EP3085536A1 - Method for detecting multiple print nozzles failing in ink jet print systems - Google Patents
Method for detecting multiple print nozzles failing in ink jet print systems Download PDFInfo
- Publication number
- EP3085536A1 EP3085536A1 EP16161337.7A EP16161337A EP3085536A1 EP 3085536 A1 EP3085536 A1 EP 3085536A1 EP 16161337 A EP16161337 A EP 16161337A EP 3085536 A1 EP3085536 A1 EP 3085536A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- image
- printing
- print image
- control computer
- 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- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims abstract description 66
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 238000011161 development Methods 0.000 description 9
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 9
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 7
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 5
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
- B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
- B41J2/0451—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits for detecting failure, e.g. clogging, malfunctioning actuator
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/165—Prevention or detection of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/21—Ink jet for multi-colour printing
- B41J2/2132—Print quality control characterised by dot disposition, e.g. for reducing white stripes or banding
- B41J2/2142—Detection of malfunctioning nozzles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
- B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
- B41J2/04586—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads of a type not covered by groups B41J2/04575 - B41J2/04585, or of an undefined type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/165—Prevention or detection of nozzle clogging, e.g. cleaning, capping or moistening for nozzles
- B41J2/16579—Detection means therefor, e.g. for nozzle clogging
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/21—Ink jet for multi-colour printing
- B41J2/2132—Print quality control characterised by dot disposition, e.g. for reducing white stripes or banding
- B41J2/2146—Print quality control characterised by dot disposition, e.g. for reducing white stripes or banding for line print heads
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J29/00—Details of, or accessories for, typewriters or selective printing mechanisms not otherwise provided for
- B41J29/38—Drives, motors, controls or automatic cut-off devices for the entire printing mechanism
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/21—Ink jet for multi-colour printing
- B41J2/2132—Print quality control characterised by dot disposition, e.g. for reducing white stripes or banding
- B41J2/2139—Compensation for malfunctioning nozzles creating dot place or dot size errors
Definitions
- the present invention relates to a method for detecting failed nozzles in inkjet printing systems having the features of claim 1 and a device for implementing such a method having the features of the preamble of claim 9.
- the invention lies in the technical field of digital printing.
- inkjet printing machines include one or more printheads and each printhead includes a plurality of printing nozzles.
- the inkjet printing machines use the nozzles for printing by emitting ink.
- These printing machines have nozzle plates with specific arrangements of the individual nozzles, which allow a resolution of up to 1200 dpi. This requires nozzle spacings of approx. 20 ⁇ m.
- Failure of a single pressure nozzle creates areas that can not be imaged by the designated nozzle in the single color separation, according to BCMY. This results in color-free areas, which can show up as white lines. If it is a multicolor print, the corresponding color is missing at this point and the color values are distorted.
- the beam path of a single nozzle is not ideal but may deviate more or less, and the size of a jetted point must also be taken into account.
- a malfunctioning nozzle affects the print quality of each printed document.
- the reasons for the failure of individual nozzles are diverse, it may be a temporary failure or a permanent failure.
- One approach attempts to cover the error with other nozzles in the same color and inkjet unit. That is, it will be to compensate for individual failed inkjet printing nozzles after determining which individual nozzle, the adjacent nozzles are controlled so that the dot sizes of these nozzles are increased so that the location of the failed nozzle is covered with. The neighboring nozzles thus write the picture of the failed nozzle. White lines, which result from the non-printing of individual nozzles, can thus be prevented.
- Another known approach is to replace the failed pressure nozzle through the nozzles of the other used inks in the same place.
- An attempt is made, by targeted and controlled overprinting of the remaining available colors, to come as close as possible to the failed printing ink.
- This eliminates the need for redundant nozzles or heads, nor does the failure of adjacent nozzles cause problems.
- the main drawback of this compensation method is that it can only be used for multicolor printing.
- an increased computing and taxation needs by the computer of the printing press required to determine the necessary color combinations.
- the resulting print result may deviate significantly from the desired values.
- the prerequisite for such compensation is the correct detection of a failed pressure nozzle. That is, not only does it need to be recognized that such a failure has occurred, but it also has to be recognized which pressure nozzle is exactly as most known compensation methods require the exact knowledge of the non-functioning pressure nozzles.
- Test print images are printed.
- Option A The test form is printed as a separate job on the press.
- Option B The test form is between the benefits of printing from the roll or unused paper edge when printing sheets.
- This test form allows a relatively simple automated detection of failed inkjet nozzles.
- Disadvantage is that a paper edge or gap between the benefits not desired in each type of printing, or can be implemented. It creates a lot of waste when the test pattern is created as a separate print job.
- a narrow paper edge allows only limited test shapes - so only the inspection of a part of the nozzles, so that an immediate detection and compensation of failed nozzles is not guaranteed. That is, there is production of rejects or, alternatively, inadequate use of full paper size.
- the object of the present invention is therefore to disclose a method and a device for detecting failed nozzles in inkjet printing machines, which overcomes the disadvantages of the known methods with respect to the need for a test pattern or a lack of performance.
- the inventive solution to this problem is a method having the features of main claim 1.
- the basis of the method according to the invention is the detection of failed printing nozzles by a displacement of the printed image.
- the first printed benefit is detected by a camera and moved in the control computer by at least one pressure nozzle transversely to the printing direction. Whether the shift to the left or to the right happens is irrelevant. The only condition is that in the direction of displacement enough to date unused printing nozzles are present, so that continue and despite the shift of the entire benefit can be printed.
- the next benefit is printed, digitized again and compared in the control computer with the old, non-shifted image. Unusual pressure nozzles can be determined by the fact that in the printing direction vertical free surfaces in the second use have "moved" around the shift width. If they were part of the printed image, they would have to appear again in the same image location in the shifted print image.
- the advantage of this method is that, compared to the method known from the prior art, no special test pattern for detecting a nozzle failure is needed, since the detection is based on the actual printed image. In contrast to the known methods, which realize the detection of a nozzle failure in the printed image, no knowledge of a desired print image is required. Compared to known methods, which identify missing nozzles in the print image without knowledge of the target print image, no complex analyzes of the printed lines over many prints are necessary. It is according to the invention a real, recognizable for the image sensor by subtraction between two copies of the printed image discernible difference, which can have as cause only a faulty pressure nozzle.
- a preferred development is that, in addition to the displacement of the first digital print image by at least one print nozzle transversely to the printing direction, a displacement of the print head by the same amount takes place in the opposite direction. Since the control computer in the method according to the invention before the comparison between the first and second digitized benefits, the calculation of the print image out again - the image sensor is indeed still in the same place - it makes sense, the purely digital shift of the printed image by an equal mechanical Offset the print head in the opposite direction again. As a result, the benefit for the image sensor is back to the old location, while the shift of the printed image is still maintained on adjacent printing nozzles. The work of the control computer for the detection is thus facilitated. Alternatively, the image sensor can also be moved by the same amount and the same direction of the digital shift of the printed image.
- a further preferred development is that the comparison between the first and second recorded digital print image is done by subtraction.
- the simplest and most efficient way of comparing the two recorded benefits is achieved by subtraction. Only at points of a defective pressure nozzle may a relevant color value be present after the difference.
- the detection result is output by the control computer via a display to a user.
- detection and compensation preferably take place automatically within the scope of a workflow process for the printing process
- an optional feedback of the detection result to the human user via a graphical display is a necessary component of the method according to the invention.
