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Die Erfindung betrifft ein Tintenstrahldrucksystem zur Reduzierung von systembedingter Streifigkeit und ein entsprechendes Verfahren.
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Tintenstrahldrucksysteme können zum Bedrucken von Aufzeichnungsträgern (z.B. Papier) verwendet werden. Ein Tintenstrahldrucksystem kann ein oder mehrere Druckriegel mit jeweils ein oder mehreren Druckköpfen umfassen. Dabei kann jeder Druckriegel für den Druck einer bestimmten Farbe verwendet werden. Der Aufzeichnungsträger kann in einer Transportrichtung an den ein oder mehreren Druckriegeln vorbeigeführt werden, um zeilenweise ein Druckbild auf den Aufzeichnungsträger zu drucken.
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Jede Düse eines Druckkopfes ist eingerichtet, Tintentropfen auf den Aufzeichnungsträger zu feuern bzw. zu stoßen. Eine Düse umfasst dabei typischerweise eine Druckkammer, in der Druck aufgebaut wird, um einen Tintentropfen zu erzeugen. Die Druckkammern der einzelnen Düsen eines Druckkopfes können über ein oder mehrere Tintenversorgungskanäle mit einem gemeinsamen Tintenreservoir verbunden sein. Bei einem Druckkopf mit einer relativ hohen Dichte von Düsen kann es daher zu Interaktionen zwischen benachbarten Düsen eines Druckkopfes kommen. Dadurch kann die Druckqualität eines Tintenstrahldrucksystems beeinträchtigt werden. Insbesondere kann es durch die Interaktionen zu einer (periodischen) Streifigkeit eines Druckbildes (dem sogenannten Corduroy-Effekt) kommen.
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Die Druckschrift
DE 10 2013 107942 A1 beschreibt ein Verfahren zur Kompensation von Streifigkeit, bei dem Korrekturwerte für die Düsen eines Druckkopfes im Rahmen eines Rasterprozesses berücksichtigt werden. Die Berücksichtigung von Korrekturwerten bei einem Rasterprozess ist jedoch typischerweise mit relativ hohen Rechenaufwänden verbunden.
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Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, ein Tintenstrahldrucksystem und ein Verfahren bereitzustellen, mit denen eine periodische Streifigkeit eines Druckbildes in ressourceneffizienter Weise reduziert werden kann.
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Die Aufgabe wird durch den unabhängigen Anspruch 1 und/oder durch den unabhängigen Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Gemäß einem Aspekt wird ein Tintenstrahldrucksystem beschrieben, das einen Druckkopf mit einer ersten Düse zum Drucken von Bildpunkten einer ersten Spalte und mit einer zweiten Düse zum Drucken von Bildpunkten einer zweiten Spalte eines Druckbildes umfasst. Das Drucksystem kann ferner mindestens ein Bewegungsmittel umfassen, das eingerichtet ist, den Aufzeichnungsträger und den Druckkopf relativ zueinander in einer Transportrichtung zu bewegen, so dass durch den Druckkopf nach-und-nach Zeilen des Druckbildes gedruckt werden können, wobei die erste Spalte und die zweite Spalte des Druckbildes in Transportrichtung verlaufen. Außerdem umfasst das Drucksystem eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, die erste Düse für den Druck eines Bildpunktes mit einer nominellen Tintenmenge mit einem ersten Ausstoßpuls anzusteuern. Die Steuereinheit ist weiter eingerichtet, die zweite Düse für den Druck eines Bildpunktes mit der nominellen Tintenmenge mit einem zweiten Ausstoßpuls anzusteuern, wobei der erste Ausstoßpuls und der zweite Ausstoßpuls unterschiedlich sind.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Reduzierung einer systembedingten Streifigkeit eines durch ein Tintenstrahldrucksystem gedruckten Druckbildes beschrieben. Das Drucksystem umfasst einen Druckkopf mit einer ersten Düse zum Drucken von Bildpunkten einer ersten Spalte und mit einer zweiten Düse zum Drucken von Bildpunkten einer zweiten Spalte des Druckbildes. Dabei können ein Aufzeichnungsträger und der Druckkopf relativ zueinander in eine Transportrichtung bewegt werden, um sequentiell Zeilen des Druckbildes zu drucken. Die erste Spalte und die zweite Spalte können dann in Transportrichtung verlaufen. Das Verfahren umfasst das Ermitteln, dass die erste Düse und die zweite Düse für den Druck von Bildpunkten in einer bestimmten Zeile jeweils Tinte mit einer nominellen Tintenmenge ausstoßen sollen. Außerdem umfasst das Verfahren das Ansteuern der ersten Düse zum Drucken eines Bildpunktes der bestimmten Zeile mit einem ersten Ausstoßpuls und das Ansteuern der zweiten Düse zum Drucken eines Bildpunktes der bestimmten Zeile mit einem zweiten Ausstoßpuls, wobei der erste Ausstoßpuls und der zweite Ausstoßpuls unterschiedlich sind.
