JP2019069601A - 故障した印刷ノズルを検出する際の閾値の決定 - Google Patents

Abstract

【課題】コンピュータを用いてインクジェット印刷機において欠陥のある印刷ノズルを検出する方法である。【解決手段】網点面積エレメントにおけるエラーを、ノズルテストパターンにおける印刷ノズルに対応付けし、ノズルテストパターンにおける対応付けられた印刷ノズルのパラメータを、網点面積エレメントにおけるエラーに依存して評価し、所定の値範囲を規定し、値範囲から、各々の対応付けられた印刷ノズルに対する閾値を導出し、欠陥のある印刷ノズルの検出に用いる、方法において、網点面積エレメントにおいて発見されたエラーの対応付けを、対応する箇所におけるずれに基づいて、ノズルテストパターンにおける印刷方向に対して横方向に行い、常に、評価されるべきパラメータを考慮して、最大の確率でエラーを生じさせる、ノズルテストパターンにおける印刷ノズルを、発見されたエラーに対応付けする。【選択図】図３

Description

本発明は、欠陥のある印刷ノズルを検出する方法における閾値の決定に関する。

本発明は、デジタル印刷の技術分野にある。

本明細書においてインクジェット印刷が考えられているデジタル印刷では、インクジェット印刷機の印刷ヘッドの個々の印刷ノズルの機能が失われることが多い。この機能喪失は、起こり得る多種のエラーを含む。これは、インク滴の体積が低減された印刷から、斜めに印刷される結果となる印刷ノズルの印刷点のずれを介して、印刷ノズルが完全に故障するに至ることであり得る。これらのエラーの原因は、たとえば印刷ノズルへの異物、特に埃の進入または印刷ヘッドの印刷ノズルにおけるインクの完全な乾燥であり得る。欠陥のある印刷ノズルのこれら全てのエラーの種類は、英語の専門用語に基づいて、一般的にミッシングノズル（missing nozzle）とも称される。このミッシングノズルは、作成されるべき印刷像における特有の印刷エラーを生じさせてしまう。故障した印刷ノズルは、たとえば一般的に線形のアーチファクトを生じさせる。というのもその箇所ではインクを塗布することができないからである。単色刷りの場合、欠陥のある印刷ノズルの箇所にいわゆる白スジ（ホワイトライン、white line）が形成される。というのもそこでは通常は白の印刷基材が見えるからである。特定の色値を形成するためにインクジェット印刷機において複数のインクが重ね合わされて印刷される多色刷りの場合、目標色値の歪みが生じる。というのも故障した印刷ノズルがその色成分を用いることができないからである。印刷性能が低減された印刷ノズルの場合、同様の欠陥像が生じる。大きく傾いて噴出する印刷ノズルでは、さらに付加的な問題が生じる。印刷ノズルがその所定の位置で印刷しないために形成される、存在する「白スジ」の傍に、いわゆる「黒スジ」（black line）がさらに生じる。というのも大きく傾いて噴出する印刷ノズルは、多くの場合に別の印刷ノズルにより既に印刷が成された範囲内に印刷するからである。この箇所でのインク塗布量の増加により、実際に想定されるよりも高い色値を有する線状のアーチファクト、いわゆる「黒スジ」が生じる。

印刷品質に対する印刷ノズルの機能喪失の影響をできるだけ小さく保つために、この種の欠陥のある印刷ノズルは、様々な方法により補整される。しかし補整を実行できるようにするには、欠陥のある印刷ノズルをはじめに一度正しいと識別しなければならない。そのような欠陥のある印刷ノズルを検出するために、従来技術において複数の様々なアプローチが知られている。しかして、たとえばインクジェット印刷機により作成された印刷像を画像センサにより検出し、次いでこのようなデジタルで提供される像を良好な像と比較し、これによりたとえば欠陥のある印刷ノズルにより生じさせられるずれを認識可能であることが知られている。しかし、たいていは自動の品質管理の枠内で実行されるこのアプローチでは、複数の問題が生じてしまう。しかして、ここではたとえば実際に各々の印刷像を作成するために用いられる印刷ノズルしか監視することができない。ゆえに実際の印刷像に対して目下必要とされない印刷ノズルの機能性を監視することができない。さらに、印刷ジョブの枠内で作成されるべき印刷像データは、多くの場合、個々の印刷ノズルの正確な機能監視を可能にするには適していない。別の問題は、特定の印刷ノズルに対する検出された印刷像における像エラーの対応付けである。そのような対応付けは、使用される画像センサの解像度などの、画像検出システムにおける制限に基づいて、たいていは限定的にのみ可能であるが、個々の印刷ノズルの正確な機能監視には必須である。

