CN113492594A - 补偿喷嘴的聚结 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于通过计算机对喷墨印刷机中的缺陷印刷喷嘴进行补偿的方法，计算机对直接相邻的印刷喷嘴的经增大的墨滴体积以及喷墨印刷机的这些相邻的印刷喷嘴进行相应地操控，以便补偿缺陷印刷喷嘴，其中，只要涉及到发生歪斜印刷的印刷喷嘴，则缺陷印刷喷嘴不被计算机停用，而是被操控使得缺陷印刷喷嘴经加强地继续印刷，其中，由此在直接相邻的印刷喷嘴的两个墨滴之间的设定的经加强的墨滴通过聚结效应来吸引直接相邻的印刷喷嘴的墨滴。

Description

补偿喷嘴的聚结

技术领域

本发明涉及一种用于通过充分利用聚结效应来补偿喷墨印刷机的缺陷印刷喷嘴的方法。

本发明属于喷墨印刷的技术领域。

背景技术

在喷墨印刷中，在印刷机构中所使用的喷墨头的印刷喷嘴的状态对于要达到的印刷品质而言是决定性的标准。由此，对于单个印刷喷嘴而言，随着时间的推移(无论是在一个印刷任务的框架内，还是经历多个印刷任务)，这些印刷喷嘴的印刷特性的改变都是相对频繁发生。印刷特性的改变可以涉及到例如印刷强度，或者涉及到有偏差地印刷的印刷喷嘴。一旦这些偏差超过一定的极限值，则必须使所涉及的印刷喷嘴停用(deaktiviert)。此外，也可能发生，印刷喷嘴完全地失效(ausgefallen)。在大多数情况下，发生这些偏差的原因在于堵塞的印刷喷嘴。如果太长时间不使用这些喷嘴而导致这些喷嘴中的油墨变干，就会发生上述这种情况。在油墨供给通道中的问题也可能导致所提到的缺陷图像。这种有偏差地印刷的印刷喷嘴或者完全不再印刷的印刷喷嘴(或停用的印刷喷嘴)在要产生的印刷图像中会引起所谓的“白线”缺陷。这些缺陷会在单色的全色调面

中被最清楚地看到，因为在这里失效的印刷喷嘴会引起线状的图像形成物(Bildartefakte)，处于该图像形成物下方的承印基材的色彩会由于这种图像形成物而显露出来。因为在大多数情况下涉及到白色的承印纸，因而正好是所谓的“白线”。这类错误通常是通过这样的方式补偿：又这样地操控相邻印刷喷嘴，使得这些相邻印刷喷嘴提供了提高的油墨排出，由此，失效的或者停用的印刷喷嘴所导致的位于这些相邻印刷喷嘴之间的“白线”又逐渐闭合。对缺陷印刷喷嘴进行准确地补偿，从而使得不会出现可见的“白线”，这是非常难以执行的，因为这自然地不仅取决于所使用的印刷喷嘴的印刷硬件，而且附加地也取决于要产生的印刷图像。

对于某些所使用的印刷油墨，还附加地存在所谓的聚结(Koaleszenz)的问题。这涉及到在承印基材上的单个墨滴之间的吸引。对于特别粘稠的油墨(例如UV油墨)，这种聚结效应可能会非常强，尤其是对于这样的印刷头而言：这些印刷头在多个相邻喷嘴之间具有时间差。在这里可能发生的是，由于聚结效应而无法闭合由被关断的缺陷印刷喷嘴所产生的“白线”。此外，印刷错误甚至还会更加明显，这是因为油墨积聚在“白线”的右边和左边进而还加强了对比差异。反之，如果使补偿墨滴这样大以至于使得空隙被闭合，则会由于要产生大墨滴所需要的时间而降低了印刷速度。此外，后果可能是呈“暗线”形式的过度补偿。

