EP1894728A1 - Controlling the working condition of inkjet printheads in digital printing machines - Google Patents

Controlling the working condition of inkjet printheads in digital printing machines Download PDF

Info

Publication number
EP1894728A1
EP1894728A1 EP06018297A EP06018297A EP1894728A1 EP 1894728 A1 EP1894728 A1 EP 1894728A1 EP 06018297 A EP06018297 A EP 06018297A EP 06018297 A EP06018297 A EP 06018297A EP 1894728 A1 EP1894728 A1 EP 1894728A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
printed
printing
inkjet
camera
individual
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06018297A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Konstantin Baldauf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BCS machine vision GmbH
Original Assignee
BCS machine vision GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BCS machine vision GmbH filed Critical BCS machine vision GmbH
Priority to EP06018297A priority Critical patent/EP1894728A1/en
Publication of EP1894728A1 publication Critical patent/EP1894728A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J29/00Details of, or accessories for, typewriters or selective printing mechanisms not otherwise provided for
    • B41J29/38Drives, motors, controls or automatic cut-off devices for the entire printing mechanism
    • B41J29/393Devices for controlling or analysing the entire machine ; Controlling or analysing mechanical parameters involving printing of test patterns
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/165Prevention or detection of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles
    • B41J2/16579Detection means therefor, e.g. for nozzle clogging

Definitions

  • Object of the present invention is to propose an optical test method, with the nozzle failures and other emerging Identify incorrect behavior of individual printhead nozzles or the entire printhead at an early stage.
  • the invention relates to a method and a device for automatic quality monitoring of inkjet printheads in digital printing machines by the high-resolution detection and evaluation of defined printing patterns using an image processing system.
  • the image processing system consists essentially of two high resolution cameras, one for the front and one for the back of the paper web, transversely to the direction of transport across the entire width by means of a mechanical shuttle for a few seconds the paper web are moved back and forth. In each case, they take up small sections of a test pattern strip with microscope-like resolution.
  • a connected image evaluation unit evaluates the image data at high speed and checks whether all the inkjet nozzles used are working properly.
  • the inkjet dots of a defined printed test strip are examined for their presence, their contrast, their size, their shape and their position. It also detects the intensity of satellite droplet formation and smearing.
  • tendencies deviations from preset target values are recognized in good time and compared with empirical data of earlier malfunctions of the same printheads. This makes it possible to replace printheads in time, possibly even before it comes to a total failure or other gross malfunction of individual nozzles or the entire printhead. If adjustable limit values are exceeded, warning signals and error messages can be output and, if necessary, the machine is also stopped.
  • the optical camera resolution is on the order of at least 1200 to 2400 ppi (pixels per inch). Because of the high transport speed of the substrate matrix cameras are used. In order to keep the motion blur very small during image acquisition at such high transport speeds of the objects to be detected, a combination of a short electronic shutter (shutter) of the camera and very short and bright strobe flashes are used. The required short exposure time is on the order of down to 2 ⁇ sec. The required sufficient field illumination is achieved by very bright flashes of light.
  • the "defined print pattern” is either a special test strip, which is located in the sheet edge area to be cut off later anyway, or specially selected, known cutouts in the used print field. Especially suitable are horizontal lines and line sections, where the behavior of the nozzles can be observed, especially at the edges.
  • "Defined Print Pattern” means the expected print pattern to be captured by the camera at a particular location. This is defined as a desired pressure pattern by a teach-in process or by the pressure-underlying record. Whether the defined print pattern is selected from the printed work area or is a test strip printed specifically for this purpose, in both cases the defined print pattern should meet some basic conditions. Each print dot position within the image window must be clearly assignable to a particular nozzle of the print head and printed at least once and printed at least once. The printed dots (Ink dots) should occur as isolated as possible in order to minimize the overlay by the influence of several adjacent pressure points on a specific point of the print pattern.
  • test strip definition is an example of such a test strip definition:
  • the test strip consists of 9 pressure point lines, of which only 5 are printed. Each nozzle prints 1 to 4 dark dots. Lines 1, 3, 5 and 9 are always empty (---------).
  • line 2 is a test pattern, where only every second point is printed, in line 4, the inverted pattern.
  • line 6 there is a position code.
  • the position code consists of a sequence of data blocks with 21 dot positions each. Each data block consists of an always identical start code (-xxx-) and an incremental 8-bit binary counter: 00000001 b, 00000010b, 00000011b, 00000100b, 00000101b ...
  • the paper may shift sideways, it may slightly buckle, warp, twist, stretch, or it may shrink slightly. Therefore, the exact position of the image section in the print pattern itself must be included, because even a very precise absolute position sensor on the camera positioning device can not measure exactly where the camera image field in the test strip and thus could not be determined which pressure point through which inkjet Nozzle has been printed. That is, without additional information in the image itself, it would not be possible to determine which pressure point is to be assigned exactly to which nozzle. It is less the exact absolute position of the pressure points on the paper important, but the relative position to the adjacent pressure points.
  • test strip includes such - just a few millimeters wide - individual dot sequences with a position code (e.g., a counter incrementing over the printhead width).
  • FIG. 1 shows an embodiment for double-sided inkjet monitoring in a web press.
  • the paper web (1) passes through the front-side printing roll (2) with the front-side inkjet printing head (6) or with a number of such print heads.
  • the back of the paper web is printed by means of one or a series of inkjet printheads (7).
  • Each inkjet print head (6,7) has a large number of parallel inkjet nozzles.
  • the inline inkjet inspection is done for the front of the paper web (4,8,9,10) and for the back (5,11,12,13), if it is double-sided printing.
  • the inspection has in each case a camera movement unit (10, 13) transversely to the transport direction of the paper web.
  • the movement units (10, 13) may be e.g. have a linear motor and the sensor units (8,9 and 11,12) over the entire width of the paper web.
  • the sensor units consist here of high-resolution, fast, triggerable matrix cameras (9,12) including macro lenses, as well as LED flash units (8,11), which are preferably equipped with monochrome black printing with infrared LEDs.
  • the image processing electronics (16) moves, positions and triggers the sensor units (8,9 and 11,12), generates the pulses for the flash lights (8,11) and has a communication interface to the printing press.

