfärbung des Aufzeichnungsträgers 12 ist die Einfärbeintensität 50%. In dem Fall, in dem keine Einfärbung des Aufzeichnungsträger 12 in dem Bereich erfolgt, ist die Einfärbeintensität 0%.
3 zeigt eine schematische Anordnung der Bilderfassungseinheit 44 und des Aufzeichnungsträgers 12 zum Erfassen von auf dem Aufzeichnungsträger 12 gedruckten Druckbildern 43. Die Bilderfassungseinheit 44 hat mehrere in mindestens einer Zeile angeordnete lichtempfindliche Bildpunkterfassungsbereiche 54. Die Bildpunkterfassungsbereiche 54 umfassen jeweils Sensorelemente zum Erfassen der Helligkeit des auftreffenden Lichts in den Farben rot, grün und blau (RGB). Jeder Farbe (RGB) wird dabei ein separater Farbkanal der Bilderfassungseinheit 44 zugeordnet. Mit Hilfe eines Bildpunkterfassungsbereichs 54 wird ein Bildbereich 56 mit einem oder mehreren Druckpunkten des auf den Aufzeichnungsträger 12 gedruckten Druckbildes erfasst. Für jeden Bildbereich 56 erfasst die Bilderfassungseinheit 44 somit eine optische Abbildung der Druckpunkte auf einem lichtempfindlichen Bildpunkterfassungsbereich 54. Jeder Bildpunkterfassungsbereich 54 hat dabei ein auf den Aufzeichnungsträger 12 gerichtetes Blickfeld 58. Mit Hilfe mehrerer in mindestens einer Zeile nebeneinander angeordneter Bildpunkterfassungsbereiche 54, wird das Druckbild 43 über die gesamte bedruckbare Breite des Aufzeichnungsträgers 12 erfasst. In 3 sind zur einfachen Darstellung nur vier Bildpunkterfassungsbereiche 54 gezeigt.
Abhängig von der Anzahl der Bildpunkterfassungsbereiche 54 der Bilderfassungseinheit 44 werden in einem Bildbereich 56 typischerweise eine Vielzahl an Druckpunkten des Druckbildes 43 erfasst. Basierend auf der Flächendeckung der Druckpunkte in einem Bildbereich 56 kann mit Hilfe der Bilderfassungseinheit 44 ein Helligkeitswert in den Farbkanälen RGB der Bilderfassungseinheit für den jeweiligen Bildbereich 56 des Druckbildes 43 ermittelt werden. Diesem Helligkeitswert kann ein Wert der Einfärbeintensität in einer Grundfarbe der Druckeinheit 47 und/oder Bilderfassungsbereich für den Bildbereich 56 zugeordnet werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Bilderfassungseinheit 44 als Zeilenkamera ausgeführt, beispielsweise eine allPixa Pro Kamera des Anbieters Chromasens, die das Druckbild 43 zeilenweise erfasst. Die Zeilenkamera umfasst eine Zeile des Druckbildes 43 mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten lichtempfindlichen Bildpunkterfassungsbereichen 54 insbesondere in Form eines CCD-, CMOS-, NMOS- oder InGaAs-Sensors. Die Zeilenkamera allPixa Pro hat beispielsweise drei Zeilen mit jeweils 4096 Bildpunkterfassungsbereichen 54.
Bildpunkterfassungsbereiche 54 werden auch als Pixel bezeichnet. Durch jeden Bildpunkterfassungsbereich 54 werden Helligkeitswerte in jeweils einem Farbkanal der Bilderfassungseinheit 44 erfasst.
Die Steuereinheit 52 ist außerdem so eingerichtet, dass sie die mit Hilfe der Bilderfassungseinheit 44 in Form von Bildbereichen 56 erfassten Druckbilder 43 mit den Druckdaten vergleicht und eine Zuordnung von Bildbereichen 56 zu Druckpunkten herstellt. Weiterhin ist die Steuereinheit 52 so eingerichtet, dass sie Werte, wie beispielweise Helligkeitswerte, Korrekturwerte und Referenzwerte, für die Bilderfassungseinheit 44 und die Druckköpfe 26 verarbeitet und speichert. Dadurch ist die Steuereinheit in der Lage Korrekturen von erfassten Druckbildern durchzuführen wie es im Folgenden anhand 4 und 5 beschrieben wird.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Korrektur einer Bilderfassungseinheit 44. Der Ablauf startet im Schritt S100.
