DE60115171T2

DE60115171T2 - Drucken und Kompensieren des Bildqualitätsverlustes

Info

Publication number: DE60115171T2
Application number: DE2001615171
Authority: DE
Inventors: Miquel Cluet; Marcelo Ymbern; Francesc 08190 Sant Cugat del Vallès Subirada
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2000-08-19
Filing date: 2001-08-08
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2021-08-09
Also published as: EP1188565A3; EP1188565B1; JP2005132103A; JP2002103581A; EP1188565A2; DE60115171D1

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf eine automatische Routinenkalibrierung und -neukalibrierung fertiggestellter Inkrementdruckerprodukte in den Einrichtungen von Endbenutzern. Ein derartiger Betrieb soll von Tests und Messungen unterschieden werden, die in dem Verlauf einer Forschung an oder Entwicklung von derartigen Druckerprodukten vorgenommen werden.
Dies im Gedächtnis behaltend bezieht sich die Erfindung allgemein auf Maschinen und Prozeduren zum inkrementalen Drucken von Text oder Grafiken auf Druckmedien, wie beispielsweise Papier, Transparentfolienstoff oder anderen Hochglanzmedien; und insbesondere auf eine Abtastmaschine und ein Verfahren, die Text oder Bilder aus einzelnen Punkten, die auf einem Druckmedium erzeugt sind, in einem zweidimensionalen Pixelarray aufbauen. Die Erfindung druckt repräsentative Bilder, die eine Bildqualität veranschaulichen, und erfasst dieselben dann optisch.
Aus den Ergebnissen kann die Erfindung in einigen Fällen die Bildqualität direkt optimieren. In anderen Fällen verwendet die Erfindung anstelle dessen die Ergebnisse, um schwache oder fehlgerichtete Druckelemente zu identifizieren und kann Mehrdurchlauf-Druckmodus-Techniken ausnutzen, um einen Betrieb von diesen Elementen auf andere umzuleiten.
Hintergrund der Erfindung
In diesem Abschnitt werden die folgenden Dokumente kurz erörtert und durch den Namen des Haupterfinders identifiziert: EP-Veröff. Nr. 1010531 (Murcia), US-Patent Nr. 5644343 (Allen), US-Patent Nr. 5430306 (Ix), EP-Veröff. Nr. 983863 (Borrell), EP-Veröff. Nr. 863012 (Armijo), US-Patent Nr. 6062137 (Guo), US-Patent Nr. 5796414 (Sievert), US-Patent Nr. 5980016 (Nelson), EP-Veröff. Nr. 1130539 (Garcia-Reyero).
Inkrementdrucker können viele unterschiedliche Arten von unerwünschten Artefakten in den gedruckten Bildern erzeugen. Dies umfassen hauptsächlich:

– Wiederholen zweidimensionaler Muster aufgrund einer Zittermaskenperiodizität (Dither-Maskenperiodität) oder periodischer Beziehungen zwischen Dither- und Druckmasken;
– progressives Erweitern oder Auffalten von Formen, wobei es zu einer Fehlerdiffusion kommt; und
– einfache Bandbildung aufgrund von unvollkommen anstoßenden Bändern oder von Druckelementen (Düsen bei einem Tintenstrahldrucken), die fehlerhaft, fortlaufend funktionsunfähig (z. B. verstopft bei einem Tintenstrahldrucken) oder inkorrekt gezielt sind.

Die vorliegende Erfindung spricht die dritte Kategorie an, aber ist nicht primär auf einen Bandanstoß gerichtet. Somit ist das hauptsächliche Zielobjekt der Erfindung ein Ausfall von Druckelementen, obwohl dies in einigen Fällen wiederum eine spezielle Form eines Bandanstoßausfalls erzeugen kann – und wenn dem so ist, kann die vorliegende Erfindung wirksam sein.

(a) Quellen einer Bandbildung – bei Abtastinkrementdruckern ist es gut bekannt, dass Streifenbildungen entlang der Abtastachse ein beherrschendes Problem sind. Frühe Innovationen griffen die Erzeugung von weißen oder hellen Linien aufgrund ungenügend präziser Druckmedienvorschubmechanismen und anomal gefärbter Linien an, wenn subtraktive Primärfarbmittel in einer inkonsistenten Sequenz überlagert waren.

In jüngerer Zeit hat die Entwicklung der kostengünstigeren Techniken für eine Fertigung von Tintenstrahldüsenarrays, die zwei und drei Zentimeter Länge überschreiten, ferner Schwierigkeiten bei einer Steuerung eines Zielens an den Enden der Arrays eingebracht. Während dieses Problem nun beträchtlich gemäßigt wurde, bewirkt dasselbe immer noch kleine aber hartnäckige Abweichungen einer Druckbandhöhe von einer Druckelementarrayhöhe – und eine folgliche Bandbildung.
Mit der verbesserten Steuerung eines Endelementzielens verschiebt sich der Brennpunkt nun auf Elemente entlang der gesamten Länge des Arrays (obwohl dies die Endelemente umfassen kann). Artefakte aufgrund dieser Elemente sind verglichen mit diesen, die früher an den Arrayenden angesprochen wurden, quantitativ viel feiner – doch ebenso sind die Forderungen des Marktes.
Der Verbraucher fordert eine immer feinere Bildqualität, gekoppelt mit einer Wirtschaftlichkeit. Folglich bleibt ein sehr erhebliches Problem bei einer relativ subtilen Bandbildung aufgrund von Zwischendruckelementen, die verstopft, schwach (z. B. aufgrund von Abfeuerungskomponententoleranzen oder einer Ermüdung) oder wiederum fehlgezeigt sind.

(b) Identifizierung schwacher Druckelemente – einige Arbeiter auf diesem Gebiet (siehe z. B. das Murcia-Dokument und auch die US 6,010,205 , die oben erwähnt sind) haben sich auf Taktiken zum Korrigieren von bekanntlich schlechten Düsen konzentriert, wobei eine Identifizierung dieser Elemente einfach anderen Fachleuten überlassen wird. Einige Arbeiter haben vorgeschlagen, den Punkterzeugungsmechanismus zu überwachen, um einen Ausfall vorherzusagen – wie beispielsweise bei einer Messung einer Tintenstrahldüsentemperatur (wie bei dem Allen-Dokument), um eine Fehlfunk tion zu antizipieren, oder bei einem Erfassen von Tintentropfen im Flug (wie durch das Patent von Dr. Ix dargestellt).

Zumindest eine frühere Bemühung, die durch das oben erwähnte Borrell-Dokument dargestellt ist, behandelt einen Druckelementausfall als ein systematisches Ergebnis von Umweltfaktoren. Borrell misst Parameter der Druckerumgebung mit einem Auge, um das Auftreten eines Elementausfalls gänzlich zu minimieren.
Der direkteste Ansatz versucht jedoch den Ausfall selbst zu isolieren und quantitativ zu messen – und dies für jedes Druckelement einzeln vorzunehmen. Ein ideales Beispiel dieses Ansatzes für die Tintenstrahlumgebung erscheint in dem vorhergehend erwähnten Armijo-Dokument.
Armijo bildet ein Testmuster mit Tintentropfen aus jeder Düse (falls funktionstüchtig), die in einer jeweiligen Testgruppe aufgereiht ist. Er kann dann einen Sensor über jede Testgruppe abtasten (bewegen), um eine Funktionalität (Funktionsfähigkeit) jeder Düse allein zu erfassen.
In seinem Testmuster erscheint eine ausgefallene Düse auffallend als ein fehlender Punkt in dem Gesamttestmuster. Eine schwache Düse erscheint als ein Punkt mit weniger als einer vollen, nominellen Sättigung. Eine etwas fehlgerichtete Düse jedoch ist aus diesem Testmuster eventuell schwierig zu erfassen.
Armijos Technik kann mit dem bloßen Auge implementiert sein, aber ist viel leistungsfähiger, wenn dieselbe automatisch durchgeführt wird und die Ergebnisse angewendet werden, um eine Korrekturhandlung zu leiten. Seine Strategie liefert hervorragende, detaillierte Informationen über jede Düse – außer eines inkorrekten Zielens, wie gerade oben angemerkt -, aber ist zeitraubend.

(c) Verwandte Verwendungen von Sensoren – viele unterschiedliche Arten von Sensormessungen werden bei Labor- und Prüfstandstests oder in Vorbereitung auf Farbaufbereitungssysteme wie bei dem Guo-Dokument vorgenommen – im Unterschied zu automatischen Messungen, die durch funktionsfähige Drucker vor Ort vorgenommen werden. Einige derartige Labormessungen können eine Bildqualität quantifizieren.

Das Guo-Dokument verwendet einen an einem Wagen befestigten Sensor, um eine Farbe über eine Fläche gemittelt in Farbfeldern (Farbkacheln) zu messen, und wendet eine Spektralmodellierung an, um zu bestimmen, wie eine Halbtongebung zu verfeinern ist. Ein unterschiedliches Dokument ist gleichermaßen einem Vorbereiten einer Produktserie als solches gewidmet, und nicht einer automatischen Betriebsbereichskalibrierung von fertiggestellten, einzelnen Druckern.
Alle derartigen Prüfstands- und Laborverwendungen von Sensoren werden als intrinsisch unterschiedlich von einer Routinenbetriebskalibrierungsverwendung von Sensoren in Endbenutzereinrichtungen durch ein fertiggestelltes Druckerprodukt betrachtet. Das Gebiet der vorliegenden Erfindung ist auf derartige letztere Betriebsverwendungen begrenzt.
Wie es oben erwähnt ist, haben allgemein frühere Ansätze für eine Betriebsbestimmung eines Druckelementausfalls sich vorgenommen, Gründe als solche zu isolieren und zu messen. Somit betreiben beispielsweise auf dem Gebiet bekannte Techniken Sensoren über gedruckten Mustern, um eine Bandhöhe und -beabstandung zu messen und dann zu bestimmen, wie irgendein gefundener Fehler aufzunehmen ist.
Insbesondere verwendet eine Technik ein Stabtypmuster und derartige Muster sind (wie in dem Sievert- und dem Nelson-Dokument) für ein Bestimmen von Zwischenstiftausrichtungen sowie Unvollkommenheiten – oder einigen nachteiligen Ergebnissen breiter Toleranzen – innerhalb einzelner Druckköpfe bekannt. Ein anderer Stand der Technik lehrt eine Messung einer Farbausgeglichenheit mit einem Sensor, der an einem Hilfssensorwagen befestigt ist.
Diese früheren Sensoren laufen an Wägen, die in die Abtastrichtung wirksam sind. Einige derselben sind jedoch eventuell für Messungen aktiviert, während der Druckmedienvorschubmechanismus wirksam ist.

(d) Druckmodustechniken – Es ist nun sehr gut bekannt, dass eine Bildqualität auf viele Weisen durch ein Bewegen von Mehrelementdruckarrays mehrere Male (anstelle lediglich einmal) über jedem Abschnitt eines Druckmediums verbessert werden kann. Obwohl ein derartiger Betrieb einen Durchsatz opfert, bleibt derselbe ansprechend, wo eine höchste Qualität ein Ziel ist.

Derartige Mehrfach- oder Mehrdurchlaufdruckmodi erfordern ein Ablegen lediglich eines Bruchteils der gesamten Tinte, die in jedem Abschnitt des Bilds erforderlich ist, bei jedem Durchlauf des Druckarrays (z. B. des Tintenstrahlstifts). Irgendwelche Bereiche, die nach jedem Durchlauf unangesprochen gelassen werden, werden durch einen oder mehrere spätere Durchläufe abgeschlossen.
Ein intrinsischer Vorteil dieses Typs eines Druckens ist eine Tendenz, die Kanten jedes gedruckten Bands zu verdecken und ferner helle Linien zu verbergen, die gebildet sind, wo einzelne Druckelemente oder Gruppen von Druckelemente nicht vollständig markieren. Eine derartige Tendenz ist inhärent, einfach weil eine fehlende Pixelzeile etwas weniger auffallend ist, wenn dieselbe an einer gedruckten (oder teilweise gedruckten) Zeile eines anderen Durchlaufs überlagert ist, als wenn gegen einen unbedruckten (für gewöhnlich weißen) Hintergrund eines Druckmediums betrachtet.
Bei Flüssigfarbmitteldrucksystemen weist ein Mehrfachdurchlaufbetrieb zusätzliche Vorteile auf. Derselbe neigt dazu, ein Verlaufen, Blockieren und Runzeln durch ein Reduzieren der Menge von Flüssigkeit zu steuern, die sich zu irgendeiner gegebenen Zeit insgesamt auf der Seite befindet, und kann zusätzlich ein Verkürzen einer Trocknungszeit ermöglichen.
Das spezifische Teiltintenausfüllmuster, das bei jedem Durchlauf eingesetzt wird, wird eine „Druckmaske" genannt, und die Weise, in der sich diese unterschiedlichen Muster zu einem einzigen vollständig mit Tinte ausgefüllten Bild summieren, ist als ein „Druckmodus" bekannt. Vor dem wurde jedoch erkannt, dass Druckmodi und Druckmasken selbst unerwünschte, auffallende Artefakte einbringen können.
Beispielsweise verwenden einige Druckmodi quadratische oder rechteckige schachbrettähnliche Muster, die dazu neigen, zu beanstandende Moire-Wirkungen zu erzeugen, wenn die Muster – oder Frequenzen oder Oberschwingungen, die innerhalb dieser Muster erzeugt werden – nahe an den Mustern, Frequenzen oder Oberschwingungen von zusammenwirkenden Systemen liegen. Derartige Störungen (Interferenzen) können beispielsweise aus Dither-Systemen entstehen, die manchmal verwendet werden, um ein Bild aufzubereiten.
In den letzten Jahren wurden größere Anstrengungen unternommen, um Probleme eines Strukturierens einer Einbringung einer Randomisierung bei der Bildung oder Auswahl von Druckmasken und Dither-Masken zu mäßigen. Diese Anstrengungen haben wiederum zu einer Erkenntnis geführt, dass einerseits randomisierte Masken, falls dieselben schrittweise oder „feldweise" durch ein Bild bewegt werden, selbst merkwürdige und sogar bizarre unerwünschte Muster erzeugen können; und andererseits dass eine Zufälligkeit selbst übermäßig sein kann, was zu einer auffallenden Granularität bei gedruckten Bildern führt.
Ferner ist es deutlicher geworden, dass es unterschiedliche Arten einer Zufälligkeit gibt – deren unkontrollierte Mischung erkennbare und unerwünschte Unbeständigkeiten bei einem Raumfrequenzinhalt erzeugen kann. Innovationen der jüngsten Zeit (insbesondere die mehreren Patentdokumente von Garcia-Reyero u. a.) verpflichten sich deshalb, den Grad und Charakter einer eingesetzten Randomisierung sowie die Größe von Einheitsmustern zu steuern, die bei einem Bild wiederholt gekachelt werden sollen.
Noch eine andere Schwierigkeit erscheint bei sich erhöhenden Bildqualitätsforderungen: obwohl etwas weniger auffallend bei einem Mehrfachdurchlaufdrucken, kann eine fehlende Zeile oder Gruppe von Zeilen dennoch bemerkbar bleiben. Dies ist nachteilig und wurde durch Garcia-Reyero durch eine automatische Reduzierung einer Verwendung, ein sogenanntes „Heruntergewichten", einiger bekanntlich schwacher oder bekanntlich fehlgezeigter Druckelemente angesprochen.
Bei einem Umgang mit so heruntergewichteten Druckelementen umfasst eine jüngst eingebrachte, bevorzugte Technik eine automatische Substitution anderer Elemente. Es bleibt jedoch abzuwarten, wie Druckelemente am besten zu identifizieren sind, die schwach, verstopft oder inkorrekt gezielt sind.
Falls derartige Elemente lediglich durch Verfahren gefunden werden können, die unerwünscht große Menge an Zeit oder Farbmittel oder Druckmedien verbrauchen, dann kann die gesamte Lösung doch unannehmbar sein. Somit kann – bei unvollkommen funktionierenden Druckelementen allgemeinselbst äußerst hochentwickelte Korrekturtechniken vorausgesetzt, ein begrenzender Faktor dennoch in den Identifizierverfahren liegen.

