CN109835062A - 在喷墨印刷中用于选择印刷喷嘴的预测模型 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于通过计算机探测及补偿在喷墨印刷机中的故障印刷喷嘴的方法，包括如下步骤：在正式印刷中除了题材之外印刷出印刷喷嘴测试图案，紧接着通过至少一个图像传感器对已印刷的印刷喷嘴测试图案进行检测和数字化；通过计算机对所检测到的测试图案进行分析处理，并且基于此，求取出针对参与印刷喷嘴测试图案的印刷的所有印刷喷嘴所用的特征值；通过计算机通过应用统计预测模型从而由所求取到的特征值计算出针对每个所参与的印刷喷嘴的失灵概率；关断且补偿超出针对所计算的失灵概率所确认的第一阈值的所有印刷喷嘴；借助已补偿的印刷喷嘴在喷墨印刷机上执行印刷过程。

Description

在喷墨印刷中用于选择印刷喷嘴的预测模型
技术领域
本发明描述一种用于在喷墨印刷机中探测和补偿故障印刷喷嘴的方法，其中，通过应用预测模型预测出故障印刷喷嘴。
背景技术
本发明属于数字印刷的技术领域。
在喷墨印刷机的运行中，特别是工业上的大型规格的形式，印刷品质的问题也总是所应用的喷墨印刷头的单个印刷喷嘴的功能能力的问题。这些单个印刷喷嘴可能在其功能能力方面降低直至完全失灵。这由于异物(例如灰尘微粒)的进入或者由于残留的油墨变干而引起，特别是当喷墨印刷头较长时间没有使用的情况下。这两个差错源导致了印刷喷嘴的开口部分地或甚至完全地受阻，从而所设定的墨量不再能够以喷出的墨滴的形式从所涉及的印刷喷嘴喷出。在印刷喷嘴被部分地堵塞(或受阻)的情况下，印刷点的偏差也可能是呈所谓的歪斜喷射的印刷喷嘴的形式。印刷喷嘴的功能能力中的这些差错导致在产生的印刷图像中的形成物(Artefakten)，例如在失灵的印刷喷嘴的情况下的白线，所谓的“white line”；或者在歪斜喷射的印刷喷嘴的情况下导致在所涉及的印刷喷嘴的原本印刷点的部位处的“白线”，以及由于印刷图像中的这样的部位处的提高的油墨施加所生成的“黑线(black line)”：在该部位处，歪斜喷射的印刷喷嘴以差错方式进行油墨施加。引起呈“白线”或“黑线”形式的这种图像形成物的这些有缺陷的印刷喷嘴总之也称为“缺失喷嘴(missing nozzle)”。
为了即使在出现这种“缺失喷嘴”的情况下还能够应用所涉及的喷墨印刷头并且为了不必在出现单个“缺失喷嘴”的情况下不断进行喷墨印刷头的高成本地更换，由现有技术已知多种针对有缺陷的印刷喷嘴的补偿方法。这些补偿策略此外包括提供针对相同的印刷颜色而言冗余(redundant)的印刷喷嘴和印刷头，然而在多颜色印刷的情况下也包括通过其他印刷颜色的印刷喷嘴来替代“缺失喷嘴”，这些印刷喷嘴在印刷图像中印刷与“缺失喷嘴”相同位置。另一方案在于，在得知有缺陷的印刷喷嘴的情况下，在栅格化之前目标明确地如此适配印刷图像，以使得“缺失喷嘴”在随后已印刷的印刷图像中引起尽可能少的形成物。这种适应能够在此不仅包括：针对在栅格化之后“缺失喷嘴”所成像的区域，在数字印刷图像中对灰度值的适配，而且也包括：整个图像对象在数字印刷图像中针对拼版(Ausschieβen)的移动。
然而常用的方案在于，在得知有缺陷的印刷喷嘴的情况下将已栅格化的印刷图像如此适配，使得喷墨印刷机被如此驱控，以使得与“缺失喷嘴”相邻的印刷喷嘴喷出增加的油墨，以便由此补偿有缺陷的印刷喷嘴。