したがって、欠陥のある印刷ノズルを検出するために、実際の印刷像の外側で印刷基材上に配置されて印刷されるいわゆるノズルテストパターンを印刷することが一般的である。ノズルテストパターンは、あとで画像検出システムにより検出されて評価される。ノズルテストパターンは、特有の形で、各々の印刷ノズルがこのテストパターンの特定の部分を印刷するように構成されているので、検出されたノズルテストパターンの評価により、関与する全ての印刷ノズルの機能性を明確に表すことができる。この場合、評価は、コンピュータにより支援して行われ、一般的に各々の画像検出システムのコンピュータにより実行される。しかも、特定の評価コンピュータへデータを伝送することも可能である。ノズルテストパターン自体は、考えられる多数の変化形を有する。従来技術において知られたパターンでは、各々の印刷ノズルが垂直方向の１本の線を印刷する。ノズルテストパターンを検出する画像センサの解像度は、たいてい印刷ヘッドの解像度よりも低いので、ノズルテストパターンは、多くの場合、各々の印刷ノズルが一列に相並んで垂直方向の線を印刷するのではなく、印刷ヘッドのｘ番目ごとの各々の印刷ノズルが一列に垂直方向の線を印刷するように配置されている。この場合、ｘ＋１番目ごとの各々の印刷ノズルが、その下に位置する一列に印刷し、印刷ヘッドの、テストされるべき全ての印刷ノズルがその垂直方向の線を印刷するまでこれが繰り返される。したがって、これにより考えら得る個々の垂直方向の線の可算性および明確性に基づいて、特定の印刷ノズルに対する個々の線の対応付けが可能である。この場合、評価に関して、既知の目標位置に対する線のずれの程度または印刷された線の連続性などのパラメータは、関与する印刷ノズルの状態を表している。しかし、このアプローチにおける欠点によれば、たとえば目標位置に対する印刷ノズルのずれの値と、これらのノズルがのちの印刷像において印刷技術的な障害をどの程度生じさせるのかまたはそもそも生じさせるのかとの相関関係の特定が困難である。そのために閾値が使用され、閾値に基づいて、印刷ノズルが依然として許容された機能範囲内で印刷するかまたは既に欠陥があると判別されなければならないのか評価される。そこで印刷ノズルがエラーを含んでいるかまたは含んでいないか評価するための閾値が過度に高く調整されると、この値は、多くのノズルエラー判断をもたらすおそれがある。つまり、依然として印刷に適している小さなずれしか有しない、それ自体正しく機能する印刷ノズルがエラーを含むものと認識され、あとで補整される。しかも、補整された印刷ノズルは、常に、作成されるべき印刷像において、完全に機能する印刷ノズルにより作成される印刷像よりも不良の印刷品質となる。これに対して閾値が過度に低く選択されると、印刷技術的に問題であり、印刷像においてエラーを生じさせるノズルが認識されず、補整されない障害を引き続き印刷像に形成する。

閾値を規定するために、一定の値を使用することができる。しかし、合理的な閾値は、実際の印刷条件またはインクの流動特性に依存し、同様に、印刷された基材およびたとえばインク乾燥の調整に依存する。ノズルパターンの測定システム（カメラシステム）が測定ノイズを生じさせてしまうおそれもあり、測定ノイズは、理論的に想定された閾値の値（たとえばｘずれとしてのノズル記録範囲の半分の範囲）に障害を及ぼす。したがって、一定の値の規定は、測定技術的な観点からも変化する印刷条件の観点からも困難である。

閾値を規定するための代替例として、ノズル全体の測定された値から得られる静的な値、たとえば目標位置からのノズルのｘずれの標準偏差のＮ倍を使用することができる。これにより、ノズルの全体とは明らかに「別」であるノズルが、問題であると分類される。ここでは、たとえば目標位置からのずれが、目標位置からの全てのノズルの全てのｘずれの標準偏差の４倍よりも大きいと、ノズルが問題であると分類される。この方法の欠点によれば、「機能している」ノズル全体を前提としており、その場合通常は、値が標準偏差のＮ倍の基準未満にあるノズルは、印刷技術的な観点から目下の印刷条件の下では障害を生じさせない。しかし、たとえば強い局所的な汚れにより、全体のうちの多くのノズルはもはや機能していない場合、標準偏差のＮ倍の閾値は、もはや機能していない多くのノズルの値よりも高くなる。この場合、これらのノズルは、もはや問題であると認識されない。