发明内容

因此，本发明的任务在于，提出一种用于对缺陷印刷喷嘴进行补偿的方法，该方法在尽管所使用的印刷油墨出现聚结效应的情况下仍可靠地且有效率地工作。

该任务通过一种用于通过计算机对喷墨印刷机中的缺陷印刷喷嘴进行补偿的方法得以解决，其中，为了补偿缺陷印刷喷嘴，计算机相应地操控直接相邻的印刷喷嘴的经增大的墨滴体积以及操控喷墨印刷机的这些相邻印刷喷嘴，所述方法的特征在于，只要缺陷印刷喷嘴涉及到发生歪斜印刷的(schief druckende)印刷喷嘴，那么这些缺陷印刷喷嘴不被计算机停用，而是被这样操控，使得它们经加强地继续印刷，其中，由此被设定在直接相邻的印刷喷嘴的两个墨滴之间的那个经加强的墨滴通过聚结效应吸引了直接相邻的印刷喷嘴的那些墨滴。也即，本方法具有两个中心要点。一方面，借此仅能够补偿这样的缺陷印刷喷嘴：这些缺陷印刷喷嘴没有完全地失效，并且这些缺陷印刷喷嘴关于其印刷点的偏差方面的歪斜程度不超过一定的极限值。通常，最难达到的极限值在于，不允许所涉及的印刷喷嘴印刷到紧邻的印刷喷嘴的区域中。现在，对于根据本发明的补偿方法而言决定性的是，这些缺陷印刷喷嘴不会像现有技术中那样被停用或者像最接近的现有技术中那样减弱地继续印刷，而是使这些有缺陷的(也即有偏差的)印刷喷嘴经加强地继续印刷，以便由此以相应地增大的墨滴来充分利用聚结效应并且吸引相邻的墨滴，从而使由于缺陷印刷喷嘴而出现的白线实现闭合。按照逻辑地，这种方法主要被使用于满面

因为主要是在这种满面中出现的白线是极度具有干扰性的，并且可能会是显眼的，并且还因为在栅格面

中可能容易发生过度补偿(也即产生暗线)。

由所属的从属权利要求以及从具有所属的绘图的说明得出所述方法的有利的和因此优选的拓展方案。

在此，根据本发明的方法的一种优选的拓展方案是，发生歪斜印刷的印刷喷嘴在印刷方向上以经加强的墨滴印刷出待根据图像数据设定的像素的仅仅一部分。借此防止了发生过度补偿和相应的暗线。用经加强的墨滴所实现待设定的像素的比例份额是多大，这取决于印刷条件、所使用的印刷油墨以及所使用的承印基材。

在此，根据本发明的方法的一种另外的优选的拓展方案是，除了直接相邻的印刷喷嘴之外，再下一

相邻的印刷喷嘴为了补偿而同样地以经增大的墨滴体积进行印刷。在某些情况下，可能有意义的是，也让这些再下一相邻的印刷喷嘴同样地以经增大的墨滴体积进行印刷，以便由此施加足够的油墨，以便也确实闭合所出现的白线。自然地，在这里也固有地存在具有暗线的过度补偿的问题。在这种情况下，本发明建议将待补偿的缺陷印刷喷嘴的待设定的经加强的墨滴的频度相应地适配。

在此，根据本发明的方法的一种另外的优选的拓展方案是，发生歪斜印刷的印刷喷嘴仅仅在印刷图像中具有高的面覆盖度

的区域中借助经加强的墨滴进行印刷。如已经提及地，根据本发明的方法主要使用于在印刷图像中具有高的面覆盖度的区域，例如使用在全色调面中。一方面，与栅格色调面/半色调面相比，这些全色调面对于具有暗线的过度补偿更不易受影响，并且，另一方面，白线在这些全色调面中要比在相应的栅格色调面/半色调面中会产生更多的干扰。

在此，根据本发明的方法的一种另外的优选的拓展方案是，不是那个发生歪斜印刷的缺陷印刷喷嘴，而是两个直接相邻的印刷喷嘴之一经加强地印刷，由此，对那个发生歪斜印刷的缺陷印刷喷嘴及其相邻印刷喷嘴的补偿分别向左或者向右移动一个印刷喷嘴位置。如果像素到喷嘴的映射(Pixel to Nozzle Mapping)无法成功实现的话，上述这种解决途径是特别有意义的。这意味着，借助于探测方法所求取到的缺陷印刷喷嘴已经被错误地分派。大多数的探测方法是对所产生的印刷图像(或测试图案)进行视觉观测来工作，并且然后必须将相应的图像像素分派至实际的印刷喷嘴，这通过所提到的像素到喷嘴的映射来实现。在此可能发生的是，在所拍摄的数字的图像中存在的白线被分派给错误的印刷喷嘴。在这种情况下，在根据本发明经适配的方法中，合适的是，相应地根据本发明地补偿这两个直接相邻的印刷喷嘴中的一个，因为在大多数情况下可以由此补偿像素到喷嘴的错误映射。