然而，为了能够补偿有缺陷的印刷喷嘴，首先必须一次性探测到这些有缺陷的印刷喷嘴。为此由现有技术已知各种各样的探测方法。这些探测方法粗略地可以分为两个不同的方案。第一方案在于：已印刷的印刷图像连续通过具有至少一个图像传感器的图像检测系统被检测、被数字化、被传送至计算机，该计算机于是分析处理该数字图像并且关于可能的“缺失喷嘴”方面进行检查。计算机于是将其分析处理的结果传送至负责的部位用于补偿出现的“缺失喷嘴”。该方案的缺点在于，通过分析处理印刷机的正式印刷过程中直接要印刷的印刷图像，经常无法识别出有缺陷的印刷喷嘴，因为这些有缺陷的印刷喷嘴例如不参与当前印刷图像的印刷。这些在原本印刷图像中要产生的印刷数据很少适用于优化探测有缺陷的印刷喷嘴。
因此，用于探测有缺陷的印刷喷嘴的另一方案在于，专门针对检测有缺陷的印刷喷嘴所优化的印刷喷嘴测试图案附加于原本要产生的印刷图像印刷到承印基底上，并且通过所提到的图像检测系统进行分析处理。对于该方法不利的是，人们总是需要在承印基底上产生附加的图像数据，由此会轻微地提高喷墨印刷机的性能和利用率。此外应注意的是，这种探测图案在承印页张上或者在标签区段中会占据一定的面积，并且针对每个颜色需要单个地印刷。
在印刷喷嘴测试图案的印刷中，通常由每个印刷喷嘴印刷出小的图像对象(例如短的竖直线条)，这些小的图像对象在探测方法的范畴内由图像检测系统的分析处理计算机进行检查，其中，基于由单个印刷喷嘴所产生的图像对象的特性能够推断其功能能力。对于这种分析处理存在如下界限值，这些界限值限定出：自从何时可将印刷喷嘴评估为有缺陷的，或直至何时其仍作为具有功能能力起作用。与这些界限值有关地，于是涉及到关于将印刷喷嘴关断还是再接通这样的决定。每单个印刷喷嘴的为了比较而所必要已知的品质在此通过专门的特征值进行描述，例如：由相应的印刷喷嘴所印刷的竖直线条的厚度/强度斜度或灰度值。这些特征值在印刷运行中“实时动态地(on-the-fly)”以预定间隔被求取。在当前现有技术中，在此基于经验值进行特征值的分类。超出确定的界限值的那些印刷喷嘴于是被关断。如果一定数量的(例如5次)探测的结果是界限值以下，那么可以实现再接通。当前已知的方法不能够实现喷嘴品质的预计(或预测)。然而，印刷喷嘴的关断只有当达到(或超出)品质界限时才进行。这导致了要么由于过大的界限而生成出废页，要么在相反情况下由于过窄的界限而仓促地关断了印刷喷嘴，这又导致不必要的补偿。这两者均不利地影响到喷墨印刷机的品质和/或生产率。
发明内容
因此，本发明的任务在于，提出一种用于借助于监控印刷喷嘴的功能能力通过探测及补偿有缺陷的印刷喷嘴而对喷墨印刷机进行印刷品质确保的方法，该方法相比于迄今已知的方法更加高效且更加性能优异。
提出的任务的解决方案是一种用于在喷墨印刷机中通过计算机探测及补偿故障印刷喷嘴的方法，包括如下步骤：在正式印刷中，在题材(Sujet)的旁侧印刷出印刷喷嘴测试图案(Druckdüsentestmustern)；紧接着，这些已印刷的印刷喷嘴测试图案通过至少一个图像传感器进行检测和数字化；计算机分析处理所检测到的测试图案并且基于此来求取出所有参与印刷喷嘴测试图案的印刷喷嘴用的特征值；计算机通过应用统计预测模型来基于所求取到的特征值从而计算出每个参与的印刷喷嘴用的失灵概率(Ausfallwahrscheinlichkeit)；关断且补偿所有超出针对所计算出的失灵概率的已确认的第一阈值的那些印刷喷嘴；以及借助已补偿的印刷喷嘴在喷墨印刷机上执行印刷过程。