Im Schritt S102 wird dann ein erstes Druckbild 43a durch die Druckeinheit 47 auf den Aufzeichnungsträger 12 gedruckt. Dabei ist eine erste Einfärbeintensität des ersten Druckbildes 43a über die gesamte bedruckbare Breite des Druckbildes 43 einheitlich und vorzugsweise im Bereich zwischen 90% und 100%. Das erste Druckbild 43a wird in einer einzigen Grundfarbe gedruckt, vorzugsweise in Gelb oder Schwarz. Dies kann die Grundfarbe der Druckeinheit 47 und/oder der Erfassungseinheit 44 sein. Dabei hat er sich gezeigt, dass trotz herstellungs- und/oder alterungsbedingte Toleranzen der Druckeinheit die Einfärbeintensität über die Breite des ersten Druckbildes 43a konstant auf das Aufzeichnungsträger aufgetragen wird. Kalibrierte spektralfotometrische Messungen bestätigen dies.
Im nächsten Schritt S104 wird das auf dem Aufzeichnungsträger 12 gedruckte erste Druckbild 43a mit Hilfe der Bildpunkterfassungsbereiche 54 der Bilderfassungseinheit 44 zeilenweise quer zur Druckrichtung T1 erfasst. Dabei wird nachfolgend im Schritt S106 für jeden erfassten Bildbereich 56 ein Werteprofil für die Bildpunkterfassungsbereich 54 der erfassten Helligkeit in mindestens einem Farbkanal (RGB) der Bilderfassungseinheit 44 ermittelt. Vorzugsweise wird der Helligkeitswert des Blaukanals der Bilderfassungseinheit 44 ermittelt.
Im Schritt S108 werden die einzelnen Werte aus dem ersten Werteprofil mit einem ersten Referenzwert verglichen. Der erste Referenzwert kann beispielsweise aus dem Datenstrom der Druckdaten entnommen werden. Dann entspricht die im Datenstrom der Druckdaten hinterlegte Einfärbeintensität dem ersten Referenzwert. Mit diesem Referenzwert kann eine absolute Anpassung durchgeführt werden.
Der erste Referenzwert kann auch messtechnisch ermittelt werden. Dabei ist es bekannt, dass das von der Bilderfassungseinheit ausgegebene Werteprofil insbesondere am Stärksten in den Randbereichen A und B abweicht (siehe 6). Diese Randbereiche A und B werden ausgeblendet, um über die dazwischen liegenden (Einfärbeintensitäts-)Werte gemittelt zu werden. Dieser Mittelwert entspricht dann dem ersten Referenzwert 66. Mit diesem Referenzwert kann nur eine relative Anpassung durchgeführt werden, da der Mittelwert gegenüber der im Datenstrom der Druckdaten hinterlegte Einfärbeintensität um einen konstanten Wert nach oder nach unten abweichen kann.
Im Schritt S110 werden in Abhängigkeit vom Vergleich ein Korrekturwert für den jeweiligen Bildpunkterfassungsbereich 54 ermittelt. Der Korrekturwert kann auch die Wertigkeit null haben, wenn keine Abweichung vorliegt. Diese Korrekturwerte werden in Form einer Korrekturwerttabelle oder einer Funktion gespeichert, sodass die Belichtungserfassungseinheit 44 bei einem Druckbild mit konstanter Einfärbeintensität ein im Wesentlichen konstantes (Helligkeits-) Werteprofil ausgibt (siehe 7).
Dieses Verfahren kann für verschiedene Einfärbeintensitäten wiederholt werden. Die auf dem Aufzeichnungsträger 12 aufgedruckte Einfärbeintensität beträgt beim ersten Mal bspw. 80%. Dafür werden entsprechend Korrekturwerte für die Bilderfassungseinheit berechnet. Die auf dem Aufzeichnungsträger 12 aufgedruckte Einfärbeintensität beträgt beim nächsten Mal bspw. 85%. Dafür werden dann entsprechend Korrekturwerte für die Bilderfassungseinheit berechnet usw. Die hier gewählte Schritteweite von 5% ist nur exemplarisch. Damit ist möglich die Bilderfassungseinheit für verschiedene Einfärbeintensitäten zu kalibrieren bzw. korrigieren. Die nun durch die korrigierte Bilderfassungseinheit 44 ermittelten Einfärbeintensitäten entsprechen den durch die Druckdaten vorgegebenen Einfärbeintensitäten.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Korrektur der Ansteuerung einer Druckeinheit 47 zum Erzeugen von Druckbildern 43. Der Ablauf startet mit Schritt S200.