在此，根据本发明的方法的一种另外的优选的拓展方案是，在多个相邻印刷喷嘴都发生歪斜印刷的情况下，计算机根据组建准则(Bildungsvorschrift)将这些印刷喷嘴进行编组，并且在此要么将这些印刷喷嘴划分成经加强地印刷的印刷喷嘴，要么划分成正常地继续印刷的印刷喷嘴，并且相应地操控这些印刷喷嘴。通常，有缺陷的(也即歪斜地印刷的)印刷喷嘴作为簇群(也即并排地相邻地)出现。在这种情况下，根据分别存在的印刷条件，通常可以制订(或预先给定)组建准则，借助这些组建准则可以准确地确认：采用哪种补偿方式可以最好地补偿这些编组的缺陷印刷喷嘴。因此可以存在例如三个一组的缺陷印刷喷嘴，在这种三个一组的缺陷印刷喷嘴中，第一印刷喷嘴向左偏移，第二印刷喷嘴向右偏移，并且第三印刷喷嘴又向左偏移。对于这种情况，存在着特定的补偿模式：对这三个印刷喷嘴分别要如何根据本发明进行操控，这种特定的补偿模式能够保留在固定的组建准则中。在所提到的示例中，向右偏移的那个中间印刷喷嘴可能会根据本发明经特别加强地印刷。

在此，根据本发明的方法的一种另外的优选的拓展方案是，经加强的墨滴的尺寸取决于所使用的印刷油墨的色彩以及所使用的承印基材的色彩。在此，印刷油墨的所使用的色彩对于过度补偿越不易受影响，则缺陷印刷喷嘴的相应的墨滴可以被加强越多。因此，例如，与黑色的印刷油墨相比，在白色的基材上印刷出黄色的印刷油墨可以大得多地进行加强，这是因为黄色的色彩与相应的黑色印刷油墨相比能够少得多地在白色的承印基材上形成暗线。

在此，根据本发明的方法的一种另外的优选的拓展方案是，白色的印刷油墨被作为待补偿的印刷油墨使用。白色的印刷油墨通常具有特别高的聚结特性，这使得根据本发明的方法特别适合用于这种类型的印刷油墨。此外，白色的印刷油墨通常以锌白(Deckweiβ)或者底涂(Primer)的形式使用，以便随后借助原本的印刷色彩继续印刷在该白色的色彩上。在这种情况下，由于经加强地引入白色的印刷油墨而引起的过度补偿，这几乎是不可能的。最多是，过高的面覆盖度可能会是有干扰的。对于这种情况，在此反而更像是暗线的白线可能是非常有干扰性的。因此，在这种情况下，仅仅重要的是，将有干扰的白线/暗线实现闭合，并且然后能够在所涂抹的锌白上适当地干燥即可。

附图说明

接下来，参照所属的绘图根据至少一个优选的实施例更详尽地说明本发明本身以及本发明的在结构上和/或在功能上有利的拓展方案。在绘图中，彼此相应的元件设有分别相同的附图标记。绘图示出：

图1：示出页张喷墨印刷机的构造的示例，

图2：示出由“缺失的喷嘴”引起的“白线”的示意性的示例，

图3：示出根据仍工作的且有缺陷的印刷喷嘴进行补偿的作用原理的示例，

图4：示出来自现有技术的补偿方法的基于像素的示例，

图5：示出根据本发明的补偿方法的基于像素的示例，

图6：示出根据本发明的替代的补偿方法的基于像素的示例，

图7：示出以像素移位方式的补偿方法的示例。

具体实施方式

根据本发明优选的实施方案的应用领域是喷墨印刷机7。在图1中示出这种机器7的基本的构造的示例，所述机器包括用于将承印基材2供入到印刷机构4中的进料器1直至收料器3，在所述印刷机构4处，承印基材由印刷头5印刷。在这里，这涉及到页张喷墨印刷机7，所述页张喷墨印刷机由控制计算机6控制。在这种印刷机7运行时，如已经说明地，可能发生在印刷机构4中的印刷头5中的单个印刷喷嘴的失灵。那么，后果是“白线”9(或在多色印刷的情况下是失真的色彩值)。在图2中示出在印刷图像8中的这种“白线”9的示例。