对于按照本发明的方法决定性的是，不只是监控印刷喷嘴的失灵，而是为了评估功能能力也监控所有参与的印刷喷嘴的总状态。这些印刷喷嘴的当前状态根据特征值进行限定，其中，这些特征值直接由针对每个单个印刷喷嘴具有单个图像对象的已印刷的印刷喷嘴测试图案产生。借助这些单个印刷喷嘴的当前状态于是能够通过应用统计预测模型来计算出所有这些单个印刷喷嘴的失灵概率。如果一印刷喷嘴的所计算出的失灵概率超出确定的阈值，那么将这个印刷喷嘴停用(deaktiviert)。这个被停用的印刷喷嘴于是自然在原本的印刷图像中引起“白线”，因此必须相应地补偿这个停用的印刷喷嘴。人们总是将识别为故障的印刷喷嘴进行停用(即使这些印刷喷嘴可能没有完全失灵而是仍部分地或者歪斜地印刷)，这原因在于：人们为了补偿而需要一种已定义的初始状态。这种已定义的初始状态可以通过关断不再正确工作的印刷喷嘴得以建立。如果人们没有这样做，而是使得例如减少地印刷的印刷喷嘴简单地继续印刷并且随后然而进行补偿，那么，人们必须针对所有这样的有缺陷的印刷喷嘴找到以目标明确的方式适配于这些单个印刷喷嘴的各自特定的缺陷特征的补偿方案。这使得补偿方法极其复杂，因此人们更喜欢采用如下途径，即，人们有目的地关断这种有缺陷的印刷喷嘴。在按照本发明的方法中，决定性的参数(决定是否关断印刷喷嘴)然而不再是印刷喷嘴的直接当前状态，而是按照本发明所计算出的针对单个印刷喷嘴的失灵概率。如果失灵概率超出阈值，那么关断这个印刷喷嘴。如果失灵概率保持在阈值以下，那么能够继续应用这个印刷喷嘴。该方案的优点在于，那些即将以大概率会失灵的印刷喷嘴能够由此已经有前瞻性地得到处理和补偿。与迄今的现有技术不同的是，不是等待直至印刷喷嘴确实失灵且相应可能甚至引起废页时才进行处理，而是能够已经预先对其进行处理。
该方法的有利的进而优选的改进方案由所属的从属权利要求以及具有所属的附图的说明产生。
按照本发明的方法的优选改进方案在此在于，如此印刷出印刷喷嘴测试图案，以使得所述印刷喷嘴测试图案包括以周期方式竖直印刷出的间隔相同的线所组成的确定数量的水平行，这些线上下布置，其中，在喷嘴测试图案的每个行中，只有喷墨印刷机的印刷头的、相应于确定数量的水平行的那些印刷喷嘴以周期的方式助于印刷喷嘴测试图案的第一元素。已知多种类型的印刷喷嘴测试图案。一种特别适合的变型在于：确定数量的水平行具有竖直印刷的、间隔相同的线或线条。因为具有当前应用技术的至少一个图像传感器的分辨率显著更小于原本所产生的印刷图像的分辨率，因而不是全部相邻的印刷喷嘴也能够直接并排地印刷，这是因为所述至少一个图像传感器不具有将这些单线进行区分所需要的分辨率。因此，在一水平行中，例如只有每第十个竖直线由其所相应的印刷喷嘴进行印刷。为了检测全部印刷喷嘴并且使得印刷其竖直线，因此印刷喷嘴测试图案包括总共十个水平行。
按照本发明的方法的另一优选改进方案在此在于，这些特征值包括：竖直印刷的间隔相同的线的强度、斜度和色值，以及包括参与的印刷喷嘴的利用率(Auslastung)。相应的特征值(根据这些相应的特征值可评估被测试的印刷喷嘴的当前功能能力)此外是竖直印刷的线的强度、斜度和色值。自然，这些特征值也适用于应用其他类型的印刷喷嘴测试图案的情况。在该情况下，然而这些特征值可能必须适配于呈竖直线形式的单个图像对象的其他形式，这些竖直线由印刷喷嘴在测试图案中印刷。也重要的是，人们将所参与的印刷喷嘴的利用率作为特征值一同考虑，因为单个印刷喷嘴的功能能力特别是也与其利用程度有关。
按照本发明的方法的另一优选改进方案在此在于，每个印刷喷嘴的失灵概率是这样的概率：对于该印刷喷嘴而言，以该概率会损害针对由特征值所得出的印刷品质所用的允差界限。是否必须停用进而补偿印刷喷嘴这样的决定是由此做出的，其方式是检查：失灵概率是否超出确定的阈值，而这个失灵概率自身由此限定，其方式是检查：确定的印刷喷嘴的通过特征值所体现的功能能力是否超出针对该特征值所确认的允差界限。也即求取：印刷喷嘴的当前特征值以怎样的可能性会损害针对这些特征值所用的允差界限。
