CN110949006B - 在更换印刷头时补偿密度波动 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于通过计算机(6)补偿喷墨印刷机(7)中的印刷喷嘴的与位置相关的密度波动的方法，其中，计算机(6)对于所有使用的印刷基质生成用于关于所有印刷头(5)的与位置相关的密度波动的补偿曲线(8，9，11)，由所述补偿曲线计算平均曲线(10)，并且所述平均曲线(10)用于补偿所述喷墨印刷机(7)中的与位置相关的密度波动，其特征在于，在更换喷墨印刷机(7)的一个或多个印刷头(5)时由计算机(6)仅仅对于一个印刷基质计算新的补偿曲线(9a)，计算机(6)由所述新的补偿曲线推导出新的平均曲线(10a)，并且计算机(6)在考虑用于其余印刷基质的旧的补偿曲线(8，11)的情况下计算和使用新的平均曲线(10a)。

Description

在更换印刷头时补偿密度波动
技术领域
本发明涉及一种用于通过计算机补偿喷墨印刷机中的印刷喷嘴的与位置相关的密度波动的方法。
本发明涉及喷墨印刷的技术领域。
背景技术
在喷墨印刷机的运行中，喷墨印刷头的印刷喷嘴的当前状态对于产生的印刷质量起决定性作用。在此特别是两个影响因素，这两个影响因素相应地影响印刷质量。因此例如单个印刷喷嘴的功能降低导致在印刷图像中沿着这个相关的印刷喷嘴的相应印刷方向的条形产物。所述产物多强程度地影响产生的印刷质量在此与印刷喷嘴的功能降低的方式相关。所述功能降低包括从由于减小的油墨输出导致印刷喷嘴的印刷点的轻微的几何偏差直至印刷喷嘴的完全故障。此外，由喷墨印刷机的控制装置停用过大地相对于额定特性存在偏差的印刷喷嘴，由此能实现极好地并且系统性地补偿所述发生故障的印刷喷嘴。为了补偿所述发生故障的或者被停用的印刷喷嘴公知了不同的方案。最通常地通过相邻的印刷喷嘴实现补偿，所述相邻的印刷喷嘴通常产生增大的油墨输出，以便由此填充由于相关的印刷喷嘴的故障或关闭而产生的白线。
对喷墨印刷机的印刷质量的第二个重要的影响参数实际在于，印刷喷嘴关于其油墨输出特性最小程度地彼此存在偏差。所述偏差一方面由制造决定，另一方面所述偏差与印刷喷嘴的不同的老化相关，所述老化也可能由印刷喷嘴的不同负荷影响。结果这导致，例如应印刷相同的颜色值的印刷喷嘴必须关于其油墨输出而略微不同地控制，以便达到所述相同的颜色值。或者换种方式描述：如果这两个印刷喷嘴关于其油墨输出被相同地控制，然而则获得彼此略微不同的产生的颜色值。这种现象也称为密度波动，因为被相同控制的印刷喷嘴导致在基质上产生不同的印刷密度。
为了补偿所述密度波动使用所谓的补偿曲线(DUMC)。所述补偿曲线在最终效果上与下述控制曲线相比没有不同，所述控制曲线对于每个印刷喷嘴具有最小的正或负的补偿量，所述补偿量确保每个印刷喷嘴在相同的控制下提供相同的产生的颜色值。如果一个喷嘴例如由于其密度波动而关于标准额定值印刷略微过多的油墨，则用于该印刷喷嘴的补偿曲线包含小的负的补偿量，通过该补偿量补偿该印刷喷嘴的密度波动。这个补偿曲线一方面由喷墨印刷头的制造商提供并且接着相应地包含由制造决定的密度波动。然而此外所述补偿曲线也可以由相应的装配有喷墨印刷头的喷墨印刷机的制造商和/或由喷墨印刷机的使用者规律地更新。这通常在校准过程的测试印刷的框架内或多或少规律地进行。通过所述更新的补偿曲线接着补偿印刷喷嘴的由老化决定的密度波动。
然而因为补偿曲线对于印刷头特定地生成并且喷墨印刷机在通常情况中使用多个印刷头，所以这导致出现问题。因此在更换所述在喷墨印刷机运行中通常所需的喷墨印刷头中的一个喷墨印刷头时必须更新下述补偿曲线，所述补偿曲线包括关于所有使用的印刷头产生的补偿曲线。为此在通常情况中需要完全的校准过程，在所述完全的校准过程中必须对于所有使用的印刷基底生成新的补偿曲线。这带来相应大的耗费，所述耗费极大地消极影响喷墨印刷机的工作特性。特别是在通常的本来已实现明显节约负荷的印刷头更换中，新校准导致附加的、不期望的耗费。
