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Die Erfindung beschäftigt sich mit einem Verfahren zur Detektion und Kompensation von defekten Druckdüsen in einer Inkjet-Druckmaschine.
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Die Erfindung liegt im technischen Gebiet des Digitaldrucks.
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In der industriellen Druckindustrie erlangt der Digitaldruck, besonders in Form des Inkjet-Drucks, eine immer größere Bedeutung. Dabei stehen im Inkjet-Druck systembedingt andere Probleme hinsichtlich des Sicherstellens der Druckqualität im Fokus, als im bisher bevorzugt verwendeten Offsetdruck. Diese Inkjet-spezifischen Probleme müssen damit selbstverständlich im Rahmen der automatischen Qualitätssicherung spezifisch berücksichtigt werden. Ein Hauptpunkt betrifft dabei Defekte einzelner Druckdüsen im Inkjet-Druckkopf. Diese defekten Druckdüsen generieren ein spezifisches Fehlerbild, welches charakteristisch für den Inkjet-Druck ist und sind in diesem Fachgebiet auch als „missing nozzles“ bekannt.
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Die Ursachen für derartige fehlerhafte Druckdüsen können vielschichtig sein. Eine Hauptursache ist das Eintrocknen der Druckdüsen, wenn diese über einen längeren Zeitraum hinweg nicht verwendet werden. Die eingetrockneten Tintenreste verstopfen dabei die Druckdüse, so dass diese nicht mehr, nur noch teilweise und/oder mit schiefem Druckpunkt drucken kann. Andere Fehlerquellen umfassen Staubkörnchen oder andere Partikel, welche den Ausgang der Druckdüse verstopfen. Derart beeinträchtigte Druckdüsen bewirken charakteristische Artefakte im erzeugten Druckbild. So wird z. B. eine komplett ausgefallene Druckdüse im Falle des einfarbigen Drucks an dieser Stelle, wo sie nicht mehr zum Druckbild beitragen kann, auf weißem Drucksubstrat eine weiße Linie, deshalb auch „white line“ genannt, hinterlassen. Eine Druckdüse mit schiefem Druckpunkt verursacht, wenn sie zu stark abweicht, ebenfalls eine „white line“. Hier kommt es jedoch zusätzlich zu einer sogenannten „dark line“, nämlich an der Stelle wo die schiefspritzende Druckdüse ihre Tinte aufbringt. Die Farbe der white line hängt dabei vom zugrunde liegenden Drucksubstrat ab. Farbiges Drucksubstrat, z. B. hellgrünes Papier, wird natürlich eine entsprechend hellgrüne Linie bewirken. Wird an der Stelle mehrfarbig gedruckt, so führt dies zu einer Verzerrung der Farbwerte. Diese sind im fertigen Druckbild zwar weniger deutlich, aber dennoch für das menschliche Auge in den meisten Fällen gut zu erkennen.
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Zur Behebung fehlerhafter Druckdüsen und zur entsprechenden Vermeidung von „white lines“ sind im Stand der Technik eine Vielzahl von Ansätzen offenbart. Neben dem Vorhalten von redundanten Druckdüsen bzw. Druckköpfen ist es z. B. bekannt, Druckdüsen anderer Druckfarben, die an derselben Stelle drucken können, einzusetzen, um mit einer Mischung der restlichen, zur Verfügung stehenden Farben an dieser Stelle, den fehlenden Farbwert der ausgefallenen Druckdüse so gut wie möglich nachzubilden. Der fehlende Farbwert wird dabei in den seltensten Fällen hundert Prozent genau nachgebildet werden können, jedoch führt selbst eine Annäherung zu einem deutlich besseren Druckbild für das menschliche Auge.