按照本发明的方法的另一优选改进方案在此在于，为了应用针对每个印刷喷嘴所用的预测模型，多次求取这些特征值，其中，印刷的印刷喷嘴测试图案的每次分析处理相当于一轮次(Durchgang)，并且将由此多次所求取到的特征值进行存储，并且将其用于计算出失灵概率。为了尽可能准确地求取这些特征值，由此能够尽可能精确地应用预测模型，于是适合的是，多次求取出描述每个印刷喷嘴的当前状态的那些特征值。这是如此发生，其方式是：印刷出印刷喷嘴测试图案，并且通过图像检测系统多次执行相应地分析处理，并且随后将结果进行存储并且用于计算出失灵概率。在此应注意的是，这些特征值的多次求取一方面对于当前状态的描述是有用的，其方式是，通过将多次所求取到的特征值进行求平均能够排除单次测量差错，另一方面，然而首先也能够以这些特征值关于时间的、原本的变化走向(Verlauf)进行表示。这种关于时间的变化走向是决定性的标准，以便能够预测出这些特征值进而印刷喷嘴的功能能力在未来的变化走向。
按照本发明的方法的另一优选改进方案在此在于，将多次所求取到的特征值根据这些特征值在各轮次的变化走向中的过程离散参量(Prozessstreuung)来应用，其中，对于同一失灵概率，与具有较大的过程离散参量的变化走向相比，具有这些特征值的较小的过程离散参量的变化走向允许更接近于允差界限。如果人们采用所求取到的特征值关于时间的变化走向，那么必须考虑到这些特征值的相应的过程离散参量。这表示：非常强地波动的(即离散的)那些特征值包含显著更大的不稳定因素。这种离散的原因一方面自然可能是测量差错，然而另一方面自然也可能是关于其品质方面确实非常易变地印刷的印刷喷嘴。决定性的点在于，具有关于其要预测的进一步特征值变化走向方面强烈离散的特征值的印刷喷嘴会直接影响到求取失灵概率。印刷喷嘴的仅非常弱地离散的特征值变化走向因此允许显著更靠近于允差界限，因为人们在统计上可以认为：这些特征值的未来发展会经受小的离散，进而这些特征值在将来会脱离于允差界限的可能性要显著低于特征值变化走向非常强地离散的情况。相反地这表示：正是非常强地离散的这种特征值变化走向平均而言不太允许接近于允差界限，因为在此对于未来的发展而言同样必须认为是强烈地离散，进而单个特征值会脱离于允差界限的可能性在更接近于允差界限的情况下会显著更大。因此在最终效果方面这表示：在相同引起失灵概率的情况下，具有小的离散参量的特征值变化走向比具有大的离散参量的变化走向允许更接近于允差界限。
按照本发明的方法的另一优选改进方案在此在于，将多次所求取到的特征值转变成统计过程变量(呈期望值和置信区间的形式)，其中，这些统计过程变量通过对这些多次所求取到的特征值进行线性或非线性回归分析得以确定，并且针对这种线性或非线性回归分析，采用任意阶的回归分析模型。这些描述印刷喷嘴的当前状态的所求取到的特征值可以转变成统计过程变量(如期望值和置信区间)。这些统计过程变量是通过对特征值进行线性或非线性回归分析得以确定，其中，针对这种回归分析可以采用任意阶的模型。如果例如是第一阶的模型，那么这表示线性回归分析。第零阶模型表示：取消了回归分析，并且这些统计变量于是相应地相当于针对期望值和置信区间所用的平均值和标准差。
按照本发明的方法的另一优选改进方案在此在于，这些统计过程变量借助对多次所求取到的特征值进行时间上的加权来形成，其中，时间上的加权以如下形式发生，即，使得这些较新的特征值要高于较旧的特征值地、以线性或指数的方式进行加权。由此，在求取这些统计过程变量(这些统计过程变量用于随后计算失灵概率)时，能够采用对这些多次所求取到的特征值进行时间上的加权。这种时间上的加权表示：对较新的特征值显著高于较旧的特征值进行加权。假如采用这种时间上的加权，那么这种时间上的加权能够是以线性或指数的形式，这表示：这些特征值越新，那么，在以线性方式加权的情况下，这些特征值的重要性以线性方式上升，而在以指数方式加权的情况下，这些特征值的重要性相应地以指数的方式上升。
