CN110884255B - 计算机对喷墨印刷机喷嘴与位置相关密度波动补偿的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于通过计算机(6)对喷墨印刷机(7)的印刷喷嘴的与位置相关的密度波动进行补偿的方法，计算机(6)根据补偿型廓曲线(8)控制喷墨印刷机(7)的印刷喷嘴，补偿型廓曲线包含关于喷墨印刷机(7)的印刷喷嘴用于补偿密度波动所需的油墨排出量的信息，在印刷过程期间定期更新补偿型廓曲线(8)，在将窄的承印基底更换成较宽的承印基底的情况下或者在更换喷墨印刷头(5)的情况下，计算机(6)将用于窄的承印基底(2)的更新后的补偿型廓曲线(13)或所更换的喷墨印刷头(5)的区域集成到针对其余区域的未更新的补偿型廓曲线(14)中并将这样产生的更新后的整体型廓曲线(15)用于补偿位置相关的密度波动。

Description

计算机对喷墨印刷机喷嘴与位置相关密度波动补偿的方法
技术领域
本发明涉及一种用于对在承印基底变换期间在喷墨印刷机中的印刷喷嘴的与位置相关的密度波动进行补偿的方法。
本发明属于喷墨印刷机的技术领域。
背景技术
在运行喷墨印刷机时，喷墨印刷头的印刷喷嘴的当前状态对于所得到的印刷品质来说具有决定性作用。在此，特别是存在两个相应地影响印刷品质的影响因素。由此，譬如单个印刷喷嘴的功能不足会导致印刷图像中沿着所涉及的印刷喷嘴的相应的印刷方向出现条状的形成物(Artefakten)。在此，这种形成物对所得到的印刷品质的影响有多强，这取决于印刷喷嘴功能不足的类型。这种功能不足涵盖了印刷喷嘴的印刷点轻微的几何偏差到油墨排出量减少乃至印刷喷嘴完全失灵。除此之外，与额定表现之间存在过大偏差的那些印刷喷嘴会被喷墨印刷机的控制装置停用(deaktiviert)，借此能够工整地且系统化地补偿这种缺陷印刷喷嘴。已知不同的方法手段用于补偿这类有缺陷的或被停用的印刷喷嘴。最常见的方法手段在于，通过相邻的印刷喷嘴进行补偿，这些相邻的印刷喷嘴通常产生提高的油墨排出量，以便借此填充由于所涉及的印刷喷嘴失灵(或被关断)而产生的白线。
对喷墨印刷机的印刷品质的第二大影响因素是基于这样的事实：这些印刷喷嘴关于其油墨排出量表现方面彼此之间存在最小的偏差。这些偏差一方面是制造生产的原因，另一方面则与印刷喷嘴不同程度的老旧化(Alterung)有关，印刷喷嘴的这种老旧化也可能受到印刷喷嘴不同负载的影响。结果这导致了必须将譬如应当印刷相同的色调值的那些印刷喷嘴稍有不同地关于其油墨排出量方面进行驱控，用以实现这种相同的色调值。或者换种方式解释：如果将这两个印刷喷嘴关于其油墨排出量方面一致地驱控，那么会得到彼此稍有偏差的最终色调值。这种现象也称为密度波动，因为被一致地驱控的那些印刷喷嘴在基底上产生出不同的最终印刷密度。
为了补偿这些密度波动，采用所谓的补偿型廓曲线(Kompensationsprofile，DUMC)。这些补偿型廓曲线在最终效果方面与驱控型廓曲线(Ansteuerprofile)并无不同，这些补偿型廓曲线或驱控型廓曲线是针对每个印刷喷嘴都具有最小的正或负的偏移，所述偏移是用于使得每个印刷喷嘴在相同驱控的情况下输出相同的最终色调值。譬如，如果某喷嘴由于其密度波动而印刷稍微过多(参照标准额定值)的油墨，那么针对该印刷喷嘴的补偿型廓曲线则会包含小的负偏移，借助于这种负偏移来补偿这个印刷喷嘴的密度波动。这些补偿型廓曲线一方面由喷墨印刷头的制造商所提供，并且于是相应地包含由制造原因所导致的密度波动。但除此之外，这些补偿型廓曲线也能够由、并且正是由这些喷墨印刷头装配到其中的相应的喷墨印刷机的制造商和/或由喷墨印刷机的用户定期地更新。这通常在校准进程的测试印刷的范畴内或多或少定期地进行。于是借助这些更新后的补偿型廓曲线来补偿由于老旧化所导致的印刷喷嘴密度波动。