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Darüber hinaus besteht der Hauptansatz zur Kompensation von „missing nozzles“ darin, durch benachbarte Druckdüsen, welche einen erhöhten Tintenauftrag durchführen, die ausgefallene bzw. fehlerhafte Druckdüse zu kompensieren. Die benachbarten Druckdüsen bringen dabei so viel mehr Tinte auf, dass die fehlende Druckdüse zwischen ihnen möglichst gut zuläuft. Im Falle von nur teilweise ausgefallenen oder schief druckenden Druckdüsen muss die Kompensation durch die benachbarten Druckdüsen entsprechend angepasst werden. In der Regel werden die betreffenden Druckdüsen aus praktischen Gründen komplett ausgeschaltet und dann als ausgefallene Druckdüsen durch die Nachbardüsen kompensiert. Dabei ist stets zu berücksichtigen, keine Überkompensation durchzuführen, da dies durch den überhohen Tintenauftrag zu einer entsprechenden dunklen Linie, der „dark line“ führt.
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Um eine fehlerhafte Druckdüse überhaupt kompensieren zu müssen, muss sie jedoch erst einmal detektiert werden. Dafür ist im Stand der Technik ebenfalls eine Vielzahl von Verfahren offenbart. Der gebräuchlichste Ansatz besteht darin, in regelmäßigen Abständen auf dem Drucksubstrat Testmuster zu drucken, in denen sämtliche Druckdüsen aller verwendeten Druckköpfe jeweils mindestens ein kleines Testobjekt drucken. Diese Testmuster lassen sich dann, bevorzugt automatisiert über ein Bilderfassungssystem, ausmessen und auswerten. Zeigt eines der Bildobjekte signifikante Abweichungen, lässt sich daraus auf den Zustand der entsprechenden Druckdüse schließen. Fehlerhafte Druckdüsen können somit relativ zuverlässig detektiert werden. Der Nachteil dieses Ansatzes besteht jedoch darin, dass die Testmuster von ihrer Struktur und ihrem gesamten Wesen sich von dem eigentlich zu erzeugenden Druckbild unterscheiden. Daher lässt sich nicht immer sagen, ob eine Druckdüse, welche im Testmuster auffällig ist, auch wirklich ein Bildartefakt, z. B. in Form einer „white line“, verursacht. Je nach angewandten Bewertungskriterien für die erzeugten Bildobjekte im Testmuster werden so mittels des Drucks und der Auswertung der Testmuster oft zu wenige defekte Druckdüsen entdeckt. Bei zu scharfen Kriterien werden dagegen oft zu viele Falsch-Positivfehler ermittelt und dementsprechend zu viele Druckdüsen als fehlerhaft gekennzeichnet. Zudem benötigen die Testmuster Platz auf dem Drucksubstrat, was die Makulatur erhöht. Auch wird oft, aus eben diesen Gründen, auf jeden Bogen nur ein Testmuster einer verwendeten Druckfarbe gedruckt, was zu entsprechenden Totzeiten bis zum Entdecken einer defekten Druckdüse führt.
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Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es daher aus dem Stand der Technik bekannt, fehlerhafte Druckdüsen aus dem erzeugten Druckbild selbst zu detektieren. So offenbart das deutsche Patent
DE 10 2015 2075 66 B3 ein Verfahren zur Detektion fehlerhafter Druckdüsen in einem Druckbild mittels zur Druckrichtung vertikalem Verschieben des digitalen Druckbildes relativ zum Druckkopf und gegenläufiger Verschiebung des physischen Druckkopfes, wodurch sich aus dem Wandern der entsprechenden Druckdüsen auf dem Drucksubstrat erkennen lässt, ob ein auffälliger Bildbestandteil, z. B. eine weiße Linie, durch eine ausgefallene Druckdüse verursacht wird oder ob sie Bestandteil des Druckbildes selbst ist.
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Des Weiteren ist aus der aktuell noch unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung
DE 10 2016 2249 71.1 ein Verfahren zur Detektion ausgefallener Druckdüsen bekannt, in dem aus dem erzeugten Druckbild ein Spaltensummenprofil erzeugt wird und dieses mit einem entsprechenden Spaltensummenprofil eines idealen Referenzbildes abgeglichen wird, um durch „white lines“ verursachte Ausschläge zu detektieren, welche dann fehlerhaften Druckdüsen zugeordnet werden können.
