DE102015100536A1

DE102015100536A1 - Alterungsanpassung von Druckköpfen

Info

Publication number: DE102015100536A1
Application number: DE102015100536.0A
Authority: DE
Inventors: Günter Felsmann
Original assignee: Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2015-01-15
Filing date: 2015-01-15
Publication date: 2016-07-21

Abstract

Zur Kalibrierung von unterschiedlichen Druckköpfen (103) eines Druckriegels (102) wird ein Testdruckbild (300) erstellt, welches für jeden Druckkopf (103) eine Vielzahl von Druckbild-Zellen (302) für eine entsprechende Vielzahl von Einfärbungsstufen (301) umfasst. Für die Vielzahl von Druckbild-Zellen werden Farbwerte (311) ermittelt, und die Farbwerte (311) der unterschiedlichen Druckköpfe (103) werden miteinander verglichen, um Kalibrierungs-Parameter der Druckköpfe (103) anzupassen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zur Erhöhung der Druckqualität eines Tintenstrahl(Inkjet)-Drucksystems mit einer Vielzahl von Druckköpfen.
Tintenstrahl-Drucksysteme können zum Bedrucken von Aufzeichnungsträgern (wie z.B. Papier) verwendet werden. Dazu kann eine Vielzahl von Düsen verwendet werden, um Tintentropfen auf den Aufzeichnungsträger zu spritzen, zu feuern oder zu schleudern und um so ein gewünschtes Druckbild auf dem Aufzeichnungsträger zu erzeugen.
Die Vielzahl von Düsen kann in mehreren unterschiedlichen Druckköpfen angeordnet sein, wobei die unterschiedlichen Druckköpfe unterschiedliche Eigenschaften aufweisen können. Insbesondere können die unterschiedlichen Druckköpfe ein unterschiedliches Alter bzw. eine unterschiedliche Nutzungsdauer aufweisen und/oder einen unterschiedlichen technischen Entwicklungsstand aufweisen. Desweiteren können die Druckköpfe eines Tintenstrahl-Drucksystems in unterschiedlicher Weise altern.
Die Verwendung von unterschiedlichen Druckköpfen mit unterschiedlichen Eigenschaften kann dazu führen, dass ein erstelltes Druckbild Ungleichmäßigkeiten im Farbbild aufweist. Insbesondere können gleiche Farben durch die unterschiedlichen Druckköpfe im Druckbild unterschiedlich wiedergegeben werden, was zu einer Reduzierung der Qualität des Druckbildes führt.
Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, Tintenstrahl-Drucksysteme bereitzustellen, die auch bei Verwendung von Druckköpfen mit unterschiedlichen Eigenschaften eine homogene Druckqualität aufweisen.
Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Erhöhung der Druckqualität eines Tintenstrahl-Drucksystems beschrieben. Das Drucksystem umfasst eine Vielzahl von Druckköpfen für den Druck mit Tinte einer bestimmten Farbe. Das Verfahren umfasst das Erstellen eines Testdruckbildes durch die Vielzahl von Druckköpfen. Dabei umfasst das Testdruckbild für jeden der Vielzahl von Druckköpfen einen Druckbild-Ausschnitt, der von dem entsprechenden Druckkopf gedruckt wurde. Desweiteren umfasst jeder Druckbild-Ausschnitt eine Vielzahl von Druckbild-Zellen für eine entsprechende Vielzahl von Einfärbungsstufen. Das Verfahren umfasst weiter das Ermitteln von Farbwerten für die Vielzahl von Druckbild-Zellen der Vielzahl von Druckbild-Ausschnitten. Außerdem umfasst das Verfahren das Anpassen von ein oder mehreren Kalibrierungs-Parametern der Vielzahl von Druckköpfen, in Abhängigkeit von den Farbwerten für die Vielzahl von Druckbild-Zellen der Vielzahl von Druckbild-Ausschnitten.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Steuereinheit für ein Tintenstrahl-Drucksystem beschrieben. Das Tintenstrahl-Drucksystem umfasst eine Vielzahl von Druckköpfen für den Druck mit Tinte einer Farbe. Die Steuereinheit ist eingerichtet, die Vielzahl von Druckköpfen zu veranlassen, ein Testdruckbild zu erstellen. Dabei umfasst das Testdruckbild für jeden der Vielzahl von Druckköpfen einen Druckbild-Ausschnitt, der von dem entsprechenden Druckkopf gedruckt wurde. Jeder Druckbild-Ausschnitt umfasst eine Vielzahl von Druckbild-Zellen für eine entsprechende Vielzahl von Einfärbungsstufen. Die Steuereinheit ist weiter eingerichtet, Farbwerte für die Vielzahl von Druckbild-Zellen der Vielzahl von Druckbild-Ausschnitten zu ermitteln (z.B. mittels eines Spektralphotometers). Außerdem ist die Steuereinheit eingerichtet, ein oder mehrere Kalibrierungs-Parameter der Vielzahl von Druckköpfen in Abhängigkeit von den Farbwerten für die Vielzahl von Druckbild-Zellen der Vielzahl von Druckbild-Abschnitten anzupassen bzw. zu verändern.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Tintenstrahl-Drucksystem beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Steuereinheit umfasst. Desweiteren kann das Tintenstrahl-Drucksystem Mittel (z.B. ein Spektralphotometer) umfassen, um einen Farbwert für eine Druckbild-Zelle eines Testdruckbildes zu ermitteln.