但是，因为这些补偿型廓曲线是专门针对一个印刷头所创建，而喷墨印刷机在常规情况下采用多个印刷头，因而这就会导致问题。这样一来，在对通常在运行喷墨印刷机时所需的喷墨印刷头之一进行更换时，必须对这样补偿型廓曲线进行更新：所述补偿型廓曲线作为最终所得的补偿型廓曲线要延伸经过全部所使用的印刷头。为此，通常需要完整的校准进程，在所述校准进程中，必须针对全部所使用的承印基底来创建出新的补偿型廓曲线。这伴随着相应大的耗费，这严重影响到喷墨印刷机的性能。特别是在经常更换印刷头的情况下，重新校准会导致额外的、不被期望的耗费，经常更换印刷头本来就已经是很大的经济负担了。
美国专利US 9,152,890 B2中公开了一种现有技术中已知的用于补偿印刷喷嘴这类与位置相关的密度波动的方法。在此描述到：如何在卷筒式喷墨印刷机中在基底宽度发生变化的情况下针对印刷喷嘴的密度波动计算出补偿型廓曲线。但是，在该文献中仅公开了将较宽的补偿型廓曲线适配于较窄的承印基底。而适配于较宽的承印基底则不可行；为此需要重新计算补偿型廓曲线，这会带来相应的耗费。
发明内容
由此，本发明的任务在于，提出一种用于对喷墨印刷机的印刷喷嘴中的与位置相关的密度波动进行补偿的方法，该方法在所使用的承印基底的几何尺寸方面是灵活适用的。
上述任务通过一种用于通过计算机对喷墨印刷机的印刷喷嘴的与位置相关的密度波动进行补偿的方法来解决，其中，计算机根据补偿型廓曲线来驱控所述喷墨印刷机的印刷喷嘴，所述补偿型廓曲线包含这样的信息：关于喷墨印刷机的印刷喷嘴为了补偿这些密度波动所需的油墨排出量，并且其中，所述补偿型廓曲线在印刷过程期间定期更新，所述方法的特征在于，在将窄的承印基底更换成较宽的承印基底的情况下，或者在更换喷墨印刷头的情况下，计算机将针对这种窄的承印基底的、更新后的补偿型廓曲线或者将所更换的喷墨印刷头的区域集成到针对其余区域的、未更新的补偿型廓曲线中，并将如此产生的更新后的整体型廓曲线用于对与位置相关的密度波动进行补偿。也就是说，根据本发明的方法主要针对如下应用情形：即，应当将针对出现的密度波动的、更新后的补偿型廓曲线集成到整体型廓曲线中，其中，所述更新后的补偿型廓曲线仅覆盖了待印刷的承印基底的宽度的一部分，而所述整体型廓曲线则覆盖了待印刷的承印基底的整个宽度。这譬如能够在这样的情况下发生：应当从较窄的承印基底更换成较宽的承印基底，其中，于是针对先前所使用的较窄的承印基底设有更新后的补偿型廓曲线，而针对此时较宽的承印基底的区域仅设有原先的标准补偿型廓曲线(或通用的、较老旧的、未更新的补偿型廓曲线)。另一方面，这种应用情形也能够在更换单个印刷头时发生，由此，于是同样要针对这个区域采用新的补偿型廓曲线，该补偿型廓曲线同样必须集成到整体型廓曲线中。
本方法有利的和因此优选的改进方案由优选实施方式以及具有附图的说明书得出。
在此，根据本发明的方法的优选的改进方案是，这种更新后的补偿型廓曲线呈现为这样的子区段：所述子区段借助计算机集成到未更新的补偿型廓曲线的两个子区段中，其中，考虑到全部子区段的绝对值和斜率。因为在针对这种子区域的应用情形中由此存在更新后的补偿型廓曲线，并且这个更新后的补偿型廓曲线由此必须集成到较宽的、较老旧的(或未更新的)补偿型廓曲线中，为此存在根据本发明的方法进程期间所必须遵守的特定规则。如果考虑到这些，则新获得的整体型廓曲线可被用于对喷墨印刷机的印刷喷嘴的与位置相关的密度波动进行持续地补偿，所述新获得的整体型廓曲线于是既包括更新后的子区域也包括未更新的整体区域。
