DE102020131473B4

DE102020131473B4 - Verfahren und Abtasteinheit zur Erkennung einer Düsen-Beeinträchtigung

Info

Publication number: DE102020131473B4
Application number: DE102020131473.6A
Authority: DE
Inventors: Vladimir Medovy; Claus Schneider
Original assignee: Canon Production Printing Holding BV
Current assignee: Canon Production Printing Holding BV
Priority date: 2020-11-27
Filing date: 2020-11-27
Publication date: 2022-10-13
Anticipated expiration: 2040-11-28
Also published as: DE102020131473A1

Abstract

Es wird eine Abtasteinheit (150) beschrieben, die eingerichtet ist, Leitfähigkeitsdaten in Bezug auf die Leitfähigkeit einer Stelle (202), insbesondere einer Spalte (31, 32), eines Aufzeichnungsträgers (120) zu ermitteln, die von einer Düse (21, 22) mittels einer Flüssigkeit bedruckt worden sein sollte. Die Abtasteinheit (150) ist ferner eingerichtet, auf Basis der Leitfähigkeitsdaten zu überprüfen, ob die Stelle (202) von der Düse (21, 22) ggf. nicht korrekt bedruckt wurde und somit eine Beeinträchtigung aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abtasteinheit und ein entsprechendes Verfahren zur Erkennung einer beeinträchtigten Düse eines Druckkopfs einer Druckvorrichtung.
Tintenstrahl-Druckvorrichtungen können zum Bedrucken von Aufzeichnungsträgern, wie z.B. Papier, eingesetzt werden. Dazu werden ein oder mehrere Druckköpfe mit jeweils ein oder mehreren Düsen verwendet, um Tintentropfen auf den Aufzeichnungsträger zu feuern und um so ein gewünschtes Druckbild auf dem Aufzeichnungsträger zu erzeugen. Alternativ oder ergänzend kann ein Druckkopf dazu verwendet werden, eine transparente Flüssigkeit, insbesondere Primer, auf den Aufzeichnungsträger aufzubringen, z.B. um den Aufzeichnungsträger auf den Druck eines eingefärbten Druckbildes vorzubereiten.
US 4 590 482 A offenbart eine Druckeinheit mit einer Düse, mittels der ein elektrisch leitfähiges Medium auf ein Substrat aufgebracht wird, wobei mittels eines elektrischen Detektors eine elektrische Leitfähigkeit des aufgebrachten Mediums erfasst werden kann.
DE 36 34 034 A1 , EP 1 717 038 B1 und DE 25 55 373 A1 offenbaren technischen Hintergrund zu der Erfindung.
Während des Betriebs einer Tintenstrahl-Druckvorrichtung kann es zu einer Beeinträchtigung, z.B. zu einer Verstopfung oder zu einem Ausfall, einer Düse eines Druckkopfes kommen. Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, eine effiziente und zuverlässiger Erkennung einer beeinträchtigten Düse zu ermöglichen, insbesondere auch dann, wenn die Düse dazu verwendet wird, eine transparente Flüssigkeit auf einen Aufzeichnungsträger aufzubringen. Die Aufgabe wird jeweils durch die Merkmale des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs 1 und durch die Merkmale des unabhängigen Verfahrensanspruchs 9 gelöst.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Abtasteinheit für eine Druckvorrichtung beschrieben, wobei die Druckvorrichtung einen Druckkopf mit zumindest einer Düse aufweist, und wobei die Düse dafür vorgesehen ist, Flüssigkeit, insbesondere Tinte oder Primer, an einer Stelle auf einen Aufzeichnungsträger aufzubringen. Die Abtasteinheit umfasst ein Messmodul, das eingerichtet ist, Leitfähigkeitsdaten in Bezug auf die Leitfähigkeit und/oder den elektrischen Widerstand der Stelle des Aufzeichnungsträgers zu erfassen, auf die von der Düse Flüssigkeit aufgebracht worden sein sollte. Des Weiteren umfasst die Abtasteinheit ein Auswertemodul, das eingerichtet ist, auf Basis der Leitfähigkeitsdaten zu bestimmen, ob die Düse eine Beeinträchtigung aufweist oder nicht, insbesondere ob die Düse ausgefallen ist oder nicht.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Erkennung einer Beeinträchtigung einer Düse einer Druckvorrichtung beschrieben, wobei die Düse dafür vorgesehen und/oder im fehlerfreien Zustand dafür ausgebildet ist, Flüssigkeit an einer Stelle auf einen Aufzeichnungsträger aufzubringen. Das Verfahren umfasst das Erfassen von Leitfähigkeitsdaten in Bezug auf die Leitfähigkeit und/oder den elektrischen Widerstand der Stelle des Aufzeichnungsträgers, auf die von der Düse Flüssigkeit aufgebracht worden sein sollte, wenn sich die Düse im fehlerfreien Zustand befand. Das Verfahren umfasst ferner das Bestimmen, auf Basis der Leitfähigkeitsdaten, ob die Düse eine Beeinträchtigung aufweist oder nicht.
Im Weiteren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der schematischen Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigen:

1 ein Blockdiagramm einer beispielhaften Tintenstrahl-Druckvorrichtung;
2a eine beispielhafte Abtasteinheit in einer Seitenansicht;
2b eine beispielhafte Abtasteinheit in einer Vorderansicht;
2c eine beispielhafte Abtasteinheit in einer perspektivischen Ansicht; und
3 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Erkennung einer beeinträchtigten Düse.