(e) Folgerung – Wie diese Erörterung zeigt, behindern Begrenzungen bei der Genauigkeit, Geschwindigkeit und Wirtschaftlichkeit von Verfahren zum Identifizieren ausge fallener oder ausfallender Druckelemente weiterhin eine Erzielung eines einheitlich hervorragenden Tintenstrahldruckens. Somit sind wichtige Aspekte der Technologie, die auf dem Gebiet der Erfindung verwendet wird, für eine nützliche Verfeinerung zugänglich.

Zusammenfassung der Offenbarung
Die vorliegende Erfindung bringt eine derartige Verfeinerung ein. In den bevorzugten Ausführungsbeispielen derselben weist die vorliegende Erfindung mehrere Aspekte oder Facetten auf, die unabhängig verwendet werden können, obwohl dieselben vorzugsweise zusammen eingesetzt werden, um die Vorteile derselben zu optimieren.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen einer ersten der Facetten oder Aspekte derselben ist die Erfindung eine Vorrichtung zum Drucken eines erwünschten Bilds auf einem. Druckmedium basierend auf Eingangsbilddaten durch einen Aufbau von einzelnen Markierungen, die in einem Pixelgitter gebildet sind. Die Vorrichtung umfasst zumindest ein Abtast-Mehrelement-Druckarray, das einer Bildqualitätsverschlechterung unterliegt.
Ferner ist eine bestimmte Einrichtung zum Verwenden des Arrays enthalten, um ein repräsentatives Bild zum direkten Anzeigen der Bildqualität zu drucken. Zu Allgemeinheits- und Breitenzwecken bei einem Erörtern der Erfindung wird. diese Einrichtung einfach die „Verwendungseinrichtung" genannt.
Für Zwecke dieses Dokuments soll die Verwendungseinrichtung sehr breit konzipiert sein. Wenn die Vorrichtung der Erfindung z. B. ein Drucker, eine Faxmaschine, ein Kopierer oder eine annähernde ähnliche Vorrichtung sein kann, kann die Verwendungseinrichtung – lediglich beispielsweise – die übliche Druckhardware umschließen (mechanische Komponenten, wie z. B. ein Wagen, ein Druckmedienvorschub, Antriebsmotoren, Elektronik, etc.).
Die Verwendungseinrichtung umschließt ferner irgendeine Software, Firmware oder Hardware (wie beispielsweise eine ASIC), die auf die Bilddaten und auf die anderen hier erörterten Elemente anspricht, um die mechanischen Komponenten bei einem Drucken des repräsentativen Bilds zu steuern. Derartige Steuermerkmale laufen eventuell in der Vorrichtung selbst oder in einem zugeordneten Computer oder RIP (raster image processor = Rasterbildprozessor) oder in einer anderweitig verpackten, in Wechselwirkung stehenden Ausrüstung.
Der Ausdruck „Bildqualität" soll von mechanischen Eigenschaften des Druckarrays unterschieden werden. Wie es oben erwähnt ist, ist es somit bislang unbekannt, ein Bild zu drucken, das technische Konstrukte isoliert und anzeigt.
Derartige Konstrukte umfassen einerseits mechanische Fehlausrichtungen – und andererseits einen colorimetrischen Fehler. Was das repräsentative Bild, das durch die vorliegende Erfindung gedruckt wird, jedoch direkt anzeigt, ist anstelle dessen ein ästhetisches Konstrukt, nämlich eine Bildqualität die durch die Vorrichtung erzeugt wird.
Obwohl das Konzept eines ästhetischen Konstrukts eventuell von Natur aus nicht mechanisch ist, finden es einige Leser eventuell hilfreich, sich ein ästhetisches Konstrukt als einen Komplex von kombinierten Wirkungen vieler mechanischer (oder colorimetrischer) Faktoren vorzustellen. Unterschiedliche, isolierte, mechanische und colorimetrische Fehler können einander kompensieren oder nicht, um ein unterschiedliches Gesamtergebnis zu erzeugen.
Die Vorrichtung umfasst ferner eine gewisse Einrichtung zum automatischen Messen der direkt angezeigten Bildqualität aus dem repräsentativen Bild. Diese Einrichtung wird wieder einer Breite und Allgemeinheit wegen die „Messeinrichtung" genannt.
Ferner ist eine gewisse Einrichtung zum automatischen Modifizieren eines Betriebs der Vorrichtung (wieder aus ähnlichen Gründen die „Modifiziereinrichtung") enthaltenum irgendeine Bildqualitätsverschlechterung zu kompensieren, die aus der gemessenen Bildqualität gefunden wird. Die Vorrichtung umfasst ferner eine gewisse Einrichtung zum Drucken (die „Druckeinrichtung") unter Verwendung des modifizierten Betriebs.
Diese Mess-, Modifizier- und Druckeinrichtungen sollen ebenfalls sehr breit entworfen sein – d. h. von ähnlicher Breite und ähnlichem Charakter wie die oben erörterte Verwendungseinrichtung. Es ist zu beachten, dass bei allen diesen Einrichtungen nicht nur die Programmelemente, sondern auch die mechanischen Komponenten eine große Vielfalt unterschiedlicher Formen annehmen können.
Das Vorhergehende kann eine Beschreibung oder Definition des ersten Aspekts oder der ersten Facette der Erfindung in der breitesten oder allgemeinsten Form derselben darstellen. Selbst wenn in diesen allgemeinen Ausdrücken in Worte gefasst, ist jedoch zu erkennen, dass diese Facette der Erfindung die Technik auf wichtige Weise voranbringt.
Insbesondere liefert die Verwendung eines repräsentativen Bilds, einer realen Darstellung – die vielleicht z. B. „kombinierte Wirkungen" anzeigt, wie es früher erwähnt ist – und nicht eines künstlichen Kalibrierungsmusters, das Fehlfunktionen isolieren soll, eine bessere Rückkopplung der Auswirkung eines Problems auf die Grundursache dieses Problems. Beispielsweise ist ein Anweisen eines Druckers, um eine Flächenausfüllung zu drucken, und ein anschließendes Messen einer Einheitlichkeit in dem resultierenden Bereich eine Weise, um den Grad einer Einheitlichkeit – oder die Antithese desselben, den Grad einer Bandbildung – zu bewerten.
Eine derartige direkte Bewertung ist besser als ein Annehmen, wie bei vorhergehenden Bemühungen, dass eine derartige Bandbildung von fehlgezeigten Enddüsen in einem Tintenstrahlstift herrührt, – und ein Messen des Grads einer Bandhöhenerstreckung aufgrund derartiger angeblich fehlgerichteter Düsen. Zusätzlich vermeidet das oben definierte Verfahren, den menschlichen Benutzer zu bitten, bei dem Bildqualitätsverfeinerungsprozess einzugreifen, und vermeidet ferner einen Bedarf, Fehler zu kompensieren, die eine Bildqualität nicht erheblich reduzieren.
Obwohl der erste Hauptaspekt der Erfindung somit die Technik erheblich voranbringt, wird die Erfindung, um einen Genuss der Vorteile derselben zu optimieren, dennoch vorzugsweise in Verbindung mit bestimmten zusätzlichen Merkmalen oder Charakteristika praktiziert. Bei einer ersten alternativen Präferenz umfasst die Verwendungseinrichtung eine gewisse Einrichtung zum Variieren zumindest eines Parameters, der eine Bildqualität beeinflusst – während die Messeinrichtung eine gewisse Einrichtung zum Korrelieren einer gemessenen Bildqualität mit dem variierenden Parameter umfasst, um die früher erwähnte Modifiziereinrichtung zu führen.
Lediglich beispielsweise sei angenommen, dass man glaubt, dass eine Bandbildung (zumindest teilweise) aus fehlgezeigten Enddüsen entsteht und dass deshalb ein Einstellen eines Medienvorschubabstands, um fehlgezeigte Enddüsen aufzunehmen, hilfreich sein kann. In diesem Fall kann die vorliegende Erfindung automatisch mehrere Male ein repräsentatives Bild drucken, aber unter Verwendung eines Unterschiedlichen von mehreren unterschiedlichen Medienvorschubabständen bei jedem Mal.
Die Erfindung misst dann automatisch die Bildqualität – insbesondere eine gewisse interessierende Bildqualitätscharakteristik, in diesem Fall das Nichtvorhandensein einer Bandbildung – für jeden der Ausdrucke. Für eine spätere Verwendung wählt die Erfindung dann den Vorschubabstand aus, der der besten automatisch gemessenen Bildqualität zugeordnet ist.
Diese Prozedur wählt den besten Vorschubabstand für Zwecke einer Bandbildung aus – ungeachtet dessen, ob die vorgeschlagene Theorie (fehlgezeigte Enddüsen) korrekt ist oder nicht. Diese Prozedur neigt zumindest dazu, die Gefahr eines Korrigierens einer bekannten Grundursache, während eine andere, die unbekannt ist, unbeabsichtigterweise verschlimmert wird, zu vermeiden.
Eine zweite alternative Präferenz besteht darin, dass die Messeinrichtung eine gewisse Einrichtung zum Quantifizieren von Abweichungen von einer Bildregelmäßigkeit entlang des Arrays umfasst. Hier sollte dem Ausdruck „Regelmäßigkeit" eine breite Interpretation gewährt werden, da der wirkliche Test einer Regelmäßigkeit eine Übereinstimmung mit der Weise darstellt, in der das repräsentative Bild erscheinen sollte – unter Berücksichtigung der Daten, die verwendet werden, um dasselbe zu drucken.
Falls somit die Daten beispielsweise im Prinzip eine sehr einheitliche Flächenausfüllung erzeugen sollen (und dies ist in der Tat ein besonders praktisches und nützliches Bild für vorliegende Zwecke), dann ist der Test eine wörtliche Regelmäßigkeit, d. h. eine Einheitlichkeit bei dem repräsentativen Bild. Falls jedoch die Daten beispielsweise eine glatt variierende Rampe oder ein kompliziertes Bild darstellen, dann fordert hier eine „Regelmäßigkeit" anstelle dessen eine gewisse regularisierte Verfolgung dieser glatt oder kompliziert variierenden Eingangsinformationen.
In dem Fall dieser Präferenz zum Quantifizieren von Abweichungen von einer Regelmäßigkeit ist es ebenfalls bevorzugt, dass die Modifiziereinrichtung eine gewisse Einrichtung zum automatischen Ableiten von Reduziert-Elementverwendung-Gewichtungen für eine Verwendung entlang dem Array umfasst, basierend auf den quantifizierten Abweichungen von einer Bildregelmäßigkeit. Wie man sich erinnert, sind die Messungen sowie das Drucken und die Ableitung alle automatisch; d. h. diese Erfindung erfordert keinen Benutzereingriff.
Eine andere allgemeine Präferenz besteht darin, dass die Modifiziereinrichtung eine gewisse Einrichtung zum automatischen Ableiten von Reduziert-Elementverwendung-Gewichtungen für eine Verwendung entlang dem Array basierend auf der gemessenen Bildqualität umfasst. Spätere Teile dieses Dokuments legen Betriebsumgebungen dar, in denen derartige Reduziert-Verwendung-Gewichtungen sehr wirksam dienlich sind.
Diese Präferenz reduzierter Gewichtungen ist besonders bevorzugt, wenn Bildqualitätsverschlechterungen zumindest teilweise aus inkorrekt gezielten Druckelementen in dem Array entstehen. Wenn die Präferenz reduzierter Gewichtungen beobachtet wird, ist es noch bevorzugter, dass die Einrichtung zum automatischen Ableiten eine gewisse Einrichtung zum Folgen einer Formel umfasst, um die Gewichtungen aus den quantifizierten Abweichungen zu erhalten.
In dem Fall, dass der Ansatz reduzierter Gewichtungen verwendet wird, kommt noch eine andere Präferenz ins Spiel, falls das „zumindest eine" Abtastarray eine Mehrzahl von Mehrelement-Druckarrays umfasst, die in einer entsprechenden Mehrzahl von unterschiedlichen Farben oder Farbverdünnungen drucken – wobei jedes Mehrelementarray einer jeweiligen Bildqualitätsverschlechterung unterliegt. In diesem Fall sind die Verwendungs-, die Mess- und die Modifizier einrichtung vorzugsweise jeweils mit Bezug auf jedes der Mehrzahl von jeweiligen Mehrelementdruckarrays wirksam.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der zweiten größeren, unabhängigen Facette oder des Aspekts ist die Erfindung ein Verfahren zum Vorbereiten eines Inkrementdruckers für eine Verwendung. Das Verfahren umfasst mehrere Schritte, die alle automatisch sind.
Einer dieser Schritte ist ein Verwenden eines Mehrelementdruckarrays, um ein Bild zu drucken. Ein anderer Schritt ist ein Abtasten eines Sensors entlang dem gedruckten Bild in eine Medienvorschubrichtung.
Noch ein anderer Schritt ist ein Analysieren von Variationen bei Signalen von dem Sensor, um ein Korrekturmuster abzuleiten. Dieser Aspekt der Erfindung konzentriert sich somit auf ein zeitliches Verhalten von Signalen, anstelle absoluter oder gemittelter Signale, wie z. B. bei den früher erwähnten colorimetrischen Messungen von Baker.
Noch ein anderer Schritt ist ein Anwenden des Korrekturmusters, um eine relative Verwendung von Elementen entlang dem Array bei einem späteren Drucken durch den Drucker zu modifizieren. Hier liegt der Korrekturfokus somit auf einer relativen Verwendung unterschiedlicher Elemente innerhalb eines einzigen Arrays, und nicht z. B. der mechanischen Zwischenarrayausrichtung von Sievert und Nelson.
Das Vorhergehende kann eine Beschreibung oder Definition des zweiten Aspekts oder der zweiten Facette der Erfindung in der breitesten oder allgemeinsten Form derselben darstellen. Selbst wenn in diese breiten Ausdrücke gekleidet, ist jedoch zu erkennen, dass diese Facette der Erfindung die Technik bedeutend voranbringt.
Insbesondere entwickelt dieser Aspekt der Erfindung Einstellungen für Probleme mit einzelnen Druckelementen – oder Gruppen derartiger Elemente – automatisch. Eine Teilnahme durch einen Benutzer wird nicht hervorgerufen oder benötigt.
Obwohl der zweite Hauptaspekt der Erfindung somit die Technik erheblich voranbringt, wird die Erfindung, um einen Genuss der Vorteile derselben zu optimieren, dennoch vorzugsweise in Verbindung mit bestimmten zusätzlichen Merkmalen oder Charakteristika praktiziert. Insbesondere umfasst vorzugsweise der Analysierschritt ein Finden von Uneinheitlichkeiten in dem gedruckten Bild.
Eine andere Präferenz ist ein weiteres Enthalten des Schritts eines Druckens eines derartigen Bilds unter Verwendung der modifizierten relativen Verwendung von Elementen entlang dem Array. In diesem Fall umfasst der Druckschritt vorzugsweise ein Mehrdurchlaufdrucken.
Wenn die Erfindung mit einer Druckmaske bei einem Mehrfachdurchlaufdrucken verwendet wird, ist es besonders vorteilhaft, dass der Anwendungsschritt eine automatische Druckmaskenmodifikation umfasst, um unterschiedliche Druckelemente in Betrieb zu bringen – als Ersatz für Druckelemente mit verringerter Verwendung. Dieser Typ einer Funktionsumgebung, die höchst komplementär zu der vorliegenden Erfindung ist, ist in mehreren oben erwähnten Patentdokumenten von Garcia-Reyero u. a. dokumentiert.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele dieser zweiten Hauptfacette dieser Erfindung sind besonders nützlich, wenn das „zumindest eine" Mehrelementdruckarray eine Mehrzahl von konstituierenden Arrays umfasst, die in einer entsprechenden Mehrzahl von unterschiedlichen Farben oder Farbverdünnungen drucken. In diesem Fall werden vorzugsweise die Schritte des Verwendens, Abtastens, Analysierens und Anwendens mit Bezug auf jedes der jeweiligen konstituierenden Arrays durchgeführt.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der dritten unabhängigen Hauptfacette oder des Aspekts ist die Erfindung ein Verfahren zum Erfassen und Kompensieren einer Bandbildung. Dasselbe ist besonders nützlich bei einer Bandbildung aufgrund inkorrekt gezielter Druckelemente unter korrekt gezielten Druckelementen bei einem Inkrementaldrucker.
Das Verfahren umfasst den Schritt eines Verwendens der korrekt und inkorrekt gezielten Druckelemente, um automatisch ein Bild zu drucken, das an sich ein Zielen einzelner Druckelemente nicht darstellt. Ein anderer Schritt ist ein automatisches Erfassen optischer Eigenschaften des gedruckten Bilds.
Ein weiterer Schritt ist ein automatisches vollständiges oder partielles Außerdienststellen bestimmter, einzelner, inkorrekt gezielter Druckelemente. Dieser Schritt basiert auf den automatisch erfassten optischen Eigenschaften des Bilds.
Das Vorhergehende kann eine Beschreibung oder Definition des dritten Aspekts oder der dritten Facette der Erfindung in der breitesten oder allgemeinsten Form derselben darstellen. Selbst in diese breiten Ausdrücke gekleidet, ist jedoch zu erkennen, dass diese Facette der Erfindung die Technik bedeutend voranbringt.
Insbesondere wendet sich die Erfindung somit von dem Paradigma des Stands der Technik eines Isolierens und Vergrößerns von Fehlern, wie beispielsweise eines Zielens einzelner Elemente, ab und konzentriert sich anstelle dessen auf eine endgültige Leistungsfähigkeit im Unterschied zu Betriebsdetails. Dadurch bringt die Erfindung – zwar mit einer extrem mäßigen Investition in eine Hardware, Programmierung und auch Betriebszeit – einige der modernsten Prinzipien heuristischer Systeme, neuronaler Netzwerke und dergleichen ins Spiel.
Obwohl der dritte Hauptaspekt der Erfindung somit die Technik erheblich voranbringt, wird die Erfindung, um einen Genuss der Vorteile derselben zu optimieren, dennoch vorzugsweise in Verbindung mit bestimmten zusätzlichen Merkmalen und Charakteristika praktiziert. Insbesondere umfasst vorzugsweise der Verwendungsschritt ein Drucken einer jeweiligen Flächenausfüllung mit zumindest jeder Gruppe von Druckelementarrays, die ein unterschiedliches Farbmittel druckt, in dem Drucker.
In diesem speziellen Fall ist es ferner bevorzugt, dass der Verwendungsschritt ein Unterteilen jeder Gruppe von Druckelementarrays, die ein unterschiedliches Farbmittel druckt, in ungerade und gerade Elemente; und ein Drucken einer jeweiligen Flächenausfüllung mit jeder ungeraden und geraden Unterteilung von jeweiligen Elementen umfasst. Diese Präferenz leitet sich von der besonders erfolgreichen, aktuellen Herstellungstechnologie für Tintenstrahl- und ähnliche Druckköpfe ab, bei der Elemente (Düsen) in zwei benachbarten, gestaffelten Säulen bzw. Spalten gebildet sind.