在此，根据本发明的方法的另一优选的改进方案是，为了将更新后的补偿型廓曲线的子区段集成到未更新的补偿型廓曲线的上述两个子区段中，于是计算机计算出针对这三个子区段的三个偏移值，这种偏移值考虑到如下边界条件：两个接缝部位处具有连续性；维持这三个子区段自身的斜率，以及维持这三个子区段自身的平均值。这是目前被证明最成功的方法，因为在将更新后的子补偿型廓曲线集成到其余的未更新的补偿型廓曲线时最重要的标准在于：尽可能少地改变这两个型廓曲线，但仍然保障这两个型廓曲线的边缘区域处(也就是这两个型廓曲线彼此嵌入的地方)尽可能无干扰地过渡。这首先涉及到上述两个接缝部位处的连续性。其它需要注意的点在于全部三个子区段(即更新后的型廓曲线在中间以及未更新的型廓曲线的两个区段在外)的斜率的保持。尽管存在偏移，仍同样应当考虑相应三个子区段的平均值，为了使更新后的补偿型廓曲线和未更新的部分处于连续地过渡，这种偏移是必需的。通过采用针对这些子区段的偏移值，使得实现了这三个条件的良好折中。
在此，根据本发明的方法的另一优选的改进方案是，借助计算机通过线性方程组的解进行上述三个偏移值的计算。这是用于计算出针对全部三个子区段的三个偏移值的最接近的解决可能性方案，因为应当借助针对上述三个子区段的三个方程在给出关于边界条件方面的参数的情况下计算出三个未知的值。
在此，根据本发明的方法的另一优选的改进方案是，除了保持这三个子区段的平均值之外，作为第三边界条件，替换地考虑到不变地维持右侧子区段的值，或维持上述两个接缝部位之一处的斜率。这呈现了另一可能的边界条件，借助该边界条件可实现关于计算所得的针对上述三个子区段的偏移值方面的良好的结果。
在此，根据本发明的方法的另一优选的改进方案是，本方法应用在喷墨卷筒式印刷机(Inkjet-Rollendruckmaschine)中。因为本方法涉及的是喷墨印刷机中的印刷喷嘴的与位置相关的密度波动的补偿，这种补偿方法显然也需要应用于喷墨印刷机。然而，本发明所提出的问题的背景主要涉及的是卷筒式印刷机，这是因为在印刷过程持续期间从较窄的承印基底更换成较宽的承印基底的情况是对于卷筒式印刷机最经典的应用情形，对于这种情形，于是必须应用针对较宽的承印基底的补偿型廓曲线，并且这种针对较宽的承印基底的补偿型廓曲线必须与针对先前在较窄的承印基底上所印刷的、更新后的补偿型廓曲线一起集成到针对较宽的承印基底的较宽的补偿型廓曲线中。当然，理论上来说，应用于喷墨页张印刷机(Inkjet-Bogendruckmaschine)也是可行的，对于本方法而言，在所述喷墨页张印刷机中，在印刷过程持续期间，将承印基底从较窄的页张更换成较宽的页张。
附图说明
接下来参考附图基于至少一个优选实施例进一步描述本发明及本发明结构和/或功能上有利的改进方案。在附图中，相互对应的元件分别以相同的附图标记表示。
附图示出：
图1：卷筒式喷墨印刷机的结构示例；
图2：针对更新后的窄的补偿型廓曲线与老旧的宽的补偿型廓曲线相比的示例；
图3：更新后的窄的补偿型廓曲线集成到较宽的补偿型廓曲线中；
图4：根据本发明的方法的示意性进程。
具体实施方式
这种优选的实施变型的应用领域是喷墨印刷机7。图1中示出了这类机器7的基本结构的示例，所述机器7包括用于将承印基底2供应到对承印基底2在该处由印刷头5进行印刷的印刷机构4中的进料器1直至收料器3。在此涉及的是由控制计算机6控制的卷筒式喷墨印刷机7。
