DE19947419A1

DE19947419A1 - Verfahren zur Steuerung von Druckdüsen eines full-time Druckkopfes in einem Tintenstrahldrucker zum Drucken digitaler fotografischer Bilder

Info

Publication number: DE19947419A1
Application number: DE19947419A
Authority: DE
Inventors: Kurt Stehle
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1999-10-01
Filing date: 1999-10-01
Publication date: 2001-04-05
Also published as: US6866357B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung von Druckdüsen (37) eines full-line Druckkopfes (36) in einem Tintenstrahldrucker (10) zum Drucken digitaler fotografischer Bilder, bei dem zur Vermeidung eines über den Rand eines Aufzeichnungsträgers (25) hinausreichenden Druckes die Kantenlänge des relativ zum Druckkopf (36) bewegten Aufzeichnungsträgers (25) durch einen CCD-Zeilen-Sensor (46) erfasst und mittels der Druckdüsen (37) Tintentröpfchen in Richtung auf einen Aufzeichnungsträger (25) zur Erzeugung von Bildpixeln ausgestoßen werden. DOLLAR A Das Verfahren ist durch die Schritte gekennzeichnet: DOLLAR A - Speichern der CCD-zeilenweise abgetasteten Kantenlage des Aufzeichnungsträgers (25) als digitale Daten in einem Speicher einer Steuerelektronik (54); DOLLAR A - Erzeugen einer Druckmaske (11') durch CCD-zeilenweise Bestimmung der Bildpixeldifferenz zwischen den die Kantenlage repräsentierenden digitalen Daten des Aufzeichnungsträgers (25) und CCD-zeilenweise gespeicherter digitaler Bilddaten, die für einen Ausdruck auf dem Aufzeichnungsträger (25) vorgesehen sind; und DOLLAR A - Bildung eines CCD-zeilenweisen Steuersignals entsprechend der Druckmaske zum Ausschalten der über die Kanten des Aufzeichnungsträgers (25) Tintentröpfchen ausstoßenden Druckdüsen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung von Druckdüsen eines full-line Druckkopfes in einem Tintenstrahldrucker zum Drucken digitaler fotografischer Bilder, bei dem zur Vermeidung eines über den Rand eines Aufzeichnungsträgers hinausreichenden Bildrucks die Kantenlage des relativ zum Druckkopf bewegten Aufzeichnungsträgers durch einen CCD-Zeilen-Sensor erfasst und mittels der Druckdüsen Tintentröpfchen in Richtung auf einen Aufzeichnungsträger zur Erzeugung von Bildpixeln ausgestoßen werden.

Der Einsatz von Tintenstrahldruckern für die Herstellung von Papierabzügen von digitalen fotografischen Bildern ist beispielsweise aus der PCT-Anmeldung WO 97/28003 bekannt. Ein besonderes Problem stellt dabei dar, dass bei der Herstel lung eines randlosen Papierabzuges durch Überdrucken der Seiten des Aufzeich nungsträgers Tinte auf die Transportauflage, wie zum Beispiel einem Transport band oder Transportrollen, gelangt. In der Folge wird die Tinte auf der Rückseite des nachfolgenden zu druckenden Papierabzuges verschmiert, so dass der Druck unbrauchbar wird. Außerdem können mit der Zeit die Ablagerungen von Tinten resten zu Papiertransportstörungen im Drucker führen.

Zur Regelung der seitlichen Lage einer Materialbahn ist aus der PCT-Anmeldung WO 96/38370 bekannt, dass die seitlichen Lage von Bahnkanten bei der Verar beitung von laufenden Papierbahnen mittels eines CCD-Sensor erfasst wird, bei dem von einem Bereich beiderseits der Bahnkante reflektierte Lichtstrahlen auf eine senkrecht zur Laufrichtung der Materialbahn erstreckende CCD-Zeile treffen. Die dabei erzeugten, der Beleuchtungsstärke analogen Spannungssignale wer den mittels eines Schiebetaktes entlang der CCD-Zeile verschoben und am Aus gang einzeln abgegriffen und wenigstens einem Komparator mit einem einstell baren Schwellwert verglichen. Bei Abweichungen von einem Soll-Wert wird ein Korrektursignal erzeugt, welches über eine Regelelektronik ein Stellsignal zur Regelung der seitlichen Lage der Materialbahn auslöst.