Im Weiteren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen
1 ein Blockdiagramm eines beispielhaften Tintenstrahl-Drucksystems;
2 einen schematischen Aufbau einer Tintenstrahl-Düse;
3a ein beispielhaftes Testdruckbild;
3b beispielhafte Farbwert-Verläufe von unterschiedlichen Druckköpfen bzw. von unterschiedlichen Druckkopf-Segmenten; und
4 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Anpassung von Kalibrierungs-Parametern von Druckköpfen eines Tintenstrahl-Drucksystems.
1 zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften Tintenstrahl-Drucksystems 100. Das in 1 dargestellte Drucksystem 100 ist für den Druck auf einem bahnförmigen Aufzeichnungsträger 120 (auch als „continuous feed“ bezeichnet) ausgelegt. Der Auszeichnungsträger 120 wird typischerweise von einer Rolle (dem Abwickler) abgewickelt und dann dem Druckwerk des Drucksystems 100 zugeführt. Durch das Druckwerk wird ein Druckbild auf den Aufzeichnungsträger 120 aufgebracht, und der bedruckte Aufzeichnungsträger 120 wird nach Fixieren / Trocknen des Druckbildes wieder auf einer weiteren Rolle (dem Aufwickler) aufgewickelt oder in Bögen geschnitten. In 1 wird die Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers 120 durch einen Pfeil dargestellt. Der Aufzeichnungsträger 120 kann aus Papier, Pappe, Karton, Metall, Kunststoff und/oder sonstigen geeigneten und bedruckbaren Materialien hergestellt sein.
Das Druckwerk des Drucksystems 100 umfasst in dem dargestellten Beispiel vier Druckkopfanordnungen 102 (die jeweils auch als Druckriegel bezeichnet werden). Die unterschiedlichen Druckkopfanordnungen 102 können für das Drucken mit Tinten unterschiedlicher Farbe verwendet werden (z.B. Schwarz, Cyan, Magenta und/oder Gelb). Das Druckwerk kann noch weitere Druckkopfanordnungen 102 für das Drucken mit weiteren Farben oder weiteren Tinten (z.B. MICR-Tinte) umfassen.
Eine Druckkopfanordnung 102 umfasst ein oder mehrere Druckköpfe 103. In dem dargestellten Beispiel umfasst eine Druckkopfanordnung 102 jeweils fünf Druckköpfe 103. Jeder Druckkopf 103 kann wiederum in eine Vielzahl von Druckkopf-Segmenten 104 unterteilt sein, wobei jedes Druckkopf-Segment 104 typischerweise eine Vielzahl von Düsen bzw. Düsenanordnungen umfasst. Für jedes Druckkopf-Segment 104 können ein oder mehrere Kalibrierungs-Parameter eingestellt werden, durch die das von dem Druckkopf-Segment 104 erzeugte Druckbild verändert werden kann. Beispielhafte Kalibrierungs-Parameter sind:

• eine an den Aktuatoren der Düsenanordnungen des Druckkopf-Segments 104 anliegende Spannung (z.B. zum Druck eines Volltones);
• die für unterschiedliche Einfärbungsstufen (von 0% bis 100%) verwendeten Screening-Sets, wobei ein Screening-Set einer Einfärbungsstufe die Düsen bzw. Düsenanordnungen eines Druckkopf-Segments 104 identifiziert, durch die die Einfärbungsstufe gedruckt wird; und/oder
• eine Zuordnung von unterschiedlichen Tropfengrößen (z.B. 5pl, 7pl oder 12pl) zu unterschiedlichen Einfärbungsstufen.

Die Einbaulage / Orientierung eines Druckkopfes 103 innerhalb einer Druckkopfanordnung 102 kann von dem Typ des Druckkopfes 103 abhängen. Jeder Druckkopf 103 umfasst mehrere Düsen bzw. Düsenanordnungen (die in unterschiedlichen Segmenten 104 angeordnet sein können), wobei jede Düse eingerichtet ist, Tintentropfen auf den Aufzeichnungsträger 120 zu feuern oder zu spritzen. Beispielsweise kann ein Druckkopf 103 2558 effektiv genutzte Düsen umfassen, die entlang ein oder mehrerer Reihen quer zur Laufrichtung des Aufzeichnungsträgers 120 angeordnet sind. Die Düsen in den einzelnen Reihen können versetzt zueinander angeordnet sein. Mittels der Düsen eines Druckkopfs 103 kann jeweils eine Zeile (Linie) auf den Aufzeichnungsträger 120 quer zur Laufrichtung gedruckt werden. Durch die Verwendung einer Vielzahl von Reihen mit (querversetzten) Düsen kann eine erhöhte Auflösung bereitgestellt werden. In Summe können so durch eine in 1 dargestellte Druckkopfanordnung 102 12790 Tropfen entlang einer Querlinie auf den Aufzeichnungsträger 120 gespritzt werden. Jede Druckkopfanordnung 100 kann somit eingerichtet sein, zu einem bestimmten Zeitpunkt eine Querlinie einer bestimmten Farbe auf den Aufzeichnungsträger 120 zu drucken.