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Im Weiteren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen:
- 1 ein Blockdiagramm eines beispielhaften Tintenstrahldrucksystems;
- 2 einen beispielhaften Aufbau einer Düse;
- 3 ein beispielhaftes Druckbild mit einem Corduroy-Effekt;
- 4 beispielhafte Ausstoßpulse zur Ansteuerung von unterschiedlichen Düsen eines Druckkopfes; und
- 5 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Reduzierung einer periodischen Streifigkeit eines Druckbildes.
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Das vorliegende Dokument befasst sich mit der ressourceneffizienten Kompensation von Streifeneffekten, dem sogenannten Corduroy-Effekt, bei Tintenstrahldrucksystemen. In diesem Zusammenhang zeigt 1 ein Blockdiagramm eines beispielhaften Tintenstrahldrucksystems 100. Das in 1 dargestellte Drucksystem 100 ist für einen Endlosdruck ausgelegt, d.h. für den Druck auf einem „endlosen“ bzw. bahnförmigen Aufzeichnungsträger 120 (auch als „continuous feed“ bezeichnet). Der Aufzeichnungsträger 120 kann aus Papier, Pappe, Karton, Metall, Kunststoff, Textilien und/oder sonstigen geeigneten und bedruckbaren Materialien hergestellt sein. Der Auszeichnungsträger 120 wird typischerweise von einer Rolle (dem Abwickler) abgewickelt und dann dem Druckwerk des Drucksystems 100 zugeführt. Durch das Druckwerk wird ein Druckbild auf den Aufzeichnungsträger 120 aufgebracht, und der bedruckte Aufzeichnungsträger 120 wird (ggf. nach Fixieren / Trocknen des Druckbildes) wieder auf einer weiteren Rolle (dem Aufwickler) aufgewickelt. Alternativ kann der bedruckte Aufzeichnungsträger 120 durch eine Schneidevorrichtung in Bögen bzw. Seiten geschnitten werden. In 1 wird die Transportrichtung 1 des Aufzeichnungsträgers 120 durch einen Pfeil dargestellt. Die Ausführungen in diesem Dokument sind auch für ein Drucksystem zum Bedrucken von bogenförmigen bzw. seitenförmigen Aufzeichnungsträgern 120 anwendbar.
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Das Druckwerk des Drucksystems 100 umfasst in dem dargestellten Beispiel vier Druckriegel 102. Die unterschiedlichen Druckriegel 102 können für das Drucken mit Tinten unterschiedlicher Farbe verwendet werden (z.B. Schwarz, Cyan, Magenta und/oder Gelb). Das Druckwerk kann noch weitere Druckriegel 102 für das Drucken mit weiteren Farben oder weiteren Tinten (z.B. MICR-Tinte) umfassen.
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Jeder Druckkopf 103 umfasst in der in 1 abgebildeten Ausführungsform mehrere Düsen 21, 22, wobei jede Düse 21, 22 eingerichtet ist, Tintentropfen auf den Aufzeichnungsträger 120 zu feuern oder zu stoßen. Ein Druckkopf 103 kann beispielsweise 2558 effektiv genutzte Düsen 21, 22 umfassen, die entlang einer oder mehrerer Reihen 41, 42 quer zur Transportrichtung 1 des Aufzeichnungsträgers 120 angeordnet sind. Die Düsen 21, 22 in den einzelnen Reihen 41, 42 können versetzt zueinander angeordnet sein. Mittels der Düsen 21, 22 eines Druckkopfs 103 kann jeweils eine Zeile auf den Aufzeichnungsträger 120 quer zur Transportrichtung 1 gedruckt werden. Durch die Verwendung von L Reihen 41, 42 mit (querversetzten) Düsen (L>1, z.B. L=32) kann eine erhöhte Bildpunktauflösung quer zur Transportrichtung 1 bereitgestellt werden. In Summe können so durch einen in 1 dargestellten Druckriegel 102 z.B. K=12790 Tropfen entlang einer Zeile auf den Aufzeichnungsträger 120 gefeuert werden (z.B. für eine Druckbreite von ca. 54cm mit 600 dpi (dots per inch)).
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Das Drucksystem 100 umfasst weiter eine Steuereinheit 101 (z.B. eine Ansteuer-Hardware und/oder einen Controller), die eingerichtet ist, die Aktuatoren der einzelnen Düsen der einzelnen Druckköpfe 103 anzusteuern, um in Abhängigkeit von Druckdaten ein Druckbild auf den Aufzeichnungsträger 120 aufzubringen.