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)

Abstract

The method involves receiving a defined print (20), which contains a point that is printed by each inkjet-nozzle of inkjet-print heads (6, 7) by individual very highly resolving electronic cameras (9, 12). The point is processed in an image evaluating unit (16) and the optical appearance of individual print points are individually and statistically examined with respect to contrast, magnitude, shape and/or position. Conclusions on the function or malfunctioning of the individual inkjet-nozzles are made from the examination. An independent claim is also included for a device installed in a digital printing machine.

Description

In Digitaldruckmaschinen sind heute bereits Papiergeschwindigkeiten von über 300 m/min möglich. Daher kommt es bei Störungen an Druckköpfen (z.B. Ausfall einzelner Druckkopfdüsen) zu großem Materialverlust, bis der Fehler endlich entdeckt und behoben werden kann.In digital printing machines, paper speeds of more than 300 m / min are already possible today. Therefore, printhead malfunctions (such as single printhead nozzle failure) will result in significant material loss until the error can finally be detected and resolved.

Um dies zu vermeiden, gibt es automatische Überwachungsverfahren, die am Druckerzeugnis Druckdichtemessungen vornehmen oder spaltenweise Dichtemittelwerte über die Druckseiten bilden und mit zugehörigen Sollwerten vergleichen. Bei einem anderen Verfahren, der 100%-Vollbildkontrolle, wird jede Druckseite vollständig eingescannt und mit einer abgespeicherten Referenzseite verglichen. Da jedoch die Auflösung der Inkjet-Druckköpfe im kommerziellen Druck mit bis zu 300dpi (dots per inch) sehr hoch ist und auf Bogen- oder Rollendruckmaschinen sogar mehrere doppelseitige Nutzen nebeneinander gedruckt werden, die alle inspiziert werden müssen, ist eine solche Vollbildinspektion sehr aufwendig.In order to avoid this, there are automatic monitoring methods which make pressure density measurements on the printed product or form sealant values on the printed pages column by column and compare them with the associated nominal values. In another method, 100% full frame control, each print page is completely scanned and compared to a stored reference page. However, as the resolution of inkjet printheads in commercial printing at up to 300dpi (dots per inch) is very high and on sheetfed or web presses even multiple double-sided benefits are printed side-by-side, all of which must be inspected, such a full-frame inspection is very expensive.