Die in 1 dargestellte Druckvorrichtung 100 ist für den Druck auf einen bandförmigen oder blattförmigen oder bogenförmigen Aufzeichnungsträger 120 ausgelegt. Der Aufzeichnungsträger 120 kann aus Papier, Pappe, Karton, Metall, Kunststoff, Textilien, einer Kombination davon und/oder sonstigen geeigneten und bedruckbaren Materialien hergestellt sein. Der Aufzeichnungsträger 120 wird entlang der Transportrichtung 1, dargestellt durch einen Pfeil, durch das Druckwerk 140 der Druckvorrichtung 100 geführt.
Das Druckwerk 140 der Druckvorrichtung 100 umfasst in dem dargestellten Beispiel zwei Druckriegel 102, wobei jeder Druckriegel 102 für das Drucken mit Tinte einer bestimmten Farbe verwendet werden kann, z.B. Schwarz, Cyan, Magenta und/oder Gelb und ggf. MICR-Tinte. Unterschiedliche Druckriegel 102 können für das Drucken mit jeweils unterschiedlichen Tinten oder für das Aufbringen einer transparenten Flüssigkeit, insbesondere Primer, verwendet werden. Des Weiteren umfasst die Druckvorrichtung 100 typischerweise zumindest eine Fixier- bzw. Trocknungseinheit, die eingerichtet ist, ein auf den Aufzeichnungsträger 120 gedrucktes Druckbild zu fixieren.
Ein Druckriegel 102 kann ein oder mehrere Druckköpfe 103 umfassen, die ggf. in mehreren Reihen nebeneinander angeordnet sind, um die Bildpunkte unterschiedlicher Spalten 31, 32 eines Druckbildes auf den Aufzeichnungsträger 120 zu drucken. In dem in 1 dargestellten Beispiel umfasst ein Druckriegel 102 fünf Druckköpfe 103, wobei jeder Druckkopf 103 die Bildpunkte einer Gruppe von Spalten 31, 32 eines Druckbildes auf den Aufzeichnungsträger 120 druckt. Eine Spalte 31, 32 verläuft dabei entlang der Transportrichtung 1 des Aufzeichnungsträgers 120.
Jeder Druckkopf 103 des Druckwerks 140 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 des Druckwerks 140 kann beispielsweise mehrere Tausend effektiv genutzte Düsen 21, 22 umfassen, die entlang mehrerer Reihen quer zur Transportrichtung 1 des Aufzeichnungsträgers 120 angeordnet sind. Mittels der Düsen 21, 22 eines Druckkopfs 103 des Druckwerks 140 können Bildpunkte einer Zeile eines Druckbildes auf den Aufzeichnungsträger 120 quer zur Transportrichtung 1, d.h. entlang der Breite des Aufzeichnungsträgers 120, gedruckt werden.
Die Druckvorrichtung 100 umfasst ferner eine Steuereinheit 101, z.B. eine Ansteuer-Hardware und/oder einen Controller, die eingerichtet ist, die Aktuatoren der einzelnen Düsen 21, 22 der einzelnen Druckköpfe 103 des Druckwerks 140 anzusteuern, um in Abhängigkeit von Druckdaten das Druckbild auf den Aufzeichnungsträger 120 aufzubringen. Die Druckdaten können für jede Düse 21, 22, d.h. für jede Spalte 31, 32 des Druckbildes, und für jede Zeile des Druckbildes jeweils anzeigen, ob ein Tintenausstoß, allgemein ein Flüssigkeitsausstoß, erfolgen soll oder nicht, und ggf. welche Tintenmenge, allgemein welche Flüssigkeitsmenge, ausgestoßen werden soll.
Das Druckwerk 140 der Druckvorrichtung 100 umfasst somit zumindest einen Druckriegel 102 mit K Düsen 21, 22, die mit einem bestimmten Zeilentakt angesteuert werden können, um eine Zeile, die quer zu der Transportrichtung 1 des Aufzeichnungsträgers 120 verläuft, mit K Pixeln bzw. K Spalten 31, 32 eines Druckbildes auf den Aufzeichnungsträger 120 zu drucken, z.B. mit K>1000. Die Düsen 21, 22 sind in dem dargestellten Beispiel unbeweglich bzw. fest in der Druckvorrichtung 100 verbaut, und der Aufzeichnungsträger 120 wird mit einer bestimmten Transportgeschwindigkeit an den feststehenden Düsen 21, 22 vorbeigeführt.
Während des Betriebs einer Tintenstrahl-Druckvorrichtung 100 kann es zu einer Beeinträchtigung, insbesondere zu einem Ausfall, zumindest einer Düse 21, 22 in zumindest einem Druckkopf 103 kommen. Durch einen Düsenausfall kann die Druckqualität der Druckvorrichtung 100 beeinträchtigt werden. Wenn ein Düsenausfall erkannt wird, kann die Druckqualität durch den Einsatz unterschiedlicher Gegenmaßnahmen wieder erhöht werden. Beispielsweise können ein oder mehrere benachbarte Düsen 21, 22 dazu verwendet werden, den Ausfall einer Düse 21, 22 zumindest teilweise zu kompensieren.
Die Erkennung eines Düsenausfalls kann z.B. mittels einer Kamera, insbesondere mittels eines sogenannte Inline Scanners, erfolgen, wobei die Kamera eingerichtet ist, das von einem Druckkopf 103 gedruckte Druckbild zu erfassen. Das erfasste Druckbild kann dann analysiert werden, um eine beeinträchtigte Düse 21, 22 zu detektieren. Die Analyse von Kameradaten setzt jedoch voraus, dass die von dem Druckkopf 103 auf den Aufzeichnungsträger 120 aufgebrachte Flüssigkeit, insbesondere Tinte, auch von der Kamera erfasst werden kann. Dies ist bei Aufbringen einer durchsichtigen und/oder farbneutralen Flüssigkeit, wie z.B. Primer, mangels Kontrast typischerweise nicht möglich.