Im Schritt S202 wird dann ein zweites Druckbild 43b mit einer zweiten Soll-Einfärbeintensität von der Druckeinheit 47 gedruckt. Das zweite Druckbild 43b wird in einer einzigen Grundfarbe gedruckt, vorzugsweise in Gelb oder Schwarz. Dies kann die Grundfarbe der Druckeinheit 47 und/oder der Erfassungseinheit 44 sein. In Schritt S204 wird mit Hilfe der Bilderfassungseinheit 44 das zweite Druckbild 43b erfasst, die über alle Bildpunkterfassungsbereiche 54 bei einer auf einem Aufzeichnungsträger konstanten Einfärbenintensität ein im Wesentliches konstantes Werteprofil ausgibt. Eine solche Bilderfassungseinheit 44 kann herstellungsbedingt eine solche Güte bzw. Qualität aufweisen. Gibt dagegen die Bilderfassungseinheit 44 kein konstantes Werteprofil bei einer konstanten Einfärbeintensität auf dem Aufzeichnungsträgers ab, so kann eine Bilderfassungseinheit 44 geringerer Güte mittels des in 4 beschriebenen Verfahrens kalibriert bzw. korrigiert werden. Die Güte bzw. die Qualität bezüglich der Wiedergabe einer konstanten Einfärbeintensität der Bilderfassungseinheit 44 kann vorab in Schritt S300 (siehe 4) bei Bedarf geprüft werden.
Im nächsten Schritt S204 wird das auf dem Aufzeichnungsträger 12 gedruckte zweite Druckbild 43b mit Hilfe der Bildpunkterfassungsbereiche 54 der Bilderfassungseinheit 44 zeilenweise quer zur Druckrichtung T1 erfasst. Dabei wird nachfolgend im Schritt S206 für jeden erfassten Bildbereich 56 ein Werteprofil für die Druckdüsen 50, für mindestens einen Druckkopf 26 und/oder mindestens einen Druckriegel der erfassten Helligkeit in mindestens einer Grundfarbe (CYMK) der Druckeinheit 47 ermittelt.
Im Schritt S208 werden die einzelnen Werte aus dem Werteprofil mit einem zweiten Referenzwert verglichen. Der zweite Referenzwert kann beispielsweise aus dem Datenstrom der Druckdaten entnommen werden. Dann entspricht die im Datenstrom der Druckdaten hinterlegte Einfärbeintensität (auch als zweite Soll-Einfärbeintensität bezeichnet) dem zweiten Referenzwert. Damit können den Bildbereichen 56 die entsprechenden Druckpunkte und/oder Druckdüsen 50 des Druckkopfs 26 zugeordnet werden. Außerdem können beispielsweise druckkopfbedingte Unterschiede in der Einfärbeintensität festgestellt werden
Im Schritt S210 werden in Abhängigkeit vom Vergleich ein Korrekturwert für die jeweiligen Druckdüse 50, für mindestens einen Druckkopf 26 und/oder mindestens einen Druckriegel ermittelt. Der Korrekturwert kann auch die Wertigkeit null haben, wenn keine Abweichung vorliegt. Diese Korrekturwerte werden in Form einer Korrekturwerttabelle oder einer Funktion gespeichert, sodass die Druckeinheit 47 die im Datenstrom hinterlegte Einfärbeintensität auch auf das Aufzeichnungsträger aufgetragen wird.
Dazu kann der Datenstrom mit diesen Korrekturwerten angepasst werden. Denkbar ist ebenso, dass die Korrekturwerte in der Steuereinheit 52 des Druckkopfes und/oder des Druckriegels hinterlegt sind. Damit lassen sich Druckkopf bedingte Unterschiede in der Einfärbeintensität ausgleichen. Die zweiten Korrekturwerte können alternativ dazu mit Hilfe der im Dokument DE 10 2013 107 942 A1 offenbarten Vorgehensweise ermittelt werden.