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Diese Verfahren haben jedoch ebenfalls einige Nachteile. So ist es z. B. aus dem Verfahren mittels des Spaltensummenprofils nicht möglich, Artefakte, die durch andere Ursachen als durch „missing nozzles“ verursacht werden, zielsicher auszuschließen, da die Informationen über Flächendeckung und andere Bildbestandteile verloren gehen. Beim Verfahren mittels Verschieben des digitalen Druckbildes plus gegenläufiger Verschiebung des Druckkopfes ist oft ein Problem, dass der Druckkopf nicht schnell genug gegenverschoben werden kann, bzw. ist die Verschiebung des Druckkopfes zur dauerhaften Qualitätskontrolle sehr aufwändig. Zudem lassen sich bei einer Detektion aus dem realen Druckbild heraus natürlich immer nur jene defekten Druckdüsen detektieren, die auch zum Druck des realen Druckbildes beigetragen haben. Auch bedeutet eine Detektion aus dem realen Druckbild heraus natürlich immer eine gewisse Makulatur, da defekte Druckdüsen immer erst nach dem realen Druck detektiert werden können.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit, ein alternatives Verfahren zur Detektion und Kompensation defekter Druckdüsen zu offenbaren, welches die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren überwindet.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Detektion und Kompensation von defekten Druckdüsen in einer Inkjet-Druckmaschine durch einen Rechner, welches die Schritte Stauchung der Bildhöhe eines digital vorliegenden Druckbildes auf die Bildhöhe eines Druckkontrollstreifens durch den Rechner, wobei die Bildbreite unbeeinflusst bleibt, Druck des gestauchten, digitalen Druckbildes auf einem Drucksubstrat, Aufnahme des gedruckten, gestauchten, digitalen Druckbildes durch mindestens einen Bildsensor, Abgleich des aufgenommenen Druckbildes mit dem gestauchten, digitalen Druckbild durch den Rechner, Ermittlung defekter Druckdüsen für das digitale Druckbild durch den Rechner aus dem Abgleich und Kompensation dieser detektierten, defekten Druckdüsen und Druck des digitalen Druckbildes mit kompensierten, defekten Druckdüsen auf dem nachfolgenden Drucksubstrat, umfasst. Der Kern des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht also in der Hauptsache darin, dass weder ein Düsentestmuster noch ein Flächendeckungselement gedruckt wird, da beide nicht die spezifischen Charakteristika des zu erzeugenden Druckbilds aufweisen. Zudem geschieht auch keine Detektion aus dem eigentlichen Druckbild heraus, da diese immer die Erzeugung von Makulatur nach sich zieht. Stattdessen wird das aus der Vorstufe digital vorliegende, zu erzeugende Druckbild vom Rechner von seiner normalen Höhe auf einen nur wenige Zentimeter hohen Streifen gestaucht und dann quasi als Testmuster in der Inkjet-Druckmaschine gedruckt. Da defekte Druckdüsen eines Druckkopfes üblicherweise Druckfehler hinterlassen, welche in Druckrichtung streifenförmig sind, wie z. B. die genannten „white lines“ bedeutet dies, dass für eine zielsichere Detektion von „white lines“ und den sie verursachenden defekten Druckdüsen nicht das vollständige Druckbild vorhanden sein muss. Gegenüber einem reinen Spaltensummenprofil, wie aus dem Stand der Technik bekannt, hat ein derart gestauchtes Druckbild zudem den Vorteil, dass es weiterhin Bildinformationen hinsichtlich Flächendeckung aufweist. Damit lassen sich „white lines“ zielsicher aufspüren und somit auch die verantwortlichen defekten Druckdüsen. Um Makulatur in Form einer Totzeit bis zur Kompensation der gefundenen „missing nozzles“ zu vermeiden, wird das gestauchte Druckbild stets vor dem eigentlichen Druckbild auf das Drucksubstrat gedruckt. Dabei bleibt die Breite des gestauchten Druckbildes unverändert. Zudem sollte das gestauchte Druckbild, welches ja die gleiche Breite wie das später zu druckende unveränderte Druckbild aufweist, auch auf der gleichen horizontalen Position wie das unveränderte Druckbild platziert werden, um eine Pixel-Nozzle-Zuordnung zu erleichtern. Das gestauchte, gedruckte Druckbild wird dann von einem Bilderfassungssystem aufgenommen, digitalisiert und ausgewertet. Das Bilderfassungssystem verfügt dafür über mindestens einen Bildsensor, üblicherweise eine bis mehrere RGB-Kameras. Die Auswertung erfolgt in Form eines Abgleichs des vom Bilderfassungssystem aufgenommenen und re-digitalisierten, gestauchten Druckbildes mit dem im Rechner digital vorliegenden, gestauchten Druckbild.