Die in 1 dargestellte Druckvorrichtung 100 umfasst eine Abtasteinheit 150, die eingerichtet ist, die einzelnen Spalten 31, 32 des von einem Druckriegel 102 bzw. von einem Druckkopf 103 bedruckten Aufzeichnungsträgers 120 abzutasten. In den 2a bis 2c sind unterschiedliche Ansichten einer beispielhaften Abtasteinheit 150 dargestellt. Insbesondere zeigt 2a eine Abtasteinheit 150 in einer Seitenansicht, bei der der Aufzeichnungsträger 120 senkrecht auf der Bildebene steht, und bei der die Transportrichtung 1 horizontal innerhalb der Bildebene verläuft. 2b zeigt eine Abtasteinheit 150 in einer Vorderansicht, bei der der Aufzeichnungsträger 120 und die Transportrichtung 1 senkrecht auf der Bildebene stehen. 2c zeigt eine Abtasteinheit 150 in einer perspektivischen Ansicht.
Die Abtasteinheit 150 kann ein oder mehrere Walzen 201 aufweisen, die ausgebildet sind, den Aufzeichnungsträgers 120 in einer definierten Lage über einen Abtastkamm bzw. über eine Tastleiste 210 mit einer Vielzahl von Tastspitzen bzw. Tastelementen 211 zu führen. Der Abtastkamm 210 kann ggf. zumindest eine Tastspitze 211 für jede einzelne Spalte 31, 32 eines Druckbildes aufweisen. Die einzelnen Tastspitzen 211 können dabei quer zu der Transportrichtung 1 nebeneinander angeordnet sein, so dass die unterschiedlichen Tastspitzen 211 an jeweils unterschiedlichen Spalten 31, 32 angeordnet sind. Der Abtastkamm 210 ist bevorzugt auf der, ggf. unbedruckten, Rückseite des Aufzeichnungsträgers 120 angeordnet.
In den 2a bis 2c ist beispielhaft eine bedruckte Spalte bzw. Stelle 202 eines Druckbildes auf dem Aufzeichnungsträger 120 dargestellt. Das Aufbringen von Flüssigkeit, z.B. von Tinte und/oder Primer, auf eine Stelle 202 eines Druckbildes führt typischerweise dazu, dass sich der elektrische Widerstand 220 der bedruckten Stelle 202 des Aufzeichnungsträgers 120 im Vergleich zu dem elektrischen Widerstand 220 einer unbedruckten Stelle ändert. Insbesondere sinkt der elektrische Widerstand 220 typischerweise durch das Aufbringen von Flüssigkeit.
Die Abtasteinheit 150 kann ein Messmodul 225 umfassen, das eingerichtet ist, Leitfähigkeitsdaten in Bezug auf die Leitfähigkeit und/oder den elektrischen Widerstand 220 des Aufzeichnungsträgers 120 an einer bedruckten Stelle 202, insbesondere Spalte, zu ermitteln. Das Messmodul 225 kann z.B. eingerichtet sein, eine Potentialdifferenz 221 zwischen zwei benachbarten Tastspitzen 211 des Abtastkamms 210 zu bewirken. Die Tastspitzen 211 können dabei in unmittelbarer Nähe zu der bedruckten Stelle 202 angeordnet sein, zu der Leitfähigkeitsdaten ermittelt werden sollen. Das Messmodul 225 kann ferner eingerichtet sein, einen Messwert in Bezug auf den Strom 222 durch die beiden Tastspitzen 211 zu erfassen, der durch die Potentialdifferenz 221 bewirkt wird. Die Leitfähigkeitsdaten, insbesondere der Wert des elektrischen Widerstands 220 des Aufzeichnungsträgers 120 an der bedruckten Stelle 202, kann dann auf Basis des Wertes der Potentialdifferenz 221 und auf Basis des Messwertes des Stroms 222 ermittelt werden. In entsprechender Weise können für alle Spalten 31, 32 eines auf den Aufzeichnungsträger 120 gedruckten Druckbildes Leitfähigkeitsdaten ermittelt werden.
Die Leitfähigkeitsdaten können ggf. pro Zeile eines gedruckten Druckbildes erfasst werden. Insbesondere können in Abhängigkeit von dem Zeilentakt der Druckvorrichtung 100 Leitfähigkeitsdaten für die Vielzahl von Spalten 31, 32 des Druckbildes ermittelt werden. Mit anderen Worten, die Leitfähigkeitsdaten können mit einer Auflösung ermittelt werden, die, zumindest der Bildpunkt-Auflösung des Druckbildes entspricht. Es können somit ggf. für jeden einzelnen Bildpunkt Leitfähigkeitsdaten in Bezug auf die Leitfähigkeit und/oder in Bezug auf den elektrischen Widerstand 220 des Aufzeichnungsträgers 120 an dem jeweiligen Bildpunkt erfasst werden.
Die Leitfähigkeitsdaten für ein gedrucktes Druckbildes können mit den Druckdaten für das Druckbild verglichen werden. Dies kann z.B. in einem Auswertemodul 226 der Abtasteinheit 150 erfolgen. Die Druckdaten können dabei für jeden einzelnen Bildpunkt anzeigen,

• ob von einer Düse 21, 22 Flüssigkeit auf den Aufzeichnungsträger 120 aufgebracht werden soll; und/oder
• die Menge an Flüssigkeit, die auf den Aufzeichnungsträger 120 aufgebracht werden soll.