Dieses Verfahren kann für verschiedene Einfärbeintensitäten wiederholt werden. Die auf dem Aufzeichnungsträger 12 aufgedruckte Einfärbeintensität beträgt beim ersten Mal bspw. 80%. Dafür werden entsprechend Korrekturwerte für die Druckeinheit berechnet. Die auf dem Aufzeichnungsträger 12 aufgedruckte Einfärbeintensität beträgt beim nächsten Mal bspw. 75%. Dafür werden dann entsprechend Korrekturwerte für Druckeinheit 47 berechnet usw. Die hier gewählte Schritteweite von 5% ist nur exemplarisch. Damit ist möglich die Druckeinheit 47 für verschiedene Einfärbeintensitäten zu kalibrieren bzw. korrigieren. Die nun durch die korrigierte Druckeinheit 47 aufgebrachten Einfärbeintensitäten entsprechen den durch die Druckdaten vorgegebenen Einfärbeintensitäten.
Das in der 5 abgebildete Verfahren kann für sich alleine ausgeführt werden, wenn eine Einfärbeintensitätsabweichung nur in der Druckeinheit 47 vermutet wird.
Beim Initialisieren einer Druckeinheit sollte in Schritt S300 die Qualität der Bilderfassungseinheit 44 geprüft werden. Ist die Qualität der Bilderfassungseinheit 44 in Schritt S300 nicht ausreichend, so muss diese korrigiert werden. Nach dem Korrigieren der Bilderfassungseinheit 44 anhand der Schritte S102 bis S110 (siehe 4) wird in Schritt S320 geprüft, ob die Druckeinheit 47 den Druckdaten entsprechende Einfärbeintensitäten liefert. Ist dies nicht der Fall, so wird das in 5 Verfahren mit den Schritten S202 bis S218 ausgeführt.
Ist die Qualität der Bilderfassungseinheit 44 in Schritt S300 ausreichend, so wird die Qualität der Druckeinheit 47 in Schritt S310 (wie in Schritt S320) geprüft. Ist dies nicht der Fall, so wird das in 5 Verfahren mit den Schritten S202 bis S218 ausgeführt.
6 zeigt ein Diagramm mit dem Verlauf der Einfärbeintensitätsabweichungen über die Zeilenbreite des Aufzeichnungsträgers 12 von einer nicht korrigierten Bilderfassungseinheit 44. Das Diagramm zeigt die Einfärbeintensitätsabweichung nach dem in Schritt S108 erfolgter Vergleich. Dabei wird die Differenz von dem ersten Referenzwert und den einzelnen Intensitätswerte aus dem ersten Werteprofil gebildet. Die Abweichung zwischen der bspw. aus den Druckdaten erwarteten Einfärbeintensitäten und den von der Bilderfassungseinheit 44 gemessenen Einfärbeintensitäten wird als ΔE Wert 60 angezeigt. Einfärbeintensitätsabweichungen über die Zeilenbreite sind besonders in einem Randbereich A der Zeilenbreite von 1mm bis 81mm und in einem Randbereich B der Zeilenbreite 461mm und 540mm zu erkennen. Ein Zielbereich für eine maximale Abweichung mit oberem Limit 62 und unterem Limit 64 wird um die Ausgleichskurve 66 dargestellt. So können beispielsweise die Einfärbeintensitätsabweichungen zwischen 82mm und 460mm gemittelt werden, um einen ersten (relativen) Referenzwert aus einem Druckbild zu berechnen.
7 zeigt ein Diagramm mit dem Verlauf der Einfärbeintensitätsabweichung über die Zeilenbreite des Aufzeichnungsträgers 12 von einer korrigierten Bilderfassungseinheit 44, die im unkorrigierten Zustand das in 6 abgebildete Diagramm liefert. Das Diagramm zeigt somit die Einfärbeintensitätsabweichung nach einer Korrektur mit dem Verfahren nach 4. Ein Zielbereich für eine maximale Abweichung mit oberem Limit 70 und unterem Limit 72 wird um die Ausgleichskurve 74 dargestellt.
Durch die Verfahren nach 4 und 5 wird eine verbesserte Korrektur der Druckdüsenansteuerung erreicht, so dass qualitativ hochwertige Druckbilder 43 gedruckt werden können.