- the detection result is used as a trigger for the start of a compensation mode of the inkjet printing press for the at least one failed printing nozzle.
- the detection result is used in the context of the workflow process as a trigger for the activation of a compensation mode.
- the image sensor detects only one image section of the respective print image.
- the detection process does not have to be performed over the entire printed benefit. It also reaches a detected strip, which detects all active pressure nozzles. Further reductions in the surveillance area are possible, but of course lead to a corresponding loss of information.
- a further preferred development is that the captured image section is added up to a brightness profile during the current printing process and the difference between the brightness profiles of the captured image sections of the respective first and second digital print image occurs. Since the image artifacts caused by failed print nozzles naturally appear strip-shaped in the print direction, instead of a comparison over the entire recorded benefit or monitoring area, this can also be added up to a brightness profile, whereby the adjustment then takes place between the two brightness profiles. This reduces the computational effort for the control computer massively.
- a preferred development is that the displacement of the first digital print image by at least two printing nozzles transversely to the printing direction in steps of at least one pressure nozzle happens.
- the shift of the digital print image by the total shift can also happen in several steps. For this, of course, a total shift by the distance of at least two pressure nozzles is required.
- this approach may be beneficial when used in print Picture elements are present which resemble the strip-like image artifacts or if larger, completely unprinted areas are present in the printing direction.
- An implementation of the method according to the invention to achieve the object is also achieved by an inkjet printing press, wherein the printing press for implementing a method according to at least one of claims 1 to 8 is set up.
- the invention also includes a printing machine which is set up in accordance with the previous method claims.
- FIG. 1 An example of the structure of such a machine 1 is in FIG. 1 shown.
- individual print nozzles may fail in the print heads 7 in the printing unit 6.
- the result is white lines 13, or in the case of multi-color printing, distorted color values.
- An example of such a White Line 13 is in FIG. 2 shown.
- FIG. 3 shows the exemplary structure of a such system.
- the automated method is integrated into the workflow of the printing machine 1.
- the configuration of the control computer 15 with regard to individual method steps can be manually corrected by the user if necessary.
- the control computer 15 is part of the printing press controller 14.
- FIG. 4 The functional principle of the detection method is in FIG. 4 shown in detail in the form of a preferred embodiment.
- Each printed image, or even the portion of an image 20 is detected by an image sensor.
- the print image Prior to printing the next copy or portion 20 of the image, the print image is electronically shifted transversely to the print direction by one or more print nozzles so that other nozzles print the image information.
- a mechanical adjustment simultaneously displaces the printheads by the same amount across the print direction, counter to the electronic shift, so that the next copy of the print image is printed at the same position from the perspective of the image sensor.
- the opposite shift of the digital print image and the physical position of the head cancel each other out from the perspective of the image sensor.
- the lines / columns of the image change their nozzle assignment by the amount of digital shift in this process.
- a line-shaped artifact which is caused by a pressure column without pressure data, that is intended, remains in the resulting, twice counter-shifted image, in its original position.
- a linear artifact 13 in the form of a pressure column 21, which is generated by defective nozzles, will only follow the physical displacement and thus be displaced in the resulting printed image 17.
- a further embodiment variant of the difference formation is the integration of the image data recorded in the image sensor over a specific period of a short image section to be defined into a brightness profile.
- an error in the print image is immediately visible:
- the digital shift of the print image is possible even without mechanical counter-correction.
- the print image is shifted transversely to the printing direction by one or more printing nozzles, so that other nozzles print the image information.
- no simultaneous mechanical counter-displacement is performed.
- the image acquisition of the camera is shifted by the necessary amount in the required direction.
- the control computer during image evaluation i. before subtraction, move the scanned image 16 by the appropriate amount. After this operation, the differences of the successive images are just as possible again.
- the absolute position shifts on the substrate For most print jobs, this minimum absolute displacement can be tolerated. Analysis and subtraction are not affected anyway.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Ink Jet (AREA)
Abstract
Verfahren zur automatisierten Detektion ausgefallener Druckdüsen in einer Inkjet-Druckmaschine mittels eines Steuerungsrechners, die folgenden Schritte umfassend: ¢ Durchführung eines Druckprozesses zur Produktion eines ersten Druckbildes mit Druckbilddaten ¢ Erfassung und Digitalisierung des ersten im Druckprozess produzierten Druckbildes durch mindestens einen Bildsensor ¢ Digitale Verschiebung des ersten Druckbildes um mindestens eine Druckdüse quer zur Druckrichtung im Steuerungsrechner ¢ Durchführung eines weiteren Druckprozesses zur Produktion eines zweiten Druckbildes auf Basis des digital verschobenen ersten Druckbildes ¢ Erfassung und Digitalisierung des zweiten Druckbildes durch den mindestens einen Bildsensor ¢ Abgleich zwischen erstem und zweitem erfassten Druckbild im Steuerungsrechner ¢ Ermittlung ausgefallener Druckdüsen aus dem Abgleichergebnis durch den Steuerungsrechner.Method for the automated detection of failed printing nozzles in an inkjet printing machine using a control computer, comprising the following steps: €¢ Implementation of a printing process to produce a first print image with print image data €¢ Capture and digitization of the first print image produced in the printing process by at least one image sensor €¢ Digital displacement of the first print image by at least one print nozzle transverse to the print direction in the control computer €¢ Implementation of a further printing process to produce a second print image based on the digitally shifted first print image €¢ Capture and digitization of the second printed image by the at least one image sensor €¢ Comparison between the first and second recorded print image in the control computer €¢ Determination of failed pressure nozzles from the adjustment result by the control computer.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion ausgefallener Druckdüsen in Inkjet-Drucksystemen mit den Merkmalen von Anspruch 1 und eine Vorrichtung zur Umsetzung eines solchen Verfahrens mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 9.The present invention relates to a method for detecting failed nozzles in inkjet printing systems having the features of
Die Erfindung liegt in dem technischen Gebiet des Digitaldrucks.The invention lies in the technical field of digital printing.
1m Allgemeinen umfassen Inkjet-Druckmaschinen einen oder mehrere Druckköpfe und jeder Druckkopf umfasst eine Vielzahl von Druckdüsen. Die Inkjet-Druckmaschinen verwenden die Düsen zum Drucken, indem Tinte ausgestrahlt wird. Diese Druckmaschinen haben Düsenplatten mit spezifischen Anordnungen der Einzeldüsen, die eine Auflösung bis 1200 dpi erlauben. Dies erfordert Düsenabstände von ca. 20µm. Bei Ausfall einer einzelnen Druckdüse entstehen Bereiche, die nicht durch die dafür vorgesehene Düse in dem Einzelfarbenauszug, nach BCMY, bebildert werden können. Es entstehen daher farbfreie Stellen, die sich als White Lines zeigen können. Handelt es sich um einen mehrfarbigen Druck, so fehlt die entsprechende Farbe an dieser Stelle und die Farbwerte werden verzerrt. Zu beachten ist auch, dass der Strahlverlauf einer Einzeldüse nicht ideal verläuft sondern davon mehr oder weniger abweichen kann, außerdem ist die Größe eines gejetteten Punktes zu berücksichtigen. Somit betrifft eine fehlfunktionierende Düse die Druckqualität jedes gedruckten Dokuments. Die Ursachen für den Ausfall von Einzeldüsen sind verschiedenartig, dabei kann es sich um einen temporären Ausfall oder um einen dauernden Ausfall handeln.Generally, inkjet printing machines include one or more printheads and each printhead includes a plurality of printing nozzles. The inkjet printing machines use the nozzles for printing by emitting ink. These printing machines have nozzle plates with specific arrangements of the individual nozzles, which allow a resolution of up to 1200 dpi. This requires nozzle spacings of approx. 20μm. Failure of a single pressure nozzle creates areas that can not be imaged by the designated nozzle in the single color separation, according to BCMY. This results in color-free areas, which can show up as white lines. If it is a multicolor print, the corresponding color is missing at this point and the color values are distorted. It should also be noted that the beam path of a single nozzle is not ideal but may deviate more or less, and the size of a jetted point must also be taken into account. Thus, a malfunctioning nozzle affects the print quality of each printed document. The reasons for the failure of individual nozzles are diverse, it may be a temporary failure or a permanent failure.