Aus der Europäischen Patentschrift 0 570 167 ist weiterhin ein Verfahren zur Steuerung der Druckdichte eines Inkjet-Druckers bekannt, bei dem zuerst eine vorgegebene Druckzeilenbreite ausgewählt, der Druckträger unter den Druckkopf positioniert und anschließend eine Druckzeile gedruckt wird. Die Breite der Druckzeile wird mittels eines optischen Sensors erfasst und die Differenz zwi schen der vorgegebenen und der gedruckten ermittelt.

Der vorgenannte bekannte Stand der Technik offenbart somit nur Lösungen zur Steuerung bzw. Positionierung von Druck- bzw. Aufzeichnungsträgern relativ zu einem Druckkopf. Ein digitales Druckverfahren zum Herstellen von Fotoabzügen, welches die mit der Druckherstellung vorgenannten verbundenen Probleme und Kosten vermeidet, ist nicht bekannt.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung von Druckdüsen eines full-line Druckkopf in einen Tintenstrahldruckers anzugeben, mit dem ein über den Rand eines Druckträgers erfolgender Druck vermeidbar ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Insbesondere dadurch, dass eine dem Aufzeichnungsträger repräsentierende digitale Druckmaske erzeugt und diese an das gerade zu druckende digitale Bild angelegt ist, können einwandfreie randlose Abzüge ohne Reduzierung der Druck geschwindigkeit hergestellt werden, so dass das erfindungsgemäße Verfahren den Bedürfnissen kommerzieller Laborbetriebe entspricht. Das Verschleppen von Tintenresten ist damit ebenso vermeidbar, wie Tintenablagerungen auf Trans portvorrichtungen in einem Drucker, in welchem das erfindungsgemäßen Verfah ren angewandt wird. Im Ergebnis wird ebenfalls die Wartung des Druckers wesentlich vereinfacht.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der verwendeten Mittel zur Durchfüh rung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Bildsensors zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und

Fig. 4 eine schematische Teilansicht eines Tintenstrahldruckers mit Ver wendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Gemäß der schematischen Darstellung in Fig. 1 ist ein zu druckendes Bild mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnet. Zum Drucken dient, wie in der Deutschen Patentanmeldung 199 29 323.6 ausführlich beschrieben und in Fig. 4 in Teilan sicht dargestellt, ein Tintenstrahldrucker 10, der einen sogenannten full-line Farb- Druckkopf 36 mit einer Vielzahl von mit Druckdüsen 37 versehenen Druckkopf elementen 38, 40, 42, 44 aufweist, die jeweils mit Tinte einer anderen Farbe, z. B. Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz, versorgt sind. Der Farb-Duckkopf 36 ist über einem Transportband 30 des Druckers 10 angeordnet und erstreckt sich über die gesamte Breite des Transportbandes. Bei dem Druckkopf 36 handelt es sich zum Beispiel um einen Tintenstrahldruckkopf der in US-A-5,812,162 beschriebenen Art. Zur Steuerung des Betriebes des Druckers 10 sind die verschiedenen Komponenten des Druckers (nicht dargestellt) mit einer Steuerelektronik 54 mit einem digitalen Pro zessor, zum Beispiel einem Mikrocomputer, verbunden. Die Steuerelektronik 54 empfängt von einer Eingabeeinheit, zum Beispiel einer Filmscanstation oder einer (nicht dargestellten) digitalen Bildverarbeitungsstation oder über einen Host-Com puter die digitale Bilddaten zum Drucken des Bildes 11 und/oder anderweitige Instruktionen zum Druckauftrag.