Bezugszeichenliste

10: Druckvorrichtung
12: Aufzeichnungsträger
16 bis 24: Druckriegel
26: Druckkopf
28, 30: Einzugswalze
32 bis 42: Umlenkwalze
43: Druckbild
44: Bilderfassungseinheit
46: Abzugswalze
47: Druckeinheit
48: Spalten des Druckbildes auf Aufzeichnungsträger
50: Druckdüse
52: Steuereinheit
54: Bildpunkterfassungsbereich
56: Bildbereich
58: Blickfeld der Bildpunkterfassungsbereiche
60: deltaE Wert ohne Korrektur
62, 70: oberes Limit
64, 72: unteres Limit
66, 74: Ausgleichskurve
68: deltaE Wert mit Korrektur

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

DE 102013107942 A1 [0003, 0047]
DE 102014106424 A1 [0016]

Claims

Verfahren zur Verbesserung der Druckbild-Gleichmäßigkeit mit den Schritten: - Drucken mindestens eines Druckbildes (43a, 43b) mittels einer Druckeinheit (47) mit mindestens einem Druckriegel (16 bis 24), der mindestens einen Druckkopf (26) mit mehreren Drückdüsen (50) aufweist, - Erzeugen eines Werteprofils von gemessenen Einfärbeintensitäten in Abhängigkeit des erfassten Druckbildes (43a, 43b) mittels einer Bilderfassungseinheit (44) mit mehreren Bildpunkterfassungsbereichen (54), - Erzeugen von Korrekturwerten in Abhängigkeit des mit mindestens einem Referenzwert verglichenen Werteprofils mittels einer Vergleichseinheit, dadurch gekennzeichnet, dass - zur Kalibration der Bilderfassungseinheit (44) a) mindestens ein erstes Druckbild (43a) mit einer ersten Ist-Einfärbeintensität von der Druckeinheit (47) gedruckt wird, wobei über die Breite des ersten Druckbildes (43a) die Einfärbeintensität auf dem Aufzeichnungsträgers im Wesentlichen konstant ist, b) das erste Druckbild (43a) erfasst und mindestens ein erstes gemessenes Werteprofil von der Bilderfassungseinheit (44) erzeugt wird, und c) das erste Werteprofil mit einem ersten Referenzwert verglichen und erste Korrekturwerte von der Vergleichseinheit für die Bilderfassungseinheit (44) hinterlegt werden und/oder - zur Kalibration der Druckeinheit (47) d) mindestens ein zweites Druckbild (43b) mit einer zweiten Soll-Einfärbeintensität von der Druckeinheit (47) gedruckt wird, wobei über die Breite des zweiten Druckbildes (43b) die Einfärbeintensität auf dem Aufzeichnungsträger konstant sein soll, e) das zweite Druckbild (43b) erfasst und mindestens ein zweites gemessenes Werteprofil von der Bilderfassungseinheit (44) erzeugt wird, die über alle Bildpunkterfassungsbereiche (54) bei einer auf einem Aufzeichnungsträger konstanten Einfärbeintensität ein im Wesentliches konstantes Werteprofil ausgibt, f) das zweite gemessenen Werteprofil mit einem zweiten Referenzwert verglichen und zweite Korrekturwerte von der Vergleichseinheit für Druckdüsen (50), mindestens einen Druckkopf (26) und/oder Druckriegel (16 bis 24) hinterlegt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die zweite Soll-Einfärbeintensität zur ersten Ist-Einfärbeintensität ungleich, insbesondere kleiner ist.
Verfahren nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, wobei in Abhängigkeit der ersten Korrekturwerte, die für die erste Ist-Einfärbeintensität ermittelt wurden, das zweiten gemessene Werteprofil nach Schritt e) vor Schritt f) angepasst wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Schritte a) bis c) nur dann ausgeführt werden, wenn die Helligkeitsempfindlichkeit mindestens einer Grundfarbe der Bilderfassungseinheit (44) von mindestens zwei Bildpunkterfassungsbereiche (54) nicht konstant ist, und die Schritte d) bis f) unabhängig davon und entsprechend danach ausgeführt werden.
Verfahren nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, wobei - der erste Referenzwert der ersten Ist-Einfärbeintensität entspricht, und/oder - der zweite Referenzwert der zweiten Soll-Einfärbeintensität entspricht.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die erste Ist-Einfärbeintensität zwischen 80% und 100% liegt.