按照本发明的方法的另一优选改进方案在此在于，为了题材的印刷而关断的这些印刷喷嘴此外参与到印刷喷嘴测试图案的印刷，针对这些印刷喷嘴，此外计算出失灵概率，并且在低于针对所计算出的失灵概率所用的已确认的第二阈值的情况下，这些印刷喷嘴又用于正式印刷中题材的印刷。在按照本发明的方法中重要的是，基于所参与的印刷喷嘴的未来表现的预测，持续地监控这些印刷喷嘴的当前状态。这同样包括这样的印刷喷嘴：这些印刷喷嘴超出针对失灵概率所用的阈值进而被停用。这表示：这些印刷喷嘴的停用仅仅针对原本的印刷图像(即题材)停用，而这些印刷喷嘴此外还参与到印刷喷嘴测试图案的印刷。也就是说，也在针对题材的关断之后，还监控这些印刷喷嘴的功能。如果这些印刷喷嘴的特征值进而其功能能力(例如基于较小的利用率)如此变化，使得其失灵概率又降低到阈值之下，那么这些印刷喷嘴又可以用于正式印刷中题材的印刷以完成原本的印刷任务。在此，针对失灵概率所用的这些阈值(这些阈值确定：一印刷喷嘴是否必须停用进而补偿，或者，该印刷喷嘴是否又可以激活用于正式印刷)是两个不同的参数。然而，这些参数完全可以采用一致的值。
按照本发明的方法的另一优选改进方案在此在于，为了计算出针对所有参与到印刷喷嘴测试图案的印刷的这些印刷喷嘴所用的失灵概率，于是除了特征值的单模分布(unimodalen Verteilung)之外，也采用及应用特征值的多模分布(multimodaleVerteilung)。这种分布可以除了标准的单模分布之外也包括双模分布或者一般性的多模分布。这涉及到这样的概率分布，该概率分布是针对单个特征值的出现，针对这些单个特征值能够相应地采用一个或多个统计模型，相应的结果是针对分析处理用以求取失灵概率。
附图说明
本发明作为本发明的这样的以及构造和/或功能上有利的改进方案接下来参照附图根据优选实施例进一步描述。在附图中相互对应的元素设有各自相同的附图标记。
附图示出：
图1：页张喷墨印刷机的示例；
图2：包括具有间隔相同的竖直线所组成的水平行的所应用的印刷喷嘴测试图案的示例；
图3：具有相应允差界限的特征值关于时间的变化走向的两个示例；
图4：按照本发明的方法的示意图；
图5：失灵概率的计算流程；
图6：预测模型的按照流程的视图。
具体实施方式
优选实施变型的应用领域是喷墨印刷机7。在图1中示出针对这种机器7的基本结构的例子，其包括用于传送承印基底2到印刷机组4中的进料器1直至收料器3，在印刷机组4中由印刷头5对承印基底2印刷。在此涉及页张喷墨印刷机7，其由控制计算机6控制。
按照本发明的方法的优选实施变型在图4中示出。在第一步骤中，在正式印刷中在完成印刷任务的范畴内印刷一个或多个不同数字印刷喷嘴测试图案16。这些印刷喷嘴测试图案16包括具有竖直线条11的多个水平线，其中，每个印刷头5的每个印刷喷嘴印刷出至少一个竖直线条11。这样的印刷的测试图案17在图2中可见，其中，在此，在水平线中仅仅每第x个印刷喷嘴产生出竖直线条11，为此必须印刷出每个印刷喷嘴测试图案17的相应x个水平线，由此，每个印刷喷嘴产生至少一个竖直线条11。在此，也可容易看到已由故障印刷喷嘴所印刷出的图像对象11(也即竖直线条11)，这些故障印刷喷嘴例如是：失灵的印刷喷嘴8、偏差印刷的印刷喷嘴9、以及减少印刷的印刷喷嘴10。由这些特定的竖直线条能够计算出呈竖直线条的强度、斜度和色值形式的特征值28，其中，属于特征值28的还有所涉及到的印刷喷嘴的利用率。已印刷的测试图案17于是由图像检测系统借助于至少一个图像传感器进行检测并且数字化并且转发给分析处理计算机6。