Fachleuten auf den Gebieten einer Herstellung ist ersichtlich, dass trotz eines Nichtvorhandenseins einer Absicht, Charakteristika zwischen den zwei Spalten zu variieren, es eine zu erwartende Folge dieser Fertigungsform ist, das eine derartige Variation tatsächlich erscheinen kann und manchmal erscheint. In dem Ausmaß derartiger Erscheinungen kann ein getrenntes Testen von Elementen in den jeweiligen Spalten manchmal eine Leistungsfähigkeit in Weisen verfeinern, die anderweitig nicht zugreifbar wären.
Eine andere grundlegende Präferenz besteht darin, dass der Erfassungsschritt ein Abtasten eines optischen Sensors entlang des gedruckten Bilds und ein Erfassen einer Variation bei einer Antwortfrequenz umfasst. Eine folgende Analyse, die auf einer Frequenz anstelle einer Amplitude basiert, ist häufig besonders prägnant bei einem Führen der Außerdienststellung einiger Elemente.
Noch eine andere Präferenz besteht darin, dass der Schritt des Nehmens ein Einstellen einer Verbindungsgewichtung für im Wesentlichen jedes der einzelnen Druckelemente umfasst. In diesem Fall ist es noch bevorzugter, dass die Verwendungsgewichtung für jede Düsennummer i wie folgt berechnet wird.
In diesem Ausdruck ist prof[i] eine gemessene Helligkeit des gedruckten Bilds bei einer Position, die einer Düsennummer i entspricht, ist avg eine durchschnittlich gemessene Helligkeit für alle Druckelemente – oder mit anderen Worten der Durchschnitt von allen prof[i] – und max prof[i_m] – avg ist eine gemessene Helligkeit des gedruckten Bilds für eine Düsennummer i_m, die einen maximalen absoluten Wert für die Differenz zwischen prof[i] und avg gibt. Die variable α liegt in einem Bereich von 0,8 – 1,0 und β ist typischerweise eine kleine Ganzzahl – z. B. 1, 2 oder 3.
Falls diese Präferenz beobachtet wird, dann ist es sogar noch bevorzugter, dass die Verwendungsgewichtung für jede Düsennummer i lautet:
W, wobei 0 ≤ W ≤ 500, falls |prof[i]| ≤ avg + Schwelle; und
1000, falls |prof[i]| < avg + Schwelle;
Innerhalb dieser angegebenen Bereiche lauten die Werte, die als ideal herausgefunden wurden, W = 0 (Null); und Schwelle = 20.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen der vierten unabhängigen Hauptfacette oder des Aspekts derselben ist die Erfindung ein Druckverfahren für eine Verwendung bei zumindest einem Abtast-Mehrelement-Druckarray, das Wechselwirkungen unter Elementen unterliegt, was zu einer Bildqualitätsverschlechterung führt. Das Verfahren umfasst den Schritt eines Definierens eines Kalibrierungsbilds, dessen Drucken die Wechselwirkungen unter Elementen hervorruft.
Dasselbe umfasst ferner den Schritt eines Verwendens des Arrays, um das Kalibrierungsbild zu drucken. Ein anderer Schritt ist ein automatisches Messen des gedruckten Kalibrierungsbilds.
Das Verfahren umfasst ferner den Schritt eines automatischen Modifizierens eines Betriebs der Vorrichtung, um irgendeine Bildqualitätsverschlechterung zu kompensieren, die aus dem gedruckten Kalibrierungsbild herausgefunden wird. Ein anderer Schritt ist ein nachfolgendes Drucken unter Verwendung des modifizierten Betriebs.
Das Vorhergehende kann eine Beschreibung oder Definition des vierten Aspekts oder der vierten Facette der Erfindung in der breitesten oder allgemeinsten Form derselben darstellen. Selbst in diese breiten Ausdrücke gekleidet, ist es jedoch zu erkennen, dass diese Facette der Erfindung die Technik bedeutend voranbringt.
Insbesondere hält man den Aspekt der Erfindung für die erste Methodologie, die darangeht, Zwischenelementwirkungen auf eine Bildqualität zu sondieren und zu korrigieren. Derartige Wirkungen werden als einige Typen einer Qualitätsverschlechterung dominierend betrachtet.
Obwohl der vierte Hauptaspekt der Erfindung die Technik somit erheblich voranbringt, wird die Erfindung, um einen Genuss der Vorteile derselben zu optimieren, dennoch vorzugsweise in Verbindung mit bestimmten zusätzlichen Merkma len oder Charakteristika praktiziert. Insbesondere weist das Kalibrierungsbild vorzugsweise zumindest ein Flächenfüllmuster auf.
Alle der vorhergehenden Betriebsprinzipien und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden auf eine Betrachtung der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen hin ersichtlicher, von denen:
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ein Diagramm eines Testmusters für eine Verwendung bei bevorzugten Ausführungsbeispielen des ersten Hauptaspekts der Erfindung ist und insbesondere vier Ausdrucke (Ansichten A, B, C bzw. D) zeigt – jeder mit einem Paar aufeinanderfolgender Flächenfüllbänder (durch vier Mehrfachdruckköpfe gedruckt), die durch vier jeweilige Abstände mit unterschiedlichem Vorschub getrennt sind;
2 ein ähnliches Diagramm eines Testmusters für eine Verwendung bei bevorzugten Ausführungsbeispielen des zweiten Hauptaspekts der Erfindung ist und insbesondere zwei aufeinanderfolgende Flächenfüllbänder zeigt, die durch einen Nennvorschubabstand getrennt sind;
3 eine Schwarzweißwiedergabe eines repräsentativen Farbgraphen von repräsentativen Sensordaten ist-Rohdaten, die durch eine kontinuierliche, vertikale Abtastung (d. h, in Vorschubachse) des Musters von 2 nacheinander durch jedes Farbmittelfleckenpaar gewonnen werden, (und stellt ferner repräsentativ Graphen dar, die beispielsweise aus einem Abtasten des Musters von 1 resultieren);
4 eine ähnliche Wiedergabe eines Düsenprofils ist, das von der Hälfte der Daten für lediglich einen (Cyan, ungerade – unterer Flecken) der Farbmittelflecken erhalten wird, gemeinsam mit einem Durchschnittswert für den gleichen Flecken (Patch) gezeigt;
5 eine ähnliche Wiedergabe eines Düsen-Gewichtung-Profils ist, das durch jeden von drei unterschiedlichen Algorithmen zum Berechnen einer Düsengewichtung aus den Daten von 4 erhalten wird;
6 eine perspektivische Ansicht des Äußeren eines Druckers ist, der bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung verkörpert;
7 eine ähnliche Ansicht eines beweglichen Wagens und eines Medienvorschubmechanismus bei dem Drucker von 6 ist;
8 ein sehr schematisches Diagramm des arbeitenden Systems des Druckers von 6 und 7 ist, speziell verwendet, um bevorzugte Ausführungsbeispiele des ersten, oben eingebrachten Aspekts der Erfindung zu praktizieren;
9 ein Flussdiagramm ist, das einen Betrieb des Druckers von 6 und 7 zeigt, insbesondere verwendet, um den zweiten und den dritten Aspekt der Erfindung zu praktizieren.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Eine gemeinsame Charakteristik bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung besteht darin, dass dieselben Muster drucken, die echte Ausgaben des Druckers sind, die eine echte Leistungsfähigkeit, eine echte Bildqualität und echte Probleme zeigen – anstelle von relativ künstlichen Konstrukten, die lediglich theoretisch auf diese realen Phänomene bezogen sind, wie es früher erläutert ist. Diese Charakteristik wird aus den detaillierten Erörterungen, die folgen, noch klarer.
1. BILDQUALITÄTSOPTIMIERUNG
Obwohl dieser erste Aspekt der Erfindung in vielen unterschiedlichen Weisen verwendet werden kann, bezieht sich ein Beispiel, das besonders einfach darzustellen ist, auf eine Wahl eines optimalen Druckmedienvorschubs. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dieser Facette der Erfindung beginnt mit einem Drucken von vier Flächenausfüllungen 11 – 14 (1 Ansicht A) auf einem Druckmedium.
Jede Flächenausfüllung ist ein Bereich, der mit nominell einheitlicher Dichte bedruckt ist. Eine getrennte Flächenausfüllung ist mit jeder Farbe bedruckt, die der Drucker erzeugen kann – bei dem Beispiel vier Farben: Cyan 11, Magenta 12, Gelb 13 und Schwarz 14.
Als Nächstes wird das Druckmedium um einen Abstand a_A vorbewegt und dann druckt die Maschine erneut das Flächenfüllmuster 11' – 14'. Zum Drucken des gesamten Musters der Ansicht A wird der verwendete Vorschubhub a_A als ein Extremwert ausgewählt – in diesem Fall in Wert, der erwartungsgemäß der kleinste ist, der für die Höhen der Bänder geeignet sein könnte, die in den jeweiligen vier Farben gedruckt sind.
Wie die Darstellung nahe legt, sind die Höhen der vier Bänder 11 – 14 im Allgemeinen unterschiedlich zueinander. Jedoch wird keine der Bandhöhen gemessen – und in der Tat besteht ein spezieller Vorteil dieses Verfahrens darin, dass dasselbe eine Bildqualität gegenüber einem Druckmedienvorschubabstand optimiert, ob die Bandhöhen die einzigen beeinflussenden Variablen sind oder nicht.
Bevor die vorliegende Prozedur begonnen wird, werden vorzugsweise in einer getrennten Prozedur die vier Druckarrays gegenseitig ausgerichtet – wie beispielsweise mittig durch tatsächliche Bandhöhen. Dies kann beispielsweise erzielt werden, wie es in dem vorhergehend erwähnten Sievert-Dokument dargelegt ist. Bei dem hier dargestellten Beispiel jedoch wurde dies nicht getan und folglich sind die Einzelfarbflecken auch nicht ausgerichtet.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel fährt dann mit einer Wiederholung von im Wesentlichen der gleichen zwei Schritte fort, wobei ein Paar von Mustern 21 – 24 und 21' – 24' auf dem gleichen Druckmedium unter dem ersten Paar 11 – 14, 11' – 14' wie gezeigt gedruckt wird – aber mit einem unterschiedlichen Vorschubhub a_B (Ansicht B) zwischen dem oberen Flächenfüllsatz 21 – 24 und dem unteren Satz 21' – 24'. Die Länge dieses zweiten Vorschubs a_B ist kürzer als diese des ersten Vorschubs a_A, wie es oben links in 1 zu sehen ist, wo Längen von Vorschubhübe verglichen sind.
Unter den zwei Paaren von Mustern, die eben erörtert wurden, werden dann ferner zwei zusätzliche Paare von Mustern 31 – 34; 31' – 34' und 41 – 44/41' – 44' gedruckt. Um zu vermeiden, dass die Details in 1 für eine gute Lesbarkeit zu flach gemacht werden, sind jedoch in der Darstellung diese zwei zusätzlichen Paare von Mustern rechts von den ersten zwei und nicht darunter positioniert.
Bei einem Drucken der zwei zusätzlichen Paare von Mustern sind die verwendeten Vorschubhübe a_C und A_D gewählt, um eine Sequenz von Abständen mit sich mehr und mehr erhöhendem Vorschub fortzuführen. Der längste Hub a_D ist als ein Extremwert ausgewählt – in diesem Fall ein Wert, der erwartungsgemäß der längste ist, der für die Höhen der Bänder geeignet sein könnte, die in den vier jeweiligen Farben gedruckt sind.
Abhängig von den Variationen, die aus einer vorläufigen Erforschung erwartet werden, kann die Gesamtanzahl von vollständigen Mustern vier betragen, wie es dargestellt ist – oder kann zwei oder sieben oder tatsächlich irgendeine Anzahl sein, von der herausgefunden wird, dass dieselbe den Bereich vernünftig darstellt und die nützlichen Inkremente zwischen möglichen Werten von praktischem Interesse vernünftig prüft. Zu diesem Zweck sind die praktischen Inkremente eine einfache Frage der annehmbaren Toleranz auf dem endgültig ausgewählten Vorschubwert im Hinblick auf eine Bildqualität.
Nachdem die Muster gedruckt wurden, wird die Einheitlichkeit derselben gemessen. Dies wird durch ein Abtasten eines Sensors über die Flecken entlang der vertikalen (Vorschubachsen-) Richtung vorgenommen.
Am häufigsten, aber nicht notwendigerweise, ist es am einfachsten, den Sensor an dem Bewegungswagen zu positionieren, so dass derselbe über der Spalte von Flächenfüllflecken für eine einzige Farbe eingesetzt werden kann. Der Druckermedienvorschubmechanismus wird dann betrieben, um die Flecken für diese Farbe glatt unter dem Sensor durchlaufen zu lassen.
Das System ist programmiert, um die resultierenden Sensorsignale auszuwerten, um die Einheitlichkeit in den Signalen über einer Zeit zu bewerten – insbesondere, aber nicht ausschließlich in den Schnittstellenregionen zwischen den zwei Flecken einer gegebenen Farbe innerhalb jedes Doppelmusters. (Zusätzliche Details des Abtastprozesses und resultierender Signalmuster sind unten in Verbindung mit einer Erörterung bevorzugter Ausführungsbeispiele des zweiten und des dritten Aspekts der Erfindung präsentiert.) Das Signal, das am einheitlichsten als eine Funktion der Zeit ist, sollte der einzigen optimalen Wahl – hinsichtlich einer Bildqualität – eines Vorschubabstands für diese spezielle Farbe entsprechen.
Unter Beachtung der cyanfarbenen Flecken 11 – 11', 21-21', 31 – 31', 41 – 41' beispielsweise ist zu erkennen, dass für den besten Anstoß (nicht notwendigerweise die beste Gesamtleistungsfähigkeit) die ideale Bandbeabstandung diese in der Ansicht C ist, bei der die zwei benachbarten cyanfarbenen Flecken 31, 31' sehr beinahe (aber nicht ziemlich) präzise anstoßen. In der Ansicht A sind die entsprechenden zwei Flecken 11, 11' ziemlich stark überlappend und in der Ansicht B überlappen die analogen Flecken 21, 21' sich weniger, aber überlappen sich immer noch deutlich.
Der Anstoßfehler in der Ansicht C ist bemerkbar, aber kleiner als die Überlappung in der Ansicht B. Der Anstoßfehler zwischen den Flecken 41, 41' in D schließlich ist einfach größer als dieser in der Ansicht C.
Bei der einfachen Skizze von 1 ist es nicht praktisch, andere Quellen einer Bildverschlechterung bedeutungsvoll darzustellen; aber Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass derartige Quellen existieren können und durch das dargestellte Verfahren sondiert werden können. Somit können die oben umrissenen Messungen bei einer automatischen Auswahl des besten Druckmedienvorschubs (oder eines anderen Parameters) für die spezielle Kombination einer Farbe, eines Druckelementarrays, eines Druckmediums und eines Mechanismus dienlich sein.
Bei einem Einfarbendrucken, d. h. wenn es tatsächlich lediglich eine Spalte von Flächefüllflecken und nicht vier Spalten gibt, ist diese einfache automatische Prozedur wirksam und praktisch kostenfrei. Dieselbe könnte durchgeführt werden, wenn ein neues Druckelementarray (z. B. ein Stift) installiert wird, und periodisch danach, um mit Veränderungen aufgrund verschiedener Entwicklungsfaktoren Schritt zu halten, wie beispielsweise einem Verstopfen von Düsen und einem Altern von Abfeuerungswiderständen.
Wie die Darstellung deutlich zeigt, optimiert leider, falls die überwachte Spalte von Flecken nicht die einzige Spalte ist – d. h. falls mehr als ein Druckarray und mehr als eine Farbe in Verwendung sind -, dann ein Vorschubwert a_C, der exemplarisch durch diesen Prozess ausgewählt ist, im Allgemeinen einen Anstoß oder allgemeiner eine Bildqualität für die anderen Farben (d. h. die anderen Druckarrays) nicht. Bei dem dargestellten Beispiel stoßen die magentafarbenen Flecken 12, 12' unter Verwendung des Vorschubabstands a_A von Ansicht A am besten an – und das gleiche gilt für die schwarzen Flecken 14, 14'. Die gelben Flecken jedoch sind bei diesem Beispiel durch den Vorschubabstand a_D der Ansicht D ab besten beabstandet.
In der Regel ist es somit nicht möglich, irgendeinen einzigen Vorschubabstand auszuwählen, der eine Bildqualität für alle unterschiedlichen Farben optimieren kann, zumindest nicht ohne eine gewisse weitere Vorkehrung, um die unterschiedlichen Bandhöhen aufzunehmen. Folglich erfordert eine künftige Praxis dieses Aspekts der Erfindung gewöhnlich irgendeine derartige hinzugefügte Vorkehrung.
Eine geeignete Vorkehrung, wie dieselbe in dem vorhergehend erwähnten Doval-Dokument dargestellt ist, überwacht eine Farbmittelveränderung durch die mehreren Druckarrays, um die Farbe zu bestimmen, die bei einem speziellen Bild dominant ist – oder sogar bei einem speziellen Band. Ein guter Kompromiss wählt dann diese Farbe für eine Verwendung bei der hier eingebrachten Prozedur aus. Eine Bildqualität wird dadurch hinsichtlich der Farbe optimiert, die in dem Gedruckten dominant ist.
Ein anderer Ansatz besteht darin, die Prozedur der vorliegenden Erfindung für alle Farben durchzuführen und sich dann für einen Durchschnittswert der besten Medienvorschubhübe zu entscheiden – oder unter Annahme der Doval-Philosophie einen gewichteten Durchschnitt. Der Letztere begünstigt immer noch dominante Farben, aber in einer relativen anstatt in einer absoluten Weise.
Noch eine andere Technik ist in dem vorhergehend erwähnten Dokument von Donovan und Boleda zu sehen. Diese Technik gleicht den Vorschubabstand für alle Farben durch ein Durchführen der hier präsentierten Prozedur für jeden Stift – und ein anschließendes Skalieren der Daten für alle Farben, die anderweitig längere Vorschubabstände benötigen würden als den kürzesten – wirksam ab. Wenn der Vorschub somit für alle Farben abgeglichen ist, ist die vorliegende Erfindung dann in der Lage, eine Bildqualität für alle unterschiedlichen Farben zu optimieren.
2. MODIFIZIEREN EINER RELATIVEN VERWENDUNG VON DRUCKER-ELEMENTEN