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Vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den zugehörigen Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung mit den zugehörigen Zeichnungen.
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Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass der Rechner die Stauchung der Bildhöhe des digital vorliegenden Druckbildes im RGB-, Lab- oder Prozessfarbraum CMYK plus optionale zusätzliche Prozessfarben durchführt, wobei der Rechner das Druckbild, falls es sich nicht in dem betreffenden Farbraum befindet, in diesen Farbraum überführt. Das digital vorliegende Druckbild befindet sich in der Vorstufe üblicherweise erst im RGB-Farbraum. Im Rahmen der Vorbereitung des Druckprozesses wird es dann in den Lab- und dann zum Druck in den Prozessfarbraum der Inkjet-Druckmaschine, üblicherweise CMYK plus optionale zusätzliche Farben, üblicherweise OGV, überführt. Daher kann die Stauchung der Bildhöhe des digital vorliegenden Druckbildes natürlich in allen drei Farbräumen durchgeführt werden. Welcher Farbraum gewählt wird, hängt von den Anforderungen des jeweiligen Druckprozesses und vorliegenden Erfahrungswerten mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ab.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass die Stauchung vom Rechner durch Anwendung von Interpolations-Verfahren durchgeführt wird. Bei der Anwendung geeigneter Interpolationsverfahren bleibt die Druckbreite des vorliegenden digitalen Druckbilds dabei unverändert, lediglich die Höhe des Bildes wird gestaucht. Die Art des Interpolationsverfahrens hängt von den Umständen ab. Üblicherweise wird ein bikubisches Interpolationsverfahren verwendet.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass der Rechner das gestauchte, digitale Druckbild und das aufgenommene Druckbild in einzelne Farbseparationen aufteilt und dann den Abgleich zwischen dem gestauchten, digitalen Druckbild und dem aufgenommenen Druckbild zwischen den aufgeteilten Farbseparationen durchführt. Um die Ermittlung defekter Druckdüsen für den Rechner zu vereinfachen, empfiehlt es sich, das erfasste, aufgenommene Druckbild in seine einzelnen Farbseparationen aufzuteilen. Dieses kann ebenfalls mit dem ursprünglich digital vorliegenden gestauchten Druckbild geschehen, so dass dann der Abgleich nur über die einzelnen Farbseparationen stattfindet. Dies ist auch deshalb sinnvoll, da ohnehin im Inkjetdruck jede einzelne Druckfarbe von einem anderen Druckkopf aufgebracht wird, und defekte Druckdüsen somit jeweils nur einen bestimmten Farbauszug beeinflussen. Dies gilt natürlich nur falls ein mehrfarbiger Druck durchgeführt wird. Bei einem einfarbigen Druck entfällt dieser Verfahrensschritt.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass der Rechner den Abgleich zwischen dem gestauchten, digitalen Druckbild und dem aufgenommenen Druckbild entweder im RGB-, Lab- oder Prozessfarbraum CMYK plus optionale zusätzliche Prozessfarben durchführt, wobei der Rechner diejenigen Druckbilder, welche sich nicht in dem betreffenden Farbraum befinden, in den betreffenden Farbraum überführt und das gestauchte, digitale Druckbild sowie das aufgenommene Druckbild dann in diesem Farbraum in die einzelnen Farbseparationen aufteilt. Das vom Bilderfassungssystem re-digitalisierte Druckbild