したがって、従来技術において、ノズルテストパターンの代わりに網点面積エレメントを印刷することが知られている。この場合、テスト形式で半色調面または全色調面が、関与する全ての印刷ノズルにより印刷される。次いで、像検出の枠内で、このように印刷された網点面積エレメントが、「白スジ」、「黒スジ」または同等物のような像アーチファクトを含んでいるか検査される。像アーチファクトにより、機能が不十分な印刷ノズルを推測することができる。このアプローチにより、概して極めて良好に、印刷像に問題を生じさせる印刷ノズルが存在するか検出することができる。しかしここでは、実際の印刷像からの検出と同様に、常に、エラーを生じさせる個々の印刷ノズルをこの網点面積エレメント内で識別することができないという問題が内在する。常に、欠陥のある印刷ノズルが存在するにちがいない範囲だけを特定することができるが、個々の固有のエラーを含む印刷ノズル自体を特定することはできない。このことは、撮像の高い解像度を有する、能力の高い撮像ハードウェアが存在する場合にだけ可能であると思われる。しかしこの場合でも、それにも関わらず、場合によってはインク流動特性に基づいて、障害しか識別可能でない場合がある。その上この場合、具体的なノズルを認識することもできない。というのもノズルに対する、面における視認可能な障害の明確な対応付けが存在しないからである。付近の範囲におけるノズル対または特別なノズルの故障は、同様に極めて高いカメラ解像度でしか特定可能ではなく、そうでない場合には不可能である。

さらに、出願時には未公開の独国特許出願１０２０１６２２４３０３号明細書（DE 10 2016 224303.9）において、網点面積エレメントをノズルテストパターンに対して追加的に複数の様々な面密度で印刷することが知られている。ノズルテストパターンの評価に際してずれている印刷ノズルが認められると、複数の面密度を有する網点面積エレメントにおける対応する位置で、この欠陥のある印刷ノズルが印刷エラーを生じさせるのか、またどの面密度においてこの欠陥のある印刷ノズルが印刷エラーを生じさせるのか検査することができる。欠陥のある印刷ノズルが相応の印刷エラーを生じさせるような面密度においてのみ、欠陥のある印刷ノズルの補整が実行される。しかし、このアプローチの欠点によれば、ノズルテストパターンに認められた、ずれて印刷する印刷ノズルの正確な評価および分類において、常に、複数の面積密度を有する網点面積エレメントを一緒に印刷しなければならない。欠陥のある印刷ノズルの検出も含む品質管理の枠内で、像検出が、インクジェット印刷機の本刷り段階で常に継続的に行われるので、その意味するところによれば、ｘ番目ごとの各々の印刷シートに印刷パターンが印刷され、その際に複数の面密度を有する網点面積エレメントも印刷される。これは、全体の検出方法の手間を著しく高める。ノズルテストパターンを評価するだけではなく、同様に複数の面密度を有する網点面積エレメントも評価しなければならず、両方の結果を、連続的に互いに調整しなければならない。さらにこの従来技術は、ノズルテストパターンにずれて印刷する各々の個々のノズルを評価すべき正しい閾値の決定の問題をどのようにして解消し得るのかというアプローチを全く開示していない。

別の公知の従来技術は、欧州特許出願公開第２５０５３６４号明細書（EP 25 05 364 A2）であり、この明細書には、ずれて印刷する印刷ノズルを求める方法が開示されており、この方法では、いつノズルがずれて印刷するのか判断するための閾値も求められる。しかし、この従来技術は、網点面積エレメントの印刷を開示しておらず、閾値の特定は、単純に印刷されたテストパターンの検出および評価から行われる。この方法が有するさらなる欠点によれば、印刷ノズルのずれを評価するための閾値は、実際の印刷結果に依存せずに行われる。ここでも誤って決定された閾値に基づいてずれが設定される可能性が生じている。この誤って決定された閾値は、実際に、認識可能な印刷エラーを全く生じさせず、ひいては作成されるべき印刷製品の印刷品質に影響を全く与えない。