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Das Drucksystem 100 umfasst somit zumindest einen Druckriegel 102 mit K Düsen 21, 22, die mit einem bestimmten Zeilentakt angesteuert werden können, um eine Zeile (quer zu der Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers 120) mit K Pixeln bzw. K Spalten 31, 32 auf den Aufzeichnungsträger 120 zu drucken. Aufgrund der Anordnung in L Reihen werden die Düsen 21, 22 eines Druckkopfes 103 typischerweise mit einem (festen) Zeitversatz zueinander angesteuert, um eine Zeile zu drucken. Die Düsen 21, 22 sind in dem dargestellten Beispiel unbeweglich bzw. fest im Drucksystem 100 verbaut, und der Aufzeichnungsträger 120 wird mit einer bestimmten Transportgeschwindigkeit an den feststehenden Düsen 21, 22 vorbeigeführt. Eine bestimmte Düse 21, 22 druckt somit eine entsprechende bestimmte Spalte 31, 32 (in Transportrichtung 1) auf den Aufzeichnungsträger 120. Mit anderen Worten, es kann eine Eins-zu-Eins Zuordnung zwischen Düsen 21, 22 und Spalten 31, 32 eines Druckbildes geben, so dass die Bildpunkte einer ersten Spalte 31 des Druckbildes ausschließlich durch eine erste Düse 21 und die Bildpunkte einer zweiten Spalte 32 des Druckbildes ausschließlich durch eine andere zweite Düse 22 gedruckt werden. Jede Düse 21, 22 eines Druckkopfes 103 kann somit genau einer Spalte 31, 32 und jede Spalte 31, 32 genau einer Düse 21, 22 eines Druckkopfes 103 zugeordnet sein. Somit erfolgt durch eine bestimmte Düse 21, 22 pro Zeile eines Druckbildes maximal ein Tintenausstoß.
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2 zeigt einen beispielhaften Aufbau einer Düse 21, 22 eines Druckkopfs 103. Die Düse 21, 22 umfasst Wände 202, welche zusammen mit einem Aktuator 220 ein Behältnis bzw. eine Druckkammer 212 zur Aufnahme von Tinte bilden. Über eine Düsenöffnung 201 der Düse 21, 22 kann ein Tintentropfen auf den Aufzeichnungsträger 120 gefeuert werden. Die Tinte bildet an der Düsenöffnung 201 einen sogenannten Meniskus 210. Des Weiteren umfasst die Düse 21, 22 einen Aktuator 220 (z.B. ein piezoelektrisches Element), der eingerichtet ist, das Volumen der Druckkammer 212 zur Aufnahme der Tinte zu verändern bzw. den Druck in der Druckkammer 212 der Düse 21, 22 zu verändern. Insbesondere kann durch den Aktuator 220 infolge einer Auslenkung 222 das Volumen der Druckkammer 212 reduziert und der Druck in der Druckkammer 212 erhöht werden. So wird ein Tintentropfen über die Düsenöffnung 201 aus der Düse 21, 22 gestoßen. 2 zeigt eine entsprechende Auslenkung 222 des Aktuators 220 (gepunktete Linien). Außerdem kann durch den Aktuator 220 das Volumen der Druckkammer 212 vergrößert werden (siehe Auslenkung 221), um neue Tinte über einen Tintenversorgungskanal 230 in die Druckkammer 212 zu saugen.
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Durch eine Auslenkung 221, 222 des Aktuators 220 kann somit die Tinte innerhalb der Düse 21, 22 bewegt werden und die Kammer 212 kann unter Druck gesetzt werden. Dabei bewirkt eine bestimmte Bewegung des Aktuators 220 eine entsprechende bestimmte Bewegung der Tinte. Die bestimmte Bewegung des Aktuators 220 wird typischerweise durch eine entsprechende bestimmte Wellenform oder einen entsprechenden bestimmten Puls eines Ansteuersignals des Aktuators 220 bewirkt. Insbesondere kann durch einen Fire Puls (auch als Ausstoßpuls bezeichnet) zur Ansteuerung des Aktuators 220 bewirkt werden, dass die Düse 21, 22 über die Düsenöffnung 201 einen Tintentropfen ausstößt. Durch unterschiedliche Ansteuersignale an den Aktuator 220 können unterschiedliche Tintentropfen ausgestoßen werden. Insbesondere können so Tintentropfen mit unterschiedlicher Tropfengröße bzw. mit unterschiedlichen Tintenmengen (z.B. 5pl, 7pl oder 12pl) ausgestoßen werden. Des Weiteren kann durch einen Prefire Puls (auch als Vorausstoßpuls bezeichnet) zur Ansteuerung des Aktuators 220 bewirkt werden, dass die Düse 21, 22 zwar eine Bewegung der Tinte und eine Schwingung des Meniskus 210 bewirkt, dabei aber über die Düsenöffnung 201 kein Tintentropfen ausgestoßen wird.
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Die unterschiedlichen Düsen 21, 22 eines Druckkopfes 103 bzw. eines Druckkopfsegmentes sind über ein oder mehrere Tintenversorgungskanälen 230 teilweise miteinander und mit einem Tintenreservoir verbunden. Über die Tintenversorgungskanäle 230 kann Tinte in die Druckkammer 212 einer Düse 21, 22 gezogen werden (wenn sich der Aktuator 220 z.B. in der Auslenkung 221 befindet). Dabei können sich die Düsen 21, 22 eines Druckkopfes 103 (bzw. eines Druckkopfsegmentes) indirekt über die ein oder mehreren Tintenversorgungskanäle 230 gegenseitig beeinflussen. Dies kann zu Beeinträchtigungen der Druckqualität eines Tintenstrahldrucksystems 100 führen.