对于现有技术已知的当前补偿方法，在一组五个并排地布置的印刷喷嘴中，对原始像素进行更改。图4示出这种生成的像素。所涉及到的喷嘴N是待补偿的喷嘴并且完全关断。第一相邻喷嘴n±1被加强(或使用具有更大灰度值的更大油墨量/像素)。补偿强度是0至+200％，也就是说，直至大两个灰度等级的像素。第二相邻喷嘴n±2被减弱(或使用具有更小灰度值的更小油墨量/像素)。补偿强度在此是0至-200％，也就是说，从没有发生改变直至小两个灰度等级的像素。

一种另外的、从现有技术已知的解决途径在于：在同样地一组五个并排的印刷喷嘴的情况下，将喷嘴N作为待补偿的喷嘴，仅仅部分地关断，进而仅仅经减弱地继续印刷。第一相邻喷嘴n±1被加强(或使用具有更大灰度值的更大油墨量/像素)。这相当于第一补偿解决途径。同样地适用于第二相邻喷嘴n±2。而且它们也如在第一补偿解决途径中那样被减弱(或使用具有更小灰度值的更小油墨量/像素)。

现在，根据本发明的方法则不同地进行。不同于现有技术地，待补偿的喷嘴不被关断或者减弱，而是在特殊情形下被加强。图5示出具有五个相邻印刷喷嘴的已知示例。也就是说，当待补偿的喷嘴发生歪斜喷射时，但前提是在1200dpi的印刷分辨率的情况下偏离于额定位置要少于21um，并且该喷嘴属于这样的喷嘴集：在这些喷嘴集中，相邻喷嘴的印刷点根据聚结效应从待补偿的喷嘴的位置离开地被拖出，那么，如果待补偿的喷嘴自身被加强，则能够由此实现更好的补偿。具有少于21um歪斜度的喷嘴通常仍能够工作，也即喷射出稳定的墨滴，但不是直接地喷到额定位置上。

图6示出根据本发明的方法的一种替代的处理方法。在这里，待补偿的喷嘴的第二相邻喷嘴不减弱或者不具有原始图像像素，而是在特殊情形下还继续加强(典型的是具有与直接相邻喷嘴相同的强度)。为此，喷嘴N作为待补偿的喷嘴并不是如在第一实施方式中那样经加强地印刷，而是正常地继续印刷。对此背景在于，当一个喷嘴要被补偿时，但该喷嘴属于这样的喷嘴集：在这些喷嘴集中，相邻喷嘴的印刷点根据聚结效应从待补偿的喷嘴的位置离开地拖出，那么，如果第二相邻喷嘴也被加强以便产生这种油墨量，从而，除了聚结效应之外，由于大量油墨而实现了这样的液位补偿(Niveauausgleich)：这种液位补偿将油墨又朝着待补偿的喷嘴的方向挤压，以此方式能够实现更好的补偿。

特别是在高的面覆盖度的情况下，可以应用根据本发明的方法的上述两种解决途径，在所述两种解决途径中，实现面闭合

比准确实现像素的额定位置还更重要。

根据本发明的方法的一种另外的变型方案在于，使用根据本发明的补偿算法，但是替代原本待补偿的印刷喷嘴N地选择直接的第一相邻喷嘴来补偿。在这里，通常选择这样的喷嘴：该喷嘴从聚结的角度可简单地补偿，并且原本待补偿的喷嘴被作为相邻的喷嘴被加强。在此，如果待补偿的喷嘴属于难以补偿的喷嘴组，则待补偿的喷嘴的号数降低一个，并且现在该喷嘴被补偿，进而原本的喷嘴被加强。图7示出已经使用的示例的该过程。