Um die Auswirkungen auf das Druckbild insbesondere in Vollflächen zu reduzieren, sind aus dem Stand der Technik mehrere Ansätze zur Kompensation bekannt. In einem dieser Ansätze wird versucht, den Fehler durch andere Düsen in derselben Farbe und derselben Inkjet Einheit zu überdecken. D.h. es werden zur Kompensation einzelner ausgefallener Inkjet-Druckdüsen nach Feststellung, um welche Einzeldüse es sich handelt, die benachbarten Düsen so angesteuert, dass die Punktgrößen dieser Düsen so vergrößert werden, dass die Stelle der ausgefallenen Düse mit überdeckt wird. Die Nachbardüsen schreiben damit das Bild der ausgefallenen Düse mit. White Lines, welche durch das Nichtdrucken einzelner Düsen entstehen, können so verhindert werden.In order to reduce the effects on the printed image, especially in solid areas, several approaches to compensation are known from the prior art. One approach attempts to cover the error with other nozzles in the same color and inkjet unit. That is, it will be to compensate for individual failed inkjet printing nozzles after determining which individual nozzle, the adjacent nozzles are controlled so that the dot sizes of these nozzles are increased so that the location of the failed nozzle is covered with. The neighboring nozzles thus write the picture of the failed nozzle. White lines, which result from the non-printing of individual nozzles, can thus be prevented.
Ein weiterer bekannter Ansatz besteht darin, die ausgefallene Druckdüse durch die Düsen der jeweils anderen benutzten Druckfarben an gleicher Stelle zu ersetzen. Dabei wird versucht, durch gezielten und gesteuerten Übereinanderdruck der noch verfügbaren Farben, der ausgefallenen Druckfarbe möglichst nahe zu kommen. Dadurch ist weder eine Redundanz an Druckdüsen oder -köpfen erforderlich, noch stellt der Ausfall benachbarter Druckdüsen ein Problem dar. Hauptnachteil dieser Kompensationsmethode ist jedoch, dass sie nur für den Mehrfarbendruck eingesetzt werden kann. Zudem ist ein erhöhter Rechenund Steuerbedarf durch den Rechner der Druckmaschine erforderlich, um die notwendigen Farbkombinationen zu ermitteln. Außerdem kann - je nach Farbabstand der ausgefallenen Farbe zum noch druckbaren Farbraum der Restfarben - das resultierende Druckergebnis durchaus deutlich von den Sollwerten abweichen.Another known approach is to replace the failed pressure nozzle through the nozzles of the other used inks in the same place. An attempt is made, by targeted and controlled overprinting of the remaining available colors, to come as close as possible to the failed printing ink. This eliminates the need for redundant nozzles or heads, nor does the failure of adjacent nozzles cause problems. The main drawback of this compensation method, however, is that it can only be used for multicolor printing. In addition, an increased computing and taxation needs by the computer of the printing press required to determine the necessary color combinations. In addition, depending on the color difference of the color that has fallen out of the still printable color space of the residual colors, the resulting print result may deviate significantly from the desired values.
Andere Ansätze zur Kompensation ausgefallener Druckdüsen sehen doppelte Düseneinheiten in derselben Farbe vor, um über Redundanz den Ausfall einzelner Düsen kompensieren zu können. Oder es werden mehrere positionierbare Druckköpfe zum Druck eines Bildes benutzt. Fallen Druckdüsen aus, werden die Druckköpfe neu positioniert, um die ausgefallene Düse möglichst gut zu ersetzen. Bei beiden Ansätzen ist de facto eine Redundanz an Druclcköpfen derselben Farbe erforderlich, was die bereits genannten Probleme mit sich bringt.Other approaches to compensate failed nozzles include dual nozzle units in the same color to compensate for redundancy in individual nozzle failure. Or, multiple positionable printheads are used to print an image. If print nozzles fail, the print heads are repositioned to replace the failed nozzle as well as possible. In both approaches, a de facto redundancy of printing heads of the same color is required, which brings about the problems already mentioned.
Voraussetzung für eine solche Kompensation ist jedoch erst einmal die korrekte Detektion einer ausgefallenen Druckdüse. D.h., es muss nicht nur erfasst werden, dass es zu einem solchen Ausfall gekommen ist, sondern es muss auch erkannt werden, um welche Druckdüse es sich genau handelt, da die meisten bekannten Kompensationsverfahren die genaue Kenntnis der nicht funktionsfähigen Druckdüsen erfordern.However, the prerequisite for such compensation is the correct detection of a failed pressure nozzle. That is, not only does it need to be recognized that such a failure has occurred, but it also has to be recognized which pressure nozzle is exactly as most known compensation methods require the exact knowledge of the non-functioning pressure nozzles.
Zur Detektion sind aus dem Stand der Technik verschiedene Lösungsansätze bekannt:For detection, various approaches are known from the prior art:
Diese Druckbilder werden dann durch einen Maschinenbediener beurteilt, d.h. ausgezählt und die Information eventuell ausgefallender Düsen wird der Maschine durch manuelle Eingabe mitgeteilt. Auf Grund dieser Information wir eine neues Druckbild so erstellt, dass die ausgefallenen Düsen kompensiert werden. Dieser Prozess kann nicht hauptzeitparallel durchgeführt werden. Ein Fehler im Druckbild muss zunächst erkannt werden, um dann den beschriebenen manuellen Prozess einzuleiten. Es ist eine Inspektion erforderlich, was zu einem Ausfall von Produktionszeit führt. Zudem handelt es sich um keine automatische Erkennung, was gegebenenfalls einen Anfall von Makulatur verursachen kann. Beispiele solcher Testmuster sind aus der Patentanmeldung
Möglichkeit A: Die Testform wird als separater Job auf der Druckmaschine gedruckt. Möglichkeit B: Die Testform wird zwischen den Nutzen beim Drucken von der Rolle oder am nicht genutzten Papierrand beim Bogen-Druck.Option A: The test form is printed as a separate job on the press. Option B: The test form is between the benefits of printing from the roll or unused paper edge when printing sheets.