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Die gegenseitige Beeinflussung der Düsen 21, 22 (auch als Übersprechen oder Crosstalk bezeichnet) eines Druckkopfes 103 kann insbesondere bei Druck einer vollständig eingefärbten Fläche zu einem Corduroy-Effekt führen, d.h. zu einer (ggf. periodischen) Streifigkeit mit sichtbaren Steifen bzw. Balken, die in Transportrichtung 1 verlaufen. 3 zeigt ein beispielhaftes Druckbildes 300 mit Gruppen 301, 302 von Spalten, mit unterschiedlichem Grauwerten. Die Transportrichtung 1 des Aufzeichnungsträgers 120 ist durch einen Pfeil dargestellt. Erste Gruppen 301 von Spalten weisen einen relativ niedrigen Grauwert auf und zweite Gruppen 302 von Spalten weisen einen relativ hohen Grauwert auf. Dabei wechseln sich die ersten Gruppen 301 und die zweiten Gruppen 302 ab, so dass ein periodisches Streifenmuster entsteht.
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Die unterschiedlichen Gruppen 301, 302 von Spalten werden durch unterschiedliche Gruppen 301, 302 von Düsen 21, 22 eines Druckkopfes 103 gedruckt. Dabei wurden in dem in 3 dargestellten Beispiel alle Düsen 21, 22 des Druckkopfes 103 mit einem bestimmten Standardpuls für eine bestimmte, nominelle Tintenmenge angesteuert. Aufgrund der Interaktionen zwischen den Düsen 21, 22 stößt eine erste Gruppe 301 von Düsen jedoch weniger Tinte aus als eine zweite Gruppe 302 von Düsen, so dass sich das in 3 dargestellte Streifenmuster ergibt.
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Zur (zumindest teilweisen) Kompensation eines Streifenmusters können unterschiedliche Ausstoßpulse für die unterschiedlichen Gruppen 301, 302 von Düsen 21, 22 verwendet werden. Insbesondere kann für die erste Gruppe 301 von Düsen 21 ein erster Ausstoßpuls für die bestimmte, nominelle Tintenmenge und für die zweite Gruppe 302 von Düsen 22 ein zweite Ausstoßpuls für die bestimmte, nominelle Tintenmenge verwendet werden. 4 zeigt einen beispielhaften ersten Ausstoßpuls 401 und einen beispielhaften zweiten Ausstoßpuls 402. Der erste Ausstoßpuls 401 bewirkt typischerweise eine stärkere Auslenkung des Aktuators 220 einer Düse 21, 22 als der zweite Ausstoßpuls 402. Insbesondere kann der erste Ausstoßpuls 401 ausgehend von dem Standardpuls verstärkt werden, um die ausgestoßene Tintenmenge zu erhöhen. Andererseits kann der zweite Ausstoßpuls 402 ausgehend von dem Standardpuls abgeschwächt werden, um die ausgestoßene Tintenmenge zu reduzieren. So kann der Grauwert der durch die erste Gruppe 301 von Düsen 21 gedruckten Bildpunkte 400 erhöht und/oder der Grauwert der durch die zweite Gruppe 302 von Düsen 22 gedruckten Bildpunkte 400 reduziert werden. Als Folge daraus kann eine periodische Streifigkeit von Druckbildern 300 reduziert werden.
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Die Düsen 21, 22 eines Druckkopfes 103 können ggf. angesteuert werden, um M unterschiedliche nominelle Tintenmengen zur Erzeugung von M unterschiedlich großen Bildpunkten 400 auszustoßen, wobei M eine ganze Zahl ist mit M > 1, z.B. M = 3. Für jede nominelle Tintenmenge können unterschiedliche Ausstoßpulse 401, 402 für die unterschiedlichen Gruppen 301, 302 von Düsen 21, 22 bereitgestellt werden. Insbesondere können für die erste Gruppe 301 M erste Ausstoßpulse 401 und für die zweite Gruppe 302 M zweite Ausstoßpulse 402 bereitgestellt werden.
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Die jeweiligen Paare von Ausstoßpulsen 401, 402 können im Vorfeld auf Basis von vollflächigen Testdruckbildern 300 ermittelt werden. Beispielsweise kann zunächst ein Testdruckbild 300 mit einem einheitlichen Standardpuls für eine bestimmte, nominelle Tintenmenge gedruckt werden. Der erste Ausstoßpuls 401 kann dann ggü. dem Standardpuls um einen Faktor verstärkt und der zweite Ausstoßpuls 401 kann ggü. dem Standardpuls um den Faktor geschwächt werden. Es kann dann ein vollflächiges Testdruckbild 300 mit dem ersten Ausstoßpuls 401 für die ersten Gruppen 301 von Düsen 21 und mit dem zweiten Ausstoßpuls 402 für die zweiten Gruppen 302 von Düsen 22 gedruckt werden. Der Faktor kann dann in iterativer Weise angepasst (insbesondere erhöht) werden, bis die periodische Streifigkeit vollständig oder zumindest teilweise kompensiert wurde (z.B. zu 50% kompensiert wurde). In entsprechender Weise können Paare von Ausstoßpulsen 401, 402 für alle M Tintenmengen ermittelt werden.
