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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein entsprechendes System zur Ermittlung der Druckqualität eines Tintenstrahl(Inkjet)-Drucksystems.
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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 feuern bzw. zu stoßen und um so ein gewünschtes Druckbild auf dem Aufzeichnungsträger zu erzeugen.
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Während des Druckens kann es je nach Typ der verwendeten Tinte und/oder in Abhängigkeit von der Druckgeschwindigkeit und/oder in Abhängigkeit von der ausgestoßenen Tropfengröße pro Düse zu Druckqualitätsproblemen kommen (z.B. zu einer Fehlpositionierung eines Tintentropfens oder zu einem Düsenausfall). Diese Druckqualitätsprobleme entstehen z.B. durch das Ansteigen der Viskosität der Tinte in der Düse. Aufgrund der Viskositätsänderung der Tinte in einer Düse kann es insbesondere nach längeren Druckpausen zu sogenannten First Line Effekten kommen, bei denen Druckpunkte durch eine Düse nicht mehr gezielt auf dem Aufzeichnungsträger platziert werden können oder bei denen die Düse komplett ausfällt.
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Derartige Druckprobleme können z.B. durch den regelmäßigen Druck von Testseiten bzw. Testmustern erkannt werden. Insbesondere kann in regelmäßigen Abständen ein Testmuster zwischen Druckauftrags-abhängige Druckbilder gedruckt werden, um bei der Analyse der gedruckten Testmuster bestimmte Druckartefakte zu identifizieren. Das Drucken von Testmustern ist jedoch mit erhöhten Materialkosten (insbesondere Tinte und Papier) verbunden. Desweiteren erfordert der Druck von Testmustern eine aufwändige Nachverarbeitung, da die gedruckten Testmuster von den Druckauftrags-abhängigen Druckbildern getrennt (z.B. herausgeschnitten) werden müssen.
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Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, die Druckqualität eines Tintenstrahl-Drucksystems in Ressourcen-effizienter Weise zu detektieren.
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Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Ermittlung der Druckqualität eines Tintenstrahl-Drucksystems beschrieben. Das Verfahren umfasst das Analysieren von Druckdaten für den Druck eines zu-druckenden Druckbildes mittels eines ersten Artefakt-Filters, um einen ersten Teilbereich des zu-druckenden Druckbildes zu identifizieren, in dem ein auf Basis der Druckdaten von dem Tintenstrahl-Drucksystem tatsächlich auf einen Aufzeichnungsträger gedrucktes Druckbild einen Druckbild-Artefakt aufweisen könnte. Außerdem umfasst das Verfahren das Erfassen von Sensordaten mittels eines optischen Sensors, wobei die Sensordaten den ersten Teilbereich des tatsächlich auf den Aufzeichnungsträger gedruckten Druckbildes anzeigen. Desweiteren umfasst das Verfahren das Analysieren der Druckdaten für den ersten Teilbereich und der Sensordaten für den ersten Teilbereich, um zu ermitteln, ob das tatsächlich auf den Aufzeichnungsträger gedruckte Druckbild in dem ersten Teilbereich einen Druckbild-Artefakt aufweist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Tintenstrahl-Drucksystem beschrieben, welches zumindest einen Druckkopf zum Druck eines Druckbildes auf einen Aufzeichnungsträger und einen optischen Sensor zum Erfassen von Sensordaten bezüglich eines auf den Aufzeichnungsträger gedruckten Druckbildes umfasst. Desweiteren umfasst das Tintenstrahl-Drucksystem Steuerungsmittel, die eingerichtet sind, Druckdaten für den Druck eines Druckbildes mittels eines ersten Artefakt-Filters zu analysieren, um einen ersten Teilbereich des Druckbildes zu identifizieren, in dem ein auf Basis der Druckdaten von dem zumindest einen Druckkopf tatsächlich auf den Aufzeichnungsträger gedrucktes Druckbild einen Druckbild-Artefakt aufweisen könnte. Die Steuerungsmittel sind weiter eingerichtet, den optischen Sensor zu veranlassen, Sensordaten zu erfassen, die den ersten Teilbereich des tatsächlich auf den Aufzeichnungsträger gedruckten Druckbildes anzeigen. Außerdem sind die Steuerungsmittel eingerichtet, die Druckdaten für den ersten Teilbereich und die Sensordaten für den ersten Teilbereich zu analysieren, um zu ermitteln, ob das tatsächlich auf den Aufzeichnungsträger gedruckte Druckbild in dem ersten Teilbereich einen Druckbild-Artefakt aufweist.
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Im Weiteren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen
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1 ein Blockdiagramm eines beispielhaften Tintenstrahl-Drucksystems;
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2 einen schematischen Aufbau einer Tintenstrahl-Düsenanordnung;
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3a bis 3d beispielhafte Druckbild-Artefakte;
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4 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Ermittlung der Druckqualität eines Tintenstrahl-Drucksystems;
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5a beispielhafte Druckartefakt-Filter; und
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5b beispielhafte Druckauftrags-abhängige Druckdaten.
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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. Die in diesem Dokument beschriebenen Aspekte sind aber auch auf Drucksysteme 100 anwendbar, die eingerichtet sind, um einen bogenförmigen Aufzeichnungsträger 120 zu bedrucken. Ein bahnförmiger Aufzeichnungsträger 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 Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers 120 durch einen Pfeil dargestellt. Der Aufzeichnungsträger 120 kann aus Papier, Pappe, Karton, Metall, Kunststoff, Textilien und/oder sonstigen geeigneten und bedruckbaren Materialien hergestellt sein.
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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.
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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 ggf. wiederum in eine Vielzahl von Druckkopf-Segmenten 104 unterteilt sein, wobei jedes Druckkopf-Segment 104 ein oder mehrere Düsen bzw. Düsenanordnungen umfasst.