所述由现有技术公知的、用于生成用于补偿喷墨印刷机中的密度波动的补偿曲线的补偿方法由德国专利申请DE 10 2016 201 245 A1已知。在此公开的是，通过改变施加在承印材料或基质上的印刷点的数量和大小可以在颜色密度方面容易地并且快速地修正印刷密度波动。然而在此也还需要的是，对于所有要使用的印刷基质进行新的补偿曲线的计算过程。
发明内容
由此本发明的任务在于，公开一种用于补偿喷墨印刷机的印刷喷嘴中的密度波动的方法，所述方法与由现有技术公知的方法相比是更高效的并且带来小的耗费。
该任务通过一种用于通过计算机补偿喷墨印刷机中的印刷喷嘴的与位置相关的密度波动的方法来解决，其中，计算机对于所有使用的印刷基质生成用于关于所有印刷头的与位置相关的密度波动的补偿曲线，由所述补偿曲线计算平均曲线，并且所述平均曲线用于补偿喷墨印刷机中的与位置相关的密度波动，并且所述方法的特征在于，在更换喷墨印刷机的一个或多个印刷头时由计算机仅仅对于一个印刷基质计算新的补偿曲线，计算机由所述新的补偿曲线推导出新的平均曲线，并且计算机在考虑用于其余印刷基质的旧的补偿曲线的情况下计算和使用新的平均曲线。也就是说，根据本发明的方法的核心点在于，不再需要对于每个要使用的印刷基质计算出新的补偿曲线(这带来相应的耗费)，而是只需对于一个印刷基质生成适合的补偿曲线并且然后从该补偿曲线出发推导出新的平均曲线。然后，由这个新的平均曲线计算出用于其他使用的印刷基质的补偿曲线。由此只需对于一个印刷介质进行用于生成新的补偿曲线的耗费的校准过程，而不再对于所有的印刷基质进行所述校准过程，这带来的结果是明显降低喷墨印刷机运行时的耗费。所述过程当然导致一定程度不准确的、用于未被测量的印刷基质的补偿曲线；然而以所述方式获得的用于补偿印刷喷嘴的与位置相关的密度波动的补偿曲线绝对是足够的。当使用根据本发明的方法时，与获得性能效益相比，可以忽略计算出的、新的补偿曲线中的质量损失。
所述方法的有利的并且由此优选的进一步方案由可选技术方案以及由具有对应附图的说明得出。
根据本发明的方法的一个优选的进一步方案在此是，为了生成补偿曲线而分别生成参数组，所述参数组不仅包含关于印刷基质的数据，而且包含关于喷墨印刷机的确定参数的数据以及印前数据。对于所述参数组中的每个参数组则生成相应的补偿曲线。也就是说，补偿曲线不仅与所使用的印刷基质相关，而且刚好与喷墨印刷机的相应的设定以及对应的印前数据相关。此外，如果密度波动已知地由印刷头硬件引起，则也可以已经包含对产生的密度波动的补偿。所述数据通常由印刷头的制造商提供并且接着同样一并影响到补偿曲线。
根据本发明的方法的一个另外的优选的进一步方案在此是，对于每个参数组进行对应的印刷基质和喷墨印刷机的参数和印前数据的测量，基于所述测量生成相应的补偿曲线。为了接着由给出的参数组分别获得补偿曲线，在根据本发明的方法中必须进行相应选择的被使用的印刷基质以及喷墨印刷机预给定的参数的测试测量，接着基于所述测试测量生成相应的补偿曲线。只要或者如果还未存在补偿曲线，则这种用于相应使用的印刷基质的单个补偿曲线的计算以及喷墨印刷机的相应设定当然仅在开始时一次地计算。如果对于通过选择的喷墨印刷机进行的印刷过程已经存在补偿曲线，则不再需要进行该步骤。在一个、多个或者甚至所有印刷头的印刷头更换的情况中，接着使用根据本发明的方法以计算新的、适合的补偿曲线。
根据本发明的方法的一个另外的优选的进一步方案在此是，计算机借助新的平均曲线对于其余的印刷基质计算出新的补偿曲线。通过新的平均曲线则也可以调整其余印刷介质的其余补偿曲线。这至少过渡地是绝对足够的。当在某一时刻轮换地进行终归新的测量时，则可以通过真实的测量数据来更新仅仅计算出的补偿曲线。