Auf Basis der Druckdaten können Solldaten in Bezug auf die Leitfähigkeit und/oder in Bezug auf den elektrischen Widerstand 220 des Aufzeichnungsträgers 120 ermittelt werden. Die Solldaten können, ggf. für jeden einzelnen Bildpunkt, einen Sollwert der Leitfähigkeit und/oder des elektrischen Widerstands 220 anzeigen. Dabei steigt der Sollwert der Leitfähigkeit bzw. sinkt der Sollwert des elektrischen Widerstands 220 des Aufzeichnungsträgers 120 an einem Bildpunkt typischerweise mit steigender Menge an Flüssigkeit, die gemäß der Druckdaten an dem Bildpunkt auf den Aufzeichnungsträger 120 aufgebracht werden soll.
Die, auf Basis der Druckdaten ermittelten, Solldaten können mit den Leitfähigkeitsdaten verglichen werden, um eine Beeinträchtigung einer Düse 21, 22 zu detektieren. Insbesondere kann, ggf. für einen einzelnen Bildpunkt und/oder für eine einzelne Spalte 31, 32, 202, überprüft werden, ob der durch die Leitfähigkeitsdaten angezeigte Mess- und/oder Istwert der Leitfähigkeit und/oder des elektrischen Widerstands 220 von dem durch die Solldaten angezeigten Sollwert abweicht oder nicht. Wenn eine, ggf. signifikante, Abweichung erkannt wird, so kann darauf geschlossen werden, dass eine Beeinträchtigung der mit dem Bildpunkt bzw. mit der Spalte 31, 32, 202 assoziierten Düse 21, 22 vorliegt. Andererseits kann ggf. davon ausgegangen werden, dass keine Beeinträchtigung der Düse 21, 22 vorliegt.
Wie bereits oben dargelegt, kann die Abtasteinheit 150 eine Vielzahl von Tastspitzen 211 für eine entsprechende Vielzahl von bedruckten Spalten 202 aufweisen. Es kann dann zwischen benachbarten Tastspitzen 211 jeweils eine Potentialdifferenz 221 angelegt werden, und es kann jeweils ein Messwert des dadurch bewirkten Stroms 222 erfasst werden. Basierend darauf kann dann eine Vielzahl von Leitfähigkeitswerten bzw. Widerstandswerten für die entsprechende Vielzahl von bedruckten Spalten 31, 32, 202 ermittelt werden.
Die Druckvorrichtung 100 kann somit eingerichtet sein, durch ein oder mehrere Druckköpfe 103 Flüssigkeit auf den Aufzeichnungsträger bzw. auf das Substrat 120 aufzutragen und daraufhin zu einer Tastleiste 210 zu transportieren. Das Aufbringen von Flüssigkeit verändert lokal die Leitfähigkeit des Aufzeichnungsträgers 120. Dies kann insbesondere durch Salze bewirkt werden, die in der Flüssigkeit enthalten sind. Durch eine lokal präzise Widerstandsmessung an der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 120 mithilfe von Tastfühlern 211 kann überprüft werden, ob sich an einer bedruckten Stelle 202 des Aufzeichnungsträgers 120 die Leitfähigkeit tatsächlich verändert hat oder nicht. Wenn sich die Leitfähigkeit verändert hat, dann kann daraus geschlossen werden, dass das Aufbringen von Flüssigkeit korrekt funktioniert. Wenn sich die Leitfähigkeit nicht verändert hat, dann kann daraus geschlossen werden, dass die Düse 21, 22, durch die die Flüssigkeit auf den Aufzeichnungsträger 120 an der bestimmten Stelle 202 aufgebracht werden sollte, eine Beeinträchtigung aufweist.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften, ggf. Computer-implementierten, Verfahrens 300 zur Erkennung einer Beeinträchtigung einer Düse 21, 22 einer Druckvorrichtung 100, wobei die Düse 21, 22 dafür vorgesehen ist, Flüssigkeit, etwa Tinte oder Primer, an einer Stelle 202, insbesondere entlang einer Spalte 31, 32, auf einen Aufzeichnungsträger 120 aufzubringen. Die Druckvorrichtung 100 kann ggf. eine Vielzahl von Düsen 21, 22 aufweisen, die ausgebildet ist, Flüssigkeit entlang einer entsprechenden Vielzahl von Spalten 31, 32 auf den Aufzeichnungsträger 120 aufzubringen. Dabei kann jede einzelne Düse 21, 22 ggf. genau mit einer entsprechenden Spalte 31, 32 assoziiert sein, insbesondere in einer Eins-zu-Eins Beziehung, so dass die Bildpunkte einer Spalte 31, 32 jeweils genau durch eine, für die jeweilige Spalte 31, 32 reservierte, Düse 21, 22 der Druckvorrichtung 100 gedruckt werden.
Das Verfahren 300 umfasst das Erfassen 301 von Leitfähigkeitsdaten in Bezug auf die Leitfähigkeit und/oder den elektrischen Widerstand 220 der Stelle 202 des Aufzeichnungsträgers 120, auf die von der Düse 21, 22 Flüssigkeit aufgebracht worden sein sollte, wenn die Düse 21, 22 beim Aufbringen der Flüssigkeit keine Beeinträchtigung aufgewiesen hat. Zur Ermittlung der Leitfähigkeitsdaten kann eine Potentialdifferenz 221 an die bestimmte Stelle 202 des Aufzeichnungsträgers 120 angelegt werden, und es kann der Strom 222 erfasst werden, der in Reaktion auf die Potentialdifferenz 221 durch die bestimmte Stelle 202 des Aufzeichnungsträgers 120 fließt. Basierend auf dem Verhältnis zwischen Strom 222 und Potentialdifferenz 221 kann dann ein Istwert in Bezug auf die Leitfähigkeit und/oder den elektrischen Widerstand 220 der bestimmten Stelle 202 des Aufzeichnungsträgers 120 ermittelt werden.