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Die M Paare von Ausstoßpulsen 401, 402 können dann im Betrieb eines Drucksystems 100 zur Ansteuerungen der unterschiedlichen Gruppen 301, 302 von Düsen 21, 22 verwendet werden. Die Druckdaten zum Drucken eines Druckbildes 300 zeigen typischerweise für jeden Bildpunkt 400 einer Zeile die von den einzelnen Düsen 21, 22 auszustoßenden nominellen Tintenmengen an (z.B. als 2-Bit Wert für jeden Bildpunkt 400). Für jede der K Düsen 21, 22 eines Druckriegels 102 kann somit zum Drucken einer Zeile eines Druckbildes 300 auf Basis der Druckdaten die Tintenmenge eines auszustoßenden Tintentropfens ermittelt werden (z.B. Wert „0“ - kein Topfenausstoß, Wert „1“ - erste Tintenmenge, Wert „2“ - zweite Tintenmenge, Wert „3“ - dritte Tintenmenge). Je nachdem, ob eine Düse 21, 22 zu der ersten Gruppe 301 oder zu der zweiten Gruppe 302 von Düsen 21, 22 gehört, kann dann ein erster Ausstoßpuls 401 oder ein zweiter Ausstoßpuls 402 verwendet werden, um die Düse 21, 22 für den Druck eines Bildpunktes 400 an einem bestimmten Ansteuerzeitpunkt 410 anzusteuern. So kann die periodische Steifigkeit von druckdatenbasierten Druckbildern 300 reduziert werden.
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Wie oben dargelegt, kann es beim Drucken mit Tintenstrahldrucksystemen 100 zu einem sogenannten Corduroy-Effekt kommen. Bedingt durch die Geometrie und/oder den Aufbau eines Druckkopfes 103 druckt dabei eine bestimmte Menge 302 von Düsen 22 dunkler und eine bestimmte Menge 301 von anderen Düsen 21 heller. Beispielsweise können Gruppen 301, 302 von jeweils acht Düsen 21, 22 abwechselnd heller bzw. dunkler drucken. So kann es zu einer synchronen und/oder periodischen Streifigkeit kommen, die für verschiedene Tropfengrößen verschieden stark ausgeprägt sein kann.
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Die Periode der Steifigkeit kann für unterschiedliche Typen von Druckköpfen 103 unterschiedlich sein. Es kann abhängig vom Typ des Druckkopfes 103 eine feste Kompensation der Steifigkeit vorgenommen werden. Insbesondere kann für die jeweilige Gruppe 301, 302 von Düsen 21, 22 ein hinsichtlich Tropfenvolumen angepasster Ausstoßpuls 401, 402 (auch als Waveform oder Wellenform bezeichnet) verwendet werden. So können die hellen und/oder dunklen Bereiche eines Testdruckbildes 300 zumindest teilweise aufeinander abgeglichen werden, um den Corduroy-Effekt zumindest teilweise zu reduzieren.
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Es werden düsenabhängig verschiedene Ausstoßpulse 401, 402 fest in eine Druckkopfansteuereinheit geladen, um den Corduroy-Effekt zu reduzieren. Dies wird insbesondere dadurch ermöglicht, da der Corduroy-Effekt wiederholbar und gleichmäßig in vollflächigen Druckbildern 300 auftritt. Dabei kann ggf. nur eine Teilkompensation des Corduroy-Effekts für ein vollflächiges Testdruckbild 300 vorgenommen werden (z.B. zwischen 40% und 60%), um eine Verschlechterung der Druckqualität für nicht vollflächige Druckbilder 300 zu verhindern.
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Beispielsweise kann ein Drucksystem 100 für drei unterschiedliche nominelle Tintenmengen drei unterschiedliche Standardpulse Fire1, Fire2 und Fire3 aufweisen. Es können dann drei erste Ausstoßpulse 401 Fire1+, Fire2+, Fire3+, sowie drei zweite Ausstoßpulse 402 Fire1-, Fire2- und Fire3- ermittelt werden, wobei die Wellenformen mit „+“ stärker sind als die Wellenformen mit „-“.
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Während des Druckens eines Druckbildes 300 werden für die schwächeren Düsen 21 (aus der ersten Gruppe 301) die ersten Ausstoßpulse 401 Fire1+, Fire2+ und Fire3+ verwendet, während die stärkeren Düsen 22 (aus der zweiten Gruppe 302) die zweiten Ausstoßpulse 402 Fire1-, Fire2- und Fire3- verwenden. Die Zuordnung der Ausstoßpulse 401, 402 zu den verschiedenen Düsen 21, 22 kann über eine (typischerweise vordefinierte) Zuordnungstabelle vorgenommen werden.
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5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 500 zur Reduzierung einer systembedingten Streifigkeit eines durch ein Tintenstrahldrucksystem 100 gedruckten Druckbildes 300. Das Verfahren 500 kann z.B. durch eine Steuereinheit 101 des Drucksystems 100 ausgeführt werden.