(a) Zwischenstift-PAD – wie bei dem vorhergehenden Unterabschnitt 1 drucken die bevorzugten Ausführungsbeispiele, die hier erörtert sind, repräsentative Bilder, die eine Bildqualität veranschaulichen, und erfassen dieselben dann optisch. Anstelle eines Versuchens, die Bildqualität direkt zu optimieren, verwendet jedoch die Methodologie hier die Ergebnisse, um schwache oder fehlgerichtete Druckelemente zu identifizieren.

Die Prozedur nutzt dann Mehrdurchlauf-Druckmodus-Techniken aus, um einen Betrieb von diesen zu anderen Elementen umzuleiten. Um diese Ergebnisse zu erhalten, beginnen bevorzugte Ausführungsbeispiele hier mit einer unterschiedlichen Sorte eines Kalibrierungsmusters.
Dieses Muster zeigt eine Bildqualität mit Bezug auf einen Druckmedienvorschubachsenrichtungsfehler (einen sog. „PAD- Fehler" = print-medium advance-axis directionality) innerhalb eines Druckelementarrays. Das Ziel besteht darin, eine horizontale Bandbildung aufgrund eines derartigen Fehlers durch ein Erfassen derartiger fehlgerichteter Düsen und ein Reduzieren des Ausmaßes der Verwendung derselben – oder sozusagen ein „Degradieren" derselben – bei einem Aufbauen der Druckmasken zu reduzieren.
Verwandte Bemühungen, die allgemein eine derartige Degradierung betreffen, entstehen aus der Arbeit von Garcia-Reyero und stützen sich auf Düsenunversehrtheitsinformationen, die mit einem Tropfendetektor gesammelt werden. Obwohl dieselben auf die Abtastachse begrenzt sind, hat sich gezeigt, dass derartige Ansätze bei einem Reduzieren einer Bandbildung aufgrund von Düsen, die in die Abtastachse fehlgerichtet sind, außerordentlich leistungsfähig sind. Was nun mit der vorliegenden Erfindung gesucht wird, sind anstelle dessen Informationen über Düsenfehlrichtungen in der Druckmedienvorschubachse.
Es wird als sehr erwünscht betrachtet, dass eine jegliche PAD-Messtechnik lediglich eine kleine Investition hinsichtlich eines Farbmittels, eines Druckmediums und einer Zeit darstellt. Es ist ferner erwünscht, dass derartige Messungen für eine Koordination mit anderen Kalibrierungen zugänglich sind.
Falls mehr als ein Druckelementarray (Stift) vorhanden ist, sollte eine Ausrichtung der Arrays miteinander (Zwischenstiftausrichtung) vor den Zwischenstift-PAD-Bestimmungen, die in diesem Abschnitt erörtert sind, durchgeführt werden – weil die vertikale Korrektur bei der Zwischenstiftprozedur angenommen wird. Zusätzlich sollte irgendein Fehlerverbergemechanismus ebenfalls freigegeben sein.

(b) Testmuster – Zu diesem Zweck umfasst das Muster, wie bei der oben erörterten direkten Bildqualitätoptimierung, einen Satz von Seite-an-Seite-Flächenausfüllungen, aber nun acht derartiger Flecken 51 – 58 (2), um die Bildqualitätseigenschaften von z. B. Düsen in den zwei Düsenspalten eines Tintenstrahlstifts zu trennen. Ein Druckelementarray kann anstelle dessen drei oder mehr Säulen von Düsen – oder lediglich eine Säule – aufweisen. In derartigen Fällen ist das Muster vorteilhaft modifiziert, um die Charakteristika des Arrays geeigneter zu sondieren.