在对补偿型廓曲线8进行部分地更新的情况下(譬如当补偿型廓曲线16针对窄的承印基底2进行应用并在应用范畴内进行更新时)，此时常常出现这样的问题：现有的补偿型廓曲线14与新的子型廓曲线13之间的接缝部位9没有持续的走向曲线。如果不采取进一步措施，那么所得到的补偿型廓曲线15在这些部位会具有跳跃，这些跳跃在印刷中会呈现成干扰性的条。
为了避免这个问题，必须这样地适配这些子型廓曲线10,11,12的高度(Niveaus)，使得在这些接缝部位9存在连续性。图4示意性地示出了为此所需的方法的进程。在通常情况下，新的窄的补偿型廓曲线13应这样地被嵌入到现有的补偿型廓曲线14中，使得产生三个区段10,11,12。图2示出了针对这类问题的实例。中间是新的部分11，其右侧和左侧是现有的型廓曲线的区段10,12。这个新的部分11与现有的补偿型廓曲线10,12的相应区域在绝对值和斜率方面都存在差异。
在本发明的意义上，现针对上述三个子区段10,11,12计算三个偏移值，这些偏移值满足如下边界条件：
1.上述两个接缝部位9处具有连续性；
2.维持上述三个子区域10,11,12自身的斜率；
3.维持上述三个子区域10,11,12自身的平均值。
对于上述第三边界条件，也可设置其它标准，譬如：右侧部分12的值必须保持不变，或者一个接缝部位9处的斜率应当得以维持。
一种实现上述要求的可能性方案在于如下形式的线性方程组的解：
Y＝A*X
A值根据下表采用：
Y01L Y01R Y12L Y12R Y01LS Y01RS Y12LS Y12RS dY0 dY1 dY2
A＝
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 -1 1 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 -1 1 0 0 0
-1 0 0 0 1 0 0 0 -1 0 0
0 0 -1 0 0 0 1 0 0 -1 0
0 0 0 -1 0 0 0 1 0 0 -1
0 1 -1 0 0 -1 1 0 0 0 0
1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 0 0 0
并且
Y＝
Y01L
Y01R
Y12L
Y12R
0
0
0
0
0
0
0
以及
X＝
Y01L
Y01R
Y12L
Y12R
Y01LS
Y01RS
Y12LS
Y12RS
dY0
dY1
dY2
于是：
X＝A-1*Y
其中：
Y01L 补偿前0-1段第1拼接部位处的左值
Y01R 补偿前0-1段第1拼接部位处的右值
Y12L 补偿前1-2段第2拼接部位处的左值
Y12R 补偿前1-2段第2拼接部位处的右值
Y01LS 补偿后0-1段第1拼接部位处的左值
Y01RS 补偿后0-1段第1拼接部位处的右值
Y12LS 补偿后1-2段第2拼接部位处的左值
Y12RS 补偿后1-2段第2拼接部位处的右值
dY0 偏移段0
dY1 偏移段1
dY2 偏移段2
在上述情况中存在十一个变量。矩阵A中第一至十行定义出当前值和针对第一部分10中的连续性和斜率维持的条件。A的第十二行定义出适配之前与之后的平均值的维持。这个线性方程组的解使得获得针对绝对值和斜率的期望值，借助这些期望值，使得更新后的补偿型廓曲线13的中间的、新的部分11能够最佳地集成到这两个较老旧的部分10,12中。在此，对线性方程组的这种计算是以计算机支持的方式实现。这优选通过所涉及的喷墨印刷机7的控制计算机6进行。