したがって本発明の課題は、従来技術において知られた方法よりも効率的でかつわずかな手間を伴う、欠陥のある印刷ノズルを検出する方法を開示することである。

この課題は、コンピュータを用いてインクジェット印刷機において欠陥のある印刷ノズルを検出する方法であって、複数行のノズルテストパターンを印刷し、ノズルテストパターンでは、行ｘごとに専らｎ番目ごとの各々の印刷ノズルが作動していて、それぞれ別の行ｘ＋１においてそれぞれ（ｎ＋１）番目の印刷ノズルが作動しており、網点面積エレメントを、幾何学的にノズルテストパターンに対応付けして印刷し、両方のエレメントを、少なくとも１つの画像センサにより検出して、コンピュータにより評価し、コンピュータにより、欠陥のある印刷ノズルを、検出されたノズルテストパターンの評価により識別する方法において、コンピュータにより、網点面積エレメントにおけるエラーを、ノズルテストパターンにおける印刷ノズルに対応付けし、ノズルテストパターンにおける対応付けられた印刷ノズルのパラメータを、コンピュータにより、網点面積エレメントにおけるエラーに依存して評価し、所定の値範囲を規定し、値範囲から、コンピュータにより、各々の対応付けられた印刷ノズルに対する閾値を導出し、欠陥のある印刷ノズルの検出に用いる、ことを特徴とする方法により解決される。この場合、本発明に係る方法は、まずは面積エレメントおよびノズルテストパターンが幾何学的に相互に位置決めされて印刷されることを特徴としている。相互に位置決めされるとは、個々のノズルにより印刷されるノズルテストパターンの各々のエレメントを網点面積エレメントにおける特定の範囲に対応付け可能であることを意味している。この場合、コンピュータにより支援された、両方のテストエレメントの評価の枠内で、まず網点面積エレメントの、検出されデジタル化された像が、起こり得る印刷エラーについて、検査される。これは、たとえばデジタルの網点面積エレメントを、たとえばプリプレスデータから作成される、同様にデジタルで提供される良好な像と比較調整することにより実行することができる。デジタルの良好な像は、印刷機の調整の枠内で学習することによって作成することもできる。というのも、網点面積エレメントが専ら特別な構造のない半色調像または全色調像から成り、損紙を削減するために、デジタルにプリプレスデータから作成された像を用いることが提案されがちであるからである。ここで検出されデジタル化された網点面積エレメントに印刷エラーが確認されると、ノズルテストパターンにおける幾何学的に対応する箇所で、そこで該当する印刷ノズル画素が相応にずれているか検査される。そのような、ずれて印刷する印刷ノズルがノズルテストパターンに認められると、ずれの程度を規定するパラメータに対して、このパラメータに関する値範囲が形成され、この値範囲から、次いで該当する印刷ノズルの機能性を評価するための閾値が同様に決定される。このようにして、ずれの程度を特定するパラメータに関する閾値のセットを決定することができ、そのパラメータに基づいて、実際に視認可能な印刷エラーに依存して、いつから印刷ノズルの印刷にエラーが含まれ、いつまでエラーが含まれていないのか特定される。ノズルテストパターンにおける特定の印刷ノズルに対する網点面積エレメントにおけるエラーの明確な対応付けが可能ではない場合、コンピュータは、最大の確率で網点面積エレメントにおける検出されたエラーを生じさせる、ノズルテストパターンにおける各々の印刷ノズルを選択する。たとえばエラーとして白スジが認められるノズルテストパターンにおいて、故障した印刷ノズルだけではなく斜めに噴出する印刷ノズルも存在する場合、最大の確率で、故障した印刷ノズルが、エラーに対して主に関係し、斜めに噴出する印刷ノズルはあまり関係しない。というのも、斜めに噴出するノズルは、エラー像として白スジおよび黒スジを生じさせがちであるからである。これとは逆の、白スジおよび直ぐ隣の黒スジで生じるエラーの場合、そこでは異なり、つまり斜めに噴出する印刷ノズルがエラーに関係し、故障した印刷ノズルは関係しない。

方法の有利な、したがって好適な改良態様は、付属の従属請求項および付属の図面に関する記載から明らかである。

本発明に係る方法の好適な改良態様によれば、網点面積エレメントの印刷および評価を、専らインクジェット印刷機の調整段階で閾値を計算するために実行する一方、インクジェット印刷機の後続の本刷り段階で、ノズルテストパターンだけをさらに印刷し、コンピュータにより、計算された閾値を用いて評価する。従来技術において知られた方法に対する明確な利点によれば、網点面積エレメントが、印刷ノズルに欠陥があるか否か判断するための閾値が求められる調整段階においてのみ印刷される。印刷製品が生産されるあとの本刷り段階では、ノズルテストパターンを印刷して、ミッシングノズル検出のために評価するだけで充分である。印刷ノズルに欠陥があるか否か判断するための閾値が、調整段階で、網点面積エレメントにおけるエラーの視認性に依存して求められたので、本刷り段階における網点面積エレメントの煩雑な印刷および評価はもはや不要である。