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Das Drucksystem 100 umfasst einen Druckkopf 103 mit einer ersten Düse 21 zum Drucken von Bildpunkten 400 einer ersten Spalte 31 und mit einer zweiten Düse 22 zum Drucken von Bildpunkten 400 einer zweiten Spalte 32 des Druckbildes 300. Dabei können der Aufzeichnungsträger 120 für das Druckbild 300 und der Druckkopf 103 relativ zueinander in eine Transportrichtung 1 bewegt werden, um sequentiell Zeilen des Druckbildes 300 zu drucken. Eine Zeile des Druckbildes 300 verläuft dabei quer zu der Transportrichtung 1 und eine Spalte 31, 32 des Druckbildes 300 verläuft in Transportrichtung 1.
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Die systembedingte Steifigkeit eines Druckbildes 300 kann insbesondere durch das Übersprechen zwischen der ersten Düse 21 und der zweiten Düse 22 des Druckkopfes 103 verursacht werden. Dabei sind die erste Düse 21 und die zweite Düse 22 des Druckkopfes 103 typischerweise substantiell baugleich (und könnten daher bei einem isolierten Betrieb mit dem gleichen Standardpuls angesteuert werden, um substantiell die gleiche nominelle Tintenmenge auszustoßen). Des Weiteren wird in dem Druckkopf 103 typischerweise eine einheitliche Tinte für alle Düsen 21, 22 des Druckkopfes 103 verwendet. Aufgrund des Übersprechens zwischen den beiden Düsen 21, 22 kann es jedoch dennoch zu Unterschieden bei der ausgestoßenen Tintenmenge kommen.
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Das Verfahren 500 umfasst das Ermitteln 501, dass die erste Düse 21 und die zweite Düse 22 für den Druck von Bildpunkten 400 in einer bestimmten Zeile jeweils Tinte mit einer nominellen Tintenmenge ausstoßen sollen. Mit anderen Worten, es kann ermittelt werden, dass sowohl die erste Düse 21 als auch die zweite Düse 22 in der bestimmten Zeile die gleiche nominelle Tintenmenge (z.B. 5pl, 7pl oder 12pl) ausstoßen sollen. Dies kann z.B. auf Basis von Druckdaten für das zu druckende Druckbild 300 ermittelt werden.
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Außerdem umfasst das Verfahren 500 das Ansteuern 502 der ersten Düse 21 zum Drucken eines Bildpunktes 400 der bestimmten Zeile mit einem ersten Ausstoßpuls 401 und das Ansteuern der zweiten Düse 22 zum Drucken eines Bildpunktes 400 der bestimmten Zeile mit einem zweiten Ausstoßpuls 402, wobei der erste Ausstoßpuls 401 und der zweite Ausstoßpuls 402 unterschiedlich sind. Durch die unterschiedliche Ansteuerung der (baugleichen) ersten Düse 21 und zweiten Düse 22 für den Ausstoß der gleichen nominellen Tintenmenge (der gleichen Tintensorte), kann eine systembedingte Streifigkeit in ressourceneffizienter Weise reduziert werden.
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In entsprechender Weise wird in diesem Dokument ein Tintenstrahldrucksystem 100 beschrieben, das einen Druckkopf 103 mit einer ersten Düse 21 zum Drucken von Bildpunkten 400 einer ersten Spalte 31 und mit einer zweiten Düse 22 zum Drucken von Bildpunkten 400 einer zweiten Spalte 32 eines Druckbildes 300 umfasst. Das Druckbild 300 kann von dem Druckkopf 103 auf einen Aufzeichnungsträger 120 gedruckt werden. Das Drucksystem 100 kann zumindest ein Bewegungsmittel umfassen, das eingerichtet ist, den Aufzeichnungsträger 120 und den Druckkopf 103 relativ zueinander in einer Transportrichtung 1 zu bewegen, so dass durch den Druckkopf 103 eine Sequenz von Zeilen des Druckbildes 300 gedruckt werden kann. Die erste Spalte 31 und die zweite Spalte 32 verlaufen dabei in Transportrichtung 1. Insbesondere kann das Drucksystem 100 derart ausgebildet sein, dass die Bildpunkte 400 der ersten Spalte 31 nur durch die erste Düse 21 und die Bildpunkte 400 der zweiten Spalte 32 nur durch die zweite Düse 22 gedruckt werden (in einer Eins-zu-Eins Beziehung).
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Das Drucksystem 100 umfasst eine Steuereinheit 101, die eingerichtet ist, die erste Düse 21 für den Druck eines Bildpunktes 400 mit einer nominellen Tintenmenge mit einem ersten Ausstoßpuls 401 anzusteuern. Die Steuereinheit 101 ist weiter eingerichtet, die zweite Düse 22 für den Druck eines Bildpunktes 400 mit der nominellen Tintenmenge mit einem zweiten Ausstoßpuls 402 anzusteuern, der sich von dem ersten Ausstoßpuls 401 unterscheidet.