liegt meistens im RGB-Farbraum vor, da der verwendete Bildsensor meist ein RGB-Sensor ist. Das digital gestauchte Druckbild liegt dagegen oft auch im Lab-Farbraum vor, da dieser in der Druckvorstufe für die Vorbereitung des Druckprozesses bevorzugt verwendet wird. Die Inkjet-Druckmaschine wiederum operiert in einem Prozessfarbraum mit den ihr zur Verfügung stehenden Prozessfarben, welche CMYK plus optionale zusätzliche Farben, üblicherweise OGV, umfassen. Dies bedeutet, dass defekte Druckdüsen jeweils eine bestimmte Prozessfarbe aus diesem Bereich CMYK + OGV drucken. Daher muss natürlich eine Farbtransformation durchgeführt werden, damit sich beide Druckbilder im gleichen Farbraum befinden. Nur dann ist ein sinnvoller Abgleich der einzelnen Farbseparationen untereinander von gestauchtem erfassten, Druckbild und gestauchtem digitalen Druckbild möglich. In welchem Farbraum der Abgleich geschieht, ist für das erfindungsgemäße Verfahren zweitrangig. Es bietet sich der Prozessfarbraum an, da die defekte Druckdüse ja in diesem Farbraum operiert. In diesem Fall werden beide Druckbilder aus ihrem jeweiligen Farbraum, in diesem Fall RGB oder Lab, in den Prozessfarbraum für CMYK plus OGV überführt und der Abgleich dann in diesem Farbraum durchgeführt. Wird ein anderer Farbraum gewählt, müssen die Druckbilder entsprechend in diesen Farbraum überführt werden.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass die Aufteilung in die einzelnen Farbseparationen, sowie die Überführung in einen anderen Farbraum mittels ICC Farbprofilen geschieht. Für beide Prozesse bietet sich die Anwendung von ICC-Profilen an.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass mit der Stauchung die Bildhöhe auf maximal 10% der originalen Bildhöhe reduziert wird. Die reduzierte Druck- bzw. Bildhöhe muss dabei vorsichtig abgewägt werden. Ein zu großes gestauchtes Druckbild nimmt viel Platz weg und erzeugt dementsprechend Makulatur, zudem wird unnötig viel Tinte verbraucht. Bei einer zu starken Stauchung und einem dementsprechend zu kleinem gestauchten Druckbild gehen wiederum zu viele Bildinhalte, wie z. B. in Form der Flächendeckung, verloren. Nach der Stauchung sollte die Bildhöhe nicht mehr als maximal 10 % der originalen Bildhöhe betragen, da sonst die Makulatur durch das erzeugte Kontrollelement zu groß wird. Für die meisten Fälle reichen Größenordnungen im Bereich von nicht mehr als 5% der Originalhöhe aus. So kann z. B. ein Druckbild mit einer Originalbildhöhe von 70 Zentimeter auf 1 Zentimeter Bildhöhe gestaucht werden, wobei dieses derart erzeugte 1 Zentimeter hohe Kontrollelement für eine erfindungsgemäße „missing nozzle“-Detektion absolut ausreichend ist.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass das Verfahren für eine Bogen-Inkjetdruckmaschine verwendet wird und die gedruckten und aufgenommenen Druckbilder einzelnen Druckbogen entsprechen. Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich natürlich für sämtliche Inkjet-Druckverfahren anwenden. Bevorzugt wird es jedoch für eine Bogen-Inkjet-Druckmaschine eingesetzt. Hier lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders gut verwenden, da auf einem Druckbogen die zu stauchenden digital vorliegenden Druckbilder bereits separiert vorliegen.