本発明に係る方法の好適な改良態様では、対応付けられた印刷ノズルの評価されたパラメータに基づいてコンピュータが値範囲を規定し、パラメータは、印刷ノズルの目標位置に対する線のずれの程度および／または周期的に垂直方向に印刷された等間隔の線の連続性を含む。これらは最も重要なパラメータであり、これらのパラメータに基づいて、印刷ノズルの機能性を判断することができる。この場合、目標位置からの線のずれの程度により、斜めに噴出する印刷ノズルの生じ得るエラーが評価されがちである一方、印刷された線の連続性は、該当する印刷ノズルのインク体積に関するインク吐出量に合わされがちである。

本発明に係る方法の別の好適な改良態様によれば、網点面積エレメントを、ノズルテストパターンと同一の幅で印刷方向に対して横方向に印刷し、網点面積エレメントは、印刷方向でノズルテストパターンの上または下に配置されている。この場合、ノズルテストパターンおよび網点面積エレメントの幾何学的な位置決めは、正確な機能形式に関して、両方のエレメントが同じ幅を有するように構成しなければならない。というのも両方のエレメントは、そうしてのみテストされるべき印刷ノズルの同じ範囲もカバー可能であるからである。この場合、ノズルテストパターンにおける特定のノズルに対する網点面積エレメントにおいて生じるエラーの対応付けを簡単にするために、両方は、直接に前後して印刷基材に塗布されるべきである。この場合、印刷方向ではじめに網点面積エレメントが印刷されるか、またははじめにノズルテストパターンが印刷されるのかは重要でない。重要なのは、単に、両方が互いに近くに印刷され、両方ができるだけ画像センサの像の内側で現れるので、これらは画像検出システムの画像センサにより検出可能であることである。両方のテストエレメントを互いに対していくぶんか離して印刷基材上に配置することも可能であるが、この場合、場合によっては両方のエレメントをそれぞれ異なる画像センサによりかつ／またはそれぞれ異なる像において検出できるようにすることが必要であり、これにより、これらの両方の部分像のあとの組合せが新たなエラー源を成し、これは、欠陥のあるノズルに対するエラーの対応付けを困難にする。

本発明に係る方法の別の好適な改良態様によれば、欠陥のある印刷ノズルを検出するための閾値の計算を、その都度、使用されるインクの乾燥特性および／または印刷基材上のインクの流動特性などの認定された印刷条件に関して、かつインクジェット印刷機の所定の調整に関して実行する。この場合、決定された閾値は、印刷ジョブに固有の認定された印刷条件による目下の印刷ジョブにしか当てはまらない。これらの認定された印刷条件は、使用されるインクの乾燥特性またはたとえば使用される特定の印刷基材上のインクの流動特性などの基準を含む。該当するインクジェット印刷機の、用いられる調整も、計算される閾値にとって重要である。したがってその結果、論理上、様々な認定された印刷条件による各々の新たな印刷ジョブに対する閾値を新たに求めなければならない。結果的に、相応に別の認定された印刷条件による別の印刷ジョブに対して、同じ閾値を用いること、ひいてはエラーを含む印刷ノズルを検出しないまたはその逆に実際に正確に機能する印刷ノズルを誤ってエラー有りと検出するリスクを冒すことはあまり意味がない。

本発明に係る方法の別の好適な改良態様によれば、認定された所定の印刷条件およびインクジェット印刷機の調整に関する、計算された、欠陥のある印刷ノズルを検出するための閾値を、コンピュータがアクセス可能であるデータバンクに記憶させる。すなわち、計算された閾値が同様の認定された印刷条件による目下のまたは同等の印刷ジョブに対してだけ用いられることを保証するために、これらの閾値は、データバンクに記憶させられる。この場合、計算された閾値の他に、もちろん、該当する印刷ジョブの認定された印刷条件も一緒に格納され、これにより繰返し印刷または同様の認定された印刷条件による印刷の場合にその値に再びアクセスすることが可能である。

本発明に係る方法の別の好適な改良態様によれば、検出方法を、コンピュータ上の作動中のソフトウェア認定ツールにより実行し、ソフトウェア認定ツールは、認定段階の枠内でインクジェット印刷機における印刷ジョブに対する基材および印刷の調整を設定する。検出方法が、好適にはインクジェット印刷機の最初の調整段階で実施され、あとで本刷りにおいて、ノズルテストパターンだけがさらに印刷されて評価されるので、閾値を計算するために、この方法を、調整ソフトウェアの一部として組み込んで実行し、その際、ウイザードの態様のこの調整ソフトウェアが、自動的に、使用される印刷基材および使用される印刷設定の認定を実行することが提案される。このウイザードにより、認定された印刷条件などの印刷基準がどのみち調整されるので、検出方法に対する閾値の決定に対して本発明に係る方法を組み込むことにより、この方法の別個の実行に対して大幅なコスト削減が可能である。