Diese Test-Form ermöglicht eine relativ einfache automatisierte Erkennung der ausgefallenen Inkjet Düsen. Nachteil ist, dass ein Papierrand oder Zwischenraum zwischen den Nutzen nicht bei jeder Art von Druck gewünscht, bzw. umsetzbar ist. Es entsteht eine große Makulatur, wenn das Testmuster als separater Druckauftrag erzeugt wird. Ein schmaler Papierrand erlaubt nur begrenzt große Test-Formen - also nur die Inspektion von einem Teil der Düsen, so dass eine umgehende Erkennung und Kompensation von ausgefallenen Düsen nicht gewährleistet ist. D.h., es kommt zu einer Produktion von Ausschuss oder alternativ zu einer unzureichenden Nutzung des vollen Papierformates.This test form allows a relatively simple automated detection of failed inkjet nozzles. Disadvantage is that a paper edge or gap between the benefits not desired in each type of printing, or can be implemented. It creates a lot of waste when the test pattern is created as a separate print job. A narrow paper edge allows only limited test shapes - so only the inspection of a part of the nozzles, so that an immediate detection and compensation of failed nozzles is not guaranteed. That is, there is production of rejects or, alternatively, inadequate use of full paper size.
-
Möglichkeit A: Das gesamte Druckbild wird in Echtzeit mit Hilfe von Kameras oder Sensoren eingelesen. Die erkannten Daten müssen dann elektronisch mit dem Original-Druckbild abgeglichen werden. Der Abgleich der Daten erfordert allerdings eine sehr hohe Rechenleistung und Vergleiche der Daten in Echtzeit. Beim Einsatz variabler Daten muss auch das soll-Druckbild mit jedem Ausdruck erneut zum Abgleich zur Verfügung gestellt werden oder entsprechend den variablen Daten angepasst werden. Die Lösung erfordert hohe Kosten für den Einsatz leistungsfähiger Hardware oder verursacht Stillstandszeiten der Maschine während der Datenverarbeitung. Das System ist fehleranfällig, da nicht automatisch klar ist, welche Düsenreihe genau ausgefallen ist, um dann die Kompensation vorzunehmen. Ein elektronisches Ausmessen würde sehr präzise Geräte sowie einen hohen Kostenaufwand verlangen.
Als Beispiel hierfür ist die PatentanmeldungUS 2013/187970 A1
An example of this is the patent applicationUS 2013/187970 A1 -
Möglichkeit B: Auch hier wird das gesamte Druckbild in Echtzeit mit Hilfe von Kameras oder Sensoren eingelesen. Die Daten werden dann aber in Druckrichtung digital bzgl. der Grauwerte/Intensitäten oder ähnlichen Größen aufsummiert und es wird ein Profil quer zur Druckrichtung erstellt. Weist dieses Profil Pixelbreite "Einbrüche" auf, so wird daraus auf eine Fehlfunktion geschlossen. Großer Nachteil hier ist, dass ein Soll-Einbruch, z.B. bei Druck eines Barcodes, nicht von einer Düsenfehlfunktion unterschieden werden kann. Bekannte Beispiele aus dem Stand der Technik sind dabei das Patent
US 8531743 B2 US 8531743 B2
Ein weiteres Beispiel ist die Patentanmeldung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Detektion ausgefallener Druckdüsen in Inkjet-Druckmaschinen zu offenbaren, welches die Nachteile der bekannten Verfahren hinsichtlich Notwendigkeit eines Testmusters, bzw. mangelnder Performance überwindet.The object of the present invention is therefore to disclose a method and a device for detecting failed nozzles in inkjet printing machines, which overcomes the disadvantages of the known methods with respect to the need for a test pattern or a lack of performance.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe stellt ein Verfahren mit den Merkmalen von Hauptanspruch 1 dar.The inventive solution to this problem is a method having the features of
Es handelt sich dabei um ein Verfahren zur automatisierten Detektion ausgefallener Druckdüsen in einer Inkjet-Druckmaschine mittels eines Steuerungsrechners, die folgenden Schritte umfassend:
- 1. Durchführung eines Druckprozesses zur Produktion eines ersten Druckbildes mit Druckbilddaten
- 2. Erfassung und Digitalisierung des ersten, im Druckprozess produzierten, Druckbildes durch mindestens einen Bildsensor
- 3. Digitale Verschiebung des ersten Druckbildes um mindestens eine Druckdüse quer zur Druckrichtung im Steuerungsrechner
- 4. Durchführung eines weiteren Druckprozesses zur Produktion eines zweiten Druckbildes auf Basis des digital verschobenen ersten Druckbildes
- 5. Erfassung und Digitalisierung des zweiten Druckbildes durch den mindestens einen Bildsensor
- 6. Abgleich zwischen erstem und zweitem erfassten Druckbild im Steuerungsrechner
- 7. Ermittlung ausgefallener Druckdüsen aus dem Abgleichergebnis durch den Steuerungsrechner.
- 1. Carrying out a printing process for producing a first print image with print image data
- 2. Detection and digitization of the first, produced in the printing process, print image by at least one image sensor
- 3. Digital displacement of the first print image by at least one pressure nozzle transversely to the printing direction in the control computer
- 4. Implementation of a further printing process for the production of a second print image on the basis of the digitally shifted first print image
- 5. Detection and digitization of the second printed image by the at least one image sensor
- 6. Matching between the first and second recorded print image in the control computer
- 7. Determination of failed pressure nozzles from the calibration result by the control computer.
Grundlage des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Detektion ausgefallener Druckdüsen durch eine Verschiebung des Druckbildes. Dazu wird der erste gedruckte Nutzen durch eine Kamera erfasst und im Steuerungsrechner um mindestens eine Druckdüse quer zur Druckrichtung verschoben. Ob die Verschiebung nach links oder nach rechts geschieht, ist unerheblich. Einzige Bedingung ist, dass in Verschiebungsrichtung genügend bis dato ungenutzte Druckdüsen vorhanden sind, so dass weiterhin und trotz Verschiebung der gesamte Nutzen gedruckt werden kann. Nach der Verschiebung des Druckbildes wird der nächste Nutzen gedruckt, erneut digitalisiert und im Steuerungsrechner mit dem alten, nicht verschobenen Bild verglichen. Ausgefallene Druckdüsen lassen sich dadurch ermitteln, dass in Druckrichtung vertikale freie Flächen im zweiten Nutzen um die Verschiebungsbreite "gewandert" sind. Würde es sich um Bestandteile des Druckbildes handeln, müssten sie dagegen am gleichen Bildort im verschobenen Druckbild wieder auftauchen.The basis of the method according to the invention is the detection of failed printing nozzles by a displacement of the printed image. For this purpose, the first printed benefit is detected by a camera and moved in the control computer by at least one pressure nozzle transversely to the printing direction. Whether the shift to the left or to the right happens is irrelevant. The only condition is that in the direction of displacement enough to date unused printing nozzles are present, so that continue and despite the shift of the entire benefit can be printed. After the shift of the print image, the next benefit is printed, digitized again and compared in the control computer with the old, non-shifted image. Unusual pressure nozzles can be determined by the fact that in the printing direction vertical free surfaces in the second use have "moved" around the shift width. If they were part of the printed image, they would have to appear again in the same image location in the shifted print image.
Vorteil dieses Verfahrens ist, dass gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren kein spezielles Testmuster zur Detektion eines Düsenausfalls benötigt wird, da die Detektion auf dem tatsächlichen Druckbild beruht.