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, der Druck des gestauchten, digitalen Druckbildes spätestens auf dem Druckbogen erfolgt, welcher dem Druckbogen mit dem zu druckenden Druckbild direkt vorausgeht. Das in Form des gestauchten Druckbildes vorliegende Druck- bzw. Kontrollmuster muss dabei logischerweise spätestens auf dem Bogen platziert werden, welche dem Bogen vorausgeht, auf dem das entsprechende, nicht gestauchte Druckbild gedruckt werden soll. Wie viele Bogen im Voraus das gestauchte Drucktestmuster gedruckt werden muss, hängt dabei von der Auswertegeschwindigkeit des Bilderfassungssystems sowie des verwendeten Rechners ab bzw., wie schnell das Inkjet-Druckmaschinensystem auf die detektierte, defekte Druckdüse mit einer Kompensation reagieren kann. Für den allerersten Druckbogen, welcher mit der Inkjet-Druckmaschine gedruckt wird, kann dabei naturgemäß noch kein gestauchtes Druckbild angewandt werden. Da jedoch bei der Inbetriebnahme einer Inkjet-Druckmaschine ohnehin mehrere Bogen Makulatur gedruckt werden, stellt dies kein Problem dar. Im Gegenteil kann durch das erfindungsgemäße Verfahren sogar die Inbetriebnahme-Makulatur bis auf maximal einen Bogen reduziert werden, wobei dies den optimalen Fall darstellt.
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Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dabei, dass zusätzlich zum gestauchten Drucktestmuster ein angepasstes Druckdüsen-Detektionsmuster gedruckt wird, welches ebenfalls vom mindestens einen Bildsensor aufgenommen und vom Rechner ausgewertet wird und welches die Zuordnung zwischen detektierten Druckdüsenfehlern und den einzelnen Druckdüsen erleichtert. Da es eine bekannte Schwäche der Detektion aus dem gedruckten Druckbild heraus ist, dass die Zuordnung zwischen einem gefundenen Druckfehler und der diesen Druckfehler verursachenden Druckdüse schwierig ist, kann es von Nutzen sein, zusätzlich zum gestauchten Drucktestmuster auch noch ein angepasstes Druckdüsendetektionsmuster zu drucken und auszuwerten. Das erfindungsgemäße Verfahren ist schließlich ein besonderer Subtyp einer „missing nozzle“-Detektion aus dem Druckbild heraus. Damit sollte eine genaue Zuordnung zwischen erfasster „white line“ und der zugehörigen, die „white line“ verursachenden defekten Druckdüse, problemlos möglich sein. Dabei ist der Druck des zusätzlichen Druckdüsendetektionsmuster meist nur einmalig pro zu überprüfendem Druckbild notwendig. Beträgt die Auflage des zu druckenden Druckbildes mehr als Eins, so reicht es für die nachfolgenden Exemplare dieses Druckbildes meist aus, lediglich das gestauchte Drucktestmuster zu drucken und für die Zuordnung zur entsprechenden Düse das einmalig gedruckte Druckdüsentestmuster zu verwenden. Eine alternative Vorgehensweise besteht in der Verwendung von Kameras mit entsprechend hoher Bildauflösung; üblicherweise mindestens in der Bildauflösung der Inkjet-Druckmaschine. Damit ließe sich die Zuordnung „white line“ zu Druckdüse wesentlich erleichtern. Allerdings ist der Einsatz solcher hochauflösender Kameras derzeit noch viel zu teuer. Die Erfindung als solche sowie konstruktiv und/oder funktionell vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen anhand wenigstens eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In den Zeichnungen sind einander entsprechende Elemente mit jeweils denselben Bezugszeichen versehen.