Das Verfahren 300 umfasst ferner das Bestimmen 302, auf Basis der Leitfähigkeitsdaten, ob die Düse 21, 22 eine Beeinträchtigung aufweist oder nicht. Insbesondere kann zu diesem Zweck der gemessene Istwert in Bezug auf die Leitfähigkeit und/oder den elektrischen Widerstand 220 der bestimmten Stelle 202 des Aufzeichnungsträgers 120 mit einem Sollwert verglichen werden. Beispielsweise kann ermittelt werden, ob der Istwert um mehr oder weniger als ein vordefinierter Abweichungs-Schwellenwert von dem Sollwert abweicht. Es kann bestimmt werden, dass die Düse 21, 22 nicht beeinträchtigt ist, wenn der Istwert um weniger als den vordefinierten Abweichungs-Schwellenwert von dem Sollwert abweicht. Andererseits kann bestimmt werden, dass die Düse 21, 22 beeinträchtigt ist, wenn der Istwert um mehr als den vordefinierten Abweichungs-Schwellenwert von dem Sollwert abweicht. Insbesondere kann bestimmt werden, dass die Düse 21, 22 beeinträchtigt, z.B. ausgefallen, ist, wenn der Istwert der Leitfähigkeit um mehr als den Abweichungs-Schwellenwert unter dem Sollwert der Leitfähigkeit liegt, oder wenn der Istwert des elektrischen Widerstands 220 um mehr als den Abweichungs-Schwellenwert über dem Sollwert des elektrischen Widerstands 220 liegt.
In diesem Dokument wird somit eine Abtasteinheit 150 für eine Druckvorrichtung 100 beschrieben. Die Druckvorrichtung 100 umfasst zumindest einen Druckkopf 103 mit zumindest einer Düse 21, 22. Der Druckkopf 103 kann dabei feststehend in der Druckvorrichtung 100 verbaut sein, und ein zu bedruckender Aufzeichnungsträger 120 kann entlang einer Transportrichtung 1 an dem Druckkopf 103, insbesondere an der Düsenplatte des Druckkopfes 103 mit ein oder mehreren Düsen 21, 22, vorbeigeführt werden. Der Druckkopf 103 kann insbesondere eine Vielzahl von Düsen 21, 22 aufweisen, die ausgebildet sind, Bildpunkte in eine entsprechende Vielzahl von Spalten 31, 32 auf den Aufzeichnungsträger 120 zu drucken. Die unterschiedlichen Spalten 31, 32 können quer zu der Transportrichtung 1 nebeneinander angeordnet sein.
Eine Düse 21, 22 des Druckkopfes 103 kann dafür vorgesehen sein, Flüssigkeit an einer bestimmten Stelle 202, insbesondere in einer bestimmten Spalte 31, 32, auf den Aufzeichnungsträger 120 aufzubringen. Die von der Düse 21, 22 aufgebrachte Flüssigkeit kann dabei durchsichtig und/oder farbneutral sein. Insbesondere kann die von der Düse 21, 22 aufgebrachte Flüssigkeit einen Primer umfassen. Alternativ oder ergänzend kann die Flüssigkeit derart ausgebildet sein, dass durch die Flüssigkeit der elektrische Widerstand 220 und/oder die elektrische Leitfähigkeit des Aufzeichnungsträgers 120 verändert wird, wenn die Flüssigkeit auf den Aufzeichnungsträger 120 aufgebracht wird.
Die Abtasteinheit 150 kann entlang der Transportrichtung 1 des Aufzeichnungsträgers 120 hinter dem Druckkopf 103 angeordnet sein, so dass die Abtasteinheit 150 den Zustand des Aufzeichnungsträgers 120 im Anschluss an das Aufbringen der Flüssigkeit durch die ein oder mehreren Düsen 21, 22 des Druckkopfes 103 analysieren kann.
Die Abtasteinheit 150 umfasst ein Messmodul 225, das eingerichtet ist, Leitfähigkeitsdaten in Bezug auf die Leitfähigkeit und/oder den elektrischen Widerstand 220 der Stelle bestimmten 202 des Aufzeichnungsträgers 120 zu erfassen, auf die von der Düse 21, 22 Flüssigkeit aufgebracht worden sein sollte. Die Leitfähigkeitsdaten können dabei einen gemessenen Istwert der Leitfähigkeit und/oder des elektrischen Widerstands 220 der Stelle 202 des Aufzeichnungsträgers 120 umfassen. Es können somit Leitfähigkeitsdaten ermittelt werden, die die Leitfähigkeit und/oder den elektrischen Widerstand 220 der von der Düse 21, 22 bedruckten Stelle 202 des Aufzeichnungsträgers 120 anzeigen. Die Leitfähigkeit des Aufzeichnungsträgers 120 sollte dabei durch das Aufbringen der Flüssigkeit erhöht bzw. der elektrische Widerstand 220 reduziert worden sein, wenn die Düse 21, 22 beim Bedrucken der bestimmten Stelle 202 keine Beeinträchtigung aufgewiesen hat.
Die Abtasteinheit 150 umfasst ferner ein Auswertemodul 226, z.B. als Teil der Steuereinheit 101 der Druckvorrichtung 100, das eingerichtet ist, auf Basis der Leitfähigkeitsdaten zu bestimmen, ob die Düse 21, 22 eine Beeinträchtigung aufweist oder nicht. Zu diesem Zweck kann der erfasste Istwert der Leitfähigkeit und/oder des elektrischen Widerstands 220 mit einem Sollwert verglichen werden.
Es wird somit eine Abtasteinheit 150 beschrieben, die eingerichtet ist, Leitfähigkeitsdaten in Bezug auf die Leitfähigkeit einer Stelle 202, insbesondere einer Spalte 31, 32, eines Aufzeichnungsträgers 120 zu ermitteln, die von einer Düse 21, 22 mittels einer Flüssigkeit bedruckt worden sein sollte. Die Abtasteinheit 150 ist ferner eingerichtet, auf Basis der Leitfähigkeitsdaten zu überprüfen, ob die Stelle 202 von der Düse 21, 22 ggf. nicht korrekt bedruckt wurde, und keine oder nicht genügend Flüssigkeit auf den Aufzeichnungsträger 120 aufgebracht wurde, und die Düse 21, 22 somit eine Beeinträchtigung aufweist.