Das Drucksystem 100 umfasst weiter eine Steuereinheit 101 (z.B. eine Ansteuer-Hardware und/oder ein sogenanntes „bar driving board“), die eingerichtet bzw. geeignet ist, die Aktuatoren der einzelnen Düsenanordnungen der einzelnen Druckköpfe 103 anzusteuern, um in Abhängigkeit von Druckdaten ein Druckbild auf den Aufzeichnungsträger 120 aufzubringen.
2 zeigt einen beispielhaften Aufbau einer Düsenanordnung 200 eines Druckkopfs 103. Die Düsenanordnung 200 umfasst Wände 202, welche ein Behältnis bzw. eine Kammer zur Aufnahme von Tinte 212 bilden. Über eine Düse 201 der Düsenanordnung 200 kann ein Tintentropfen auf den Aufzeichnungsträger 120 gespritzt werden. Die Tinte 212 bildet an der Düse 201 einen sogenannten Meniskus 210. Desweiteren umfasst die Düsenanordnung 200 einen Aktuator 220 (z.B. ein piezoelektrisches Element), der eingerichtet ist, das Volumen des Behältnisses zur Aufnahme der Tinte 212 zu verändern bzw. den Druck in der Kammer der Düsenanordnung 200 zu verändern. Insbesondere kann durch den Aktuator 220 infolge einer Auslenkung 222 das Volumen des Behältnisses reduziert und der Druck im Behältnis erhöht werden, und so ein Tintentropfen über die Düse 201 aus der Düsenanordnung 200 gestoßen werden. 2 zeigt eine entsprechende Auslenkung 222 des Aktuators 220. Außerdem kann durch den Aktuator 220 das Volumen des Behältnisses vergrößert werden (siehe Auslenkung 221), um neue Tinte 212 über einen Einlass in das Behältnis bzw. in die Kammer zu saugen.
Durch eine Auslenkung 221, 222 des Aktuators 220 kann somit die Tinte 212 innerhalb der Düsenanordnung 200 bewegt werden. Dabei bewirkt eine bestimmte Bewegung des Aktuators 220 eine entsprechende bestimmte Bewegung der Tinte 212. Die bestimmte Bewegung des Aktuators 220 wird typischerweise durch eine entsprechende bestimmte Wellenform oder einen entsprechenden bestimmten Puls eines Ansteuersignals des Aktuators 220 bewirkt. Insbesondere kann durch einen Fire-Puls zu Ansteuerung des Aktuators 220 bewirkt werden, dass die Düsenanordnung 200 über die Düse 201 einen Tintentropfen ausstößt. Durch unterschiedliche Ansteuersignale an den Aktuator 220 können unterschiedliche Tintentropfen ausgestoßen werden. Insbesondere können so Tintentropfen mit unterschiedlicher Tropfengröße (z.B. 5pl, 7pl oder 12pl) ausgestoßen werden.
Die Druckköpfe 103 eines Drucksystems 100 können unterschiedlich altern, was dazu führt, dass sich Druckbilder, die von den unterschiedlichen Druckköpfen 103 erzeugt werden, voneinander unterscheiden. Desweiteren kann der Austausch eines defekten Druckkopfes 103 durch einen neuen Druckkopf 103 zu Ungleichmäßigkeiten im Druckbild führen. In diesem Dokument wird ein Verfahren beschrieben, durch das Unregelmäßigkeiten im Druckbild aufgrund von Druckköpfen 103 mit unterschiedlichen Eigenschaften ausgeglichen werden können. So kann die Qualität der von einem Drucksystem 100 erzeugten Druckbilder erhöht werden, auch bei Verwendung von Druckköpfen 103 einer Druckkopfanordnung 102, welche unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.
3a zeigt ein beispielhaftes Testdruckbild 300. Das Testdruckbild 300 kann durch die Druckköpfe 103 von einer (einzigen) Druckkopfanordnung 102 des Drucksystems 100 gedruckt werden. Für jede Druckkopfanordnung 102 des Drucksystems 100 kann ein dediziertes Testdruckbild 300 erstellt werden. Mit anderen Worten, das Testdruckbild 300 kann mit einem einzigen Typ von Tinte gedruckt werden.