在这里，根据本发明的方法是用于补偿缺陷印刷喷嘴的一般性的解决途径的一部分，其中，这些喷嘴N、n±1和n±2根据需要被加强或者减弱。在这种情况下，得出单个喷嘴的如下波动幅度：

-喷嘴N：待补偿的喷嘴具有-200％至+200％的变化强度；

-第一相邻喷嘴n±1具有-200％至+200％的变化强度；

-第二相邻喷嘴n±2具有-200％至+200％的变化强度。

此外，要注意的是：印刷头硬件确定出局部/本地印刷密度(lokaleDruckdichte)。这借助现有技术也可以根据如下要点来选出补偿强度的待应用在这种面覆盖度中的设置方式：

·如果面覆盖度高于阈值(更密的色调)，

·如果功能失调的喷嘴不属于“缺失”(＝完全失效或者过弱)类别，

·如果喷嘴少于阈值地变得歪斜，

则从根据现有技术的算法转换成根据本发明的方法，也即使待补偿的喷嘴被加强。

根据本发明的方法的另外的替代的实施方案在于，对于有缺陷地工作的印刷喷嘴的那些编组，不仅选择未被关断的喷嘴，而且附加地也编组式地选择特别是经加强的喷嘴。典型地，如果喷嘴与额定位置之间的偏差少于印刷分辨率的情况下，则可以使用此方法。

接下来的图表中示出一组三个相邻缺陷印刷喷嘴的示例。根据本发明经加强的喷嘴分别以粗体箭头

或

示出。M代表完全地失效的印刷喷嘴，X代表被停用的并且通过这些相邻喷嘴所补偿的印刷喷嘴，在其他情况下，细体箭头“→”“←”表示偏移的方向。

附图标记列表

1 进料器

2 当前的承印基材/当前的承印页张

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 在当前的承印页张上的印刷图像

9，9a，9b，9c，9d，9e，9f 白线

10 所产生的墨滴

11，11a，11b，11c，11d 再下一相邻的墨滴

12，12a，12b，12c，12d 为了补偿而增大的墨滴

13 聚结效应

14，14a，14b 过度补偿/暗线

Claims (8)

1.一种用于通过计算机对喷墨印刷机中的缺陷印刷喷嘴进行补偿的方法，

其中，为了补偿缺陷印刷喷嘴，计算机对直接相邻的印刷喷嘴的增大的墨滴体积以及喷墨印刷机的这些相邻的印刷喷嘴进行相应地操控，

其特征在于，

如果缺陷印刷喷嘴涉及歪斜印刷的印刷喷嘴，则所述缺陷印刷喷嘴不被计算机停用，而是被操控成使得所述缺陷印刷喷嘴经加强地继续印刷，

其中，由此设定到这些直接相邻的印刷喷嘴的两个墨滴之间的、经加强的墨滴通过聚结效应来吸引这些直接相邻的印刷喷嘴的墨滴。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

使所述歪斜印刷的印刷喷嘴在印刷方向上以经加强的墨滴印刷待根据图像数据设定的像素的仅仅一部分。

3.根据以上权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

除了直接相邻的印刷喷嘴之外，再下一相邻的印刷喷嘴也为了补偿而同样以经增大的墨滴体积进行印刷。

4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

使所述歪斜印刷的印刷喷嘴仅仅在印刷图像中具有高面覆盖度的区域中以经加强的墨滴进行印刷。

5.根据以上权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

并非使歪斜印刷的缺陷印刷喷嘴经加强地印刷，而是使其两个直接相邻的印刷喷嘴之一经加强地印刷，由此使得歪斜印刷的缺陷印刷喷嘴以及其相邻的印刷喷嘴的补偿分别向左或者向右移动一个印刷喷嘴。

6.根据以上权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

在出现多个相邻印刷喷嘴都歪斜印刷的情况下，计算机根据组建准则将这些印刷喷嘴进行编组，并且在此，计算机要么将这些印刷喷嘴划分成经加强地印刷的印刷喷嘴，要么划分成正常地继续印刷的印刷喷嘴，并且相应地操控。

7.根据以上权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

经加强的墨滴的尺寸与所使用的印刷油墨的色彩以及与所使用的承印基材的色彩相关。

8.根据以上权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，

作为待补偿的印刷油墨，使用白色的印刷油墨。

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