Die Abtasteinheit 150 kann eine Tastleiste bzw. einen Abtastkamm 210 mit zumindest zwei Tastelementen bzw. Tastspitzen 211 umfassen, die eingerichtet sind, jeweils einen unterschiedlichen Punkt an der Stelle 202 des Aufzeichnungsträgers 120 zu berühren. Die einzelnen Tastelemente bzw. Tastspitzen 211 können dabei jeweils elektrisch leitend ausgebildet sein. Es können somit an zwei unterschiedlichen Punkten an der bedruckten Stelle 202 des Aufzeichnungsträgers 120 elektrisch leitende Messelektroden angeordnet werden.
Das Messmodul 225 kann eingerichtet sein, eine Potentialdifferenz 221, z.B. 10V oder mehr, zwischen den zwei Tastelementen 211 zu bewirken, um die Leitfähigkeitsdaten in Bezug auf die Leitfähigkeit und/oder den elektrischen Widerstand 220 der Stelle 202 des Aufzeichnungsträgers 120 zu erfassen. Die beiden Tastelemente 211 können zu diesem Zweck auf unterschiedlichen Seiten der bedruckten Stelle 202, insbesondere der bedruckten Spalte 31, 32, des Aufzeichnungsträgers 120 angeordnet sein. Es kann dann der Strom 222 gemessen werden, der zwischen den beiden Tastelementen 211 in Reaktion auf die angelegte Potentialdifferenz 221 fließt. Basierend auf dem gemessenen Strom 222 und der angelegten Potentialdifferenz 221, insbesondere basierend aus dem Verhältnis zwischen Strom 22 und Potentialdifferenz 221, kann dann der Istwert der Leitfähigkeit und/oder des elektrischen Widerstands 220 ermittelt werden.
Durch die Verwendung von Tastelementen 211, insbesondere von Tastspitzen und/oder von Messelektroden, können die Leitfähigkeitsdaten in besonders effizienter und präziser Weise erfasst werden.
Wie bereits oben dargelegt, kann der Druckkopf 103 eine Vielzahl von Düsen 21, 22 umfassen, die jeweils eingerichtet sind, Flüssigkeit in einer entsprechenden Vielzahl von Spalten 31, 32 auf den Aufzeichnungsträger 120 aufzubringen. Dabei kann eine Eins-zu-Eins-Beziehung zwischen den einzelnen Düsen 21, 22 und den einzelnen Spalten 31, 32 bestehen. Die Vielzahl von Spalten 31, 32 bzw. die entsprechende Vielzahl von Düsen 21, 22 können K unterschiedliche Spalten 31, 32 bzw. Düsen 21, 22 umfassen, mit K>1, insbesondere mit K>100 oder K>1000.
Das Messmodul 225 kann ausgebildet sein, Leitfähigkeitsdaten in Bezug auf die Leitfähigkeit und/oder den elektrischen Widerstand 220 jeder einzelnen der Vielzahl von Spalten 31, 32 zu erfassen. Zu diesem Zweck kann die Tastleiste 210 eine Vielzahl von Tastelementen 211 für die entsprechende Vielzahl von Spalten 31, 32 umfassen. Insbesondere kann die Tastleiste 210 K+1 unterschiedliche Tastelemente 211 umfassen, die derart angeordnet sind, dass durch Anlegen von K Potentialdifferenzen zwischen benachbarten Paaren von Tastelementen 211 K Istwerte der Leitfähigkeit und/oder des elektrischen Widerstands 220 der entsprechenden K unterschiedliche Spalten 31, 32 erfassbar sind. Es kann somit ein Abtastkamm 210 mit K + 1 Messelektroden 211 bereitgestellt werden, um jeweils paarweise zwischen benachbarten Messelektroden 211 den Istwert der Leitfähigkeit und/oder des elektrischen Widerstands 220 der jeweiligen Spalte 31, 32 des Aufzeichnungsträgers 120 zu messen.
Das Auswertemodul 226 kann eingerichtet sein, auf Basis der Leitfähigkeitsdaten zumindest eine Düse 21, 22 aus der Vielzahl von Düsen 21, 22 zu identifizieren, die eine Beeinträchtigung aufweist. Insbesondere kann auf Basis der Vielzahl von Istwerten der Leitfähigkeit und/oder des elektrischen Widerstands 220 für die entsprechende Vielzahl von Spalten 31, 32 zumindest eine Düse 21, 22 aus der entsprechenden Vielzahl von Spalten 31, 32 identifiziert werden, die eine Beeinträchtigung aufweist, insbesondere die ausgefallen ist, und somit keine oder nur eine reduzierte Menge an Flüssigkeit auf die entsprechende Spalte 31, 32 des Aufzeichnungsträgers 120 aufbringt. Es kann somit in effizienter und zuverlässiger Weise eine beeinträchtigte Düse 21, 22 detektiert werden.
Die ein oder mehreren Düsen 21, 22 des Druckkopfes 103 können ausgebildet sein, die Flüssigkeit auf die Vorderseite des Aufzeichnungsträgers 120 aufzubringen. Andererseits kann die Tastleiste 210 mit den zumindest zwei Tastelementen 211 ausgebildet sein, die Rückseite des Aufzeichnungsträgers 120 zu berühren. Die Leitfähigkeitsdaten können somit in schonender Weise von der Rückseite her ermittelt werden, ohne dass dabei das von den ein oder mehreren Düsen 21, 22 gedruckte Druckbild beeinträchtigt wird.