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Es wird somit ein Drucksystem 100 beschrieben, das unterschiedliche (aber baugleiche) Düsen 21, 22 eines Druckkopfes 103 für den Ausstoß einer bestimmten nominellen Tintenmenge (einer bestimmten Tintensorte) mit unterschiedlichen Ausstoßpulsen 401, 402 ansteuern kann. So können durch Übersprechen bedingte Ungleichmäßigkeiten zwischen den unterschiedlichen Düsen 21, 22 zumindest teilweise ausgeglichen werden.
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Der Druckkopf 103 kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass eine von der ersten Düse 21 gedruckte erste Spalte 31 eines Testdruckbildes 300 heller ist als eine von der zweiten Düse 22 gedruckte zweite Spalte 32 des Testdruckbildes 300, wenn die erste Düse 21 und die zweite Düse 22 (für den Druck der Bildpunkte 400 der ersten Spalte 31 bzw. der zweiten Spalte 32) mit einem Standardpuls für den Druck von Bildpunkten 400 mit der nominellen Tintenmenge angesteuert werden. Das Testdruckbild 300 kann z.B. einen Volltondruck von Bildpunkten 400 mit der nominellen Tintenmenge in der ersten Spalte 31 und in der zweiten Spalte 32 umfassen. Die (ggf. zeitgleiche) Ansteuerung der ersten Düse 21 und der zweiten Düse 22 mit dem gleichen Standardpuls kann somit zu Helligkeitsunterschieden zwischen der ersten Spalte 31 und der zweiten Spalte 32 führen. Insbesondere kann der Standardpuls bewirken, dass die erste Düse 21 eine geringere Tintenmenge ausstößt als die zweite Düse 22. Beispielsweise kann die erste Düse 21 eine Tintenmenge ausstoßen, die geringer als die nominelle Tintenmenge ist. Andererseits kann die zweite Düse 22 eine Tintenmenge ausstoßen, die größer als die nominelle Tintenmenge ist. Derartige Abweichungen der tatsächlich ausgestoßenen Tintenmenge von der nominellen Tintenmenge können durch Übersprechen zwischen der ersten Düse 21 und der zweite Düse 22 (z.B. über einen gemeinsamen Tintenversorgungskanal 230) bewirkt werden.
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Der erste Ausstoßpuls 401 kann in dem o.g. Fall stärker sein als der zweite Ausstoßpuls 402. Alternativ oder ergänzend kann der erste Ausstoßpuls 401 mehr Energie aufweisen als der zweite Ausstoßpuls 402. Alternativ oder ergänzend kann der erste Ausstoßpuls 401 zu einer stärkeren Auslenkung des Aktuators 220 einer Düse 21, 22 führen als der zweite Ausstoßpuls 402. Des Weiteren kann der erste Ausstoßpuls 401 stärker sein als der Standardpuls. Andererseits kann der Standardpuls stärker sein als der zweite Ausstoßpuls 402. Durch den ersten Ausstoßpuls 401 und den zweiten Ausstoßpuls 402 können somit die durch das Übersprechen bewirkten Unterschiede in der ausgestoßenen Tintenmenge der Düsen 21, 22 eines Druckkopfes 103 zumindest teilweise kompensiert werden.
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Insbesondere können der erste Ausstoßpuls 401 und der zweite Ausstoßpuls 402 derart sein, dass der Helligkeitsunterschied zwischen der ersten Spalte 31 und der zweiten Spalte 32 des Testdruckbildes 300 niedriger, insbesondere mindestens halb so groß, ist, wenn die erste Düse 21 mit dem ersten Ausstoßpuls 401 und die zweite Düse 22 mit dem zweiten Ausstoßpuls 402 angesteuert werden, als wenn sowohl die erste Düse 21 als auch die zweite Düse 22 mit dem Standardpuls angesteuert werden. So können Corduroy-Effekte zuverlässig reduziert werden.
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Der Druckkopf 103 kann eine Vielzahl von (ggf. baugleichen) Düsen 21, 22 für den Druck einer entsprechenden Vielzahl von Spalten 31, 32 eines Druckbildes 300 umfassen, wobei die Vielzahl von Düsen 21, 22 abwechselnd erste Gruppen 301 und zweite Gruppen 302 von Düsen 21, 22 umfasst. Dabei kann der Druckkopf 103 derart ausgelegt sein, dass die ersten Gruppen 301 von Düsen 21 in einem Testdruckbild 300 (ggf. im Mittel) hellere Bildpunkte 400 drucken als die zweiten Gruppen 302 von Düsen 22, wenn sowohl die ersten Gruppen 301 als auch die zweiten Gruppen 302 von Düsen 21, 22 mit dem Standardpuls angesteuert werden.