In jedem Fall umfasst das Bildqualitäts-PAD-Fehlerkalibrierungsmuster, um die Bildqualität, die an den Enden des Arrays sowie intern erzeugt wird, am besten zu veranschaulichen, vorzugsweise einen zweiten Rang 51' – 58' der Farbflecken, die unter dem ersten Rang 51 – 58 anstoßen- oder so nahe wie möglich anstoßen. Aus der früheren Erörterung von Druckmedienvorschüben ist klar, dass eine Anzahl von Varianten für die Zwecke eines Lieferns einer vernünftigen Genauigkeit eines Anstoßens der zwei Zeilen von Flächenfüllflecken 51 – 58, 51' – 58' erforscht werden kann.
Das Muster umfasst somit einen Flächenfüllflecken für die ungerade Spalte und einen anderen für die gerade Spalte für jeden der aktuellen Stifte. Alle Druckdüsen werden bei dem gleichen Durchlauf abgefeuert.
Als ein Beispiel weist das PAD-Kalibrierungsmuster – von links nach rechts – eine Flächenausfüllung 51 auf, die mit den ungerade nummerierten Cyan-Düsen gebildet ist, dann eine andere 52, die durch gerade nummerierte Cyan-Düsen hergestellt ist; als Nächstes die ungeraden und dann die geraden Magenta-Düsen 53, 54; und dann die ungeraden und die geraden Gelben 55, 56. Die Zeile von Flächenfüllflecken schließt mit den Flächenausfüllungen 57, 58 ab, die durch die ungerade und gerade nummerierten Schwarz-Düsen gedruckt sind. Nach einem Vorschub der Bandhöhe, wie es vorhergehend angemerkt ist, um Endwirkungen bei dem Abtastprozess zu vermeiden, wird eine zweite Zeile (im Wesentlichen identisch mit der ersten) gedruckt.

(c) Erfassung – Das Muster ist nun bereit für eine Erfassung. Dies wird vorteilhaft durch eine vertikale Abtastung eines Liniensensors durch jede Spalte von Flecken erzielt, allgemein wie bei der direkten Bildqualitätsoptimierung, die oben vorgestellt ist.

Eine Kennzeichnung eines PAD-Fehlers für jede Düse einzeln durch eine Druck- und Abtasttechnik kann möglich sein. Die Zeit-, Farbmittel- und Druckmedieninvestition ist jedoch wahrscheinlich unannehmbar.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung gehen anstelle dessen von einer Erkenntnis aus, dass viele aktuelle Druckköpfe PAD-fehlgerichtete oder schwache Düsen in aufeinanderfolgenden Gruppen aufweisen. Die bevorzugten Ausführungsbeispiele versuchen deshalb, Fehlrichtungen auf einer etwas gröberen Skala zu erfassen und dadurch derartige Gruppierungen zu identifizieren.
Bei vorläufigen Untersuchungen von zweispaltigen Düsenarrays erscheinen derartige Gruppen von schwachen oder fehlgezielten Düsen allgemein unabhängig in beiden Spalten. Das Muster derartiger Düsen zeigt keine Beziehung zu den physischen Grundelementen, die verwendet werden, um dieselben abzufeuern.
Standardliniensensoren sind somit für diese Untersuchung geeignet, obwohl allgemein eine Auflösung derartiger Geräte ungeeignet ist, um Informationen über jede Düse einzeln in praktischer Weise zu liefern. Jeder Farbflecken wird in der Medienvorschubachse unter Verwendung z. B. einer blaues Licht emittierenden Diode (LED = light emitting diode) für die gelben Flecken und einer bernsteinfarbenen LED für alle anderen einmal abgetastet – aber beide LEDs können zu der gleichen Zeit eingeschaltet und verwendet werden.
Bei einer Auflösung von 24 Bildpunkten/mm (600 Bildpunkten pro Zoll, dpi = dots per inch) werden 1200 Abtastwerte gewonnen. Diese Daten können als automatisch gedruckte Graphen 151 – 158 (3) einer digitalisierten Sensorausgabe über einer Düsenzahl – d. h. Position entlang dem Druckelementarray – für alle jeweiligen Flecken präsentiert werden.
Somit entspricht eine erste Graphenlinie 151 einem Flecken 51, eine andere Linie 152 einem anderen Flecken 52, etc. Diese gleichen Bezugszeichen 151 – 158 wurden auf die Linien in dem Schlüsselabschnitt an dem rechten Rand sowie auf die entsprechenden Linien innerhalb des Körpers des Graphen angewandt.
Zu Wiedergabezwecken in diesem Dokument sind alle Graphenlinien in grau präsentiert. In vielen Regionen der Darstellung ist es deshalb nicht möglich, jede Linie von allen anderen zu unterscheiden. Für die vorliegenden Zwecke ist es jedoch nicht wesentlich, in der Lage zu sein, die einzelnen Linien zu verfolgen – und in jedem Fall sind dieselben bloß exemplarisch. Lediglich der Gesamtcharakter der Ansammlung gesammelter Daten ist in dieser Offenbarung erheblich.
Der Graph stellt eine Helligkeit entlang der Ordinate dar; daher sind das Plateau oben rechts und das implizite Äquivalent desselben oben links die hellsten Regionen des repräsentativen Bilds, nämlich das nicht mit Tinte ausgefüllte Druckmedium (z. B. Papier). Je größer die Menge an Farbmittel, desto dunkler deshalb die erfasste Region und desto niedriger das grafisch dargestellte Ansprechen; somit entsprechen die niedrigsten Linien in der Darstellung dem dunkelsten Farbmittel, nämlich Schwarz 157, 158.
Aufgrund der Verwendung ausgewählter und relativ schmaler Beleuchtungswellenbänder verfolgt jedoch das Sensoransprechen keine absoluten Farbmittelluminanzen (oder relativen Luminanzen, die durch einen menschlichen Beobachter wahrgenommen werden könnten), wie zwischen den unterschiedlichen Farben. Gelbe Linien 155, 156 erscheinen beispielsweise ebenfalls nahe dem unteren Ende der Darstellung.
Visuell erscheinen Gruppen von schwachen oder fehlgerichteten Düsen als dunklere oder hellere Zonen in den gedruckten Flecken. In den grafisch dargestellten Daten erscheinen dieselben als vertikale Ausschläge 18 (4 und 5) – für gewöhnlich relativ klein – über oder unter den zugeordneten Trendlinien derselben, die eine lokal durchschnittliche optische Dichte innerhalb der gedruckten Flecken darstellen.
Ein Ausschlag nach oben entspricht somit einer helleren Region – d. h. einer Region, die nicht so viel Farbmittel wie die Nachbarn derselben empfangen hat. Eine derartige Region resultiert vermutlich aus einer Schwachheit oder Fehlgerichtetheit der Düsen, die nominell in dieser Region vorhanden sind; diese Düsen stoßen ein Farbmittel entweder in unangemessenen Mengen oder in einen benachbarten Bereich und nicht die nominell zugewiesene Region aus.

(d) Schreibweise zum Lokalisieren von Düsen – Eine erste Aufgabe, um einen automatischen Betrieb zu ermöglichen, besteht in einem Identifizieren (d. h. Lokalisieren) der Abschnitte des erfassten Musters, die in Betrieb befindlichen Druckelementen (Düsen) entsprechen. Diese Abschnitte sind lediglich ein Teilsatz der gesamten 1200 Abtastwerte s(i) – siehe Abszisse in 3 – die nominell entlang der Testmusterhöhe genommen sind.

Bei dem Beispiel beträgt die Anzahl von Düsen, die tatsächlich drucken, 1024. Diese aktiven 1024 Abtastwerte werden aus den 1200 gesamten Abtastwerten durch zuerst ein Bestimmen eines Durchschnitts aller Sensorantworten lokalisiert/identifiziert:
Man hat herausgefunden, dass dieser Wert einfach als eine Schwelle zum Unterscheiden zwischen bedruckten und unbedruckten Stücken (Slices) in dem Muster dient. Mit anderen Worten kann irgendein Abtastwert mit einer größeren Sensorantwort (die höher in dem Graphen erscheint) – d. h. eine hellere Region – als unbedruckt betrachtet werden und irgendein Abtastwert mit einer geringeren Antwort (niedriger in dem Graphen) kann als bedruckt betrachtet werden.
In mathematischer Schreibweise ist somit der erste bedruckte Abtastwert FPS definiert als –
FPS = erster Abtastwert in s(i), für den s(i) ≤ Durchschnitt gilt;
während der letzte bedruckte Abtastwert lautet –
LPS = letzter Abtastwert in s(i), für den s(i) ≤ Durchschnitt gilt.
Wenn nun FPS und LPS als die Düsenzahlen für den ersten und den letzten bedruckten Abtastwert genommen werden, kann die Düsenzahl des zentralen gedruckten Abtastwerts ausgedrückt werden als: CPS = ½(FPS + LPS) .
Basierend auf diesen Vergleichspunkten können nun irgendwelche Gruppierungen, die für eine spezielle Behandlung oder spezifische Analyse erwünscht sind, einfach definiert werden. Somit wird das Profil für die ersten 128 Düsen in entweder dem ungerade oder dem gerade nummerierten Düsenflecken von CPS aufwärts erhalten als – 1 ≤ nozz ≤ 128 ⇒ prof(nozz) = s [CPS + 2(nozz – 1)] .
Hier zählt der Index „nozz" innerhalb lediglich einer oder der anderen Spalte von Düsen (oder eines anderen Typs von Druckelementen) in dem gestaffelten zweispaltigen Array von Elementen. Die Einstellung „-1" bewegt den Zähler zu dem zentralen Abtastwert CPS für nozz = 1; und der Faktor zwei spiegelt die Beziehung zwischen der Düsenzahl entlang lediglich einer Spalte und der Gesamtdüsenzahl entlang dem zweispaltigen Array wider.
Somit ist der Wert „prof" des Profils entlang einer Spalte für ein spezielles Element „nozz" von Nr. 1 bis einschließlich Nr. 128 innerhalb einer Spalte der Abtastwert bei einer Position, die um zweimal den eingestellten Spaltenindex über dem zentralen Abtastwert CPS liegt. Diese Übereinkunft für eine Düsenidentifikation ist in 4 übernommen (man beachte die Abszissenbezeichnung „logische Düse"), wobei i umbenannt ist, um lediglich die 512 aktiven Positionen zu überspannen – d. h. i = [1,512], so dass allgemein gilt i ≠ nozz.
Der obige Ausdruck kann einfach um 512 Zählwerte dekrementiert werden, um das Profil für die letzten 128 Düsen in jedem Flecken zu identifizieren – von CPS abwärts lokalisiert 129 ≤ nozz ≤ 256 ⇒ prof (nozz) = s [CPS + 2 (nozz-1) – 512] .
Als ein Beispiel der ersten Beziehung bei einer beliebig gewählten Düse Nr. 43 in einer oder der anderen Spalte gilt dann, falls der mittlere Abtastwert beispielsweise CPS = 520 beträgt, prof (43) = s [520 + 2 (43-1) ] = s (604) .

(e) Düsengewichtun – Mit der vorhergehenden Schreibweise für eine Düsenidentifikation in Position wendet sich diese Erörterung kurz einer bevorzugten Schreibweise für eine Gewichtung einer Düsenverwendung zu. Die oben erwähnten Dokumente von Garcia-Reyero u. a. gehen extensiv in dieses Thema ein und müssen hier nicht dupliziert werden.

Es lässt sich hier sagen, dass eine Verwendungsgewichtung die Einrichtung zum Umleiten der Druckaufgaben (genauer gesagt der Daten, die gedruckt werden sollen), die anderweitig schwachen oder fehlgerichteten Düsen zugewiesen würden, auf unversehrtere Düsen vorsieht. Die Innovationen der vorliegenden Erfindung identifizieren Kandidatendüsen für eine derartige Umleitung und lehren ferner Wege, um die Verwendung dieser Kandidaten abwärts zu gewichten – d. h. die vorhergehend erwähnte „Degradierung" derselben.
Die Modelle von Garcia-Reyero nehmen die Arbeit von diesem Punkt an auf, wobei sichergestellt wird, dass die umgeleiteten Daten nicht bloß von den problematischen Düsen zurückgezogen werden, sondern in der Tat auch den anderen, unversehrteren Düsen durch den Druckmaskenerzeugungsprozess zugewiesen werden. Somit wendet sich die vorliegende Erfindung, den Repräsentativbildausdruck und die Erfassung, die in den Unterabschnitten (b) bis (d) oben erörtert sind, vorausgesetzt, als Nächstes einem Berechnen von Düsengewichtungen w(i) für Düsenzahlen i in dem Bereich [1,512] zu.
Eine Voraussetzung dieser Bemühung ist, dass diese Prozeduren in irgendeiner Weise kompatibel zu Aspekten der Systeme von Garcia-Reyero sein müssen, die sich ebenfalls verpflichten, die Verwendungsgewichtung der gleichen Düsen zu steuern. Eine relativ frühe derartige Vorkehrung ist beispielsweise der so genannte „Fehlerversteck"-Prozess.
Um eine derartige Kompatibilität zu erhalten, ist dies eine besonders einfache Regel: für eine gegebene Düse sollte die „endgültige Gewichtung" – dieselbe, die bei einem Aufbauen von Masken verwendet werden soll – die restriktivere der zwei sein, die aus dem Fehlerverstecken etc. und der vorliegenden Zwischenstift-PAD-Untersuchung erhalten werden. Bis zu dieser Zeit wurde keine Anstrengung unternommen, um diese zwei Algorithmen oder die aus denselben gesammelten Informationen anderweitig zu integrieren.
In der nun in Gebrauch befindlichen Schreibweise bedeutet eine Gewichtung von 1000 „diese Düse immer verwenden, um die Maske aufzubauen" und eine Gewichtung von 0 (Null) bedeutet „dieselbe niemals verwenden". Vorgeschlagene Gewichtungen für eine Degradierung von Düsen liegen in dem Bereich [200,500] oder bei Analysen [0,500].
Mehrere Strategien zum Einrichten von Düsengewichtungen basierend auf einer Düsenunversehrtheitsabbildung, wie beispielsweise 3 oder 4, wurden untersucht. Diese sind zu einer Erörterung wie folgt hilfreich gruppiert.

(f) Weichgewichtungsprofile – Dieser Ansatz entwickelt eine kontinuierliche Düsengewichtungsabbildung für jede Düsenhalbspalte innerhalb jeder Farbe. Gewichtungen sind für Düsen, deren Sensorantworten weiter von dem Durchschnitt für die Halbspalte weg sind, restriktiver.