Die einzelnen Düsen 21, 22 können jeweils ausgebildet sein, an einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten Flüssigkeit in einer entsprechenden Vielzahl von Zeilen einer Spalte 31, 32 auf den Aufzeichnungsträger 120 aufzubringen. Es kann somit zeilenweise Flüssigkeit auf den Aufzeichnungsträger 120 aufgebracht werden. Eine Zeile verläuft dabei typischerweise quer zu der Transportrichtung 1 des Aufzeichnungsträgers 120. Der Ausstoß von Flüssigkeit kann in Abhängigkeit von einem Zeilentakt erfolgen, gemäß dem der Aufzeichnungsträger 120 an den einzelnen Düsen 21, 22 vorbeigeführt wird.
Das Messmodul 225 kann ausgebildet sein, Leitfähigkeitsdaten in Bezug auf die Leitfähigkeit und/oder den elektrischen Widerstand 220, insbesondere den Istwert der Leitfähigkeit und/oder des elektrischen Widerstands 200, jeder einzelnen der Vielzahl von Zeilen 21, 22 auf dem Aufzeichnungsträger 120 zu erfassen. Des Weiteren kann das Auswertemodul 226 eingerichtet sein, auf Basis der Leitfähigkeitsdaten eine Zeile aus der Vielzahl von Zeilen zu identifizieren, ab der eine bestimmte Düse 21, 22 eine Beeinträchtigung aufweist. Es kann somit in präziser und zeitnaher Weise der Ausfall einer Düse 21, 22 erkannt werden.
Das Auswertemodul 226 kann eingerichtet sein, einen Sollwert der Leitfähigkeit und/oder des elektrischen Widerstands 220 der bestimmten Stelle 202, insbesondere eines bestimmten Bildpunktes in einer bestimmten Spalte 31, 32, des Aufzeichnungsträgers 120 zu ermitteln. Der Sollwert der Leitfähigkeit und/oder des elektrischen Widerstands 220 kann dabei auf Basis der Druckdaten zur Ansteuerung der Düse 21, 22 zum Aufbringen von Flüssigkeit auf die bestimmte Stelle 202, insbesondere auf den bestimmten Bildpunkt, ermittelt werden. Die Druckdaten können die Sollmenge an Flüssigkeit anzeigen, die von der Düse 21, 22 auf die Stelle 202 des Aufzeichnungsträgers 120 aufgebracht werden sollte. Es kann somit auf Basis der Druckdaten ermittelt werden, welcher Sollwert für die Leitfähigkeit und/oder für den elektrischen Widerstand 220 an der bestimmten Stelle 202 des Aufzeichnungsträgers 120 gemessen werden sollte, wenn die bestimmte Düse 21, 22 keine Beeinträchtigung aufweist.
Des Weiteren kann das Auswertemodul 226 eingerichtet sein, den durch die Leitfähigkeitsdaten angezeigten Istwert der Leitfähigkeit und/oder des elektrischen Widerstands 220 der Stelle 202 des Aufzeichnungsträgers 120 mit dem Sollwert zu vergleichen, um zu bestimmen, ob die Düse 21, 22 eine Beeinträchtigung aufweist oder nicht. So kann eine beeinträchtigte Düse 21, 22 in besonders zuverlässiger Weise erkannt werden.
Des Weiteren wird in diesem Dokument eine Druckvorrichtung 100 beschrieben, die die in diesem Dokument beschriebene Abtasteinheit 150 umfasst.
Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen kann in effizienter und zuverlässiger Weise eine Beeinträchtigung einer Düse 21, 22 einer Druckvorrichtung 100 erkannt werden. Dies ist beim Aufbringen einer durchsichtigen und/oder farbneutralen Flüssigkeit, wie z.B. Primer, aber auch bei anderen Flüssigkeiten, wie z.B. farbiger Tinte, möglich. Die Erkennung einer beeinträchtigten Düse 21, 22 ist dabei in Kosten- und Bauraum-effizienter Weise auch ohne Verwendung eines Kamerasystems möglich, so dass die in diesem Dokument beschriebene Abtasteinheit 150 in effizienter Weise in eine Druckvorrichtung 100 integriert werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Transportrichtung
21, 22: Düse (Druckbild)
31, 32: Spalte (des Druckbildes)
100: Druckvorrichtung
101: Steuereinheit
102: Druckriegel
103: Druckkopf
120: Aufzeichnungsträger
140: Druckwerk
150: Abtasteinheit
201: Walze
202: bedruckte Stelle oder Spalte
210: Tastleiste / Abtastkamm
211: Tastelement / Tastspitze
220: elektrischer Widerstand
221: Spannung / Potentialdifferenz
222: Strom
225: Messmodul
226: Auswertemodul
300: Verfahren zur Erkennung einer beeinträchtigten Düse
301, 302: Verfahrensschritte

Claims

Abtasteinheit (150) für eine Druckvorrichtung (100), wobei die Druckvorrichtung (100) einen Druckkopf (103) mit zumindest einer Düse (21, 22) aufweist; wobei die Düse (21, 22) dafür vorgesehen ist, Flüssigkeit an einer Stelle (202) auf einen Aufzeichnungsträger (120) aufzubringen; wobei die Abtasteinheit (150) umfasst, - ein Messmodul (225), das eingerichtet ist, Leitfähigkeitsdaten in Bezug auf eine Leitfähigkeit und/oder einen elektrischen Widerstand (220) der Stelle (202) des Aufzeichnungsträgers (120) zu erfassen, auf die von der Düse (21, 22) Flüssigkeit aufgebracht worden sein sollte; und ein Auswertemodul (226), das eingerichtet ist, auf Basis der Leitfähigkeitsdaten zu bestimmen, ob die Düse (21, 22) eine Beeinträchtigung aufweist oder nicht, wobei - die Abtasteinheit (150) eine Tastleiste (210) mit zumindest zwei Tastelementen (211) umfasst, die eingerichtet sind, jeweils einen unterschiedlichen Punkt an der Stelle (202) des Aufzeichnungsträgers (120) zu berühren; und - das Messmodul (225) eingerichtet ist, eine Potentialdifferenz (221) zwischen den zwei Tastelementen (211) zu bewirken, um die Leitfähigkeitsdaten in Bezug auf die Leitfähigkeit und/oder den elektrischen Widerstand (220) der Stelle (202) des Aufzeichnungsträgers (120) zu erfassen.