Das Testdruckbild 300 erstreckt sich über die gesamte Druckbreite der Druckkopfanordnung 102 und umfasst eine Vielzahl von Druckbild-Zellen 302. Insbesondere kann das Testdruckbild 300 für jeden Druckkopf 103 und/oder für jedes Druckkopf-Segment 104 Druckbild-Zellen 302 umfassen. Desweiteren umfasst das Testdruckbild 300 Druckbild-Zellen 302 für unterschiedliche Einfärbungsstufen 301, z.B. für Einfärbungsstufen von einer Farbdichte von 0% bis 100% (beispielsweise in 5% Schritten). Das Testdruckbild 300 kann für jeden Druckkopf 103 der Druckkopfanordnung 102 ein oder mehrere Druckbild-Ausschnitte 303 (z.B. Druckbild-Spalten) umfassen, wobei jeder Druckbild-Ausschnitt 303 Druckbild-Zellen 302 für unterschiedliche Einfärbungsstufen 301 (welche auch als Halbtöne bezeichnet werden können) umfasst, die mit dem entsprechenden Druckkopf 103 gedruckt wurden. Desweiteren kann das Testdruckbild 300 für einzelne (oder für alle) Druckkopf-Segmente 104 eines Druckkopfes 103 jeweils zumindest einen Druckbild-Ausschnitt 304 (z.B. eine Druckbild-Spalte) umfassen, wobei jeder Druckbild-Ausschnitt 304 Druckbild-Zellen 302 für unterschiedliche Einfärbungsstufen 301 umfasst, die mit dem entsprechenden Druckkopf-Segment 104 gedruckt wurden.
Das Testdruckbild 300 einer Druckkopfanordnung 102 kann bildlich erfasst werden, um Farbwerte 311 für die einzelnen Druckbild-Zellen 302 zu ermitteln. Beispielsweise können die einzelnen Druckbild-Zellen 302 des Testdruckbildes 300 durch ein Spektralphotometer erfasst werden, um für jede Druckbild-Zelle 302 des Testdruckbildes 300 einen entsprechenden Farbwert 311 zu ermitteln. Der Farbwert 311 kann in einem bestimmten Farbraum, z.B. in dem L·a·b-Farbraum gemäß EN ISO 11664-4, angegeben werden.
Unterschiedliche Einfärbungsstufen 301 für eine bestimmte Farbe weisen typischerweise unterschiedliche Farbwerte 311 auf. Insbesondere weisen die unterschiedlichen Einfärbungsstufen 301 einer bestimmten Farbe unterschiedliche Farbwerte von Weiß (0% Farbdichte) bis zu einem Vollton der bestimmten Farbe (100% Farbdichte) auf. Für den Verlauf der Einfärbungsstufen 301 der bestimmten Farbe von 0% bis 100% ergibt sich somit ein Verlauf von Farbwerten. Der Unterschied der Farbwerte zwischen zwei Einfärbungsstufen 301 kann mittels eines Abstandsmaßes angegeben werden. Ein typisches Abstandsmaß ist der Delta E Wert. Der Delta E Wert kann als ein euklidischer Abstand zwischen zwei Farbwerten ermittelt werden (siehe ISO 12647 und ISO 13655). Der Delta E Wert wird dabei durch die Helligkeit, die Buntheit und den Farbton der betrachteten Druckbild-Zellen 302 (und der darin gedruckten Einfärbungsstufen 301) bestimmt.
Es können somit für die unterschiedlichen Druckköpfe 103 und/oder für die unterschiedlichen Druckkopf-Segmente 104 unterschiedliche Farbwert-Verläufe 312, 313, 314 ermittelt werden (siehe 3b). Dabei zeigt ein Farbwert-Verlauf 312, 313, 314 die gemessenen Farbwerte 311 für die unterschiedlichen Einfärbungsstufen 301 eines Druckbild-Ausschnittes 304 an (wobei der Druckbild-Ausschnitt 304 durch ein bestimmtes Druckkopf-Segment 104 gedruckt wurde). Insbesondere kann für jede Druckbild-Zelle 302 eines Druckbild-Ausschnittes 304 mittels eines Spektralphotometers ein Farbwert 311 ermittelt werden. Somit ergibt sich für die Vielzahl der Druckbild-Zellen 302 des Druckbild-Ausschnittes 304 eine entsprechende Vielzahl von Farbwerten 311. Die Vielzahl der Druckbild-Zellen 302 entspricht einer entsprechenden Vielzahl von Einfärbungsstufen 301 der Farbe, mit welcher der Druckbild-Ausschnitt 304 bedruckt wurde. Somit kann die Vielzahl von gemessenen Farbwerten 311 einer entsprechenden Vielzahl von Einfärbungsstufen 301 zugeordnet werden. Ein Farbwert-Verlauf 312, 313, 314 zeigt somit den Verlauf der Farbwerte 311 (d.h. der Vielzahl von gemessenen Farbwerten 311) für den Verlauf (d.h. der Vielzahl) von Einfärbungsstufen 301 an. Mit anderen Worten, der Farbwert-Verlauf 312, 313, 314 zeigt für unterschiedliche Einfärbungsstufen 301 (z.B. für Einfärbungsstufen 301 von 0% bis 100% mit einer bestimmten Schrittweite) die gemessenen Farbwerte 311 an.