Nachteile der bisherigen Verfahren sind erstens die relativ geringe Ortsauflösung, welche Störungen der Inkjet-Düsen erst dann erkennen lässt, wenn Fehlfunktionen sich bereits deutlich im Druckbild ausgewirkt haben, und zweitens, dass sich während der Produktion durch sporadische Druck- und Papierfehler als auch Fehlerraten der Prüfsysteme selbst ("false rejects") ungewollt hohe Ausschussraten ergeben. In der Produktion ist es daher wichtiger die korrekte Funktion der Druckmaschine als die 100%-ige Fehlerfreiheit jedes einzelnen Produktes zu überwachen.Disadvantages of the previous methods are, firstly, the relatively low spatial resolution, which detects disturbances of the inkjet nozzles only when malfunctions have already significantly affected the print image, and second, that during production by sporadic printing and paper errors and error rates of Test systems themselves ("false rejects") unintentionally result in high reject rates. In production, it is therefore more important to monitor the correct function of the printing press than the 100% accuracy of each individual product.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein optisches Prüfverfahren vorzuschlagen, mit dem Düsenausfälle und andere sich abzeichnende Fehlverhalten einzelner Druckkopfdüsen oder des gesamten Druckkopfes frühzeitig erkennen lassen.Object of the present invention is to propose an optical test method, with the nozzle failures and other emerging Identify incorrect behavior of individual printhead nozzles or the entire printhead at an early stage.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Qualitätsüberwachung von Inkjet-Druckköpfen in Digitaldruckmaschinen durch die hochauflösende Erfassung und Auswertung definierter Druckmuster mit Hilfe eines Bildverarbeitungssystems. Bei einer typischen Anwendung des Verfahrens in einer digitalen Rollendruckmaschine besteht das Bildverarbeitungssystem zum Bespiel im wesentlichen aus zwei hochauflösenden Kameras, je eine für die Vorderseite und eine für die Rückseite der Papierbahn, die mittels einer mechanischen Verfahreinheit während weniger Sekunden quer zur Transportrichtung über die gesamten Breite der Papierbahn hin und her bewegt werden. Dabei nehmen sie mit mikroskopartiger Auflösung jeweils kleine Abschnitte eines Prüfmusterstreifens auf. Eine angeschlossene Bildauswerteelektronik wertet die Bilddaten mit hoher Geschwindigkeit aus und überprüft dabei, ob alle verwendeten Inkjet - Düsen ordnungsgemäß arbeiten. Dazu werden die Inkjet-Dots eines definiert gedruckten Prüfstreifens in Hinblick auf ihr Vorhandensein, ihren Kontrast, ihre Größe, ihre Form und ihre Position untersucht. Dabei wird auch die Intensität der Satelliten-Tröpfchenbildung und des Schmierens erfasst. Durch statistische Auswertung der dabei gewonnenen Daten werden tendenzielle Abweichungen von voreingestellten Sollwerten rechtzeitig erkannt und mit Erfahrungsdaten früherer Fehlfunktionen gleicher Druckköpfe verglichen. Dadurch ist es möglich, Druckköpfe rechtzeitig zu tauschen, unter Umständen sogar noch bevor es zu einem Totalausfall oder sonstigen groben Fehlfunktionen einzelner Düsen oder des gesamten Druckkopfes kommt. Bei Überschreiten einstellbarer Grenzwerte können Warnsignale und Fehlermeldungen ausgegeben werden und nötigenfalls wird auch die Maschine gestoppt.The invention relates to a method and a device for automatic quality monitoring of inkjet printheads in digital printing machines by the high-resolution detection and evaluation of defined printing patterns using an image processing system. For example, in a typical application of the method in a digital web press, the image processing system consists essentially of two high resolution cameras, one for the front and one for the back of the paper web, transversely to the direction of transport across the entire width by means of a mechanical shuttle for a few seconds the paper web are moved back and forth. In each case, they take up small sections of a test pattern strip with microscope-like resolution. A connected image evaluation unit evaluates the image data at high speed and checks whether all the inkjet nozzles used are working properly. For this, the inkjet dots of a defined printed test strip are examined for their presence, their contrast, their size, their shape and their position. It also detects the intensity of satellite droplet formation and smearing. By statistically evaluating the data obtained, tendencies deviations from preset target values are recognized in good time and compared with empirical data of earlier malfunctions of the same printheads. This makes it possible to replace printheads in time, possibly even before it comes to a total failure or other gross malfunction of individual nozzles or the entire printhead. If adjustable limit values are exceeded, warning signals and error messages can be output and, if necessary, the machine is also stopped.

Um die Druckpunkte hinsichtlich Groesse, Position und Form genau untersuchen zu können, bedarf es einer sehr hohen Kameraauflösung, die bei einem Vielfachen der Inkjet -Auflösung liegen muss. Bei einer Inkjet-Druckpunktauflösung von 300dpi (dots per inch) bewegt sich dabei die optische Kameraauflösung in der Größenordnung von mindestens 1200 bis 2400ppi (pixels per inch). Wegen der hohen Transportgeschwindigkeit des Substrates kommen Matrixkameras zum Einsatz. Um bei der Bildaufnahme bei solch hohen Transportgeschwindigkeiten der zu erfassenden Objekte die Bewegungsunschärfe sehr klein zu halten, wird hier mit einer Kombination aus einem kurzen elektronischen Verschluss (Shutter) der Kamera und sehr kurzen und hellen Stroboskop-Blitzen gearbeitet. Die erforderliche Kürze der Belichtungszeit liegt hierbei in einer Größenordnung von bis hinab zu 2 µsec. Die dafür erforderliche ausreichende Bildfeldausleuchtung wird durch sehr helle Lichtblitze erreicht.In order to be able to examine the pressure points in terms of size, position and shape exactly, it requires a very high camera resolution, which must be at a multiple of the inkjet resolution. With an inkjet print dot resolution of 300 dpi (dots per inch), the optical camera resolution is on the order of at least 1200 to 2400 ppi (pixels per inch). Because of the high transport speed of the substrate matrix cameras are used. In order to keep the motion blur very small during image acquisition at such high transport speeds of the objects to be detected, a combination of a short electronic shutter (shutter) of the camera and very short and bright strobe flashes are used. The required short exposure time is on the order of down to 2 μsec. The required sufficient field illumination is achieved by very bright flashes of light.