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Die ersten Gruppen 301 und/oder die zweiten Gruppen 302 von Düsen 21, 22 können jeweils 4, 8 oder mehr Düsen 21, 22 umfassen. Die Anzahl von Düsen 21, 22 in einer Gruppe 301, 302 kann dabei von einem Typ des Druckkopfes 103 abhängen. Die ersten Gruppen 301 und/oder die zweiten Gruppen 302 umfassen typischerweise jeweils mehrere Düsen 21, 22 für den Druck der Bildpunkte 400 von mehreren direkt nebeneinander liegenden Spalten 31, 32 eines Druckbildes 300. Die Bildung von ersten Gruppen 301 und/oder von zweiten Gruppen 302 kann dabei insbesondere durch ein Übersprechen zwischen zumindest einigen der Düsen 21, 22 des Druckkopfs 103 verursacht werden. Beispielsweise können mehrere Düsen 21 einer Düsenreihe 41 eines Druckkopfes 103 zu einer Gruppe 301 gehören. Düsen 21, 22 aus unterschiedlichen Düsenreihen 41, 42 eines Druckkopfes 103 können dann zu unterschiedlichen Gruppen 301, 302 gehören. Alternativ können (ggf. direkt benachbarte) Düsen 21 aus unterschiedlichen Düsenreihen 41, 42 eines Druckkopfes 103 zu einer Gruppe 301 gehören.
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Die Steuereinheit 101 kann eingerichtet sein, die ersten Gruppen 301 von Düsen 21 für den Ausstoß der nominellen Tintenmenge mit dem ersten Ausstoßpuls 401 anzusteuern. Andererseits können die zweiten Gruppen 302 von Düsen 22 für den Ausstoß der nominellen Tintenmenge mit dem zweiten Ausstoßpuls 402 angesteuert werden. Dabei hängen der erste Ausstoßpuls 401 und der zweite Ausstoßpuls 402 typischerweise von dem jeweiligen Typ des Druckkopfes 103 ab.
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Die Steuereinheit 101 kann eingerichtet sein, die erste Düse 21 für den Druck von unterschiedlichen Bildpunkten 400 mit M unterschiedlichen nominellen Tintenmengen mit entsprechenden M unterschiedlichen ersten Ausstoßpulsen 401 anzusteuern; wobei M eine ganze Zahl ist, mit M > 1. Andererseits kann die zweite Düse 22 für den Druck von unterschiedlichen Bildpunkten 400 mit den M unterschiedlichen nominellen Tintenmengen mit entsprechenden M unterschiedlichen zweiten Ausstoßpulsen 402 angesteuert werden. Mit anderen Worten, für den Druck von M unterschiedlich großen Bildpunkten 400 können M unterschiedliche erste Ausstoßpulse 401 und M unterschiedliche zweite Ausstoßpulse 402 bereitgestellt werden. So können in zuverlässiger Weise Corduroy-Effekte für unterschiedliche Bildpunktgrößen reduziert werden.
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Die Steuereinheit 101 kann eingerichtet sein, Druckdaten für den Druck einer Zeile des Druckbildes 300 zu ermitteln. Dabei zeigen die Druckdaten für die erste Düse 21 und für die zweite Düse 22 an, ob die jeweilige Düse 21, 22 für den Druck eines Bildpunktes 400 in der Zeile Tinte ausstoßen soll oder nicht. Des Weiteren können die Druckdaten anzeigen, welche nominelle Tintenmenge der M unterschiedlichen nominellen Tintenmengen von der jeweiligen Düse 21, 22 ausgestoßen werden soll.
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Die Steuereinheit 101 kann dann, in Abhängigkeit von den Druckdaten, einen ersten Ausstoßpuls 401 der M unterschiedlichen ersten Ausstoßpulse 401 zur Ansteuerung der ersten Düse 21 auswählen. Des Weiteren kann die Steuereinheit 101, in Abhängigkeit von den Druckdaten, einen zweiten Ausstoßpuls 402 der M unterschiedlichen zweiten Ausstoßpulse 402 zur Ansteuerung der zweiten Düse 22 auswählen. So können Corduroy-Effekte beim Druck von druckdatenbasierten Druckbildern reduziert werden.
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Die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen ermöglichen es, bei geringer Rechenleistung im Rasterprozess eine systembedingte Streifigkeit eines Drucksystems 100 zumindest teilweise zu kompensieren. Dabei können eine fest eingestellte Kompensation bzw. ein zuvor festgelegter Offset verwendet werden, so dass während eines laufenden Druckprozesses keine zusätzlichen Rechenaufwände entstehen. Des Weiteren kann auf die Verwendung von redundanten Druckköpfen 103 zur Reduzierung der Streifigkeit verzichtet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Transportrichtung
- 21
- erste Düse
- 22
- zweite Düse
- 31
- erste Spalte
- 32
- zweite Spalte
- 41,42
- Düsenreihen
- 100
- Drucksystem
- 101
- Steuereinheit des Drucksystems 100
- 102
- Druckriegel
- 103
- Druckkopf
- 201
- Düsenöffnung
- 202
- Wand
- 210
- Meniskus
- 212
- Kammer
- 220
- Aktuator (piezoelektrisches Element)
- 221, 222, 322
- Auslenkung des Aktuators
- 230
- Tintenversorgungskanal
- 300
- Druckbild
- 301, 302
- Gruppen von Spalten bzw. Düsen
- 400
- Bildpunkt
- 401, 402
- Ausstoßpulse
- 410
- Ansteuerzeitpunkt zum Drucken einer Zeile
- 500
- Verfahren zur Reduzierung einer systembedingten Streifigkeit
- 501, 502
- Verfahrensschritte
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013107942 A1 [0004]