在该分析处理计算机6中，借助于针对单个涉及到所印刷的测试图案17的每个印刷喷嘴所用的预测模型，计算出失灵概率14。如果对于一个印刷喷嘴而言的失灵概率14超出所设定的阈值18，那么对用于印刷原本题材的所涉及的印刷喷嘴20进行停用且补偿。借助这些相应探测到的有缺陷的、呈对于每个印刷喷嘴而言存在失灵概率14形式的印刷喷嘴以及根据失灵概率14停用的进而要补偿的印刷喷嘴20继续执行原本印刷过程用以完成印刷任务。在此，同时已补偿的印刷喷嘴20(这些印刷喷嘴20在过大的失灵概率14的范畴内不再用于题材的印刷)继续被用于数字印刷喷嘴测试图案16的印刷以及被分析处理。如果这些印刷喷嘴20低于第二阈值27并且由此又可用于题材的印刷，那么将这些印刷喷嘴20又接通并且停止补偿。
再次更准确地在图5中示意地示出失灵概率14的计算过程。这种计算过程包括特征值28的计算过程，这些特征值28描述单个印刷喷嘴的功能能力，并且这些特征值28通过计算机6根据多次印刷和检测到的测试图案19的分析处理得以创建。对于该方法固有的是，特征值28根据其过程离散参量23处理。由此得出：基于同一失灵概率14而言，具有小的离散参量23的变化走向相比于具有大的离散参量23的变化走向允许更接近于允差界限26。图3示例性地针对特征值28的这两个变化走向示出：一变化走向具有小的离散参量12，该变化走向允许相应地更接近于允差界限，另一变化走向具有大的离散参量13，在该另一变化走向中则不适用。图3的X轴在此示出特征值计算15的测量过程的数量，而Y轴示出失灵概率14。这两个特征值变化走向12、13呈正态分布并且具有相对于允差界限26相同的失灵概率14。对于失灵概率14刚好将会超出所允许的允差界限26这一情况，这意味着：这两个印刷喷嘴将要被关断，而虽然在变化走向具有强的离散参量23的情况下这种失灵仍不是引入注目的。在另一步骤中，在考虑到特征值24的离散参量23的情况下，借助于具有在时间上加权的回归分析(Regression)，计算出统计过程变量21、22(更确切地说是呈期望值21和置信区间22形式)，用于求取出失灵概率14。为了借助于回归分析来计算出过程变量21、22，在此也将各特征值25的时间变化走向纳入到加权中。借助这些过程变量21、22，于是计算出失灵概率14(将特征值变化走向与允差界限26进行比较)，其中，可基于这些过程变量21、22所推导出的、特征值24、25的未来变化走向是否可能会脱离于允差界限26这一可能性来确定出失灵概率14的量值。
在图6中再次进一步阐明所使用的预测模型自身。该预测模型基于由现有技术已知的方法构成，即：针对每个印刷喷嘴，求取出印刷运行持续期间适合的特征值28。在此，针对每个印刷喷嘴，存储且处理最后n个(例如五个)测量值。这些印刷喷嘴特征值28遵循统计分布，在理想情况下是正态分布。基于特征值是正态分布这一假定，能够通过统计计算来求取出：超出针对印刷品质的允差界限26的概率14。不再仅以纯测量值操作，而是以统计过程变量21、22(优选是期望值21和置信区间22)操作。由此，对于每个印刷喷嘴存在期望值21和置信区间22，由此能够求取出针对每个印刷喷嘴的失灵概率14，并且在超出确定的阈值p018(例如＝1％)的失灵概率14的情况下，关断相应的印刷喷嘴20。于是同样能够的是，在低于一定的阈值p127(例如同样1％)的失灵概率14的情况下又接通已关断的印刷喷嘴20。这两个阈值p018和p127能够(然而不是必须)采用相同的值。在此，p0总是小于或等于p1。