Abtasteinheit (150) gemäß Anspruch 1, wobei - die Düse (21, 22) ausgebildet ist, die Flüssigkeit auf eine Vorderseite des Aufzeichnungsträgers (120) aufzubringen; und - die Tastleiste (210) mit den zumindest zwei Tastelementen (211) ausgebildet ist, eine Rückseite des Aufzeichnungsträgers (120) zu berühren.
Abtasteinheit (150) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Auswertemodul (226) eingerichtet ist, - einen Sollwert der Leitfähigkeit und/oder des elektrischen Widerstands (220) der Stelle (202) des Aufzeichnungsträgers (120) zu ermitteln; und - einen durch die Leitfähigkeitsdaten angezeigten Istwert der Leitfähigkeit und/oder des elektrischen Widerstands (220) der Stelle (202) des Aufzeichnungsträgers (120) mit dem Sollwert zu vergleichen, um zu bestimmen, ob die Düse (21, 22) eine Beeinträchtigung aufweist oder nicht.
Abtasteinheit (150) gemäß Anspruch 3, wobei - das Auswertemodul (226) eingerichtet ist, den Sollwert der Leitfähigkeit und/oder des elektrischen Widerstands (220) auf Basis von Druckdaten zur Ansteuerung der Düse (21, 22) zu ermitteln; und - die Druckdaten eine Sollmenge an Flüssigkeit anzeigen, die von der Düse (21, 22) auf die Stelle (202) des Aufzeichnungsträgers (120) aufgebracht werden sollte.
Abtasteinheit (150) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - der Druckkopf (103) eine Vielzahl von Düsen (21, 22) umfasst, die jeweils eingerichtet sind, Flüssigkeit in einer entsprechenden Vielzahl von Spalten (31, 32) auf den Aufzeichnungsträger (120) aufzubringen; - das Messmodul (225) ausgebildet ist, Leitfähigkeitsdaten in Bezug auf die Leitfähigkeit und/oder den elektrischen Widerstand (220) jeder einzelnen der Vielzahl von Spalten (31, 32) zu erfassen; und - das Auswertemodul (226) eingerichtet ist, auf Basis der Leitfähigkeitsdaten eine Düse (21, 22) aus der Vielzahl von Düsen (21, 22) zu identifizieren, die eine Beeinträchtigung aufweist.
Abtasteinheit (150) gemäß Anspruch 5, wobei - die Tastleiste (210) eine Vielzahl von Tastelementen (211) für die entsprechende Vielzahl von Spalten (31, 32) umfasst; und/oder - die Vielzahl von Spalten (31, 32) K unterschiedliche Spalten (31, 32) umfasst, mit K>1; und - die Tastleiste (210) K + 1 unterschiedliche Tastelemente (211) umfasst, die derart angeordnet sind, dass durch Anlegen von K Potentialdifferenzen zwischen benachbarten Paaren von Tastelementen (211) K Istwerte der Leitfähigkeit und/oder des elektrischen Widerstands (220) der entsprechenden K unterschiedliche Spalten (31, 32) erfassbar sind.
Abtasteinheit (150) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - die Düse (21, 22) ausgebildet ist, an einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Zeitpunkten Flüssigkeit in einer entsprechenden Vielzahl von Zeilen einer Spalte (31, 32) auf den Aufzeichnungsträger (120) aufzubringen; - das Messmodul (225) ausgebildet ist, Leitfähigkeitsdaten in Bezug auf die Leitfähigkeit und/oder den elektrischen Widerstand (220) jeder einzelnen der Vielzahl von Zeilen auf dem Aufzeichnungsträger (120) zu erfassen; und - das Auswertemodul (226) eingerichtet ist, auf Basis der Leitfähigkeitsdaten eine Zeile aus der Vielzahl von Zeilen zu identifizieren, ab der die Düse (21, 22) eine Beeinträchtigung aufweist.
Abtasteinheit (150) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - die von der Düse (21, 22) aufgebrachte Flüssigkeit durchsichtig und/oder farbneutral ist; und/oder - die von der Düse (21, 22) aufgebrachte Flüssigkeit einen Primer umfasst.
Verfahren (300) zur Erkennung einer Beeinträchtigung einer Düse (21, 22) einer Druckvorrichtung (100) mittels einer Abtasteinheit nach einem der vorstehenden Ansprüche; wobei die Düse (21, 22) dafür vorgesehen ist, Flüssigkeit an einer Stelle (202) auf einen Aufzeichnungsträger (120) aufzubringen; wobei das Verfahren (300) umfasst, - Erfassen (301) von Leitfähigkeitsdaten in Bezug auf eine Leitfähigkeit und/oder einen elektrischen Widerstand (220) der Stelle (202) des Aufzeichnungsträgers (120), auf die von der Düse (21, 22) Flüssigkeit aufgebracht worden sein sollte; und - Bestimmen (302), auf Basis der Leitfähigkeitsdaten, ob die Düse (21, 22) eine Beeinträchtigung aufweist oder nicht.