Ein blattförmiger Aufzeichnungsträger 25, bestehend aus einem fotografischen speziell oberflächenbehandelten Tintenstrahldruckpapier mit einem Gewicht von vorzugsweise 200 bis 300 g/m², wobei auch andere Gewichte verwendbar sind, wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mittels eines CCD-Zeilensensors 46 abgetastet, der unmittelbar vor dem Druckkopf 36 angeordnet ist. Dieser erfasst alle vier Ränder des zugeschnittenen Aufzeichnungsträgers 25, wenn dieses von dem Transportband 30 des Tintenstrahldruckers 10 unter dem Druckkopf 36 hin durchtransportiert wird, wobei vorzugsweise der Druckkopf 36, als auch das gespeicherten und zu druckenden Bildes 11, ein wenig breiter als die zuge schnittenen Aufzeichnungsträger 25 ist.

Der CCD-Zeilen-Sensor 46 erfasst eine Linie, die geringfügig breiter als der Auf zeichnungsträger 25 ist. In Fig. 3 ist ein Beispiel einer geeigneten linearen Sen soranordnung dargestellt. Der CCD-Sensor 46 weist ein Gehäuse 300, ein Objek tiv 302 zum Fokussieren eines Bildes des Papiers und des Förderbandes auf ein Bildsensormodul 304 und eine Lichtquelle 306 zum Belichten des Papiers auf dem Transportband auf. Ein geeignetes Bildsensormodul 304 ist zum Beispiel der von der Sony Corporation vertriebene lineare CCD-Farbbildsensor ILX533K. Der verwendete Sensor hat 2700 Pixel. Abgebildet mit der Optik auf ca. DIN A4 Breite entspricht dies einer Auflösung von 300 dpi (dots per inch). Ein Beispiel einer derartigen Anordnung ist in der veröffentlichten PCT-Anmeldung 96/38370 beschrieben. Natürlich sind auch Sensoren mit über 10000 Pixel für höhere Auf lösung oder größere Abtastbreiten einsetzbar.

Das auf den CCD-Zeilen-Sensor 46 auftreffende, von dem Aufzeichnungsträger 25 reflektierte Licht erzeugt in der aus einer Vielzahl von Pixeln bestehenden CCD-Zeile analoge Signale in Form von Ladungspaketen, die beispielsweise mittels eines in der Steuerelektronik 54 geschalteten Taktgenerators mit einer bevorzugten Taktfrequenz von bis zu 4 MHz als analoge Ausgangsspannungs signale zum Ausgang der Zeile verschoben werden, wobei für noch höhere Druckgeschwindigkeiten auch höhere Taktraten erforderlich sein. Die CCD-Zeile tastet so den vorbeigeführten Aufzeichnungsträger 25 in seinem Kantenbereich zeilenweise ab und liefert im Schiebetakt kontinuierlich analoge Spannungs signale. Diese Signale werden anschließend durch einen AID-Wandler digitali siert und in einem Speicher der Steuerelektronik 54 abgelegt. Sinnvollerweise sollte eine Datenkomprimierung der erfassten Signale auf eine Grauwertabstu fung von 8 bit durchgeführt werden. Prinzipiell reicht zwar eine Wandlung mit zwei Stufen - schwarz und weiß - zur exakten Bestimmung der Kanten des Aufzeich nungsträgers aus, jedoch sind bestimmte durch das Transportband hervorgeru fene Artefakte, wie Lichtstreuungen, Reflexionen usw., mittels einer 8 Stufen wandlung besser vom Papier unterscheiden. Die digitalisierten Signale werden mit einem Schwellwert verglichen, so dass beispielsweise die Bildpixel repräsen tierenden Signale, die unterhalb des Schwellwerts liegen, mit 0 gekennzeichnet sind, d. h., kein Aufzeichnungsträger vorhanden ist, und die Signale, die oberhalb des Schwellwertes liegen, mit 1 gekennzeichnet sind. Die Positionsbestimmung der Kante des Aufzeichnungsträgers 25 kann in bekannter Weise durch Bestim mung bzw. Zählung des entsprechenden Taktes mittels eines Taktzählers erfol gen. Anschließend wird die erzeugte digitale "Papiermaske", die der tatsächlichen Fläche des Aufzeichnungsträgers 25 entspricht, mittels eines in der Steuerelek tronik 54 vorhanden Mikrokomputers in die Auflösung des Druckkopfes des Tin tenstrahldruckers umgerechnet und mit dem digitalisierten und gespeicherten Bild 11, welche beide nun die gleiche Auflösung aufweisen, durch eine einfache logi sche AND-Funktion mittels AND-Gatter verglichen. Wie bereits eingangs erwähnt, ist die Fläche des Aufzeichnungsträgers 25 geringfügig kleiner als die Fläche des gespeicherten Bildes 11. Die Erzeugung einer digitalen Druckmaske, als resultie rende Pixel, ist somit wie folgt darstellbar.