Ein oder mehrere der Kalibrierungs-Parameter der einzelnen Druckköpfe 103 und/oder der einzelnen Druckkopf-Segmente 104 können dann angepasst werden, um die Farbwert-Verläufe 312, 313, 314 aneinander anzugleichen. Durch das Angleichen der Farbwert-Verläufe 312, 313, 314 kann ein homogenes Druckbild über die gesamte Druckbreite des Drucksystems 100 gewährleistet werden, auch bei Verwendung von Druckköpfen 103 mit unterschiedlichen Eigenschaften.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 400 zur Erhöhung der Druckqualität eines Tintenstrahl-Drucksystems 100. Das Tintenstrahl-Drucksystem 100 umfasst eine Vielzahl von Druckköpfen 103 für den Druck mit Tinte einer bestimmten Farbe. Mit anderen Worten, mit der Vielzahl von Druckköpfen 103 werden Tintentropfen der gleichen Tinte erzeugt. Die Vielzahl von Druckköpfen kann derart angeordnet sein, dass mit der Vielzahl von Druckköpfen ein Aufzeichnungsträger 120 über die gesamte Druckbreite des Drucksystems 100 bedruckt werden kann. Die Vielzahl von Druckköpfen kann in einer Druckkopfanordnung bzw. in einem Druckriegel 102 des Drucksystems 100 angeordnet sein.
Das Verfahren 400 umfasst das Erstellen 401 eines Testdruckbildes 300 durch die Vielzahl von Druckköpfen 103. Zur Erstellung des Testdruckbildes 300 werden typischerweise nur die Vielzahl von Druckköpfen 103 für die Tinte mit der bestimmten Farbe verwendet, wobei andere Druckköpfe 103 des Drucksystems 100 (für Tinte mit einer anderen Farbe oder für Tinte von einem anderen Typ) typischerweise nicht an der Erstellung des Testdruckbildes 300 beteiligt sind.
Das Testdruckbild 300 umfasst für jeden der Vielzahl von Druckköpfen 103 einen Druckbild-Ausschnitt 303, der ausschließlich von dem entsprechenden Druckkopf 103 gedruckt wurde. Bei dem Druckbild-Ausschnitt 303 kann es sich insbesondere um eine Spalte 303 handeln (wie in 3a dargestellt). Jeder Druckbild-Ausschnitt 303 umfasst eine Vielzahl von Druckbild-Zellen 302 für eine entsprechende Vielzahl von Einfärbungsstufen 301. Die Einfärbungsstufen 301 können z.B. Farbdichten zwischen 0% und 100% mit einer bestimmten Schrittweite (z.B. 5%) umfassen.
Das Verfahren umfasst weiter das Ermitteln 402 von Farbwerten 311 für die Vielzahl von Druckbild-Zellen 302 der Vielzahl von Druckbild-Ausschnitten 303. Die Farbwerte 311 können z.B. mittels eines Spektralmessgeräts, insbesondere mittels eines Spektralphotometers, ermittelt werden. Für jede Druckbild-Zelle 302 kann z.B. ein mittlerer Farbwert 311 (d.h. ein Mittelwert der Farbwerte 311 der Zelle 302) ermittelt werden. Es kann somit für die Vielzahl von Druckköpfen 103 jeweils eine Vielzahl von Farbwerten 311 ermittelt werden. Insbesondere kann eine Vielzahl von Farbwert-Verläufen 312, 313, 314 für die entsprechende Vielzahl von Druckköpfen 103 ermittelt werden. Dabei umfasst der Farbwert-Verlauf 312 eines bestimmten Druckkopfes 103 die Farbwerte 311 der Vielzahl von Druckbild-Zellen 302 des Druckbild-Ausschnittes 303 des bestimmten Druckkopfes 103. Die Vielzahl von Druckbild-Zellen 302 des Druckbild-Ausschnittes 303 entspricht einer Vielzahl von Einfärbungsstufen 301. Somit zeigt der Farbwert-Verlauf 312 eines bestimmten Druckkopfes 103 die Farbwerte 311 für unterschiedliche, mit dem bestimmten Druckkopf 103 gedruckten, Einfärbungsstufen 301 der Farbe (z.B. für Einfärbungsstufen 301 von 0% bis 100% mit einer bestimmten Schrittweite).