Gegenüber den bekannten Verfahren, welche die Detektion eines Düsenausfalls im Druckbild realisieren, wird hingegen keine Kenntnis eines Solldruckbildes benötigt. Gegenüber bekannten Verfahren, welche im Druckbild ohne Kenntnis des Solldruckbildes fehlende Düsen identifizieren, sind keine komplexen Analysen der gedruckten Linien über viele Drucke nötig. Es wird erfindungsgemäß ein echter, für den Bildsensor durch Differenzbildung zwischen zwei Kopien des Druckbildes erkennbarer Unterschied erzeugt, der als Ursache ausschließlich eine fehlerhafte Druckdüse haben kann. Dadurch erlangt die Detektion eine deutlich höhere Zuverlässigkeit; zudem kommt es zu einer deutlich kürzeren Inspektionsdauer, bzw. einer geringeren Anzahl von benötigten Druckkopien. Vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den zugehörigen Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung mit den zugehörigen Zeichnungen.The advantage of this method is that, compared to the method known from the prior art, no special test pattern for detecting a nozzle failure is needed, since the detection is based on the actual printed image.
In contrast to the known methods, which realize the detection of a nozzle failure in the printed image, no knowledge of a desired print image is required. Compared to known methods, which identify missing nozzles in the print image without knowledge of the target print image, no complex analyzes of the printed lines over many prints are necessary. It is according to the invention a real, recognizable for the image sensor by subtraction between two copies of the printed image discernible difference, which can have as cause only a faulty pressure nozzle. As a result, the detection achieved a much higher reliability; In addition, it comes to a much shorter inspection period, or a smaller number of required hardcopies. Advantageous and therefore preferred developments of the method will become apparent from the accompanying dependent claims and from the description with the accompanying drawings.
Eine bevorzugte Weiterbildung ist dabei, dass zusätzlich zum Verschieben des ersten digitalen Druckbildes um mindestens eine Druckdüse quer zur Druckrichtung eine Verschiebung des Druckkopfes um den gleichen Betrag in entgegengesetzter Richtung stattfindet.
Da der Steuerungsrechner im erfindungsgemäßen Verfahren vor dem Abgleich zwischen erstem und zweitem digitalisierten Nutzen die Verschiebung des Druckbildes wieder herausrechnen muss - der Bildsensor befindet sich ja weiterhin an der gleichen Stelle - bietet es sich an, die rein digitale Verschiebung des Druckbildes durch eine gleich große mechanische Verschiebung des Druckkopfes in die entgegengesetzte Richtung wieder auszugleichen. Dadurch befindet sich der Nutzen für den Bildsensor wieder an der alten Stelle, während die Verschiebung des Druckbildes auf benachbarte Druckdüsen weiterhin erhalten bleibt. Die Arbeit des Steuerungsrechners für die Detektion wird damit erleichtert. Alternativ kann auch der Bildsensor um den gleichen Betrag und die gleiche Richtung der digitalen Verschiebung des Druckbildes bewegt werden.A preferred development is that, in addition to the displacement of the first digital print image by at least one print nozzle transversely to the printing direction, a displacement of the print head by the same amount takes place in the opposite direction.
Since the control computer in the method according to the invention before the comparison between the first and second digitized benefits, the calculation of the print image out again - the image sensor is indeed still in the same place - it makes sense, the purely digital shift of the printed image by an equal mechanical Offset the print head in the opposite direction again. As a result, the benefit for the image sensor is back to the old location, while the shift of the printed image is still maintained on adjacent printing nozzles. The work of the control computer for the detection is thus facilitated. Alternatively, the image sensor can also be moved by the same amount and the same direction of the digital shift of the printed image.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung ist dabei, dass der Abgleich zwischen erstem und zweitem erfassten digitalem Druckbild durch eine Differenzbildung geschieht.
Die einfachste und effizienteste Form des Vergleiches zwischen den beiden erfassten Nutzen wird durch eine Differenzbildung erreicht. Nur an Stellen einer defekten Druckdüse darf nach der Differenz noch ein relevanter Farbwert vorhanden sein.A further preferred development is that the comparison between the first and second recorded digital print image is done by subtraction.
The simplest and most efficient way of comparing the two recorded benefits is achieved by subtraction. Only at points of a defective pressure nozzle may a relevant color value be present after the difference.
Eine bevorzugte Weiterbildung ist dabei, dass das Detektionsergebnis durch den Steuerungsrechner über eine Anzeige an einen Benutzer ausgegeben wird.
Obwohl im Rahmen eines Workflow-Prozesses für den Druckvorgang Detektion und Kompensation bevorzugt automatisch ablaufen werden, so ist doch eine optionale Rückmeldung des Detektionsergebnis an den menschlichen Benutzer über eine grafische Anzeige, ein notwendiger Bestandteil des erfindungsgemäßen Verfahrens.A preferred development is that the detection result is output by the control computer via a display to a user.
Although detection and compensation preferably take place automatically within the scope of a workflow process for the printing process, an optional feedback of the detection result to the human user via a graphical display is a necessary component of the method according to the invention.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung ist dabei, dass das Detektionsergebnis als Trigger für den Start eines Kompensationsmodus der Inkjet-Druckmaschine für die mindestens eine ausgefallene Druckdüse verwendet wird.
Wie bereits erwähnt, wird das Detektionsergebnis im Rahmen des Workflow-Prozesses als Trigger für die Zuschaltung eines Kompensationsmodus' verwendet.A further preferred development is that the detection result is used as a trigger for the start of a compensation mode of the inkjet printing press for the at least one failed printing nozzle.
As already mentioned, the detection result is used in the context of the workflow process as a trigger for the activation of a compensation mode.
Eine bevorzugte Weiterbildung ist dabei, dass der Bildsensor jeweils nur einen Bildabschnitt des jeweiligen Druckbildes erfasst.
Das Detektionsverfahren muss nicht über den gesamten gedruckten Nutzen ausgeführt werden. Es reicht auch ein erfasster Streifen, welcher sämtliche aktiven Druckdüsen erfasst. Weitere Verkleinerungen des Überwachungsbereiches sind möglich, führen aber natürlich zu entsprechendem Informationsverlust.A preferred development is that the image sensor detects only one image section of the respective print image.
The detection process does not have to be performed over the entire printed benefit. It also reaches a detected strip, which detects all active pressure nozzles. Further reductions in the surveillance area are possible, but of course lead to a corresponding loss of information.
Eine weitere bevorzugte Weiterbildung ist dabei, dass der erfasste Bildabschnitt während des laufenden Druckprozesses zu einem Helligkeitsprofil aufsummiert wird und die Differenzbildung zwischen den Helligkeitsprofilen der erfassten Bildabschnitte des jeweils ersten und zweiten digitalen Druckbildes geschieht.
Da die durch ausgefallene Druckdüsen verursachten Bildartefakte naturgemäß streifenförmig in Druckrichtung auftauchen, kann, anstelle eines Abgleiches über den gesamten erfassten Nutzen, bzw. Überwachungsbereich, dieser auch zu einem Helligkeitsprofil aufsummiert werden, wodurch der Abgleich dann zwischen den beiden Helligkeitsprofilen stattfindet. Dies verringert den Rechenaufwand für den Steuerungsrechner massiv.A further preferred development is that the captured image section is added up to a brightness profile during the current printing process and the difference between the brightness profiles of the captured image sections of the respective first and second digital print image occurs.
Since the image artifacts caused by failed print nozzles naturally appear strip-shaped in the print direction, instead of a comparison over the entire recorded benefit or monitoring area, this can also be added up to a brightness profile, whereby the adjustment then takes place between the two brightness profiles. This reduces the computational effort for the control computer massively.