Bildpixel:	1100 1111 0101 ....
Maskenpixel:	0000 0011 1111 ....
Resultierende Pixel:	0000 0011 0101 .....

Da die Auflösung des Druckkopfes zur Erzeugung eines Druckbildes und die der vorgenannten digitalen Druckmaske gleich ist, sind diejenigen Druckdüsen 37 des Druckkopfes abschaltbar, welche Bildpixel außerhalb der Fläche des Aufzeich nungsträgers 25 herstellen würden. Dazu erfolgt die Bildung eines Steuersignals durch die Steuerelektronik 54 für jede Druckdüse 37 und Druckzeile, welches z. B. einen Heizimpuls für den Tintenausstoß der Druckdüse unterdrückt.

Teileliste

10

Tintenstrahldrucker

11

gespeichertes und zu druckendes Bild

11

' Druckmaske

25

Aufzeichnungsträger

28

Förderwalzen

30

Transportband

33

Vakuum-Saugplatte

36

full-line Farb-Tintenstrahldruckkopf

37

Drückdüsen

38

Druckkopfelement

40

Druckkopfelement

42

Druckkopfelement

44

Druckkopfelement

46

Bildsensor/CCD-Zeilen-Sensor

54

Steuerelektronik

300

Gehäuse

302

Objektiv

304

Bildsensormodul

306

Lichtquelle

Claims

1. Verfahren zur Steuerung von Druckdüsen (37) eines full-line Druckkopfes (36) in einem Tintenstrahldrucker (10) zum Drucken digitaler fotografischer Bilder, bei dem zur Vermeidung eines über den Rand eines Aufzeichnungsträgers (25) hinausreichenden Bilddrucks die Kantenlage des relativ zum Druckkopf (36) bewegten Aufzeichnungsträgers (25) durch einen CCD-Zeilen-Sensor (46) erfasst und mittels der Druckdüsen (37) Tintentröpfchen in Richtung auf einen Aufzeichnungsträger (25) zur Erzeugung von Bildpixeln ausgestoßen werden, gekennzeichnet durch die Schritte:

- Speichern der CCD-zeilenweise abgetasteten Kantenlage des Aufzeich nungsträgers (25) als digitale Daten in einem Speicher einer Steuerelek tronik (54);
- Erzeugen einer digitalen Druckmaske (11') durch CCD-zeilenweise Bestimmung der Bildpixeldifferenz zwischen den die Kantenlage repräsen tierenden digitalen Daten des Aufzeichnungsträgers (25) und CCD-zeilen weise gespeicherter digitaler Bilddaten, die für einen Ausdruck auf dem Aufzeichnungsträger (25) vorgesehen sind; und
- Bildung eines CCD-zeilenweisen Steuersignals entsprechend der Druck maske zum Ausschalten der über die Kanten des Aufzeichnungsträgers (25) Tintentröpfchen ausstoßenden Druckdüsen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Nichtvorliegen gespeicherter digitaler Bilddaten, die für einen Ausdruck auf dem Aufzeich nungsträger (25) vorgesehen sind; alle Druckdüsen des Druckkopfes abge schaltet sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastung der Kantenlage des Aufzeichnungsträgers mit einer Auflösung von 300 dpi bis 600 dpi (dots per inch) erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zu druckende Bildgröße die des Aufzeichnungsträgers (25) übersteigt.