Bei dem "definierten Druckmuster" handelt es sich entweder um einen speziellen Prüfstreifen, der sich im später ohnehin abzuschneidenden Bogenrandbereich befindet, oder um speziell ausgewählte, bekannte Ausschnitte im benutzten Druckfeld. Dazu eignen sich besonders horizontale Linien und Linienabschnitte, wo vor allem an den Kanten das Verhalten der Düsen beobachtet werden kann. "Definiertes Druckmuster" meint das von der Kamera an einer bestimmen Stelle einzufangende erwartete Druckmuster. Dieses ist als Solldruckmuster durch einen Einlernvorgang oder durch den dem Druck zugrundeliegenden Datensatz definiert. Ob das definierte Druckmuster aus dem gedruckten Nutzbereich ausgewählt wird oder aber einen eigens zu diesem Zwecke gedruckten Prüfstreifen darstellt, in beiden Fällen sollte das definierte Druckmuster einige grundlegende Bedingungen erfüllen. Jede Druckpunktposition innerhalb des Bildfensters muss sich eindeutig einer bestimmten Düse des Druckkopfes zuordnen lassen und mindestens einmal bedruckt und mindestens einmal unbedruckt sein. Die gedruckten Punkte (Ink dots) sollen dabei möglichst isoliert vorkommen, um die Überlagerung durch den Einfluss mehrerer benachbarter Druckpunkte auf eine bestimmte Stelle des Druckmusters gering zu halten.The "defined print pattern" is either a special test strip, which is located in the sheet edge area to be cut off later anyway, or specially selected, known cutouts in the used print field. Especially suitable are horizontal lines and line sections, where the behavior of the nozzles can be observed, especially at the edges. "Defined Print Pattern" means the expected print pattern to be captured by the camera at a particular location. This is defined as a desired pressure pattern by a teach-in process or by the pressure-underlying record. Whether the defined print pattern is selected from the printed work area or is a test strip printed specifically for this purpose, in both cases the defined print pattern should meet some basic conditions. Each print dot position within the image window must be clearly assignable to a particular nozzle of the print head and printed at least once and printed at least once. The printed dots (Ink dots) should occur as isolated as possible in order to minimize the overlay by the influence of several adjacent pressure points on a specific point of the print pattern.

Am besten werden diese Bedingungen durch einen speziell dafür definierten und gedruckten Prüfstreifen erfüllt. Nachfolgend ein Beispiel einer solchen Prüfstreifendefinition:These conditions are best met by a specially defined and printed test strip. Here is an example of such a test strip definition:

Der Prüfstreifen besteht aus 9 Druckpunktzeilen, von denen jedoch nur 5 bedruckt sind. Jede Düse druckt dabei 1 bis 4 dunkle Dots. Zeilen 1, 3, 5 und 9 sind immer leer (---------...). In Zeile 2 befindet sich ein Prüfmuster, wo jeweils nur jeder zweite Punkt gedruckt ist, in Zeile 4 das invertierte Muster dazu. In Zeile 6 befindet sich ein Positionscode. Der Positionscode besteht aus einer Folge von Datenblöcken zu je 21 Dot-Positionen. Jeder Datenblock besteht aus einem immer gleichen Startcode (-xxx-) und einem inkrementierenden binären 8-Bit-Zähler: 00000001 b, 00000010b, 00000011b, 00000100b, 00000101b... Die binären Ziffern "0" und "1" werden jeweils durch ein Dot-Paar dargestellt, entweder " - x " (weiß+schwarz für Informationsbit "0") oder " x - " (schwarz + weiß für Informationsbit"1"). Der 8-Bit-Beispielszähler des Positionscodes inkrementiert theoretisch bis maximal 255, praktisch jedoch auf weniger, je nach Breite des Druckkopfes bzw. der Druckseite. Bei 300dpi beträgt jede Datenblockbreite etwa 1.8mm (21 dots). In Zeile 7 steht nur jeweils der Startcode, die Zählerstellen sind leer. In Zeile 8 befindet sich der Startcode gefolgt vom invertierten Positionscode, bei dem jeder Dot weiß ist, der in Zeile 6 geschwärzt ist, und umgekehrt jeder Dot schwarz ist, der in Zeile 6 weiß ist.The test strip consists of 9 pressure point lines, of which only 5 are printed. Each nozzle prints 1 to 4 dark dots. Lines 1, 3, 5 and 9 are always empty (---------...). In line 2 is a test pattern, where only every second point is printed, in line 4, the inverted pattern. In line 6 there is a position code. The position code consists of a sequence of data blocks with 21 dot positions each. Each data block consists of an always identical start code (-xxx-) and an incremental 8-bit binary counter: 00000001 b, 00000010b, 00000011b, 00000100b, 00000101b ... The binary digits "0" and "1" are entered by a Dot pair represented, either "- x" (white + black for information bit "0") or "x -" (black + white for information bit "1"). The 8-bit sample counter of the position code theoretically increments up to a maximum of 255, but practically less, depending on the width of the print head or the print side. At 300dpi each data block width is about 1.8mm (21 dots). In line 7 is only the start code, the counter points are empty. In line 8 is the start code followed by the inverted position code, in which each dot is black, blackened in line 6, and conversely, each dot is white, which is white in line 6.

Zum besseren Verständnis nachfolgend der Anfang des Prüfstreifens. Das Zeichen " - " steht für ungedruckten, weißen Dot, das Zeichen " x " für einen gedruckten Dot. ---------------------------------------------------------------------------------- ... Leerzeile x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x ... Testdruck --------------------------------------------------------------------------------- ... Leerzeile -x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x- ... Inv.Testdruck ---------------------------------------------------------------------------------- ... Leerzeile -xxx--x-x-x-x-x-x-xx--xxx--x-x-x-x-x-xx--x-xxx--x-x-x-x-x-xx-x- ... Positionscode -xxx------------------xxx------------------xxx------------------------------- ... Startcode -xxx-x-x-x-x-x-x-x-x--xxx-x-x-x-x-x-x--xx--xxx-x-x-x-x-x-x--x-x ... Inv.Pos.Code ----------------------------------------------------------------------------------- ... Leerzeile Counter = 1 Counter = 2 Counter = 3 For a better understanding below the beginning of the test strip. The character "-" stands for unprinted, white dot, the character "x" for a printed dot. -------------------------------------------------- -------------------------------- ... empty line xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx-xxxxxxxxxxx ... test pressure -------------------------------------------------- ------------------------------- ... empty line -xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx-xxxxxxxxxx- ... Inv.Testdruck -------------------------------------------------- -------------------------------- ... empty line -xxx - xxxxxx xxxxx - xxxxx-xxx-xxx - xxxxx-xx-x ... position code -xxx ------------------ ------------------ xxx xxx ---------- --------------------- ... start code -xxx-xxxxxxxx - xxxxxxxx xxx - xxx-xxxxxxxx ... Inv.Pos.Code -------------------------------------------------- --------------------------------- ... empty line Counter = 1 Counter = 2 Counter = 3