图3示出了所得到的补偿型廓曲线15，具有全部三个部分10,11,12，在此，集成有满足全部三个边界条件的中间部分11。在此，通过对补偿型廓曲线14进行适配，虽然改变了这些区段的绝对值，然而这些补偿型廓曲线13,14在上述部分10,11,12内部保持不变，并且这些接缝部位9没有视觉可见的跳跃性的改变。于是，如此所获得的补偿型廓曲线15可被用于最优地驱控所述喷墨印刷机7，用以均衡出现的密度波动。
附图标记列表
1 进料器
2 当前承印基底
3 收料器
4 喷墨印刷机构
5 喷墨印刷头
6 计算机
7 喷墨印刷机
8 整个所应用的密度补偿型廓曲线
9 两个子区域之间的接缝部位
10 较老旧的补偿型廓曲线的第一部分
11 更新后的补偿型廓曲线的中间部分
12 较老旧的补偿型廓曲线的第三部分
13 更新后的窄的密度补偿型廓曲线
14 较老旧的宽的密度补偿型廓曲线
15 所得到的宽的具有集成的中间部分的密度补偿型廓曲线
16 原先的窄的密度补偿型廓曲线

Claims (6)

1.一种用于通过计算机(6)对喷墨印刷机(7)的印刷喷嘴的与位置相关的密度波动进行补偿的方法，
其中，计算机(6)将所述喷墨印刷机(7)的印刷喷嘴根据补偿型廓曲线(8)进行驱控，所述补偿型廓曲线包含关于所述喷墨印刷机(7)的印刷喷嘴为了对密度波动进行补偿所需的油墨排出量的信息，并且
其中，所述补偿型廓曲线(8)在印刷过程期间定期更新，
其特征在于，
在将窄的承印基底(2)变换成较宽的承印基底的情况下或者在将喷墨印刷头(5)变换的情况下，计算机(6)将针对窄的承印基底(2)或者针对已变换的喷墨印刷头(5)的区域的更新后的补偿型廓曲线(13)集成到针对其余区域的未更新的补偿型廓曲线(14)中，并且将如此产生的更新后的整体型廓曲线(15)用于补偿与位置相关的密度波动。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
更新后的补偿型廓曲线(15)呈现为子区段(11)，借助计算机(6)将所述子区段集成到未更新的补偿型廓曲线(14)的两个子区段(10,12)中，其中，考虑到所有子区段(10,11,12)的绝对值和斜率。
3.根据权利要求2所述的方法，
其特征在于，
为了将更新后的补偿型廓曲线(13)的子区段(11)集成到未更新的补偿型廓曲线(14)的上述两个子区段(10,12)中，计算机(6)计算出针对上述三个子区段(10,11,12)的三个偏移值，所述偏移值考虑到如下边界条件：
-两个接缝部位(9)处具有连续性，
-维持上述三个子区段(10,11,12)的斜率，和
-维持上述三个子区段(10,11,12)的平均值。
4.根据权利要求3所述的方法，
其特征在于，
所述三个偏移值的计算是借助计算机(6)通过线性方程组的解来实现。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的方法，
其特征在于，
除了维持上述三个子区段(10,11,12)的平均值之外，作为第三边界条件，替换地考虑到不变地维持右侧子区段(12)的值或者维持上述两个接缝部位(9)之一处的斜率。
6.根据权利要求1至4任一项所述的方法，
其特征在于，
将所述方法应用在喷墨卷筒式印刷机(7)中。
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