本発明に係る方法の別の好適な改良態様によれば、インクジェット印刷機の、検出された欠陥のある印刷ノズルを、インクジェット印刷機を相応に制御することにより補整する。この場合、本発明に即して特定された閾値を用いて検出される欠陥のある印刷ノズルにより、生じ得る補整方法を、検出された欠陥のある印刷ノズルに対して目的に合わせて実行することができる。

本発明自体および本発明の構造的かつ／または機能的に好適な改良態様を、以下、添付の図面に関して、少なくとも１つの好適な実施の形態に基づいて詳しく説明する。図面において、互いに対応する要素には、それぞれ同一の符号を設けてある。

枚葉インクジェット印刷機の構造の一例を示す。 ミッシングノズルにより生じさせられる白スジの概略的な例を示す。 閾値決定のためのノズルテストパターンが対応付けられた、調整段階で印刷される網点面積エレメントを示す。 閾値が計算された、本刷り段階で印刷されるノズルテストパターンを示す。 本発明に係る方法の概略的な経過を示す。

好適な実施の態様の用途は、インクジェット印刷機７である。印刷ヘッド５により印刷が行われる印刷部４へ印刷基材２を供給するためのフィーダ１からデリバリ３までのそのような機械７の基本構造の一例が、図１に示されている。

この印刷機７は、本態様では、枚葉インクジェット印刷機７である。枚葉インクジェット印刷機７は、制御コンピュータ６により管理される。この印刷機７の動作時に、既に記載したように、印刷部４における印刷ヘッド５に設けられた個々の印刷ノズルが故障することがある。この場合結果として、白スジ（white line）９または多色刷りの場合には歪んだ色値が生じる。印刷像８におけるそのような「白スジ」９の例が、図２に示されている。

図５には、本発明に係る方法の好適な実施の態様が概略的に示されている。本態様では、基材学習段階の枠内で、各々のノズルが別々にノズルにより形成されるラインを形成する、ノズルテストパターン１１の印刷時に、たとえばラインの目標位置に対するラインの位置であるノズル特性の測定が実行される。ノズルテストパターン１１の印刷と同時に、所定の面を有するエレメント１０が印刷される。この面において、視認可能な印刷アーチファクト９，１２，１３において印刷エラー１４，１５，１６が認識可能である。すなわち、従来技術において知られた２つの方法が組み合わされて使用される。両方のエレメント１０，１１は、その幾何学的な配置により、印刷方向で上下に、関与する同一のノズルの範囲が大体において（撮像システムの解像度の範囲内で）対応付け可能であることを許容する。そのような配置の一例が、図３に示されている。そこでは、ノズルテストパターン１１における故障した印刷ノズル１４が網点面積エレメント１０において「白スジ」９を生じさせることを良好に認識することができる。これに対して、印刷点１５がずれている印刷ノズル、つまり斜めに噴出する印刷ノズル１５は、隣の「黒スジ」１２の直ぐ傍に「白スジ」９を生じさせる。印刷が弱い印刷ノズル１６は、インク塗布量の低減により、縞状の像アーチファクト１３をもたらす。

印刷は、基材２に関して認定された印刷条件および調整の下で実行される。つまり、印刷を決定する調整、たとえば基材２上のインクの乾燥特性またはインクの流動特性が精密に与えられている。そのあとで、印刷されたエレメント１０，１１は、画像検出システムにより記録され、デジタル化され、そうして検出されたデジタルのエレメント１７，１８は、さらなる評価のために評価コンピュータ６へ伝送される。網点面積エレメント１０における視認可能であって、デジタル技術的な観点から問題な範囲は、幾何学的な配置により、ノズルテストパターン１１におけるノズルに対応付けられている。この対応付けが明確ではない場合、ノズルテストパターン１１において、目標に対して大きくずれている値を有するノズルが選択される。このことは、網点面積エレメント１０における全ての視認可能なアーチファクト９，１２，１３に対して行われる。これにより、公知のように印刷技術的に目下の印刷の調整の下では問題である、パターン１１におけるノズルの代表的な数量が得られる。ノズルテストパターン１１におけるこれらのノズルの測定値は、閾値１９を評価する必要なく、直接に印刷問題と相関関係にある値範囲を規定する。基材２上で認定されたこれらの印刷条件および調整において、これにより印刷基準（目標位置からのずれ、線の連続性、線の汚れ）ごとに閾値１９が規定されており、これは、基材データバンクに記憶させることができる。このようにして、印刷ノズルの機能性を判断するために必要な閾値１９が計算される。