Countercode:Counter Code:

DezimalDecimal BinärBinary HexHex Dotmuster (- = weiß, x = schwarz)Dot pattern (- = white, x = black) 00 00000000b00000000b 00H00H -x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x-x 11 00000001b00000001b 01H01H -x-x-x-x-x-x-xx--x-x-x-x-x-x-xx 22 00000010b00000010b 02H02H -x-x-x-x-x-xx--x-x-xx-xx-xx - x 33 00000011b00000011B 03H03H -x-x-x-x-x-xx-x--x-xx-xx-xx-x 44 00000100b00000100b 04H04H -x-x-x-x-xx--x-x-x-xx-x-xx - xx 55 00000101b00000101b 05H05H -x-x-x-x-xx--xx--x-xx-x-xx - xx 66 00000110b00000110b 06H06H -x-x-x-x-xx-x--x-x-xx-x-xx-xx 77 00000111b00000111b 07H07H -x-x-x-x-xx-x-x--x-xx-x-xx-x-x- 88th 00001000b00001000b 08H08H -x-x-x-xx--x-x-x-x-xx-xx - xx-x 99 00001001b00001001b 09H09H -x-x-x-xx--x-xx--x-xx-xx - x-xx 1010 00001010b00001010b OAHOAH -x-x-x-xx--xx--x-x-xx-xx - xx - x 1111 00001011b00001011b OBHOBH -x-x-x-xx--xx-x--x-xx-xx - xx-x 1212 00001100b00001100b OCHOCH -x-x-x-xx-x--x-x-x-xx-xx-xx-x 1313 00001101b00001101b ODHODH -x-x-x-xx-x--xx--x-xx-xx-x - xx 1414 00001110b00001110b OEHOEH -x-x-x-xx-x-x--x-x-xx-xx-xx - x 1515 00001111b00001111b OFHOFH -x-x-x-xx-x-x-x--x-xx-xx-xx-x 1616 00010000b00010000b 10H10H -x-x-xx--x-x-x-x-x-x-xx - xx-xx 1717 00010001b00010001b 11H11H -x-x-xx--x-x-xx--x-x-xx - xx-xx .......................... 9797 01100001b01100001b 61H61H -xx-x--x-x-x-xx--xx-x - x-x-x-xx (0*128 + 1*64 + 1*32 + 0*16 + 0*8 + 0*4 + 0*2 + 1*1)(0 * 128 + 1 * 64 + 1 * 32 + 0 * 16 + 0 * 8 + 0 * 4 + 0 * 2 + 1 * 1) ..........................

Auf dem Transportweg vom Druckkopf zur Kamera kann sich das Papier seitwärts verschieben, es kann sich geringfügig wölben, verziehen, drehen, strecken, oder es kann etwas schrumpfen. Daher muss die exakte Position des Bildausschnittes im Druckmuster selbst enthalten sein, weil auch ein sehr präziser absoluter Positionsgeber an der Kamera-Positioniereinrichtung nicht messen kann, wo genau sich das Kamerabildfeld im Teststreifen befindet und damit nicht bestimmt werden könnte, welcher Druckpunkt durch welche Inkjet-Düse gedruckt worden ist. Das heißt, ohne eine Zusatzinformation im Bild selbst, wäre nicht feststellbar, welcher Druckpunkt genau welcher Düse zuzuordnen ist. Dabei ist weniger die genaue absolute Position der Druckpunkte auf dem Papier wichtig, sondern die relative Position zu den benachbarten Druckpunkten. Die Zuordnung, welcher Druckpunkt von welcher Druckdüse stammt bzw. welche der successiv aufgenommenen Druckpunktbilder miteinander korrespondieren, ist nur möglich, wenn die Konstellation aus gedruckten Punkten im Kamerabildfeld in der Umgebung jedes Druckpunktes einzigartig und einmalig ist, und somit die Druckpunkte eindeutig identifizierbar sind. Um dies sicherzustellen, beinhaltet der Prüfstreifen solche - nur wenige Millimeter breite - individuelle Druckpunktfolgen mit einem Positionscode (z.B. ein über die Druckkopfbreite inkrementierender Zähler).During transport from the printhead to the camera, the paper may shift sideways, it may slightly buckle, warp, twist, stretch, or it may shrink slightly. Therefore, the exact position of the image section in the print pattern itself must be included, because even a very precise absolute position sensor on the camera positioning device can not measure exactly where the camera image field in the test strip and thus could not be determined which pressure point through which inkjet Nozzle has been printed. That is, without additional information in the image itself, it would not be possible to determine which pressure point is to be assigned exactly to which nozzle. It is less the exact absolute position of the pressure points on the paper important, but the relative position to the adjacent pressure points. The assignment of which pressure point originates from which pressure nozzle or which of the successively recorded pressure point images correspond with each other is only possible if the constellation of printed dots in the camera image field in the vicinity of each pressure point is unique and unique, and thus the pressure points can be unambiguously identified. To insure this, the test strip includes such - just a few millimeters wide - individual dot sequences with a position code (e.g., a counter incrementing over the printhead width).