Das Verfahren umfasst weiter das Anpassen 403 von ein oder mehreren Kalibrierungs-Parametern der Vielzahl von Druckköpfen 103, in Abhängigkeit von den Farbwerten 311 für die Vielzahl von Druckbild-Zellen 302 der Vielzahl von Druckbild-Ausschnitten 303. Zu diesem Zweck können ein oder mehrere Farbwerte 311 von ein oder mehreren Zellen 302 der Druckbild-Ausschnitte 303 von unterschiedlichen Druckköpfen 103 der Vielzahl von Druckköpfen 103 miteinander verglichen werden. Desweiteren kann im Rahmen des Vergleichs ein Abstandsmaß auf Basis von ein oder mehreren Farbwerten 311 für unterschiedliche Druckköpfe 103 ermittelt werden. Die ein oder mehreren Kalibrierungs-Parameter können in Abhängigkeit von dem Vergleich, insbesondere in Abhängigkeit von dem Abstandsmaß, ermittelt werden. Insbesondere können die ein oder mehreren Kalibrierungs-Parameter derart verändert werden, dass die Farbwerte 311 von Zellen 302 von unterschiedlichen Druckköpfen 103 aneinander angeglichen werden (insbesondere von Zellen 302 für entsprechende Einfärbungsstufen 301).
Das Verfahren 400 ermöglicht es somit, die unterschiedlichen Druckköpfe 103 einer Druckkopfanordnung 102 derart anzupassen, dass durch die unterschiedlichen Druckköpfe 103 ein homogenes Druckbild erzeugt wird. Es kann somit die Druckbild-Qualität des Drucksystems 100 erhöht werden. Insbesondere kann die Gleichmäßigkeit der Druckqualität erhöht werden.
Desweiteren ermöglicht das Verfahren 400 die Verwendung von Druckköpfen 103 mit unterschiedlichen Eigenschaften innerhalb derselben Druckkopfanordnung 102. Insbesondere können sich die Druckköpfe 103 in Bezug auf das Alter und/oder den technischen Entwicklungsstand voneinander unterscheiden. So kann die Lebensdauer von Druckköpfen 103 erhöht werden, da die Druckköpfe 103 nicht aufgrund von Farbabweichungen von den anderen Druckköpfen 103 einer Druckkopfanordnung 102 ausgetauscht werden müssen, sondern durch eine Anpassung der Kalibrierungs-Parameter eine Gleichmäßigkeit des Druckbildes erzielt werden kann. Desweiteren können einzelne Druckköpfe 103 einer Druckkopfanordnung 102 (z.B. aufgrund eines Defektes) ausgetauscht und durch technisch weiterentwickelte Druckköpfe 103 ersetzt werden (ohne die anderen Druckköpfe 103 der Druckkopfanordnung 102 austauschen zu müssen), da durch die Anpassung der Kalibrierungs-Parameter ein gleichmäßiges Druckbild gewährleistet werden kann.
Die ein oder mehreren Kalibrierungs-Parameter der Vielzahl von Druckköpfen können in Abhängigkeit von der Vielzahl von Farbwert-Verläufen 312, 313, 314 für die Vielzahl von Druckköpfen angepasst werden. Dazu können die Verläufe 312, 313, 314 miteinander verglichen werden, und die ein oder mehreren Kalibrierungs-Parameter derart verändert werden, dass die Verläufe 312, 313, 314 aneinander angenähert werden. Insbesondere kann ein Abstandsmaß zwischen der Vielzahl von Farbwert-Verläufen 312, 313, 314 ermittelt werden. Ein beispielhaftes Abstandsmaß umfasst ein Delta E Farbabstandsmaß. Die ein oder mehreren Kalibrierungs-Parameter der Vielzahl von Druckköpfen können dann derart angepasst werden, dass das Abstandsmaß reduziert wird. Durch die Berücksichtigung von Farbwert-Verläufen 312, 313, 314 kann eine Gleichmäßigkeit der Druckbildqualität über eine weite Palette von Farbdichten erreicht werden.
Die ein oder mehreren Kalibrierungs-Parameter eines bestimmten Druckkopfes 103 können z.B. eine Amplitude eines Ansteuersignals (z.B. einer Spannung) für einen Fire-Puls für Düsen des bestimmten Druckkopfes 103 umfassen.
Insbesondere kann eine maximale Spannung an dem Aktuator 220 (z.B. zur Erzeugung eines Volltones, d.h. einer 100% Einfärbungsstufe) eingestellt werden.
Alternativ oder ergänzend können die ein oder mehreren Kalibrierungs-Parameter eine Auswahl von Düsen des bestimmten Druckkopfes 103 für den Druck der Vielzahl von Einfärbungsstufen 301 umfassen. Eine derartige Auswahl für eine Einfärbungsstufe kann als Screening-Set der Einfärbungsstufe bezeichnet werden. Es können somit die von dem bestimmten Druckkopf 103 verwendeten Screening-Sets für die unterschiedlichen Einfärbungsstufen 301 verändert werden.
Alternativ oder ergänzend können die ein oder mehreren Kalibrierungs-Parameter die Tropfengröße von Tintentropfen umfassen, welche von den Düsen des bestimmten Druckkopfes 103 für die Vielzahl von Einfärbungsstufen 301 ausgestoßen werden. Beispielsweise kann festgelegt werden, welche Tropfengröße (z.B. 5pl, 7pl oder 12pl) für welche Einfärbungsstufe 301 verwendet wird.