根据本发明的方法的一个另外的优选的进一步方案在此是，补偿曲线和平均曲线相应于下述函数，所述函数的函数值是与印刷头中相应的印刷喷嘴的位置相关的、用于密度波动的补偿值。所述曲线在此是下述函数，所述函数包含补偿幅度、即可以说是正或负的补偿量，通过所述补偿量补偿偏离于额定值的密度波动，其中，所述函数则通过相应的印刷头的各个印刷喷嘴的位置计算。
根据本发明的方法的一个另外的优选的进一步方案在此是，为了由各个补偿曲线计算平均曲线，计算机借助数学检验确定所有生成的补偿曲线与计算出的平均曲线的近似性，并且接着从最近似的补偿曲线的选择来计算和使用新的平均曲线。所述过程的优点是，可以将近似的各个补偿曲线组合成组，其中，与这个组的对应关系可以根据关于近似性程度的阈值来确定。如果平均曲线由这个组计算，则逻辑上产生的平均曲线与当由完全不同的补偿曲线形成相应的平均曲线时相比更近似于用于不同印刷基质的各个补偿曲线。由此，这样计算的用于使用在喷墨印刷机中的平均曲线与由随机的补偿曲线形成的平均曲线相比当然更适合。
根据本发明的方法的一个另外的优选的进一步方案在此是，所述方法使用在单张纸或卷筒纸喷墨印刷机中。因为在目前工业喷墨印刷机、即非家用和办公室印刷机中密度补偿实际上始终是标准的，所以根据本发明的方法也相应地使用在所有喷墨印刷机、即单张纸或卷筒纸喷墨印刷机中。
附图说明
下面参考对应的附图根据至少一个优选的实施例详细地说明本发明本身以及本发明的结构上和/或功能上有利的进一步方案。在附图中，彼此相应的元件设有相应相同的附图标记。
附图示出：
图1：单张纸喷墨印刷机的结构的一个实例
图2：用于不同的补偿曲线的一个实例
图3：平均补偿曲线的一个实例
图4：用于不同基质的不同补偿曲线的多个实例
图5：在更换印刷头情况下不同的补偿曲线
图6：在重新计算曲线情况下不同的补偿曲线
图7：平均补偿曲线的调整结果
图8：所有补偿曲线的调整结果
图9：根据本发明的方法的示意性的过程
具体实施方式
优选的实施变体的应用领域是喷墨印刷机7。在图1中示出用于所述机器7的基本结构的一个实例，所述机器由从用于将印刷基质输送到印刷装置4中的续料器1直至收料器3构成，所述印刷基质在所述印刷装置中由印刷头5印刷。在此，所述喷墨印刷机在这里是单张纸喷墨印刷机，所述单张纸喷墨印刷机由控制计算机6控制。在所述喷墨印刷机7的运行中可能如前所述的那样发生各个印刷喷嘴的产生的面密度上的波动。喷墨印刷机3中出现的局部密度波动的根据本发明进行的补偿通过使用补偿曲线实现，所述补偿曲线确保补偿由于施加在承印材料2或印刷基质2上的印刷点的数量和大小的改变导致的密度波动。
在图9中示意性地示出根据本发明的方法的过程。所述过程以多个步骤进行并且借助计算机6实施：
步骤1：
机器参数组基于给定的印刷基质和印刷机的多个参数并且由印刷准备来确定一组参数。机器参数组也包括对所述密度波动的修正，所述密度波动由印刷头硬件引起。对于一个确定组的机器参数组(MPSs)接着测量用于修正密度波动的补偿曲线8，9，11并且将所述补偿曲线存储在用于MPS DUC-补偿曲线8，9，11的数据库中。补偿曲线8，9，11关于印刷基质移动方向或者关于印刷头5的宽度来测量并且是下述类型的函数：MPS-DUCx(n)＝DUC幅度；n在此是印刷头喷嘴编号，x是特定MPS x中的密度不均匀性的特定补偿曲线的数据。图2示出用于确定的机器参数组的所述补偿曲线8，9，11的一个实例。
步骤2：