Eine bevorzugte Weiterbildung ist dabei, dass die Verschiebung des ersten digitalen Druckbildes um mindestens zwei Druckdüsen quer zur Druckrichtung in Schritten von mindestens einer Druckdüse geschieht.
Die Verschiebung des digitalen Druckbildes um die Gesamtverschiebung kann auch in mehreren Schritten passieren. Dafür ist natürlich eine Gesamtverschiebung um den Abstand von mindestens zwei Druckdüsen erforderlich. Dadurch ergibt sich ein "optischer Fluss" in Verschiebungsrichtung mit Ausnahme der Stellen, wo sich defekte Druckdüsen befinden. Dieser Ansatz kann z.B. von Vorteil sein, wenn im gedruckten Nutzen Bildelemente vorhanden sind, welche den streifenförmigen Bildartefakten ähneln oder wenn größere, komplett nichtbedruckte Bereiche in Druckrichtung vorhanden sind.A preferred development is that the displacement of the first digital print image by at least two printing nozzles transversely to the printing direction in steps of at least one pressure nozzle happens.
The shift of the digital print image by the total shift can also happen in several steps. For this, of course, a total shift by the distance of at least two pressure nozzles is required. This results in an "optical flow" in the direction of displacement with the exception of the points where there are defective pressure nozzles. For example, this approach may be beneficial when used in print Picture elements are present which resemble the strip-like image artifacts or if larger, completely unprinted areas are present in the printing direction.
Eine Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Lösung der gestellten Aufgabe wird zudem durch eine Inkjet-Druckmaschine erreicht, wobei die Druckmaschine zur Umsetzung eines Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8 eingerichtet ist. Die Erfindung umfasst zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch eine Druckmaschine, die gemäß den vorherigen Verfahrensansprüchen eingerichtet ist.An implementation of the method according to the invention to achieve the object is also achieved by an inkjet printing press, wherein the printing press for implementing a method according to at least one of
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie funktionell vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens werden nachfolgend unter Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen anhand wenigstens eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In den Zeichnungen sind einander entsprechende Elemente mit jeweils denselben Bezugszeichen versehen.
Die Zeichnungen zeigen:
-
Fig. 1 : ein Beispiel einer Inkjet-Rollendruckmaschine -
Fig. 2 : ein Beispiel eines Fehlerbildes verursacht durch einen Druckdüsenausfall -
Fig. 3 : Aufbau des verwendeten Druckmaschinensystems -
Fig. 4 : schematische Darstellung des Detektionsvorgangs -
Fig. 5 : den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens
The drawings show:
-
Fig. 1 : an example of an inkjet web press -
Fig. 2 : an example of a fault caused by a pressure nozzle failure -
Fig. 3 : Construction of the used printing machine system -
Fig. 4 : schematic representation of the detection process -
Fig. 5 : the course of the method according to the invention
Anwendungsgebiet ist in der bevorzugten Ausführungsvariante eine Inkjet-Druckmaschine 1. Ein Beispiel für den Aufbau einer solchen Maschine 1 ist in
Da eine manuelle Durchführung des beschriebenen Verfahrens durch einen Anwender ineffizient wäre, wird die Durchführung automatisiert vom Steuerungsrechner 15 der Inkjet-Druckmaschine 1 durchgeführt.
Das Funktionsprinzip des Detektionsverfahrens ist in
Eine weitere Ausführungsvariante der Differenzbildung ist die Integration der im Bildsensor aufgenommenen Bilddaten über einen bestimmten Zeitraum eines festzulegenden kurzen Bildabschnittes zu einem Helligkeitsprofil. Hierbei wird ein Fehler im Druckbild sofort sichtbar: Das Helligkeitsprofil der Bilddaten, ggf. in einzelne Kanäle aufgeteilt, wird im Falle funktionierender Düsen mit dem Helligkeitsprofil des vorherigen Bildabschnitts 20 übereinstimmen. Verschieben sich markante Hoch- oder Tiefpunkte im aufsummierten Helligkeitsprofil gleichzeitig mit der Verschiebung des Druckbildes 16 relativ zu den Düsen, so handelt es sich um einen Fehler 13, der durch eine defekte oder ausgefallene Düse verursacht wird.A further embodiment variant of the difference formation is the integration of the image data recorded in the image sensor over a specific period of a short image section to be defined into a brightness profile. In this case, an error in the print image is immediately visible: The brightness profile of the image data, possibly divided into individual channels, in the case of functioning nozzles with the brightness profile of the
Die digitale Verschiebung des Druckbildes ist auch ohne mechanische Gegenkorrektur möglich. Dabei wird das Druckbild quer zur Druckrichtung um eine oder mehrere Druckdüsen verschoben, sodass andere Düsen die Bildinformationen drucken. Es wird allerdings keine gleichzeitige mechanische Gegenverschiebung ausgeführt. Um einen korrekten Abgleich 18 zu ermöglichen, wird die Bildaufnahme der Kamera um den notwendigen Betrag in der jeweils geforderten Richtung verschoben. Alternativ kann auch der Steuerungsrechner während der Bildauswertung, d.h. vor der Differenzbildung, das gescannte Bild 16 um den entsprechenden Betrag verschieben. Nach dieser Operation sind die Differenzbildungen der aufeinanderfolgenden Bilder wieder genauso möglich. Es ergibt sich allerdings der Nachteil, dass sich die absolute Position auf dem Substrat verschiebt. Bei den meisten Druckaufträgen kann diese minimale, absolute Verschiebung toleriert werden. Analyse und Differenzbildung sind davon ohnehin nicht beeinflusst.The digital shift of the print image is possible even without mechanical counter-correction. In this case, the print image is shifted transversely to the printing direction by one or more printing nozzles, so that other nozzles print the image information. However, no simultaneous mechanical counter-displacement is performed. In order to enable a
Eine weitere Ausführungsvariante ist die digitale Verschiebung ohne mechanische Gegenkorrektur in mehreren kleineren Schritten: Die Gesamtverschiebungsbreite ist dabei unbekannt, bzw. unwichtig - solange das Druckbild nicht aus dem Bereich der vorhandenen Druckdüsen hinausbewegt wird. Die Bildanalyse im Steuerungsrechner erkennt den "optischen Fluss" der sich bewegenden Pixel und kann dies von den stillstehenden Linien 13 unterscheiden, die durch ausgefallene Druckdüse entstehen. Hierbei ergibt sich der Nachteil, dass ein "optischer Fluss" erst durch mehrfaches Verschieben in kleinen Schritten entsteht und damit einige Drucke benötigt werden. Des Weiteren ergibt sich auch hier der Nachteil, dass sich die absolute Position auf dem Substrat verschiebt.Another variant is the digital shift without mechanical counter-correction in several smaller steps: The total shift width is unknown, or unimportant - as long as the print image is not moved out of the range of existing print nozzles. The image analysis in the control computer recognizes the "optical flow" of the moving pixels and can distinguish this from the
- 11
- Inkjet-DruckmaschineInkjet press
- 22
- Abwicklerliquidator
- 33
- DruckvorbereitungsstufePrepress stage
- 44
- Flexo-Werk für Weiß-/VollflächeFlexo-Werk for white / solid surface
- 55
- Flexo-Werk für PrimerFlexo plant for primers
- 66
- Inkjet-DruckwerkInkjet printing unit
- 77
- Inkjet-DruckkopfInkjet printhead
- 88th
- Flexo-Werk für LackFlexo plant for paint
- 99
- WeiterverarbeitungsstufeProcessing stage
- 1010
- Aufwicklerrewinder
- 1111
- Drucksubstratprinting substrate
- 1212
- NutzenUse
- 1313
- durch ausgefallene Druckdüse verursachter BildfehlerImage defect caused by failed print nozzle
- 1414
- DruckmaschinensteuerungPress control
- 1515
- Steuerungsrechnercontrol computer
- 1616
- verschobenes, digitales Druckbildshifted, digital print image
- 1717
- resultierendes Druckbildresulting print image
- 1818
- Abgleichergebnismatch score
- 1919
- Detektionsergebnisdetection result
- 2020
- überwachter Bildausschnittmonitored image section
- 2121
- Druckspalte mit defekter DruckdüsePressure column with defective pressure nozzle
Claims (9)
dadurch gekennzeichnet,
dass zusätzlich zum Verschieben des ersten digitalen Druckbildes (12) um mindestens eine Druckdüse quer zur Druckrichtung eine Verschiebung des Druckkopfes (7) um den gleichen Betrag in entgegengesetzter Richtung stattfindet.Method according to claim 1,
characterized,
in that, in addition to shifting the first digital print image (12) about at least one printing nozzle transversely to the printing direction, a displacement of the print head (7) takes place by the same amount in the opposite direction.