Ohne die eindeutige Zuordnung der einzelnen Druckpunktpositionen zu Punkten im Kamerabild wäre es nicht möglich, über den Vergleich ganzer Bildsequenzen statistische Aussagen über das Verhalten einzelner Düsen zu machen. Denn aus einzelnen Bildern lassen sich wegen des störenden Einflusses der Substratoberfläche (z. B. Papierstruktur, Saugfähigkeit) Aussagen über das Düsenverhalten nur zum Teil machen. Dies wird in begrenztem Umfange dadurch erreicht, dass aus dem Schattenwurf die Oberflächenstruktur erkannt und dann ihr Einfluss auf die sichtbaren Eigenschaften der Druckpunkte bestimmt und kompensiert wird. Um die Störgrößen besser wegfiltern zu können, werden Bildsequenzen ausgewertet. Da aber diese Aufnahmen zu unterschiedlichen Zeiten an unterschiedlichen Stellen der Papierbahn bzw. der Bogen gemacht werden, benötigt man wiedererkennbare Muster nahe den zu untersuchenden Druckpunktpositionen, die sich zumindest über eine Distanzbreite der möglichen seitlichen Positionsschwankungen des Papiers nicht wiederholen.Without the unique assignment of the individual pressure point positions to points in the camera image, it would not be possible to make statistical statements about the behavior of individual nozzles by comparing entire image sequences. Because out Due to the disturbing influence of the substrate surface (eg paper structure, absorbency), it is only possible to make statements about nozzle behavior in some cases. This is achieved to a limited extent by recognizing the surface structure from the shadow and then determining and compensating for its influence on the visible properties of the pressure points. In order to be able to filter out the disturbance variables better, image sequences are evaluated. However, since these images are taken at different times at different locations on the paper web or sheet, it is necessary to have recognizable patterns close to the print point positions to be examined, which do not repeat over a distance width of the possible lateral position variations of the paper.

Nachfolgend wird eine grundlegende Ausführungsform anhand Abb. 1 beschrieben. Diese zeigt beispielhaft eine Ausführungsform zur beidseitigen Inkjet-Überwachung in einer Rollendruckmaschine. In der Druckmaschine passiert die Papierbahn (1) die Vorderseiten-Druckwalze (2) mit dem Vorderseiten-Inkjet-Druckkopf (6) bzw. mit einer Reihe solcher Druckköpfe. An der Druckwalze (3) wird die Rückseite der Papierbahn bedruckt mittels einem oder einer Reihe von Inkjet-Druckköpfen (7). Jeder Inkjet-Druckkopf (6,7) besitzt eine Vielzahl paralleler Inkjet-Düsen. An irgendeiner Stelle der Maschine nach dem jeweiligen Druckvorgang oder nach beiden Druckvorgängen sitzt die Inline Inkjet Inspektion für die Vorderseite der Papierbahn (4,8,9,10) und für die Rückseite (5,11,12,13), sofern es sich um doppelseitigen Druck handelt. Die Inspektion besitzt jeweils eine Kamera-Verfahreinheit (10,13) quer zur Transportrichtung der Papierbahn. Die Verfahreinheiten (10,13) können z.B. einen Linearmotor besitzen und die Sensoreinheiten (8,9 und 11,12) über die gesamte Breite der Papierbahn verfahren. Die Sensoreinheiten bestehen hier aus hochauflösenden, schnellen, triggerbaren Matrixkameras (9,12) inklusive Makro-Objektiven, sowie aus LED-Blitzlichteinheiten (8,11), die bei monochrom schwarzem Druck vorzugsweise mit Infrarot-Leuchtdioden bestückt sind. Ferner gibt es noch eine Trigger- und Synchronisiereinheit für Kameras und Blitzlichter mit z.B. Druckmarkensensoren (14,15) und erforderlichenfalls einem Encoder. Die Bildverarbeitungselektronik (16) verfährt, positioniert und triggert die Sensoreinheiten (8,9 und 11,12), erzeugt die Impulse für die Blitzlichter (8,11) und besitzt ein Kommunikationsinterface zur Druckmaschine.Hereinafter, a basic embodiment will be described with reference to FIG. This example shows an embodiment for double-sided inkjet monitoring in a web press. In the printing machine, the paper web (1) passes through the front-side printing roll (2) with the front-side inkjet printing head (6) or with a number of such print heads. On the platen roller (3), the back of the paper web is printed by means of one or a series of inkjet printheads (7). Each inkjet print head (6,7) has a large number of parallel inkjet nozzles. At any point on the machine after each printing or after both printing operations, the inline inkjet inspection is done for the front of the paper web (4,8,9,10) and for the back (5,11,12,13), if it is double-sided printing. The inspection has in each case a camera movement unit (10, 13) transversely to the transport direction of the paper web. The movement units (10, 13) may be e.g. have a linear motor and the sensor units (8,9 and 11,12) over the entire width of the paper web. The sensor units consist here of high-resolution, fast, triggerable matrix cameras (9,12) including macro lenses, as well as LED flash units (8,11), which are preferably equipped with monochrome black printing with infrared LEDs. There is also a triggering and synchronizing unit for cameras and flashlights with e.g. Print mark sensors (14,15) and, if necessary, an encoder. The image processing electronics (16) moves, positions and triggers the sensor units (8,9 and 11,12), generates the pulses for the flash lights (8,11) and has a communication interface to the printing press.