Die ein oder mehreren Kalibrierungs-Parameter umfassen somit Parameter, durch die der Farbwert 311 einer durch den bestimmten Druckkopf 103 gedruckten Zelle 302 beeinflusst werden kann.
Ein Druckkopf 103 der Vielzahl von Druckköpfen 103 kann eine Vielzahl von Druckkopf-Segmenten 104 umfassen. Die Druckkopf-Segmente 104 können derart eingerichtet sein, dass die ein oder mehreren Kalibrierungs-Parameter für jedes Druckkopf-Segment 104 separat angepasst werden können. In diesem Fall kann das Testdruckbild 300 für jeden der Vielzahl von Druckkopf-Segmenten 104 einen separaten Druckbild-Ausschnitt 304 umfassen. Jeder Druckbild-Ausschnitt 304 kann durch die Düsen von genau einem Druckkopf-Segment 104 gedruckt worden sein. Desweiteren kann jedes Druckkopf-Segment 104 eine Vielzahl von Zellen 302 für die entsprechende Vielzahl von Einfärbungsstufen 301 umfassen. Es können somit Farbwerte 311 für Zellen 302 ermittelt werden, die ausschließlich von einem Druckkopf-Segment 104 eines Druckkopfes 103 gedruckt wurden. Desweiteren können für jedes Druckkopf-Segment 104 die ein oder mehreren Kalibrierungs-Parameter auf Basis der ermittelten Farbwerte 311 angepasst werden, um die Gleichmäßigkeit der Farbwerte 311 zu erhöhen. Durch die Anpassung der Kalibrierungs-Parameter der einzelnen Druckkopf-Segmente 104 eines Druckkopfes 103 kann die Gleichmäßigkeit der Druckbildqualität weiter erhöht werden.
Das Verfahren kann weiter umfassen, nach Anpassen der ein oder mehreren Kalibrierungs-Parameter, das Erstellen eines zweiten Testdruckbildes 300 durch die Vielzahl von Druckköpfen 103. Desweiteren können zweite Farbwerte 311 für das zweite Testdruckbild 300 ermittelt werden. Außerdem können die ein oder mehreren Kalibrierungs-Parameter der Vielzahl von Druckköpfen 103 in Abhängigkeit von den zweiten Farbwerten 311 erneut angepasst werden. Mit anderen Worten, die Schritte 401, 402, 403 des Verfahrens 400 können wiederholt werden, um in einer iterativen Vorgehensweise die Kalibrierungs-Parameter anzupassen. Insbesondere kann in iterativer Weise das Abstandsmaß reduziert werden (bis ein, ggf. lokales, Minimum erreicht ist). So kann die Gleichmäßigkeit eines durch die Vielzahl von Druckköpfen 103 einer Druckkopfanordnung 102 erzeugten Druckbildes weiter erhöht werden.
Wie in 1 dargestellt, umfasst das Drucksystem 100 typischerweise mehrere Druckkopfanordnungen 102 mit jeweils einer Vielzahl von Druckköpfen 103 zum Druck mit jeweils unterschiedlichen Tinten. Für jede Druckkopfanordnung 102 kann ein unterschiedliches Testdruckbild 300 erstellt werden. Desweiteren können auf Basis der unterschiedlichen Testdruckbilder 300 die Kalibrierungs-Parameter der Druckköpfe 103 der unterschiedlichen Druckkopfanordnungen 102 separat angepasst werden. Durch eine hohe Gleichmäßigkeit der Testdruckbilder der einzelnen Druckkopfanordnungen 102 kann eine hohe Gleichmäßigkeit von überlagerten Druckbildern des Drucksystems 100 gewährleistet werden.
Bezugszeichenliste

100: Drucksystem
101: Steuereinheit des Drucksystems 100
102: Druckkopfanordnung
103: Druckkopf
104: Druckkopf-Segment
120: Aufzeichnungsträger
200: Düsenanordnung
201: Düse
202: Wand
210: Meniskus
212: Tinte
220: Aktuator (piezoelektrisches Element)
221, 222: Auslenkung des Aktuators
300: Testdruckbild
301: Einfärbungsstufe
302: Druckbild-Zelle
303: Druckbild-Ausschnitt (für einen Druckkopf)
304: Druckbild-Ausschnitt (für ein Druckkopf-Segment)
311: Farbwert
312, 313, 314: Farbwert-Verläufe
400: Verfahren zur Ansteuerung einer Düse
401, 402, 403: Verfahrensschritte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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ISO 13655 [0029]

Claims

Verfahren zur Erhöhung der Druckqualität eines Tintenstrahl-Drucksystems (100), welches eine Vielzahl von Druckköpfen (103) für den Druck mit Tinte einer Farbe umfasst, wobei das Verfahren (400) umfasst, – Erstellen (401) eines Testdruckbildes (300) durch die Vielzahl von Druckköpfen (103); wobei das Testdruckbild (300) für jeden der Vielzahl von Druckköpfen (103) einen Druckbild-Ausschnitt (303) umfasst, der von dem entsprechenden Druckkopf (103) gedruckt wurde; wobei jeder Druckbild-Ausschnitt (303) eine Vielzahl von Druckbild-Zellen (302) für eine entsprechende Vielzahl von Einfärbungsstufen (301) umfasst; – Ermitteln (402) von Farbwerten (311) für die Vielzahl von Druckbild-Zellen (302) der Vielzahl von Druckbild-Ausschnitten (303); und – Anpassen (403) von ein oder mehreren Kalibrierungs-Parametern der Vielzahl von Druckköpfen (103), in Abhängigkeit von den Farbwerten (311) für die Vielzahl von Druckbild-Zellen (302) der Vielzahl von Druckbild-Ausschnitten (303).