この場合、印刷条件での作動時の通常の印刷プロセスの枠内では、「ミッシングノズル」の検出のため、明確なノズル識別を可能にするノズルテストパターン１１だけがさらに印刷される。そのような純粋なノズルテストパターンは、図４に認めることができる。ノズルテストパターン１１を評価するために、解析のためのその都度の印刷条件に関するデータバンクから閾値１９が用いられる。計算された閾値１９により、印刷技術的に問題であるノズル１４，１５，１６だけが見つけられることが保証される。この場合、これらの印刷ノズル１４，１５，１６だけが故障であると示され、それぞれ適切な補整方法により補整される。これに対して、ノズルテストパターン１１において同様にずれを示し、閾値の決定がないと同様に故障／「ミッシングノズル」と認識されたであろう別の印刷ノズルは、考慮されないままである。

本発明に係る方法を、特に好適な実施の態様では、ソフトウェアにより自動化されたプロセスとして「ウイザード（Wizard）」を用いて実行することがさらに提案される。この自動化されたプロセスは、通常は、一般的な基材または印刷セッティング認定段階の枠内で実行される。この認定段階では、全階調における最大インク量およびインク乾燥のための調整などのパラメータが決定される。このプロセスにおいて、インク流動特性を決定する全てのパラメータが確定されていると、網点面積エレメント１０およびノズルテストパターン１１を用いて閾値１９を決定する本発明に係る方法を実行することができる。その際、連続するモチーフが印刷される。その際、まずノズル負荷面が予め調整されたＮ個の印刷ノズルにより、ノズルテストパターン１１が印刷される。たとえば５０ｍｍのノズル負荷面＋５ｍｍの空白＋８０ｍｍのノズルパターン＋５ｍｍの空白＝１４０である。この場合、ノズルテストパターン１１は、ノズルパラメータを決定するためのアルゴリズムにより処理される。具体的には、目標位置からのノズルのずれおよびノズルの連続性が評価される。基準ごとの求められた測定値を用いて、ノズルごとのノズルパラメータの調整基準値が決定される。この調整基準値は、撮像の測定ノイズおよび解析を抑制し、これによりパラメータのより正確な値が決定される。パターンの後ろに、網点面積エレメント１０の階調面が印刷される。好適には、ここでは５０％の面が使用される。これは、人間の眼にとっても画像解析にとっても、問題のあるノズルに対して最も感知できるものである。階調面を有するブロックは、通常のノズルテストパターン１１のように予め調整されたノズル負荷面と画素−ノズルの対応付け点とを含む。それは、印刷された丸／円盤であり、この丸／円盤において、中心点／重心が既知のノズルにより印刷されるので、画像解析方法により、印刷されたエレメントの重心においてカメラ画素をノズルに正確に割り当てることができる。代替的に、この階調ブロックの前に、通常のノズルブロックが印刷され、これによりノズルパターンに対する階調ブロックの最良の即時の相関関係が得られる。階調エレメントに対しては、１０ｍｍ＋１０ｍｍ＋５０ｍｍ＋５０ｍｍ＝１２０が存在し、代替的に３つの即時のパターンブロックを有する階調エレメント１４０ｍｍ×３＋１２０ｍｍ＝５４０ｍｍが存在する。この場合、階調エレメントでは、カメラ像において典型的なグレー値強度が確定される。次いで、この強度に対するずれが、印刷技術的な問題を含む潜在的な範囲を規定する。この箇所におけるカメラ画素は、ノズル対応付けに対するカメラ画素を用いてノズルに結像される。そうして、見つけられた全てのノズルのノズルパラメータが、閾値プロセスに対して提供される。プロセスは、目標位置に対するノズルのずれの範囲または閾値１９としての目標位置に対するノズル位置の全てのずれの単純な平均も確定することができる。この場合、これらのパラメータが正確に基材認定プロセスにおいて確定された印刷条件の下で行われることが重要である。求められた値１９は、ＳＷ−データバンクに記憶させられる。通常の印刷動作では、つまり本刷りでは、顧客ジョブが印刷される。ワークフローソフトウェア、つまりプリプレスソフトウェア＋印刷機７のソフトウェアを介して、印刷技術的な調整（この調整に関して顧客ジョブが作成される）も用いられることが保証される。その際、１−Ｎ個のノズルテストパターン１１が解析される具体的な閾値１９または範囲も同様にロードされる。

１ フィーダ
２ 印刷基材
３ デリバリ
４ インクジェット印刷部
５ インクジェット印刷ヘッド
６ コンピュータ
７ インクジェット印刷機
８ 全体印刷像
９ 白スジ
１０ 網点面積エレメント
１１ ノズルテストパターン
１２ 黒スジ
１３ インク塗布量の減少による像アーチファクト
１４ 故障した印刷ノズル
１５ 印刷点がずれている印刷ノズル
１６ インク吐出量が減少された印刷ノズル
１７ 検出されたデジタルのノズルテストパターン
１８ 検出されたデジタルの網点面積エレメント
１９ 計算された閾値