Zuerst wird der Halbspaltendurchschnitt „avg" definiert:
Dann wird dieser Wert auf eine Weise, die vielleicht analog zu dem früher eingebrachten Vollspaltenparameter „Durchschnitt" ist, als ein Referenzpunkt für einen Vergleich der variierenden Werte in dem Düsenprofil verwendet. (im Allgemeinen gilt avg ≠ Durchschnitt).
Eine relativ einfache Gewichtungsberechnung lautet beispielsweise:
bei der der Wert 1000 den Gewichtungsfaktor einer Berechnungszweckmäßigkeit halber nur auf eine größere Ganzzahl skaliert und im der Wert von i ist, der den maximalen absoluten Wert der Differenz zwischen prof(i_m) und avg erzeugt. Die zwei absoluten Werte, die beide für den Halbspalten-avg eingestellt sind, wie es gezeigt ist, skalieren dann die Ordinate von Sensorantworten zu einer Variation von diesem Halbspaltendurchschnitt.
Das Verhältnis dieser zwei eingestellten Werte normiert dann die Sensorablesungen auf einen Gesamtbereich einer derartigen Variation von einem Durchschnitt. Man betrachte den Fall, bei dem eine Düse gut ist, wobei prof(i) für eine Düse i sehr beinahe gleich avg ist – aber wobei max prof(i_m) erheblich weiter von avg weg ist.
Unter diesen Umständen kann das Verhältnis einer relativen Schlechtigkeit
innerhalb des Ausdrucks sich weder vergrößern noch Eins werden. Das Verhältnis nähert sich dann an eine kleine Zahl an.
In diesem Fall wird der Multiplizierer von α im Vergleich zu 1,0 vernachlässigbar. Der Ausdruck reduziert sich dann für eine Düse i grob auf w(i) = 1000 (15" in 5).
Falls jedoch eine Düse schlecht ist (schwach oder fehlgerichtet), wodurch |prof(i) – avg| beinahe so groß wie max |prof(i_m) – avg| gemacht wird, dann nähert sich für diese Düse das Verhältnis einer relativen Schlechtigkeit in dem Ausdruck 1 an. Vorausgesetzt, dass α in dem Bereich von 0,8 bis 1,0 liegt, wie es angegeben ist, dann gilt 1 – α·1 = 0,2 bis Null für diese schlechte Düse und der Gesamtausdruck reduziert sich grob auf w = 0 (15', 5) bis 200.
Eine Betrachtung dieser zwei Extremfälle macht deutlich, dass ein Verwenden des obigen Ausdrucks für Druckelementarrays von praktischem Interesse Düsengewichtungen zwischen minimalen Werten von 0 bis 200 und einem maximalen Wert von 1000 ergeben kann. Ein derartiges Gewichtungsschema erzeugt bei α = 1 eine repräsentative Gewichtungsfunktion, die aus einer kontinuierlich und höchst variablen Gewichtung 15 (5) besteht.
Somit beträgt in dem Ausdruck für w(i), falls das Verhältnis einer relativen Schlechtigkeit
beispielsweise ein Halb beträgt (die relative Sensorablesung für eine spezielle Düse ist halb so schlecht wie das Maximum), die resultierende Gewichtung w(i) = 500 oder 600 abhängig von dem Wert von α. Falls die Düse schlechter ist und das Verhältnis von ein Halb auf drei Viertel ansteigt, dann fällt die Gewichtung auf w(i) = 250 oder 400.
Bei einem Praktizieren dieser bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung können konkurrierende Philosophien wirksam sein: (1) vielleicht ist es von größter Bedeutung, sicher zu sein, dass ein Bild, das gedruckt wird, gut gedruckt wird, und eine weitere Verwendung schwacher Düsen beeinträchtigt möglicherweise dieses Ziel; selbst falls eine Düse abwärtsgewichtet wird, kann eine weitere mögliche Verwendung dieser Düse unter gewissen Umständen eine Qualität eines gedruckten Bilds verschlechtern; aber (2) selbst schwache Düsen können jedoch einen nützlichen und wichtigen Beitrag leisten, in dem Sinn sowohl eines Druckens eines speziellen Bilds, als auch eines Entlastens unversehrter Düsen von einer übermäßigen Belastung und einem vorzeitigen Zusammenbruch.
Ein Weg, um diese zweite Philosophie zu fördern, besteht darin, Gewichtungsschemata zu übernehmen, die im Wesentli chen die größte Abwärtsgewichtungsauswirkung aufschieben, bis eine Düse beinahe vollständig funktionsunfähig ist. Beispielsweise kann das Verhältnis einer relativen Schlechtigkeit anstatt linear zu sein, auf eine Potenz erhöht sein:
Wie zuvor steigt das Verhältnis einer relativen Schlechtigkeit mit einer Düsenverschlechterung an. Dieser ansteigende relative Wert jedoch, der gebrochen ist, erzeugt anfänglich einen langsamer ansteigenden α-Ausdruck, falls derselbe auf eine Potenz erhöht ist, wie bei diesem Ausdruck, als wenn derselbe linear ist, wie bei dem vorhergehenden einfacheren Ausdruck. Deshalb ist der Abstieg der Gewichtung zu z. B. Null oder 200 hin bei einer sich verschlechternden Düsenleistungsfähigkeit anfänglich langsamer.
Da der endgültige Wert des Verhältnisses einer relativen Schlechtigkeit unverändert ist, muss sich jedoch die Düsengewichtung abrupt verringern, wenn eine Düsenschwachheit oder -fehlgerichtetheit schließlich nahe an den schlechtesten Zustand ansteigt. Kurz gesagt spricht die Gewichtung für immer größere Exponenten β mehr wie eine Schrittfunktion an.
Die Gewichtung springt beinahe auf den letzten zugewiesenen Wert von 1000 (1 – α) um, gerade wenn sich die Düse sehr nah an den schlechtesten Sensorwert in dem Array verschlechtert. Viele andere Arten von Berechnungen, einige einfacher als durch den erörterten Ausdruck gegeben, können verwendet werden, um die gleiche Betriebsphilosophie zu fördern.

(g) Hartgewichtungsprofile – falls es jedoch erwünscht ist, die oben zuerst angegebene Philosophie zu verfolgen, d. h. Düsen ziemlich früh bei dem Einsetzen einer schlechten Leistungsfähigkeit derselben außer Dienst zu stellen, dann kann dies ebenfalls durch verschiedene Typen von Berechnungen gefördert werden. Eine harte Gewichtung ist ein Typ, der sich für diese Philosophie ohne Weiteres anbietet.