Verfahren nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Schritte a) bis b) mit identischen ersten Ist-Einfärbeintensitäten wiederholt werden, um mehrere erste Werteprofile zu erhalten, um daraus ein erstes gemitteltes Ist-Einfärbeintensität zu berechnen.
Verfahren nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, wobei - die Schritte a) bis c) mit unterschiedlichen ersten Ist-Einfärbeintensitäten wiederholt werden, um mehrere erste Werteprofile zu erhalten, die von der eingestellten ersten Ist-Einfärbeintensität abhängig sind, und/oder - die Schritte d) bis f) mit unterschiedlichen zweiten Soll-Einfärbeintensitäten wiederholt werden, um mehrere zweite Werteprofile zu erhalten, die von der eingestellten zweiten Soll-Einfärbeintensität abhängig sind.
Verfahren nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, wobei das erste Druckbild (43a) mit einer Grundfarbe der Bilderfassungseinheit (44) gedruckt wird und/oder das zweite Druckbild (43b) mit einer Grundfarbe der Druckeinheit (47) gedruckt wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorherigen Ansprüche, wobei - der entsprechende Bildpunkterfassungsbereich (54) als defekt gekennzeichnet wird, wenn mindestens eine erste gemessene Einfärbeintensität einen ersten oberen Schwellwert überschreitet und/oder einen ersten unteren Schwellwert unterschreitet und/oder - die entsprechende Drückdüse (50), der Druckkopf (50) und/oder der Druckriegel (16 bis 24) als defekt gekennzeichnet wird, wenn mindestens eine zweite gemessene Einfärbeintensität einen zweiten oberen Schwellwert überschreitet und/oder einen zweiten unteren Schwellwert unterschreitet.
Vorrichtung zur Verbesserung der Druckbild-Gleichmäßigkeit umfasst: - eine Druckeinheit (47) mit mindestens einem Druckriegel (16 bis 24), der mindestens einen Druckkopf (26) mit mehreren Drückdüsen (50) aufweist, zum Drucken mindestens eines Druckbildes (43a, 43b), - eine Bilderfassungseinheit (44) mit mehreren Bildpunkterfassungsbereiche (54)zur Erzeugung mindestens eines Werteprofils von gemessenen Einfärbeintensitäten, und - eine Vergleichseinheit zum Erzeugen von Korrekturwerten beim Vergleichen des Werteprofils mit mindestens einem Referenzwert, dadurch gekennzeichnet, dass - zur Kalibration der Bilderfassungseinheit (44) a) ein erstes Druckbild (43a) mit einer ersten Ist-Einfärbeintensität von der Druckeinheit (47) erzeugt hat, wobei über die Breite des ersten Druckbildes (43a) die Einfärbeintensität auf dem Aufzeichnungsträgers im Wesentlichen konstant ist, b) die Bilderfassungseinheit (44) das erste Druckbild (43a) und ein erstes gemessenes Werteprofil erzeugt hat, und c) die Vergleichseinheit beim Vergleichen des ersten gemessenen Werteprofils mit einem ersten Referenzwert erste Korrekturwerte für die Bilderfassungseinheit (44) hinterlegt hat, und/oder - zur Kalibration der Druckeinheit (47) d) ein zweites Druckbild (43b) mit einer zweiten Soll-Einfärbeintensität von der Druckeinheit (47) erzeugt hat, wobei über die Breite des zweiten Druckbildes (43b) die Einfärbeintensität auf dem Aufzeichnungsträgers konstant sein soll, e) die Bilderfassungseinheit (44) das zweite Druckbild (43b) und ein zweites gemessenes Werteprofil erzeugt hat, wobei die Bilderfassungseinheit (44) über alle Bildpunkterfassungsbereiche (54) bei einer auf einem Aufzeichnungsträger konstanten Einfärbeintensität ein im Wesentliches konstantes Werteprofil ausgibt, f) die Vergleichseinheit beim Vergleichen des zweiten gemessenen Werteprofils mit einem zweiten Referenzwert zweite Korrekturwerte für Druckdüsen (50), mindestens einen Druckkopf (26) und/oder Druckriegel (16 bis 24) hinterlegt hat.