Claims (13)

Verfahren zur automatischen Qualitätsüberwachung der Funktion von Inkjet-Druckköpfen (6,7) in Digitaldruckmaschinen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass dabei ein definiertes Druckmuster (20), das mindestens einen von jeder benutzten Düse des Inkjet-Druckkopfes (6,7) gedruckten Punkt enthält, von mindestens einer einzelnen sehr hoch auflösenden elektronischen Kamera (9,12) aufgenommen und in einer Bildauswerteeinheit (16) derart verarbeitet wird, dass das optische Erscheinungsbild der einzelnen Druckpunkte hinsichtlich Kontrast, Größe, Form und/oder Position einzeln und/oder statistisch untersucht wird und daraus Rückschlüsse auf die Funktion oder Fehlfunktion der einzelnen Inkjet-Düsen gemacht werden.Method for the automatic quality control of the function of inkjet printheads (6,7) in digital printing machines. The method is characterized in that a defined print pattern (20) containing at least one dot printed by each used nozzle of the inkjet print head (6, 7) is received by at least one single very high resolution electronic camera (9, 12) and is processed in an image evaluation unit (16) in such a way that the visual appearance of the individual printing dots in terms of contrast, size, shape and / or position is examined individually and / or statistically and conclusions are drawn about the function or malfunction of the individual inkjet nozzles , Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera bzw. die Kameras (9,12) dabei quer zur Transportrichtung verfahren (10,13) werden.A method according to claim 1, characterized in that the camera or cameras (9,12) thereby moved transversely to the transport direction (10,13) are. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das definierte Druckmuster ein für diesen Zweck entworfener und gedruckter horizontaler Prüfstreifen (20) ist.Method according to claims 1 and 2, characterized in that the defined printing pattern is a horizontal test strip (20) designed and printed for this purpose. Verfahren nach den Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Prüfstreifen eine Positionskennung (20) enthält.Method according to claim 3, characterized in that this test strip contains a position identifier (20). Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem bedruckten Nutzbereich des Bogens Ausschnitte als definierte Druckmuster entnommen werden.A method according to claims 1 and 2, characterized in that the printed useful range of the arc cut-outs are removed as defined printing pattern. Verfahren nach Anspruch 1-5, bei dem das Inspektionssystem den Benutzer im Fehlerfalle optisch und/oder akustisch warnt.The method of claim 1-5, wherein the inspection system warns the user in case of failure optically and / or acoustically. Verfahren nach Anspruch 1 - 6, bei dem das Inspektionssystem im Fehlerfalle die Druckmaschine stoppt.The method of claim 1-6, wherein the inspection system stops in case of failure, the printing press. Verfahren nach Anspruch 1-7, bei dem das Inspektionssystem fehlerhafte Druckerzeugnisse oder Gruppen von fehlerhaften Druckerzeugnissen markiert und/oder ausschleust.The method of claim 1-7, wherein the inspection system marks and / or rejects defective printed matter or groups of defective printed matter. Verfahren nach Anspruch 1 - 8, bei dem das Prüfergebnis des Inspektionssystems auf die Druckvorrichtung rückgekoppelt ist, um diese entsprechend nachzuregeln.The method of claim 1-8, wherein the test result of the inspection system is fed back to the printing device to readjust accordingly. Vorrichtung nach Anspruch 1-9 montiert auf einer Rollendruckmaschine (Abb.1).Apparatus according to claim 1-9 mounted on a web-fed printing press (fig. 1). Vorrichtung nach Anspruch 1-9 montiert auf einer Bogendruckmaschine.Apparatus according to claim 1-9 mounted on a sheet-fed printing machine. Vorrichtung nach Anspruch 10 und 11 mit Inspektionskamera(s) (9 oder 12) auf nur einer Seite der bedruckten Materialbahn (1) bzw. Bogen.Apparatus according to claim 10 and 11 with inspection camera (s) (9 or 12) on only one side of the printed material web (1) or sheet. Vorrichtung nach Anspruch 10 - 12, bei der eine Kamera bzw. mehrere Kameras (9,12) durch einen Linearantrieb über die Bahn- bzw. Bogenbreite verfahren werden.Apparatus according to claim 10 - 12, wherein a camera or a plurality of cameras (9,12) are moved by a linear drive over the web or sheet width.
EP06018297A 2006-09-01 2006-09-01 Controlling the working condition of inkjet printheads in digital printing machines Withdrawn EP1894728A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06018297A EP1894728A1 (en) 2006-09-01 2006-09-01 Controlling the working condition of inkjet printheads in digital printing machines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06018297A EP1894728A1 (en) 2006-09-01 2006-09-01 Controlling the working condition of inkjet printheads in digital printing machines

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1894728A1 true EP1894728A1 (en) 2008-03-05

Family

ID=37602595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP06018297A Withdrawn EP1894728A1 (en) 2006-09-01 2006-09-01 Controlling the working condition of inkjet printheads in digital printing machines