dadurch gekennzeichnet,
dass der Abgleich zwischen erstem und zweitem erfassten, digitalen Druckbild (12, 16) durch eine Differenzbildung geschieht.Method according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the comparison between the first and the second acquired digital print image (12, 16) takes place by forming a difference.
dadurch gekennzeichnet,
dass das Detektionsergebnis (19) durch den Steuerungsrechner (15) über eine Anzeige an einen Benutzer ausgegeben wird.Method according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the detection result (19) is output by the control computer (15) via a display to a user.
dadurch gekennzeichnet,
dass das Detektionsergebnis (19) als Trigger für den Start eines Kompensationsmodus der Inkjet-Druckmaschine (1) für die mindestens eine ausgefallene Druckdüse verwendet wird.Method according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the detection result (19) is used as a trigger for the start of a compensation mode of the inkjet printing press (1) for the at least one failed printing nozzle.
dadurch gekennzeichnet,
dass der Bildsensor jeweils nur einen Bildabschnitt (20) des jeweiligen Druckbildes erfasst.Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that the image sensor only detects one image section (20) of the respective print image.
dadurch gekennzeichnet,
dass der erfasste Bildabschnitt (20) während des laufenden Druckprozesses zu einem Helligkeitsprofil aufsummiert wird und die Differenzbildung zwischen den Helligkeitsprofilen der erfassten Bildabschnitte (20) des jeweils ersten und zweiten digitalen Druckbildes geschieht.Method according to claim 6,
characterized,
in that the captured image section (20) is added up to a brightness profile during the current printing process, and the difference between the brightness profiles of the acquired image sections (20) of the respectively first and second digital print image occurs.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verschiebung des ersten digitalen Druckbildes (12) um mindestens zwei Druckdüsen quer zur Druckrichtung in Schritten von mindestens einer Druckdüse geschieht.Method according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the displacement of the first digital print image (12) takes place at least two printing nozzles transversely to the printing direction in steps of at least one printing nozzle.
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckmaschine (1) zur Umsetzung eines Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8 eingerichtet ist.Inkjet printing machine with a control computer
characterized,
that the printing press (1) is adapted for implementing a method according to any one of claims 1 to. 8
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015207566.4A DE102015207566B3 (en) | 2015-04-24 | 2015-04-24 | Method for detecting failed nozzles in inkjet printing systems |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP3085536A1 true EP3085536A1 (en) | 2016-10-26 |
Family
ID=55587180
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP16161337.7A Withdrawn EP3085536A1 (en) | 2015-04-24 | 2016-03-21 | Method for detecting multiple print nozzles failing in ink jet print systems |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9539803B2 (en) |
EP (1) | EP3085536A1 (en) |
JP (1) | JP6092444B2 (en) |
CN (1) | CN106064529A (en) |
DE (1) | DE102015207566B3 (en) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017101527A1 (en) | 2017-01-26 | 2018-07-26 | Océ Holding B.V. | Method for detecting a faulty application of a coating material which is invisible in the applied state, in particular a primer, for printing on a recording medium and corresponding printing system |
CN110300663B (en) * | 2017-03-10 | 2022-04-12 | 利乐拉瓦尔集团及财务有限公司 | Printing system for packaging material |
DE102017213262B4 (en) * | 2017-08-01 | 2022-09-22 | Heidelberger Druckmaschinen Ag | Image acquisition with area-by-area image resolution |
DE102017217993B3 (en) * | 2017-10-10 | 2018-07-26 | Heidelberger Druckmaschinen Ag | Threshold determination in the detection of failed pressure nozzles |
DE102018220524A1 (en) | 2018-01-25 | 2019-07-25 | Heidelberger Druckmaschinen Ag | Method for detecting failed nozzles in an inkjet printing machine |
DE102018201785B3 (en) | 2018-02-06 | 2018-10-31 | Heidelberger Druckmaschinen Ag | Bumped print image |
DE102018202027B3 (en) * | 2018-02-09 | 2018-11-22 | Heidelberger Druckmaschinen Ag | Method for detecting defective printing nozzles in an inkjet printing machine |
CN110171203B (en) * | 2018-02-19 | 2020-12-22 | 海德堡印刷机械股份公司 | Method for compensating for malfunctioning printing nozzles in an inkjet printer |
CN110239210B (en) * | 2018-03-09 | 2021-08-24 | 晋江千航服饰有限公司 | Color printing machine with color compensation |
US10739675B2 (en) | 2018-05-31 | 2020-08-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Systems and methods for detection of and compensation for malfunctioning droplet dispensing nozzles |
CN110667254B (en) * | 2018-07-03 | 2022-08-02 | 海德堡印刷机械股份公司 | Nozzle health detection method by means of neural network |
DE102018132818B4 (en) | 2018-12-19 | 2022-06-23 | Koenig & Bauer Ag | Method of operating an inkjet printing machine |
CN111439035B (en) | 2019-01-17 | 2022-03-18 | 海德堡印刷机械股份公司 | Improved printed nozzle test pattern |
EP3921172A1 (en) * | 2019-02-04 | 2021-12-15 | Windmöller & Hölscher KG | Method for increasing the quality of an inkjet printed image |
US11273636B2 (en) | 2019-12-12 | 2022-03-15 | Ricoh Company, Ltd. | Adaptive printhead cleaning |
CN115402005B (en) * | 2021-05-28 | 2024-03-01 | 广东聚华印刷显示技术有限公司 | Method and device for detecting nozzle of printing head and storage medium |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004009474A (en) * | 2002-06-06 | 2004-01-15 | Hitachi Printing Solutions Ltd | Line ink jet printer |
US20070176953A1 (en) * | 2006-02-02 | 2007-08-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus to compensate for defective nozzle of inkjet image forming device |
US20110227988A1 (en) | 2010-03-19 | 2011-09-22 | Yoshirou Yamazaki | Fine pattern position detection method and apparatus, defective nozzle detection method and apparatus, and liquid ejection method and apparatus |
US20120113183A1 (en) * | 2010-11-10 | 2012-05-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Inkjet recording apparatus and inkjet recording method |
US20120268510A1 (en) * | 2011-04-19 | 2012-10-25 | Seiko Epson Corporation | Liquid droplet ejecting apparatus and liquid droplet ejecting method |
US8322814B2 (en) | 2009-10-08 | 2012-12-04 | Fujifilm Corporation | Inkjet recording apparatus and method, and abnormal nozzle detection method |
US20130187970A1 (en) | 2012-01-23 | 2013-07-25 | Fujifilm Corporation | Method and apparatus for detecting discharge defect, image processing apparatus, computer-readable recording medium, and printing system |
EP2626209A1 (en) | 2012-02-12 | 2013-08-14 | Baumer Inspection GmbH | Method and device for detecting malfunctions of nozzles of an ink-jet printer |