在从MPS DUC x-补偿曲线8，9，11过滤并且去除越界部分之后能够由所有要计算的补偿曲线得出平均值曲线10：平均-DUCMPS(n)10。信号未被标准化，以便由此还在个别的信号中保持不同的幅度水平。这可选地可以通过近似性量度检验，例如通过RMS差值或者另外的途径、例如MPS-DUCx(n)-补偿曲线8，9，11与平均-DUCMPS(n)10多大程度地近似来检验。由此推导地可以选择MPS-DUCx-补偿曲线8，9，11，以便从所有这些补偿曲线中形成一组MPS-DUCx-补偿曲线8，9，11，接着由这组MPS-DUCx-补偿曲线计算新的平均-MPS-DUC-补偿曲线10，所述新的平均-MPS-DUC-补偿曲线与该平均值曲线10的近似性必须大于确定的(即基于阈值的)近似性标准。图3示出所述平均-MPS-DUC-补偿曲线10。
步骤3：
对于所有MPS-DUCx-补偿曲线8，9，11或者对于在相同组中的MPS DUCx-补偿曲线等同于标量(Lambda-Li):
li×MEAN-DUCMPS(n)＝～MPS-DUCI(n)
特别对于与平均-MPS-DUC-补偿曲线10“足够近似”(即使用步骤2的分组选择)的MPS-DUC-补偿曲线8，9，11，这应该视为好的近似。作为用于寻找适合的补偿曲线8，9，11的替换方案，除了简单的乘以标量以外还提供下述的函数的近似定律，函数的近似定律也在图4中根据多个实例提供：
Fi(平均-DUCMPS(n))＝～MPS-DUCI(n)
步骤4：
该步骤是根据本发明的方法的真正的核心点，所述核心点在下述情况中应用，即必须更换所述印刷头5中的一个印刷头。根据所使用的印刷头5的ID(识别码)关于印刷头更换通知MPS_DUMC-数据库。在图5中，第五印刷头被更换。由于新的印刷头5的特定的密度波动分布，在最坏的情况中可能发生，该印刷头需要该印刷头5的密度波动的确定的修正，该修正是与目前的印刷头5的密度波动恰好相反的(大的负的修正-减小密度以及大的正的修正-增大的密度)。所有MPS-DUC(x)8，9，11和平均-DUCMPS(n)10在这种情况中在替换的印刷头5的区域中是不适用的(图5阴影部分)。
步骤5：
由此对于单个的MPS重新进行MPS-DUCi(n)-补偿曲线9的测量。在单独测量之后，系统获得适用的MPS-DUCi′(n)-补偿曲线9a。如同这在图4的实例中示出的那样，在图6中示出MPS-DUCI′(2)9a。
步骤6：
所示的Lambda-Li-公式定义了平均-DUCMPS(n)-补偿曲线10与MPS-DUCi(n)-补偿曲线8，9，11的线性关系。由此可以如下地计算平均-DUCMPS(n)-补偿曲线10的不适用区域：
MPS-DUCi′(n)/li＝～平均-DUCMPS′(n)
根据步骤3)中的替换方案，步骤6)通过下述逆函数实施：
Fi-1(MPS-DUCI(n))＝平均-DUCMPS(n)
由此，平均-DUCMPS(n)-补偿曲线10a可以通过由测量调整的、新的MPS-DUCi′(n)-补偿曲线9a而与新的印刷头相匹配。图7示出所述调整的结果。容易地看出，如同在图7中用于印刷头5的实例中那样，平均-DUCMPS(n)-补偿曲线10a此时同样考虑到新的印刷头5。
步骤7：
接着使用所有其他补偿曲线8，11的公式Lambda Lj，以便通过其余补偿曲线与平均DUCMPS′(n)-补偿曲线10a的线性关系计算其余补偿曲线8，11的不适用区域：
Lj×平均-DUCMPS′(n)＝MPS-DUCj′(n)
图8示出用于所提及的实例的情况。这并未达到最高的补偿质量，然而通过简单地测量用于印刷基质的单个的新的补偿曲线9a可以由此使所有其他补偿曲线8a，11a暂时同样与新的印刷头5相匹配，直到在某一时刻借助新的测量也能够以最高质量调整其余补偿曲线。此外在一个替换的实施方式中存在下述可能性，借助数学模型使所有印刷基质的补偿曲线8，9，11与新的印刷头相匹配。然而所述方案是非常复杂的，因为所述模型必须考虑非常多的参数并且特别是具体通过多个因素、例如油墨在基质上的分布、在介质上的聚结等来影响由“MPS”-环境所导致的特定部分。