Country Status (1)

Country Link
EP (1) EP1894728A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008021447A1 (en) * 2008-04-29 2009-11-05 Manroland Ag Method for operating a processing device integrated in a web press
DE102009023963A1 (en) 2009-06-05 2010-12-09 Robert Bosch Gmbh Method for determining a quality measure for a product processed by a processing machine
WO2015032127A1 (en) * 2013-09-03 2015-03-12 北大方正集团有限公司 Method and device for checking nozzle of inkjet printer
DE102014108342A1 (en) * 2014-06-13 2015-12-17 Océ Printing Systems GmbH & Co. KG Optical recording and evaluation of refresh lines

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6094280A (en) * 1996-11-08 2000-07-25 Canon Kabushiki Kaisha Method and apparatus for correcting print density by printhead, printhead corrected by this apparatus, and printing apparatus using this printhead
US6106094A (en) * 1996-01-30 2000-08-22 Neopt Corporation Printer apparatus and printed matter inspecting apparatus
WO2002077108A2 (en) * 2001-03-21 2002-10-03 Macdermid Colorspan, Inc. Co-operating mechanical subassemblies for a scanning carriage, digital wide-format color inkjet print engine
US20040021724A1 (en) * 2002-07-30 2004-02-05 Fuji Photo Film Co., Ltd. Image recording apparatus
US20060092199A1 (en) * 2004-11-04 2006-05-04 White John M Methods and apparatus for aligning print heads

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6106094A (en) * 1996-01-30 2000-08-22 Neopt Corporation Printer apparatus and printed matter inspecting apparatus
US6094280A (en) * 1996-11-08 2000-07-25 Canon Kabushiki Kaisha Method and apparatus for correcting print density by printhead, printhead corrected by this apparatus, and printing apparatus using this printhead
WO2002077108A2 (en) * 2001-03-21 2002-10-03 Macdermid Colorspan, Inc. Co-operating mechanical subassemblies for a scanning carriage, digital wide-format color inkjet print engine
US20040021724A1 (en) * 2002-07-30 2004-02-05 Fuji Photo Film Co., Ltd. Image recording apparatus
US20060092199A1 (en) * 2004-11-04 2006-05-04 White John M Methods and apparatus for aligning print heads

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008021447A1 (en) * 2008-04-29 2009-11-05 Manroland Ag Method for operating a processing device integrated in a web press
DE102009023963A1 (en) 2009-06-05 2010-12-09 Robert Bosch Gmbh Method for determining a quality measure for a product processed by a processing machine
WO2015032127A1 (en) * 2013-09-03 2015-03-12 北大方正集团有限公司 Method and device for checking nozzle of inkjet printer
US9662889B2 (en) 2013-09-03 2017-05-30 Peking University Founder Group Co., Ltd. Method and device for checking nozzle of inkjet printer
DE102014108342A1 (en) * 2014-06-13 2015-12-17 Océ Printing Systems GmbH & Co. KG Optical recording and evaluation of refresh lines

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3830732C2 (en) Process for dampening solution control in an offset printing machine
DE102015207566B3 (en) Method for detecting failed nozzles in inkjet printing systems
DE3719766C2 (en)
EP1454746A1 (en) Image inspection system for a printing press
DE10319770A1 (en) Method for regulating the color density of a color applied by a printing press to a printing medium and device for regulating various parameters relevant for the printing process of a printing press
EP1190864A1 (en) Method and device for printing digital image information
DE102018201794B3 (en) Adaptive image smoothing
DE69300199T2 (en) Device for the detection of printing errors in a rotating printing machine.
EP2384892A1 (en) Method for setting and device for determining an optimal operating distance between at least two cylinders of a printing unit involved in the printing process
DE102012202214A1 (en) A test pattern less visible to the human observer and methods of analyzing image data corresponding to the test pattern in an inkjet printer
DE69203404T2 (en) DEVICE AND METHOD FOR PRINTING IMAGES WITH COMPENSATION FOR SHIFTING PRINT MEDIA.
DE102006014644A1 (en) Device for contour-accurate printing of decorative images on flat workpieces
DE102011014073A1 (en) Method for controlling a printing process
EP3201000A1 (en) Device for coding printing sheets in a sheet-fed press
EP1894728A1 (en) Controlling the working condition of inkjet printheads in digital printing machines
AT501210B1 (en) PROCEDURE FOR QUALITY CONTROL OF SURFACE VARIABLES PRINTED SURFACES
EP2626209B1 (en) Method and device for detecting malfunctions of nozzles of an ink-jet printer
DE102005041651A1 (en) Method for pressure correction
EP3871892B1 (en) Detektion method to minimize maculature
EP0860276B1 (en) Device and method for quality control
DE102009023948B4 (en) Device for detecting a mark on a flat object and method therefor, and device for separating sections from a flat object
DE102016103318A1 (en) A method of inspecting a printhead for applying a fixing agent to an ink jet printing apparatus
DE102008012588A1 (en) Method and apparatus for measuring the color density of a color bar in a printing machine, and a printing machine equipped with a color density measuring apparatus
EP3659813B1 (en) Variable print control bars
DE19613083A1 (en) Procedure for the qualitative assessment of processed material

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR MK YU

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN

18W Application withdrawn

Effective date: 20080402