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Die Zeichnungen zeigen:
- 1: ein Beispiel des Aufbaus einer Bogen-Inkjet-Druckmaschine
- 2: ein schematisches Beispiel einer „white line“, verursacht durch eine „missing nozzle“
- 3: zwei Druckbogen mit gestauchtem Kontrollelement erzeugt gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
- 4: den schematischen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens
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Das Anwendungsgebiet der bevorzugten Ausführungsvariante ist eine Inkjet-Druckmaschine 7. Ein Beispiel für den grundlegenden Aufbau einer solchen Maschine 7, bestehend aus Anleger 1 für die Zufuhr des Drucksubstrats 2 in das Druckwerk 4, wo es von den Druckköpfen 5 bedruckt wird, bis hin zum Ausleger 3, ist in 1 dargestellt. Dabei handelt es sich hier um eine Bogen-Inkjetdruckmaschine 7, welche von einem Steuerungsrechner 6 kontrolliert wird. Beim Betrieb dieser Druckmaschine 7 kann es, wie bereits beschrieben, zu Ausfällen einzelner Druckdüsen in den Druckköpfen 5 im Druckwerk 4 kommen. Folge sind dann „white lines“ 9, bzw. im Falle eines mehrfarbigen Drucks, verzerrte Farbwerte. Ein Beispiel einer solchen „white line“ 9 in einem Druckbild 8 ist in 2 dargestellt.
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Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in einer bevorzugten Ausführungsvariante in 4 schematisch dargestellt. Zuerst geschieht im Rahmen der Druckvorbereitung eine Umrechnung des Druckbildes 8 für einen aktuellen Druckbogen 2, in 4 als Y dargestellt, auf eine reduzierte Drucklänge, z.B. von 70 cm auf 1 cm. Die Reduzierung der Drucklänge auf wenige cm ergibt eine Reduzierung von 1cm originaler Drucklänge auf ca. 4 - 8 Kamerapixel bei aktuell verwendeten Bogen-Inkjetdruckmaschinen 7. Mit einer höheren Abtastfrequenz der Inline Kamera ergibt sich eine entsprechend höhere Auflösung. Der Vorgang wird dabei von einem Rechner 6 durchgeführt, welcher z.B. der Steuerungsrechner der Druckmaschine 7 oder eine weiterer, verfügbarer Rechner sein kann. Wichtig ist nur, dass der Rechner 6 eine Datenverbindung zur verwendeten Bogen-Inkjetdruckmaschine 7 besitzt - z.B. durch Anschluss an ein Kommunikationsnetzwerk. Die Stauchung geschieht dabei durch Anwendung geeigneter Interpolations-Verfahren. Die Druckbreite des Druckbildes 8 bleibt dabei unverändert. Dann geschieht eine Umrechnung des gestauchten Druckbildes 12 in die einzelnen Farbseparationen mittels ICC-Farbprofilen. Dabei wird mittels des Rechners 6 von den Farbräumen RGB oder Lab in den Prozessfarbraum CMYK-OGV transformiert. Das gestauchte Druckbild 12 entspricht somit bzgl. seiner Ausmaße einem Druckkontrollstreifen.