Bei dieser Art von System wird Abtastwerten, für die der Profilwert prof(i) den Durchschnitt plus eine Schwelle überschreitet, ein restriktiver Wert zugewiesen: |prof[i]| ≥ avg + Schwelle ⇒ w(i) = W, 0 ≤ W ≤ 500; |prof[i]| < avg + Schwelle ⇒ w(i) = 1000.
Eine derartige Vorgabe – und einige weiche Gewichtungsstrategien ebenfalls – wurden mit mehreren numerischen Kombinationen getestet, Interessanterweise scheint die beste Leistungsfähigkeit bei einem harten Profil und insbesondere bei Schwelle = 20 und W = 0 erhalten worden zu sein; dieses Ergebnis ist jedoch nicht absolut klar.
3. MECHANISCHE UND PROGRAMM-/VERFAHRENSMERKMALE
Die Erfindung ist einer Implementierung in einer großen Vielfalt von Produkten zugänglich. Dieselbe kann in einem Drucker/Plotter ausgeführt sein, der eine Hauptverkleidung 1 (1) mit einem Fenster 2 und ein linkes Gehäuse 3 umfasst, das ein Ende des Chassis umschließt. Innerhalb dieser Umhüllung befinden sich Wagenträger- und Antriebsmechaniken und ein Ende des Druckmedienvorschubmechanismus sowie eine Stiftnachfüllstation mit Zusatztintenkassetten.
Der Drucker/Plotter umfasst ferner eine Druckmedienrollenabdeckung 4 und einen Aufnahmebehälter 5 für Längen oder Blätter eines Druckmediums, auf denen Bilder erzeugt wurden und die aus der Maschine ausgeworfen wurden. Ein unteres Stütz- und Lagerregal 6 überspannt die Beine, die die zwei Enden der Verkleidung tragen.
Gerade über der Druckmedienabdeckung 4 befindet sich ein Eintrittsschlitz 7 für eine Aufnahme von kontinuierlichere Längen eines Druckmediums 4. Ferner enthalten ist ein Hebel 8 für eine Steuerung des Greifens des Druckmediums durch die Maschine.
Eine Frontbedienfeldanzeige 211 und Steuerungen 212 sind in der Haut des rechten Gehäuses 213 befestigt. Dieses Gehäuse umschließt das rechte Ende der Wagenmechaniken und des Medienvorschubmechanismus und ferner eine Druckkopfreinigungsstation. Nahe dem unteren Ende des rechten Gehäuses befindet sich ein Bereitschaftsschalter 214 für einfachsten Zugriff.
Innerhalb der Verkleidung 1 und der Gehäuse 3, 213 dreht sich eine zylindrische Auflageplatte 241 (8) – angetrieben durch einen Motor 242, ein Schneckengetriebe (nicht gezeigt) unter der Steuerung von Signalen von einem digitalen elektronischen Prozessor 71 – um Blätter oder Längen eines Druckmediums 4A in eine Medienvorschubrichtung anzutreiben. Das Druckmedium 4A wird dadurch aus der Druckmedienrollenabdeckung 4 herausgezogen.
In der Zwischenzeit trägt eine Stifthaltewagenanordnung 220 (7 und 8) mehrere Stifte 223 – 226 (7) hin und her über das Druckmedium entlang einer Abtastspur – senkrecht zu der Medienvorschubrichtung -, während die Stifte Tinte ausstoßen. Der Einfachheit halber sind lediglich vier Stifte dargestellt; wie es jedoch bekannt ist, kann ein Drucker sechs Stifte oder mehr aufweisen, um unterschiedliche Farben zu halten – oder unterschiedliche Verdünnungen der gleichen Farben wie bei den typischeren vier Stiften. Das Medium 4A empfängt somit Tintentropfen für eine Erzeugung eines erwünschten Bilds und wird in den Druckmedienbehälter 5 ausgeworfen.
Ein sehr fein graduierter Codiererstreifen 233, 236 (8) ist straff gespannt entlang dem Abtastweg der Wagenanordnung 220 erstreckt und wird durch einen anderen, sehr kleinen, automatischen, optoelektronischen Sensor 237 gelesen, um Positions- und Geschwindigkeitsinformationen 237B für den Mikroprozessor zu liefern. Eine vorteilhafte Stelle für den Codiererstreifen ist in mehreren der früheren, durch Querverweis erwähnten Patentdokumenten bei 236 gezeigt, unmittelbar hinter den Stiften.
Eine gegenwärtig bevorzugte Position für den Codiererstreifen 33 (7) ist jedoch nahe dem hinteren Ende der Stiftwagenablage – entfernt von dem Raum, in den Hände eines Benutzers zu einem Warten der Stiftnachfüllkassetten eingebracht werden. Bei beiden Positionen ist der Sensor 237 angeordnet, wobei der optische Strahl desselben Öffnungen oder transparente Abschnitte einer Skala durchläuft, die in dem Streifen gebildet ist.
Die Stiftwagenanordnung 220, 220' (8) ist durch einen Motor 231 – entlang doppelter Trage- und Führungsschienen 232, 234 – durch die Vermittlung eines Antriebsriemens 235 in einer Hin- und Herbewegung angetrieben. Der Motor befindet sich unter der Steuerung von Signalen von digitalen Prozessoren 71.
Natürlich umfasst die Stiftwagenanordnung eine Vorwärtsbuchtstruktur 222 für Stifte – vorzugsweise zumindest vier Stifte 223 – 226, die Tinte vier unterschiedlicher jeweiliger Farben halten. Am typischsten sind die Tinten gelb in dem linksten Stift 222, dann cyanfarben 224, magentafarben 225 und schwarz 226. Als eine praktische Angelegenheit können sich chromatisch-farbige und schwarze Stifte in einem einzigen Drucker befinden, entweder in einem gemeinsamen Wagen oder mehreren Wägen.
Ferner ist in der Stiftwagenanordnung 220, 220' eine hintere Ablage 221 enthalten, die verschiedene Elektronik trägt.
6 und 7 stellen am spezifischsten ein System dar, wie beispielsweise das Drucker-/Plotter-Modell „DesignJet 1000" von Hewlett-Packard, das die vorliegende Erfindung nicht umfasst. Diese Zeichnungen stellen jedoch auch bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und – mit bestimmten detaillierten Unterschieden, die unten erwähnt sind – einen Drucker/Plotter, der bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung umfasst.
Vor einer weiteren Erörterung von Details in der Blockdiagrammdarstellung von 8 ist eventuell eine allgemeine Orientierung für diese Zeichnung hilfreich. Die meisten Abschnitte 70, 73, 75 – 78 über die untere Hälfte des Diagramms, einschließlich der Druckstufe 4A – 251 ganz rechts und einiger Aspekte der Durchlauf- und Düsenzuweisungen 61 sind allgemein herkömmlich und stellen den Kontext der Erfindung bei einem Tintenstrahldrucker/-plotter dar.
Der obere Abschnitt 63 – 72, 81 – 86 und bestimmte Teile 85, 68, 89, 90, 94, 187, 196 der unteren Abschnitte der Zeichnung stellen die vorliegende Erfindung dar. Angesichts der Aussagen einer Funktion und der Banddiagramme, die in diesem Dokument präsentiert sind, kann ein erfahrener Programmierer mit durchschnittlichem Fachwissen auf diesem Gebiet geeignete Programme für einen Betrieb aller Schaltungen vorbereiten.
Die Stiftwagenanordnung ist getrennt bei 220 dargestellt, wenn sich dieselbe zu der Linken 216 bewegt, während dieselbe Tinte 218 entlädt, und bei 220', wenn sich dieselbe zu der Rechten 217 bewegt, während dieselbe Tinte 219 entlädt. Es ist klar, dass sowohl 220, als auch 220' den gleichen Stiftwagen darstellen.
Der vorhergehend erwähnte digitale Prozessor 21 liefert Steuersignale 220B, um die Stifte mit einer korrekten Zeitsteuerung abzufeuern, koordiniert mit Auflageplattenan triebssteuersignalen 242A zu dem Auflageplattenmotor 242 und Wagenantriebssteuersignalen 231A zu dem Wagenantriebsmotor 231. Der Prozessor 71 entwickelt diese Wagenantriebssignale 231A teilweise basierend auf Informationen über die Wagengeschwindigkeit und -position, die aus den Codierersignalen 237B abgeleitet werden, die durch den Codierer 237 geliefert werden.
(In dem Blockdiagramm fließen alle dargestellten Signale von links nach rechts, außer den Informationen 237B, die von dem Sensor rückgekoppelt werden – wie es durch den zugeordneten Linkspfeil angegeben ist.) Der Codestreifen 233, 236 ermöglicht somit eine Bildung von Farbtintentropfen mit ultrahoher Präzision während eines Abtastens der Wagenanordnung 220 in jede Richtung – d. h. entweder von links nach rechts (vorwärts 220') oder von rechts nach links (zurück 220).
Neue Bilddaten 70 werden in eine Bildverarbeitungsstufe 73 empfangen, die herkömmlicherweise ein Kontrast- und Farbeinstellungs- oder -korrekturmodul 76 und ein Aufbereitungs-/Skalierungs-, etc. Modul 77 umfassen kann.
Informationen 193, die von den Bildverarbeitungsmodulen durchlaufen, treten als Nächstes in ein Druckmaskenmodul 74 ein. Dieses kann eine Stufe 61 für spezifische Durchlauf- und Düsenzuweisungen umfassen. Die letztere Stufe 61 führt allgemein herkömmliche Funktionen durch, aber ist gemäß bestimmten Aspekten der vorliegenden Erfindung vorzugsweise durch Eingaben 68 eingezwängt, wie es beschrieben wird.
Integrierte Schaltungen 71 können distributiv sein – teilweise in dem Drucker, teilweise in einem zugeordneten Computer und teilweise in einem getrennt gehäusten Rasterbildprozessor liegen. Alternativ können die Schaltungen primär oder ganz in lediglich einem oder zwei von derartigen Geräten liegen.
Diese Schaltungen können ferner einen Universalprozessor (z. B. den zentralen Prozessor eines Universalcomputers) aufweisen, der eine Software betreibt, die beispielsweise in einem Computerfestplattenlaufwerk gehalten sein kann, oder eine Firmware betreiben (die z. B. in einem ROM 75 und für eine Verteilung 66 zu anderen Komponenten gehalten ist), oder beides; und kann eine anwendungsspezifische integrierte Schaltungsanordnung aufweisen. Kombinationen von diesen können anstelle dessen verwendet werden.
Wie es oben dargelegt ist, kann das Bild, das gedruckt werden soll, ein repräsentatives Testbild von zahlreichen Farbflecken oder Stoffmustern zum Lesen durch einen optischen Sensor sein, um Kalibrierungsdaten zu erzeugen. Für die vorliegenden Zwecke sind derartige Testbilder insbesondere, aber nicht ausschließlich für eine Verwendung bei einem Erfassen fehlgerichteter Druckelemente – z. B. hier Düsen der Stifte.
Für eine Erzeugung derartiger Testbilder umfasst die Vorrichtung der Erfindung – in dem Abschnitt 71 (8) der integrierten Schaltung – eine Arrayverwendungseinrichtung 63, die Steuersignale 80 für einen Betrieb der letzten Ausgangsstufe 78 erzeugt. Diese Signale treiben die Druckstufe, die rechts zu sehen ist.
Einige Abschnitte von 8 entsprechen den „Bildqualitätsoptimierungs"-Ausführungsbeispielen, die in Teilabschnitt 1 dieser „detaillierten Beschreibung" beschrieben sind (und die ferner der „ersten alternativen Präferenz" entsprechen, die in Verbindung mit dem ersten Hauptaspekt der Erfindung in dem früheren „Zusammenfassungs"-Abschnitt erörtert ist). In dem Fall dieser „Qualitätsoptimierungs"-Ausführungsbeispiele umfasst die Arrayverwendungseinrichtung 63 eine Parametervariiereinrichtung 64 – und in diesem Fall umfassen die Steuersignale 80 eine Reihe von unterschiedlichen Parametern für einen Test.
Eine derartige Reihe von Parametern kann beispielsweise eine Sequenz unterschiedlicher Druckmedienvorschubwerte umfassen, wie es detailliert in Unterabschnitt 1 oben beschrieben ist. Jeder Wert ist durch die letzte Ausgangsstufe 78 und die Vorschubmechanismussignale 242A derselben ordnungsgemäß implementiert.
Diese Signale 242A werden ferner bei einem Drucken der Testbilder durch die Bewegungen des Vorschubmotors 242, des Antriebs 241 und des Mediums 4A implementiert. Die Sequenz von Parameterwerten wird ferner zu einer Qualitätsmesseinrichtung 72 für eine Verwendung bei einer Korreliereinrichtung 81, die in Kürze beschreiben wird, signalisiert 91.
Ein kleiner, automatischer, optoelektronischer Sensor 251 läuft mit den Stiften an dem Wagen und ist nach unten gerichtet, um Daten über eine Bildqualität zu erhalten (hier z. B. eine Einheitlichkeit bei Flächeausfüllungen, etc., wie es alles früher in diesem Dokument dargelegt ist). Die Signale des Sensors 251 sind mit Bewegungen des Wagens und des Vorschubmechanismus koordiniert (nicht gezeigt) und können dadurch ohne Weiteres optische Messungen 65, 81, 82 (8) der gedruckten Testbilder durchführen; eine geeignete Algorithmussteuerung 82 befindet sich gut innerhalb des Fachwissens auf dem Gebiet, geführt durch die Erörterungen hier.
Die Qualitätsmesseinrichtung 72 empfängt Messungsdaten 65, die von dem Sensor 251 zurückgegeben werden. In dem Fall der „Qualitätsoptimierungs"-Ausführungsbeispiele, die in Unterabschnitt 1 erörtert sind, umfasst die Qualitätsmesseinrichtung 72 eine Einrichtung 81 zum Korrelieren dieser Qualitätsdaten 65 mit den Parametervariationsdaten 91 von der oben erwähnten Variiereinrichtung 64.
Die Korrelationsdaten 92 wiederum laufen zu einer Betriebsmodifiziereinrichtung 83. Wie es bei früheren Erörterungen der Optimierungsaspekte und Ausführungsbeispiele der Erfin dung angegeben ist, kann diese Betriebsmodifiziereinrichtung 83 irgendeine einer sehr großen Vielfalt von Formen annehmen, was die Erstellung 85 einer entsprechend großen Vielfalt von Vorrichtungseinstellungen beeinflusst 94.
Beispiele derartiger Parameter umfassen Druckmodus; Druckmedienvorschubhub und -geschwindigkeit; Abtastgeschwindigkeit; Tintentropfenenergien, -größen und -geschwindigkeiten; Abreicherungs- (Depletion), Anreicherungs- (Propletion) und Benutzerbestimmbare-Punktierung-Verhältnisse; Ausgleichspunkt zwischen Randomisierung gegenüber Granularität; und Düsengewichtungsverteilung. In jedem Fall laufen 187 die Einstellungen wiederum zu der letzten Ausgangsstufe 78 für eine Steuerung der Druckstufe.
Lediglich zu Bestimmtheitszwecken sei angemerkt, dass eine besonders wirksame Form von Korrelationsdaten 92 sich auf eine Variation des Medienvorschubparameters bezieht. In diesem Fall werden diese Daten 92 dann durch die betriebsmodifizierende Einrichtung 80 und als Anweisungen 94 weiter zu dem Anwendungsmodul 85 geleitet, insbesondere um Steuersignale 196 für einen Betrieb 242A des Vorschubmotors 242 zu liefern.
Andere Abschnitte von 8 beziehen sich auf Druckelementverwendungsmodifizieraspekte und Ausführungsbeispiele der Erfindung, die in Unterabschnitt 2 dieser „detaillierten Beschreibung" erörtert sind. In diesem Fall gibt es im Allgemeinen keine Parametervariiereinrichtung 64 oder Korreliereinrichtung 81, aber es gibt Messungssteuersignale 80 und resultierende Messungsdaten 65.
Bei diesem Ausführungsbeispiel gehen die Messungsdaten 65 weiter zu der Einrichtung 82 zum Quantifizieren des Ausmaßes, bis zu dem jeder Bildflecken unregelmäßig ist. Diese Quantifizierungseinrichtung 42 bildet einen Teil der Qualitätsmesseinrichtung 72 und erzeugt „Abweichungs"-Daten 87, 88 für eine Leitung zu der Betriebsmodifiziereinrichtung 83.
Es ist klar, dass Abweichungsdaten 88 allgemeinen – innerhalb des Schutzbereichs, wie derselbe durch bestimmte der beigefügten Ansprüche definiert ist – in einer großen Vielfalt von Weisen angewendet werden können. Diese können eine Übertragung von Einstellsignalen allgemein 90/68, 94 zu der Druckmaskenstufe für eine Modifizierung von Durchlauf-/Düsenzuweisungen 61 oder anderen Einstellungen 85, 187, 196, um die letzte Ausgangsstufe 78 zu steuern, umfassen.
Eine besonders vorteilhafte Weise eines Verwendens der Abweichungsdaten ist jedoch ein Leiten 87 dieser Daten zu einer Einrichtung 84 zum Ableiten von Reduziert-Elementverwendung-Gewichtungen. Diese Einrichtung wurde in bestimmten Einzelheiten oben erörtert und umfasst besonders vorteilhaft eine Einrichtung 86 zum Folgen einer Formel, um derartige Gewichtungen abzuleiten. Die resultierenden Ausgangsgewichtungen 89 von der Formel werden dann ein Teil (oder alles) der Daten 68 zu dem Durchlauf-/Düsenzuweisungsmodul 61.
Die zwei hauptsächlichen alternativen Ausführungsbeispiele, die oben erörtert sind, sind allgemein kompatibel zueinander und können gemeinsam praktiziert werden. Für eine beste Bildqualität sind derartige Kombinationen bevorzugt.
In Betrieb erlangt das System das Betriebsprogramm desselben geeignet wieder 301 (9) – d. h. durch ein Lesen von Anweisungen auf einem Speicher in dem Fall einer Firmware- oder Softwareimplementierung oder einfach durch ein Betreiben einer zweckgebundenen Hardware in dem Fall einer ASIC oder einer ähnlichen Implementierung. Wenn dasselbe einmal auf diese Weise vorbereitet ist, geht das Verfahren zu der Prozedur 301 bis 322 über, wie es dargestellt ist.
Die Teilschritte 315 und 316 können als alternativ angesehen werden. Nachdem die Schritte oberhalb 321 für spezielle Betriebsbedingungen durchgeführt wurden, können die Druckschritte 321, 322 iterativ wiederholt werden, bis (wie es unten angegeben ist) die Betriebsbedingungen sich bekanntlich oder vermutlich geändert haben.
Angesichts des Vorhergehenden wird angenommen, dass der Fachmann auf diesem Gebiet die verbleibenden Details von 9 selbsterklärend findet.
4. BEOBACHTETE LEISTUNGSFÄHIGKEITSVERBESSERUNGEN
Nach den Messungen und der Korrekturhandlung, die oben in Abschnitt 1 oder 2 umrissen sind, ist ein Testen von Ausdrucken ratsam, um zu bestimmen, ob eine Bildqualität hinsichtlich einer Bandbildungsreduzierung verbessert ist. Zu diesem Zweck sind zwei komplementäre Arten eines Ausdrucks hilfreich – ein repräsentativer Satz von nominell einheitlichen Flächenausfüllungen mit verschiedenen Dichten, um eine Qualität in Bereichen zu bewerten, die geometrisch regelmäßig definiert sind, und eine beliebige Grafik irgendeiner Art, um eine Qualität in Bereichen zu bewerten, deren geometrische Grenzen unregelmäßig sind.
Bei einem Auswerten der vorliegenden Erfindung wurden für den ersten Typ eines Ausdrucks 24 rechteckige Flächenfüllflecken verwendet. Diese waren in Sätzen von Vier gruppiert, jeder mit einer unterschiedlichen Dichte – einhundert, fünfundsiebzig, fünfzig bzw. fünfundzwanzig Prozent.
Flecken zeigten ferner eine Probe von sechs unterschiedlichen Farben – Schwarz, Cyan, Magenta, Cyan plus Magenta, Cyan plus Gelb und Magenta plus Gelb. Für den zweiten Typ eines Ausdrucks wurde ein modernes Kunstwerk von dem Künstler Mariscal verwendet.
Das Werk von Mariscal weist viele Bereiche einer einheitlichen Farbe aber mit stark unterschiedlichem Farbton, Dichte, Form und Größe auf. In dieser Hinsicht ist dasselbe in gewisser Weise analog zu einigen kommerziellen Grafiken, obwohl dasselbe kritisch als ein Originalstück wahrer Kunst betrachtet wird.
Beide Darstellungen wurden immer unter Verwendung eines bidirektionalen Druckmodus mit acht Durchläufen gedruckt. Dieser Druckmodus war einer der vorhergehend erwähnten Shakes-Druckmodustypen, bei denen:

• eine Verwendung von abwärtsgewichteten Düsen automatisch reduziert oder eliminiert wurde, wie durch die speziellen zugewiesenen Gewichtungen gefordert; und
• eine Verwendung anderer Düsen automatisch aufgerufen wurde,
– wie es alles bei den mehreren vorhergehenden Patentdokumenten dargelegt ist, die das Shakes-System definieren. Somit problematische Düsen wurden nicht einfach ausgeschaltet, sondern zusätzlich wurden andere in Dienst gestellt, um die Aufgaben derselben abzudecken.