统计过程变量21、22通过回归分析(例如通过线性或非线性回归分析)由n个值的时间序列来求取。在n＝1的情况下，本方法过渡成由现有技术已知的方法。所应用的回归分析模型可以是任意的(亦即n阶的)，然而典型地，一阶是针对线性回归分析。在零阶回归分析模型中，省去了这样的回归分析：期望值21和置信区间22的统计过程变量相应于平均值和标准差。
这些统计过程变量21、22能够在具有或不具有n个测量值在时间上的加权的情况下形成。这种在时间上的加权可以在此任意地实现。如果进行加权的话，那么典型地将较新的数据相比于较旧的数据更高地加权，亦即以线性或指数方式加权的形式。
如果将n个测量值在时间方面的特性纳入考虑，那么能够实现预测模型的另一优选实施方案。基于回归分析，于是执行针对下一期望值21和相应的置信区间22的外插法(Extrapolation)。
典型的实现过程如下：
测量值的数量，n：1至100，典型地为10；
阈值p0：0.01％至50％失灵概率，典型地为1％；
阈值p1：0.01％至50％失灵概率，典型地为1％；
总而言之，这意味着：基于这些印刷喷嘴的特征的应用的时间序列分析及其推论统计的分析连同结论统计，能够借助于预测模型以按照本发明的方法求取出具有所配属的失灵概率14(呈不确定性/置信区间的形式)的、这些印刷喷嘴的功能能力的未来发展的预测。由此能够促成如下决定，即，在一印刷喷嘴生产出呈废页形式的废品之前，该印刷喷嘴是要接通还是要关断进而补偿。
按照本发明的方法的另一优选实施形式涉及到所求取的测量值的统计分析处理。由此，除了印刷喷嘴的特征值28的单模分布之外，也可以采用多模分布。在采用多模分布的情况下，可以在正态分布的特定情况下足够精确地描述出印刷喷嘴的特征值28。
在采用多模分布的情况下适用：因为仅仅非常有限数量的测量值可用，因此必须评估分布函数，基于该分布函数于是能够导出失灵概率14。如果已知分布函数，那么失灵概率14可以通过分布函数的数值积分求取。评估密度函数这种可能的方法是应用所谓的核密度估计
在迄今为止的具有单模分布的实施方案中，单个喷嘴的统计是通过例如平均值和标准差在正态分布的前提条件下得以描述，并且由此计算失灵概率14，例如具有1％的失灵概率14的值在正态分布中相应于平均值或期望值21乘以标准差的2.576倍。在回归分析的情况下，这对于置信区间22类似地起作用。
在多模分布的情况下，以纯数值的方式实现失灵概率14的求取。首先，分布函数通过数值方法估计，并且接着基于分布函数的数值积分得出失灵概率14。
附图标记列表：
1 进料器
2 承印基底
3 收料器
4 喷墨印刷机组
5 喷墨印刷头
6 计算机
7 喷墨印刷机
8 失灵的印刷喷嘴
9 偏差印刷的印刷喷嘴
10 减少印刷的印刷喷嘴
11 印刷喷嘴图像对象
12 具有小离散参量的特征值变化走向
13 具有大离散参量的特征值变化走向
14 失灵概率
15 用于特征值计算的测量过程数量
16 数字测试图案
17 已印刷的测试图案
18 用于关断印刷喷嘴的阈值
19 所检测到的已印刷的测试图案
20 被关断的且被补偿的印刷喷嘴
21 统计过程变量期望值
22 统计过程变量置信区间
23 特征值的离散参量
24 以离散参量被考虑的特征值
25 以回归分析和离散参量被考虑的特征值
26 特征值的允差界限
27 用于再接通印刷喷嘴的阈值
28 特征值

Claims (10)

1.一种用于通过计算机(6)探测及补偿在喷墨印刷机(7)中的故障印刷喷嘴的方法，包括如下步骤：
-在正式印刷中除了题材之外印刷出印刷喷嘴测试图案(16)，紧接着通过至少一个图像传感器对已印刷的印刷喷嘴测试图案(17)进行检测和数字化；
-通过计算机(6)对所检测到的测试图案(19)进行分析处理，并且基于此，求取出针对参与印刷喷嘴测试图案(16)的印刷的所有印刷喷嘴所用的特征值(28)；