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei – das Verfahren (400) weiter umfasst, Ermitteln von einer Vielzahl von Farbwert-Verläufen (312, 313, 314) für die entsprechende Vielzahl von Druckköpfen (103); wobei der Farbwert-Verlauf (312) eines Druckkopfes (103) die Farbwerte (311) der Vielzahl von Druckbild-Zellen (302) des Druckbild-Ausschnittes (303) des Druckkopfes (103) umfasst; und – die ein oder mehreren Kalibrierungs-Parameter der Vielzahl von Druckköpfen (103) in Abhängigkeit von der Vielzahl von Farbwert-Verläufen (312, 313, 314) angepasst werden.
Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei – das Verfahren (400) weiter umfasst, Ermitteln von einem Abstandsmaß zwischen der Vielzahl von Farbwert-Verläufen (312, 313, 314); und – die ein oder mehreren Kalibrierungs-Parameter der Vielzahl von Druckköpfen (103) derart angepasst werden, dass das Abstandsmaß reduziert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei das Abstandsmaß ein Delta E Farbabstandsmaß umfasst.
Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei – das Verfahren (400) weiter umfasst, Vergleichen von Farbwerten (311) von Druckbild-Zellen (302) aus unterschiedlichen Druckbild-Ausschnitten (303); und – die ein oder mehreren Kalibrierungs-Parameter basierend auf dem Vergleich der Farbwerte (311) angepasst werden.
Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die ein oder mehreren Kalibrierungs-Parameter eines Druckkopfes (103) ein oder mehrere umfassen von: – eine Amplitude eines Ansteuersignals für einen Fire-Puls für Aktuatoren des Druckkopfes (103); – eine Auswahl von Düsen des Druckkopfes (103) für den Druck der Vielzahl von Einfärbungsstufen (301); und/oder – eine Tropfengröße von Tintentropfen, die von den Düsen des Druckkopfes (103) für die Vielzahl von Einfärbungsstufen (301) ausgestoßen werden.
Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vielzahl von Druckköpfen (103) eingerichtet ist, einen Aufzeichnungsträger (120) über eine gesamte Druckbreite des Drucksystems (100) zu bedrucken.
Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei – ein Druckkopf (103) der Vielzahl von Druckköpfen (103) eine Vielzahl von Druckkopf-Segmenten (104) umfasst; – die ein oder mehreren Kalibrierungs-Parameter für jedes Druckkopf-Segment (104) separat angepasst werden können; und – das Testdruckbild (300) für jeden der Vielzahl von Druckkopf-Segmenten (104) einen Druckbild-Ausschnitt (304) umfasst.
Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, weiter umfassend, – nach Anpassen der ein oder mehreren Kalibrierungs-Parameter, Erstellen eines zweiten Testdruckbildes (300) durch die Vielzahl von Druckköpfen (103); – Ermitteln von zweiten Farbwerten (311) für das zweite Testdruckbild (300); und – Anpassen der ein oder mehreren Kalibrierungs-Parametern der Vielzahl von Druckköpfen (103), in Abhängigkeit von den zweiten Farbwerten (311).
Steuereinheit für ein Tintenstrahl-Drucksystems (100), welches eine Vielzahl von Druckköpfen (103) für den Druck mit Tinte einer Farbe umfasst, wobei die Steuereinheit (101) eingerichtet ist, – die Vielzahl von Druckköpfen (103) zu veranlassen, ein Testdruckbild (300) zu erstellen; wobei das Testdruckbild (300) für jeden der Vielzahl von Druckköpfen (103) einen Druckbild-Ausschnitt (303) umfasst, der von dem entsprechenden Druckkopf (103) gedruckt wurde; wobei jeder Druckbild-Ausschnitt (303) eine Vielzahl von Druckbild-Zellen (302) für eine entsprechende Vielzahl von Einfärbungsstufen (301) umfasst; – Farbwerte (311) für die Vielzahl von Druckbild-Zellen (302) der Vielzahl von Druckbild-Ausschnitten (303) zu ermitteln; und – ein oder mehrere Kalibrierungs-Parameter der Vielzahl von Druckköpfen (103) in Abhängigkeit von den Farbwerten (311) für die Vielzahl von Druckbild-Zellen (302) der Vielzahl von Druckbild-Abschnitten (303) anzupassen.