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Im nächsten Verfahrensschritt kommt es zum Druck und zur Auswertung des so erzeugten Druckkontrollstreifens 12. Dabei wird der Druckkontrollstreifen 12 idealerweise auf dem vorlaufenden Druckbogen 10, in 4 als X bezeichnet, unterhalb des Druckbildes 11 des vorlaufenden Druckbogens 10 an der Bogenhinterkante gedruckt. Je nach Erfordernis, z.B. der Rechenzeit für die Auswertung, kann der Druck des berechneten Druckkontrollstreifens 12 auch auf den weiter vorlaufenden Druckbogen, also X-1, X-2, usw. erfolgen, welche in 4 nicht dargestellt sind. Danach wird der gedruckte Druckkontrollstreifen 12 über eine Inline Kamera des Bilderfassungssystems ausgelesen und re-digitalisiert. Für den erfassten Druckkontrollstreifen 12 berechnet dann der Rechner 6 die einzelnen Farbseparationen für CMYKOGV aus den RGB-Kameradaten. Danach gleicht der Rechner 6 die aus dem gedruckten und erfassten Druckkontrollstreifen 12 ermittelten Druckdüsenprofile mit denen des digital vorliegenden Originalbildes oder denen des gestauchten Originalbildes ab. Daraus ermittelt der Rechner 6 für das Druckbild Y 8 des aktuellen Druckbogens 2 die relevanten, defekten Druckdüsen - z.B. durch Detektion der Peaks im entstehenden Differenzsignal.
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Der letzte Schritt besteht dann im Druck des eigentlichen Druckbildes Y 8 auf dem aktuellen Druckbogen 2 mit entsprechend kompensierten defekten Druckdüsen. Ein Beispiel für den beschriebenen Vorgang ist dabei in 3 dargestellt. Der Druck des Originalbildes auf dem aktuellen Druckbogen 2 geschieht dabei ohne „white lines“ 9, da die aus der Analyse ermittelten defekten Druckdüsen in den einzelnen Farben kompensiert werden. Dies kann z.B. durch ihre benachbarten Druckdüsen oder andere geeignete Kompensationsverfahren geschehen. Falls weitere Druckbilder auf nachlaufenden Druckbogen gedruckt werden sollen, wird das erfindungsgemäße Verfahren entsprechend wiederholt, wobei dann der Druckkontrollstreifen 13 für das Druckbild des nachlaufenden Druckbildes wieder in gestauchter Form auf dem aktuellen Druckbogen 2 an der Bogenhinterkante platziert wird.
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Das Verfahren eignet sich für eine Druckauflage von eins; d.h. jede Seite wird nur einmal gedruckt. Es kann jedoch auch bei Druckauflagen größer eins eingesetzt werden und vermeidet im Idealfall alle Makulatur aufgrund von „white lines“.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante kann neben dem gestauchten Druckbild 12, 13 auch ein verkürztes Düsen-Detektionsmuster gedruckt werden. Dies erleichtert die genaue Detektion der defekten Düsen, bzw. die Pixel-Nozzle Zuordnung. Bei einer Druckauflage größer eins, muss dabei das Düsen-Detektionsmuster nur einmalig gedruckt werden, während das gestauchte Druckbild zur Detektion fortlaufend gedruckt werden sollte.
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Zusammenfassend gesagt wird durch das erfindungsgemäße Verfahren das Druckbild 8, 11 eines Druckbogens 2, 10 auf die Länge eines Kontrollstreifens 12, 13 gestaucht, enthält aber weiterhin die Bildinhalte wie Flächendeckungen der Separationen des unveränderten Bildes 8, 11. Dieses wird als Kontroll- Detektionselement 12, 13 auf dem zuvor gedruckten Druckbogen 2, 10 mitgedruckt, gemessen und analysiert. Daraus werden die für den Druck des Originalbildes relevanten kritischen Düsen vorab ermittelt und beim Druckvorgang selbst kompensiert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anleger
- 2
- aktuelles Drucksubstrat / aktueller Druckbogen
- 3
- Ausleger
- 4
- Inkjet-Druckwerk
- 5
- Inkjet-Druckkopf
- 6
- Rechner
- 7
- Inkjet-Druckmaschine
- 8
- Druckbild auf aktuellem Druckbogen
- 9
- white line
- 10
- vorlaufender Druckbogen
- 11
- Druckbild auf vorlaufendem Druckbogen
- 12
- Kontrollfeld bestehend aus gestauchtem Druckbild auf aktuellem Druckbogen
- 13
- Kontrollfeld bestehend aus gestauchtem Druckbild auf nachlaufendem Druckbogen