US8531743B2 (en) | 2010-10-18 | 2013-09-10 | Xerox Corporation | System and method for detecting missing inkjets in an inkjet printer using image data of printed documents without a priori knowledge of the documents |
US20140232772A1 (en) * | 2013-02-20 | 2014-08-21 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image forming apparatus, image forming method, and non-transitory computer readable medium |
US20140347417A1 (en) * | 2013-05-21 | 2014-11-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing method and image processing apparatus |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6030072A (en) * | 1995-04-12 | 2000-02-29 | Eastman Kodak Company | Fault tolerance in high volume printing presses |
JP5404022B2 (en) * | 2008-12-18 | 2014-01-29 | キヤノン株式会社 | Discharge state judgment method |
JP2010240885A (en) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Seiko Epson Corp | Method and apparatus for detecting discharge defect |
JP5303503B2 (en) * | 2010-03-30 | 2013-10-02 | 大日本スクリーン製造株式会社 | Image inspection apparatus, printing apparatus, and image inspection method |
EP2625040B1 (en) * | 2010-10-07 | 2015-03-11 | OCE-Technologies B.V. | Ink jet printing method and printer |
CN105415888B (en) * | 2011-11-25 | 2017-06-06 | 精工爱普生株式会社 | Liquid discharges check device and liquid discharge inspection method |
JP5813610B2 (en) * | 2012-09-28 | 2015-11-17 | 富士フイルム株式会社 | Image evaluation apparatus, image evaluation method, and program |
JP5826787B2 (en) | 2013-04-03 | 2015-12-02 | 富士フイルム株式会社 | Image recording apparatus, control method therefor, and program |
-
2015
- 2015-04-24 DE DE102015207566.4A patent/DE102015207566B3/en active Active
-
2016
- 2016-03-21 EP EP16161337.7A patent/EP3085536A1/en not_active Withdrawn
- 2016-04-22 CN CN201610256659.2A patent/CN106064529A/en active Pending
- 2016-04-22 JP JP2016086088A patent/JP6092444B2/en active Active
- 2016-04-25 US US15/137,133 patent/US9539803B2/en active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004009474A (en) * | 2002-06-06 | 2004-01-15 | Hitachi Printing Solutions Ltd | Line ink jet printer |
US20070176953A1 (en) * | 2006-02-02 | 2007-08-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus to compensate for defective nozzle of inkjet image forming device |
US8322814B2 (en) | 2009-10-08 | 2012-12-04 | Fujifilm Corporation | Inkjet recording apparatus and method, and abnormal nozzle detection method |
US20110227988A1 (en) | 2010-03-19 | 2011-09-22 | Yoshirou Yamazaki | Fine pattern position detection method and apparatus, defective nozzle detection method and apparatus, and liquid ejection method and apparatus |
US8531743B2 (en) | 2010-10-18 | 2013-09-10 | Xerox Corporation | System and method for detecting missing inkjets in an inkjet printer using image data of printed documents without a priori knowledge of the documents |
US20120113183A1 (en) * | 2010-11-10 | 2012-05-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Inkjet recording apparatus and inkjet recording method |
US20120268510A1 (en) * | 2011-04-19 | 2012-10-25 | Seiko Epson Corporation | Liquid droplet ejecting apparatus and liquid droplet ejecting method |
US20130187970A1 (en) | 2012-01-23 | 2013-07-25 | Fujifilm Corporation | Method and apparatus for detecting discharge defect, image processing apparatus, computer-readable recording medium, and printing system |
EP2626209A1 (en) | 2012-02-12 | 2013-08-14 | Baumer Inspection GmbH | Method and device for detecting malfunctions of nozzles of an ink-jet printer |
US20140232772A1 (en) * | 2013-02-20 | 2014-08-21 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image forming apparatus, image forming method, and non-transitory computer readable medium |
US20140347417A1 (en) * | 2013-05-21 | 2014-11-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing method and image processing apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6092444B2 (en) | 2017-03-08 |
DE102015207566B3 (en) | 2016-04-14 |
US20160311218A1 (en) | 2016-10-27 |
CN106064529A (en) | 2016-11-02 |
JP2016203636A (en) | 2016-12-08 |
US9539803B2 (en) | 2017-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102015207566B3 (en) | Method for detecting failed nozzles in inkjet printing systems | |
DE102017220361B4 (en) | Method and test pattern for detecting and compensating for failed printing nozzles in an inkjet printing machine | |
EP3216611B1 (en) | Method for compensating defective nozzles in an inkjet printing machine | |
EP3263348B1 (en) | Pressure nozzle compensation by means of divergent pressure nozzles | |
EP3332968A1 (en) | Method and test pattern for the detection of and compensation for failed ink nozzles in an ink jet printing machine | |
EP2614958B1 (en) | Method for measuring colour fields | |
DE102017207304A1 (en) | Method of detecting printing nozzle defects in an inkjet printing machine | |
EP3456535B1 (en) | Image inspection printed products with defect classes | |
DE102019200354A1 (en) | Method for compensating defective printing nozzles in an inkjet printing machine | |
DE102016100057A1 (en) | Method for determining the print quality of an inkjet printing system | |
DE102011014073A1 (en) | Method for controlling a printing process | |
EP1759844B2 (en) | Process for printing correcting | |
EP3871892B1 (en) | Detektion method to minimize maculature | |
DE102008000031B4 (en) | Method for controlling an arrangement of printing forms arranged on forming cylinders of a printing machine | |
EP3427957B1 (en) | Detecting of failed print nozzles at the printing margin | |
WO2005092620A2 (en) | Method for identifying a single panel comprising a printed image of defective quality on printed material comprising several panels | |
DE102016210069A1 (en) | Method for evaluating the relevance of failed printing nozzles in inkjet printing systems | |
DE102010049945A1 (en) | Method for detecting geometric errors of printed image, involves measuring reference position on substrate with measuring device | |
DE102016120753A1 (en) | Method for determining the state of at least one nozzle of an ink-jet printing system | |
DE102018220524A1 (en) | Method for detecting failed nozzles in an inkjet printing machine | |
DE102016120752B4 (en) | Method for detecting a transverse movement between a printing unit and a recording medium | |
DE102018217476A1 (en) | Variable pressure nozzle test pattern | |
DE102018107105A1 (en) | Method for monitoring the print quality of a printing device | |
EP3628489B1 (en) | Register measurement without register marks | |
DE102019106548B4 (en) | Method for determining a deviation of at least one print head and/or at least one sensor device of a printing press |
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): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: BA ME |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
|
18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20170427 |
|
RIN1 | Information on inventor provided before grant (corrected) |
Inventor name: TITA, RALF Inventor name: MICHEL, CHRISTOPH Inventor name: KOEHLER, HANS |