Für eine Testumgebung wurden diese Bilder auf zwei Typen eines Standarddruckmediums unter Verwendung eines aktuellen Prototypdruckers erzeugt. Druckköpfe waren nach zwei Bedingungen ausgewählt: keine Düsen aus, aber einschließlich Düsen mit sehr ernsthaften Fehlrichtungen.
Bei beiden Typen von Ausdrucken (d. h. den Flecken und dem Werk von Mariscal) ist eine Bandbildungsreduzierung deutlich erkennbar, wenn schwache oder fehlgerichtete Düsen in aufeinanderfolgenden Gruppen von vier oder fünf oder mehr auftreten. Mit anderen Worten, je mehr ursprüngliche Bandbildung, desto merklicher die Verbesserung. Bei weniger als vier oder fünf aufeinanderfolgenden schlechten Düsen, ist eine Bandbildungsreduzierung kaum unterscheidbar.
Bei den regelmäßigen Farbflecken war die größte Verbesserung bei den einfarbigen (schwarzen, cyanfarbenen und magentafarbenen) Abtastwerten zu sehen. Wenig Verbesserung war in jedem Fall bei den zweifarbigen (Cyan plus Magenta, Cyan plus Gelb und Magenta plus Gelb) Flecken sichtbar.
Bei dem Stück von Mariscal sind zwei Hauptverbesserungen bei einer Bandbildung bei der Zwischenstift-PAD-Kalibrierung zu erkennen: eine kleinere Amplitude (d. h. ein Hell- bis Dunkel-Bereich innerhalb einer nominell einheitlichen Flächenausfüllung) und eine kleinere Frequenz (weniger horizontale Bänder pro gedruckter Länge – in die Medienvorschubrichtung).
Eine Wiederholbarkeit war ziemlich zufriedenstellend für die Kalibrierung selbst – z. B. die Profile (3 und 4) und die resultierenden Düsengewichtungen (5), die aus dem anfänglichen Abtasten gedruckter Flecken (z. B. 2) gefunden wurden. Selbst bei einer einzigen Sensorabtastung über jeden Flecken in dem gedruckten Muster war die gesamte Prozedurwiederholbarkeit von Kalibrierung zu Kalibrierung gut.
Für Gruppen von näherungsweise zwanzig aufeinanderfolgenden bekanntlich schwachen Düsen erfassten somit 90 % der Ergebnisse zwischen 18 und 22 Düsen. Dies galt für zwei Standardmedientypen, die bei einem Wiederholbarkeitstesten verwendet wurden.
Was eine Genauigkeit anbelangt, schienen bei Gruppen von zehn aufeinanderfolgenden Düsen in einer Spalte Verschiebungen von drei Düsen bei einem Anwenden von Korrekturen auf die Düsenunversehrtheitsdatenbank keine erheblichen Veränderungen hinsichtlich einer Bandbildungsreduzierung zu bewirken. Dies bedeutet anscheinend, dass eine fehlende Auflösung von 3 × 2 = 6 Pixeln bei 24 Bildpunkten/mm (600 dpi) keine erhebliche Wirkung erzeugt, wenn versucht wird, große Gruppen (d. h. zehn oder mehr) von fehlgerichteten Düsen zu verbergen oder zu kompensieren.
5. WEITERE VERFEINERUNG
Eine noch bessere Präzision bei der Zwischenstift-PAD-Kalibrierung ist, falls erwünscht, wahrscheinlich durch ein mehrmaliges oder vielmaliges Abtasten der Musterflecken verfügbar – oder aus einem Drucken und Abtasten von mehr als einem Satz der Flecken, oder beidem. Die Erfinder haben dies oder die anderen sehr einfachen Verfeinerungen, die unten beschrieben sind, nicht vorgenommen.
Man ist der Ansicht, dass eine beiläufige Verbesserung einer Genauigkeit (oder zamindest einer Effizienz bei dem Test) durch ein Drucken des Musters in einer einzigen Auftragung in zwei Durchläufen erhalten werden kann. Die Erfinder haben das Muster in zwei unabhängigen Auftragungen mit einem nominellen Vorschub zwischen denselben gedruckt.
Eine Verbesserung bei Ergebnissen aus der Hartgewichtungsstrategie, die in Unterabschnitt 2 (g) beschrieben ist, kann durch ein Setzen der Schwelle oder W – oder beidem – als eine Funktion der echten Variabilität des Düsenprofils versucht werden. Ebenfalls von Interesse sind Messungen einer Leistungsfähigkeit bei anderen Druckmodi.
Druckmodusvariationen sollten insbesondere unterschiedliche Anzahlen von Durchläufen, insbesondere weniger als es oben erörtert ist, umfassen. Ein unidirektionales Drucken ist ebenfalls von Interesse, wie auch eine Leistungsfähigkeit bei anderen Druckmedien.
Eine andere Variante ist eine Kennzeichnung aller Druckelemente zu der gleichen Zeit, d. h. in einer Gruppe, anstatt eines Betrachtens z. B. zweier Gruppen von Düsen getrennt. Es ist ferner erwünscht, endgültige Details hinsichtlich der Frequenz der Kalibrierung herauszuarbeiten: ob dieselbe mit anderen Kalibrierungen integriert werden sollte, nach einer gewissen Anzahl von Auftragungen oder einer gewissen Anzahl von Wochen oder lediglich immer, wenn ein gewisses Merkmal (wie beispielsweise ein Stift) des Systems verändert wird, durchgeführt oder durch den Benutzer eingeleitet werden sollte, und so weiter.
Vor einem Implementieren der Erfindung in einem Produkt ist es ratsam, zu verifizieren, dass sich eine Bildqualität verbessert, wenn die Druckköpfe aufgrund eines Zwischenstift-PAD-Fehlers eine Bandbildung erzeugen, und ebenfalls, dass kein relativ erheblicher Nachteil auftritt. Eine derartige Verifizierung sollte eine gesteuerte Population von Druckköpfen betrachten, die einen Zwischenstift-PAD-Fehler zeigen, und sollte unterschiedliche Abtastsituationen (einschließlich beispielsweise einen Liniensensor mit extremen Spezifikationen und extreme Umgebungslichtverhältnisse – einschließlich Sonnenlicht) einschließen.
Die ideale Praxis der Erfindung umschließt eine vollständige Integration mit anderen Merkmalen von Shakes. Eine andere besonders hilfreiche Verifizierung ist ein Ausführen der Kalibrierung bei Druckern, die eine beständige Bandbildung zeigen, die durch eine andere Technik nicht gelöst wird.
Durchschnittsfachleute, die die Erfindung zu praktizieren wünschen, werden finden, dass eine geringe Zeit, die mit einem Vorbereiten einfacher Softwarehilfsprogramme verbracht wird, sehr lohnend sei kann:

• einer Routine, die eine Verwendung einer Düsenunversehrtheitsabbildung parallel zu irgendeiner freigibt/sperrt, die in der Maschine automatisch durch ei ne Fehlerversteck- oder eine andere Shakes-ähnliche Prozedur verwendet wird;
• eines Moduls, das die Gewichtungen aller Druckdüsen in der Abbildung für einen gegebenen Stift spezifiziert (es ist zweckmäßig, alle Düsen auf uninitialisiert (d. h. Null) voreinzustellen; und
• eines anderen, das eine gesamte Zwischenstift-PAD-Kalibrierung unter Verwendung einer Hartgewichtungsstrategie durchführt, wobei die Schwelle auf 20 gesetzt ist, und mit einer Gewichtung schwacher Düsen von 200 – wobei die Abbildung mit den Ergebnissen gefüllt wird und die Verwendung derselben ermöglicht wird, insbesondere um eine Auswertung des Systembetriebs während der Entwicklung zu erleichtern.

Es kann irgendeine zweckmäßige Syntax für diese Hilfsprogramme verwendet werden; die Verwendung einer Syntax jedoch, die zu einer Codierung einer endgültigen Implementierung kompatibel ist, soll ratsamerweise später Zeit sparen.
Da die grundlegenden Vorteile der Erfindung gezeigt wurden, kann die Erfindung nun ohne Weiteres mit sehr geringer Studie praktiziert werden. Die hier angemerkten Verfeinerungen sind ohne Weiteres zu verfolgen, lediglich als eine Frage eines Erweiterns dieser Vorteile.
Die obige Offenbarung soll lediglich exemplarisch sein und den Schutzbereich der Erfindung nicht begrenzen – der durch Bezug auf die beigefügten Ansprüche bestimmt sein soll.

Claims

Vorrichtung zum Drucken eines ersten Bilds auf einem Druckmedium (4A) basierend auf Eingangsbilddaten (70) durch einen Aufbau von einzelnen Markierungen, die in einem Pixelgitter gebildet sind, wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist: zumindest ein Abtast-Mehrelement-Druckarray (223-226), das einer Bildqualitätsverschlechterung unterliegt; eine Einrichtung (63) zum Verwenden des Arrays, um ein zweites bekanntes Bild (11 – 14, 11' – 14', 21 – 24, 21' – 24', 31 – 34, 31' – 34', 41 – 44, 41' – 44', 51 – 58, 51' – 58') zum direkten Anzeigen der Bildqualität zu drucken; wobei eine derartige Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass dieselbe ferner folgende Merkmale aufweist: eine Einrichtung (72) zum automatischen Messen einer kombinierten Wirkung einer Mehrzahl von Fehlern, die die direkt angezeigte Bildqualität (65) von dem zweiten Bild beeinflussen; eine Einrichtung (83) zum automatischen Modifizieren des Betriebs der Vorrichtung, um irgendeine Bildqualitätsverschlechterung zu kompensieren, die anhand der gemessenen kombinierten Wirkung gefunden wird; und eine Einrichtung (78, 220, 231, 241) zum Drucken des ersten Bilds unter Verwendung des modifizierten Betriebs.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der: die Verwendungseinrichtung eine Einrichtung (64) zum Variieren zumindest eines Parameters aufweist, der die Bildqualität beeinflusst; und die Messeinrichtung eine Einrichtung (81) zum Korrelieren der gemessenen kombinierten Wirkung mit den Variationen des zumindest einen Parameters aufweist, um die Modifiziereinrichtung zu führen.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der: die Messeinrichtung eine Einrichtung (82) zum Quantifizieren von Abweichungen (65) von einer bekannten Bildeinheitlichkeit entlang einer Medienvorschubrichtung aufweist.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 3, bei der: die Quantifiziereinrichtung einen Sensor (251) zum Abtasten entlang des gedruckten Bilds in die Medienvorschubrichtung aufweist; und die Modifiziereinrichtung folgende Merkmale aufweist: eine Einrichtung (82, 84) zum Analysieren von Variationen (151, 180) bei Signalen von dem Sensor, um ein Korrekturmuster (15 – 17, 15' – 17') abzuleiten, und eine Einrichtung (86, 61, 85) zum Anwenden des Korrekturmusters, um eine relative Verwendung von Elementen entlang dem Array bei einem späteren Drucken durch den Drucker zu modifizieren.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 4 für eine Verwendung bei einer Druckmaske bei einem Mehrdurchlaufdrucken und bei der: die Anwendeeinrichtung eine Einrichtung (61) für eine automatische Druckmaskenmodifikation aufweist, um unterschiedliche Druckelemente in Ersetzung für Druckelemente mit einer verringerten Verwendung in Betrieb zu bringen.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 3, bei der: die Modifiziereinrichtung eine Einrichtung (84) zum automatischen Ableiten von Reduziert-Elementverwendung-Gewichtungen (15 – 17, 15' – 17') für eine Verwendung entlang dem Druckarray basierend auf den quantifizierten Abweichungen (65, 151, 18) von einer Bildregelmäßigkeit (19, 159) aufweist.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 6, bei der: die automatische Ableiteinrichtung eine Einrichtung (86) zum Folgen einer Formel aufweist, um die Gewichtungen aus den quantifizierten Abweichungen zu erhalten.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 7, bei der: die Verwendungsgewichtung für jede Düsennummer i berechnet wird als:
wobei prof[i] eine gemessene Helligkeit des gedruckten Bilds bei einer Position ist, die einer Düsennummer i entspricht, avg eine durchschnittliche gemessene Helligkeit für die Druckelemente ist, prof[i_m] eine gemessene Helligkeit des gedruckten Bilds für eine Düsennummer im ist, die einen maximalen absoluten Wert der Differenz zwischen prof[i] und avg gibt; und α in einem Bereich von 0,8 bis 1,0 liegt und β eine Ganzzahl in einem Bereich von 1 bis 3 ist.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 7, bei der die Verwendungsgewichtung für jede Düsennummer i wie folgt lautet: W, wobei 0 ≤ W ≤ 500, falls |prof[i]| ≥ avg + Schwelle; und 1000, falls |prof[i]| < avg + Schwelle; wobei prof[i] eine gemessene Helligkeit des gedruckten Bilds bei einer Position ist, die einer Düsennummer i entspricht, avg eine durchschnittliche gemessene Helligkeit für die Druckelemente ist, prof[i_m] eine gemessene Helligkeit des gedruckten Bilds für eine Düsennummer im ist, die einen maximalen absoluten Wert der Differenz zwischen prof[i] und avg gibt; und α in einem Bereich von 0, 8 bis 1, 0 liegt und β eine Ganzzahl in einem Bereich von 1 bis 3 ist und Schwelle eine beliebige Zahl ist.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der: W = 0; und Schwelle = 20.
Die Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der: das zumindest eine Abtast-Mehrelement-Druckarray eine Mehrzahl (223 – 226) von Mehrelement-Druckarrays aufweist, die in einer entsprechenden Mehrzahl von unterschiedlichen Farben oder Farbverdünnungen drucken, wo bei jedes Mehrelement-Druckarray einer jeweiligen Bildqualitätsverschlechterung unterliegt; und jeder der Schritte eines Verwendens (63, 302), Messens (72, 304) und Modifizierens (83, 311) mit Bezug auf jedes der Mehrzahl von jeweiligen Mehrelement-Druckarrays wirksam ist.
Ein Druckverfahren für eine Verwendung bei zumindest einem Abtast-Mehrelement-Druckarray (223 – 226), das Wechselwirkungen unter Elementen unterliegt, was zu einer Bildqualitätsverschlechterung führt; wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Definieren eines ersten Bilds (11 – 14, 11' – 14', 21 – 24, 21' – 24' , 31 – 34, 31' – 34' , 41 – 44, 41'-44', 51 – 58, 51' – 58'), dessen Drucken die Wechselwirkungen unter Elementen aufruft; Verwenden (302) des Arrays, um das erste Bild zu drucken; automatisches Messen (304) einer kombinierten Wirkung einer Mehrzahl von Fehlern aus dem gedruckten ersten Bild; automatisches Modifizieren (311) eines Betriebs der Vorrichtung, um irgendeine Bildqualitätsverschlechterung zu kompensieren, die durch eine derartige kombinierte Wirkung bewirkt wird, die anhand des gedruckten ersten Bilds gefunden wird; und nachfolgendes Drucken (321) unter Verwendung des modifizierten Betriebs.
Verfahren gemäß Anspruch 12, bei dem: der Verwendungsschritt den weiteren Schritt eines Druckens zumindest eines Flächenfüllmusters (11 – 14, 11' – 14', 21 – 24, 21' – 24', 31 – 34, 31' – 34', 41-44, 41' – 44', 51 – 58, 51' – 58') umfasst.
Das Verfahren gemäß Anspruch 12 oder 13, bei dem: das zumindest eine Abtast-Mehrelement-Druckarray eine Mehrzahl (223 – 226) von Mehrelement-Druckarrays aufweist, die in einer entsprechenden Mehrzahl von unterschiedlichen Farben oder Farbverdünnungen drucken, wobei jedes Mehrelement-Druckarray einer jeweiligen Bildqualitätsverschlechterung unterliegt; und jeder der Schritte eines Verwendens (63, 302), Messens (72, 304) und Modifizierens (83, 311) mit Bezug auf jedes der Mehrzahl von jeweiligen Mehrelement-Druckarrays wirksam ist.