而所描述的根据本发明的方法具有的优点是，根本不再需要使用复杂的模型。仅仅使用进行的真正的测量和所使用的(用于补偿密度的)DUC补偿曲线8，9，11的作用以评估在所有使用的印刷基质的情况中新的印刷头5如何影响密度补偿，而同时不必测量所有的印刷基质。
所述方案也考虑整个测量链(例如关于相机效果)并且此时同样考虑在测量中的所有影响和副作用以及可能的误差。在此，这有助于借助计算使补偿曲线8a，9a，11a与新的印刷头5相匹配，这些补偿曲线都一并考虑这些测量效果并且同时消除了数学模型的误差源。
附图标记列表
1 续料器
2 印刷基质
3 收料器
4 印刷装置
5 喷墨印刷头
6 计算机
7 喷墨印刷机
8 用于印刷介质1的第一补偿曲线/MPS-DUCi′(1)
8a 用于印刷介质1的新的第一补偿曲线/MPS-DUCi′(1)
9 用于印刷介质2的第二补偿曲线/MPS-DUCi′(2)
9a 用于印刷介质2的新的第二补偿曲线/MPS-DUCi′(2)
10 平均补偿曲线/平均-DUCMPS(n)
10a 新的平均补偿曲线/平均-DUCMPS(n)
11 用于印刷介质3的第三补偿曲线/MPS-DUCi′(3)
11a 用于印刷介质2的新的第二补偿曲线/MPS-DUCi′(3)。

Claims (7)

1.一种用于通过计算机(6)补偿喷墨印刷机(7)中的印刷喷嘴的与位置相关的密度波动的方法，其中，所述计算机(6)对于所有使用的印刷基质生成用于关于所有印刷头(5)的与位置相关的密度波动的补偿曲线(8，9，11)，由所述补偿曲线计算出平均曲线(10)，并且所述平均曲线(10)用于补偿所述喷墨印刷机(7)中的与位置相关的密度波动，
其特征在于，
在更换所述喷墨印刷机(7)的一个或多个印刷头(5)时，由所述计算机(6)仅仅对于一个印刷基质计算出新补偿曲线(9a)，所述计算机(6)由所述新补偿曲线推导出新平均曲线(10a)，并且所述计算机(6)在考虑用于其余印刷基质的补偿曲线的情况下计算和使用所述新平均曲线(10a)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了生成补偿曲线(8，9，11)而分别生成参数组，所述参数组不仅包含关于印刷基质的数据，而且包含关于所述喷墨印刷机(7)的确定参数的数据以及印前数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对于每个参数组进行对应的印刷基质和所述喷墨印刷机(7)的确定参数和印前数据的测量，基于所述测量生成相应的补偿曲线(8，9，11)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述计算机(6)借助所述新平均曲线(10a)对于其余的印刷基质计算出新补偿曲线。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，补偿曲线和平均曲线相应于下述函数，所述函数的函数值是与所述印刷头(5)中相应的印刷喷嘴的位置相关的、用于所述印刷头(5)中的密度波动的补偿值。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，为了由各个补偿曲线计算出所述平均曲线，所述计算机(6)借助数学检验确定所有生成的补偿曲线与计算出的平均曲线的近似性，并且接着由最近似的补偿曲线的选择来计算和使用新平均曲线。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法使用在单张纸或卷筒纸喷墨印刷机(7)中。
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