-通过计算机(6)通过应用统计预测模型从而由所求取到的特征值(28)计算出针对每个所参与的印刷喷嘴的失灵概率(14)；
-关断且补偿超出针对所计算的失灵概率(14)所确认的第一阈值(18)的所有印刷喷嘴(20)；
-借助已补偿的印刷喷嘴(20)在喷墨印刷机(7)上执行印刷过程。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
印刷出印刷喷嘴测试图案(16)，以使得所述印刷喷嘴测试图案包括以周期方式竖直地印刷出的间隔相同的线(11)所组成的确定数量的水平行，所述线上下布置，其中，在喷嘴测试图案(16)的每个行中，分别只有喷墨印刷机(7)的印刷头的、相应于所述确定数量的水平行的印刷喷嘴以周期方式助于喷嘴测试图案(16)的第一元素。
3.根据权利要求2所述的方法，
其特征在于，
所述特征值(28)包括竖直地印刷出的间隔相同的线(11)的强度、斜度和色值以及包括所参与的印刷喷嘴的利用率。
4.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
每个印刷喷嘴的失灵概率(14)是如下概率：对于该印刷喷嘴而言，以所述概率会损害针对由所述特征值(28)所得出的印刷品质所用的允差界限(26)。
5.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
为了应用针对每个印刷喷嘴所用的预测模型，多次求取出特征值(28)，其中，已印刷的印刷喷嘴测试图案(17)的每次分析处理相当于一轮次，并且将由此多次所求取到的特征值(28)存储并用于计算出失灵概率(14)。
6.根据权利要求5所述的方法，
其特征在于，
多次所求取到的特征值(28)是根据所述特征值(28)在各轮次的变化走向中的过程离散参量(23)进行应用，
其中，针对相同的失灵概率(14)，具有所述特征值(28)较小的过程离散参量(12)的变化走向相比于具有较大的过程离散参量(13)的变化走向允许更接近于允差界限(26)延伸。
7.根据权利要求6所述的方法，
其特征在于，
多次所求取到的特征值(28)转化为呈期望值(21)和置信区间(22)形式的统计过程变量(21、22)，
其中，所述统计过程变量(21、22)通过多次所求取到的特征值(28)的线性或非线性回归分析得以确定，并且
针对所述线性或非线性回归分析，应用任意阶的回归分析模型。
8.根据权利要求7所述的方法，
其特征在于，
所述统计过程变量(21、22)借助对多次所求取到的特征值(28)进行时间上的加权来形成，其中，时间上的加权以如下形式发生：使得较新的特征值高于较旧的特征值以线性或指数的方式加权。
9.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
针对题材的印刷所关断的印刷喷嘴(20)此外参与印刷喷嘴测试图案(16)的印刷，针对所述印刷喷嘴(20)此外计算出失灵概率(14)，并且在低于针对所计算出的失灵概率(14)所确认的第二阈值(27)的情况下，将所述印刷喷嘴(20)又用于正式印刷中题材的印刷。
10.根据上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
为了计算出针对参与印刷喷嘴测试图案(16)的印刷的所有印刷喷嘴的失灵概率(14)，除了特征值(28)的单模分布之外，也采用及应用特征值(28)的多模分布。
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