Claims (8)

1. コンピュータ（６）を用いてインクジェット印刷機（７）において欠陥のある印刷ノズル（１４，１５，１６）を検出する方法であって、
   複数行のノズルテストパターン（１１）であって、周期的に垂直方向に印刷された、上下に配置された等間隔の複数の線の、所定数の水平方向の行から成るテストパターン（１１）を、検出のために印刷し、
   前記ノズルテストパターン（１１）の各行において、前記所定数の水平方向の行に対応する、前記インクジェット印刷機（７）の印刷ヘッド（５）の印刷ノズルを、それぞれ専ら周期的に前記ノズルテストパターン（１１）の第１のエレメントに対して使用し、
   網点面積エレメント（１０）を、幾何学的に前記ノズルテストパターン（１１）に対応付けして印刷し、両方のエレメント（１０，１１）を、少なくとも１つの画像センサにより検出して、コンピュータ（６）により評価し、
   前記コンピュータ（６）により、欠陥のある印刷ノズルを、検出された前記ノズルテストパターン（１１）の評価により識別し、
   前記コンピュータ（６）により、前記網点面積エレメント（１０）におけるエラーを、前記ノズルテストパターン（１１）における印刷ノズルに対応付けし、前記ノズルテストパターン（１１）における対応付けられた印刷ノズルのパラメータを、前記コンピュータ（６）により、前記網点面積エレメント（１０）におけるエラーに依存して評価し、所定の値範囲を規定し、前記値範囲から、前記コンピュータ（６）により、各々の対応付けられた印刷ノズルに対する閾値（１９）を導出し、欠陥のある印刷ノズル（１４，１５，１６）の検出に用いる、方法において、
   前記網点面積エレメント（１０）において発見されたエラー（９，１２，１３）の対応付けを、前記コンピュータ（６）により、対応する箇所におけるずれに基づいて、前記ノズルテストパターン（１１）における印刷方向に対して横方向に行い、
   常に、評価されるべきパラメータを考慮して、最大の確率で前記エラー（９，１２，１３）を生じさせる、前記ノズルテストパターン（１１）における印刷ノズルを、発見された前記エラー（９，１２，１３）に対応付けする、
   ことを特徴とする方法。
2. 前記網点面積エレメント（１０）の印刷および評価を、専ら前記インクジェット印刷機（７）の調整段階で閾値（１９）を計算するために実行する一方、前記インクジェット印刷機（７）の後続の本刷り段階で、前記ノズルテストパターン（１１）だけをさらに印刷し、前記コンピュータ（６）により、計算された閾値（１９）を用いて評価する、
   請求項１記載の方法。
3. 対応付けられた印刷ノズルの評価されたパラメータに基づいて前記コンピュータ（６）が前記値範囲を規定し、前記パラメータは、印刷ノズルの目標位置に対する前記線のずれの程度および／または周期的に垂直方向に印刷された等間隔の前記線の連続性を含む、
   請求項１または２記載の方法。
4. 前記網点面積エレメント（１０）を、前記ノズルテストパターン（１１）と同一の幅で印刷方向に対して横方向に印刷し、前記網点面積エレメント（１０）は、印刷方向で前記ノズルテストパターン（１１）の上または下に配置されている、
   請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 欠陥のある前記印刷ノズル（１４，１５、１６）を検出するための閾値（１９）の計算を、その都度、使用されるインクの乾燥特性および／または印刷基材上のインクの流動特性などの認定された印刷条件に関して、かつ前記インクジェット印刷機（７）の所定の調整に関して実行する、
   請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 認定された所定の印刷条件および前記インクジェット印刷機（７）の所定の調整に関する、計算された、欠陥のある前記印刷ノズル（１４，１５，１６）を検出するための閾値（１９）を、前記コンピュータ（６）がアクセス可能であるデータバンクに記憶させる、
   請求項５記載の方法。
7. 前記検出する方法を、前記コンピュータ上の作動中のソフトウェア認定ツールにより実行し、前記ソフトウェア認定ツールは、認定段階の枠内で前記インクジェット印刷機（７）における印刷ジョブに対する基材および印刷の調整を設定する、
   請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
8. 前記インクジェット印刷機（７）の、検出された欠陥のある前記印刷ノズル（１４，１５，１６）を、前記インクジェット印刷機（７）を相応に制御することにより補整する、
   請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。