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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 einer 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 Transportrichtung 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 K = 12790 Tropfen entlang einer Querlinie auf den Aufzeichnungsträger 120 gespritzt werden (z.B. für eine Druckbreite von ca. 21, 25 Zoll mit 600 dpi (dots per inch). Mit anderen Worten, eine Druckkopfanordnung 102 kann K (z.B. K = 12790) Düsen zum Druck einer Zeile (bzw. Querlinie) eines Druckbildes umfassen. Jede Druckkopfanordnung 102 kann somit eingerichtet sein, bei Bedarf eine komplette Querlinie einer bestimmten Farbe (mit K Pixeln) auf den Aufzeichnungsträger 120 zu drucken.
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Das Drucksystem 100 umfasst weiter eine Steuereinheit 101 (z.B. einen Controller), 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. Insbesondere können durch die Steuereinheit 101 gerasterte und ggf. gescreente Druckdaten für ein Druckbild bereitgestellt werden, die für jedes zu druckende Pixel anzeigen, ob ein Tintenausstoß erfolgen soll und ggf. welche Tropfengröße ausgestoßen werden soll. Desweiteren kann das Drucksystem 100 ein Steuermodul 105 für eine Druckkopfanordnung 102 bzw. für einen Druckkopf 103 aufweisen. Das Steuermodul 105 umfasst z.B. ein FPGA (Field Programmable Gate Array). Das Steuermodul 105 kann eingerichtet sein, die einzelnen Düsenanordnungen 200 in Abhängigkeit von den Druckdaten anzusteuern. Dabei kann ggf. ein gemeinsames Steuermodul 105 für eine Vielzahl von Druckköpfen 103 (z.B. für alle Druckköpfe 103) einer Druckkopfanordnung 102 bereitgestellt werden. Des Weiteren kann ein Steuerungssystem (nicht in 1 dargestellt) für das Drucksystem 100 bereitgestellt werden, durch das übergeordnete Abläufe wie z.B. ein Lauf des Aufzeichnungsträgers 120 und/oder ein Management der Tinte (insbesondere des Tintenvorrats) erfolgen kann.
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Das Drucksystem 100 umfasst somit K Düsenanordnungen, die mit einer bestimmten Ansteuer-Frequenz angesteuert werden können, um eine Zeile (quer zu der Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers 120) mit K Pixeln bzw. K Spalten auf den Aufzeichnungsträger 120 zu drucken. Die Ansteuer-Frequenz hängt dabei von der Druckgeschwindigkeit (Anzahl von gedruckten Zeilen pro Zeiteinheit) des Drucksystems 100 ab. Die Düsenanordnungen 200 sind unbeweglich bzw. fest im Drucksystem 100 verbaut, und der Aufzeichnungsträger 120 wird mit einer bestimmten Transportgeschwindigkeit an den feststehenden Düsenanordnungen 200 vorbeigeführt. Eine bestimmte Düsenanordnung 200 druckt somit eine entsprechende bestimmte Spalte (in Transportrichtung) auf den Aufzeichnungsträger 120 (in einer Eins-zu-Eins Zuordnung). Somit erfolgt durch eine bestimmte Düsenanordnung 200 pro Zeile eines Druckbildes maximal ein Tintenausstoß. Folglich ergibt sich aus der Anzahl von Zeilen, in denen in einer bestimmten Spalte kein „weißes“ Pixel zu drucken ist, und aus der (ggf. konstanten) Druckgeschwindigkeit direkt der Zeitraum, in dem durch eine bestimmte Düsenanordnung 200 kein Tintenausstoß erfolgt ist. Diese Zeit kann als Non-Printing Time (NPT) oder Totzeit bezeichnet werden.
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2 zeigt einen beispielhaften Aufbau einer Düsenanordnung 200 eines Druckkopfs 103. Die Düsenanordnung 200 umfasst Wände 202, welche zusammen mit einem Aktuator 220 und einer Düse 201 ein Behältnis bzw. eine Kammer 212 zur Aufnahme von Tinte bilden. Über die Düse 201 der Düsenanordnung 200 kann ein Tintentropfen auf den Aufzeichnungsträger 120 gespritzt bzw. gestoßen werden. Die Tinte 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 der Kammer 212 zur Aufnahme der Tinte zu verändern bzw. den Druck in der Kammer 212 der Düsenanordnung 200 zu verändern. Insbesondere kann durch den Aktuator 220 infolge einer Auslenkung 222 das Volumen der Kammer 212 reduziert und der Druck in der Kammer 212 erhöht werden. So wird ein Tintentropfen über die Düse 201 aus der Düsenanordnung 200 gestoßen. 2 zeigt eine entsprechende Auslenkung 222 des Aktuators 220 (gepunktete Linien). Außerdem kann durch den Aktuator 220 das Volumen der Kammer 212 vergrößert werden (siehe Auslenkung 221), um neue Tinte über einen Einlass (nicht in 2 dargestellt) in das Behältnis bzw. in die Kammer 212 zu saugen.
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Durch eine Auslenkung 221, 222 des Aktuators 220 kann somit die Tinte innerhalb der Düsenanordnung 200 bewegt werden und die Kammer 212 kann unter Druck gesetzt werden. Dabei bewirkt eine bestimmte Bewegung des Aktuators 220 eine entsprechende bestimmte Bewegung der Tinte. 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 (auch als Ausstoß-Puls bezeichnet) zur 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. Desweiteren kann durch einen Pre-Fire Puls (auch als Vorausstoß-Puls bezeichnet) zur Ansteuerung des Aktuators 220 bewirkt werden, dass die Düsenanordnung 200 zwar eine Bewegung der Tinte und eine Schwingung des Meniskus 210 bewirkt, dabei aber über die Düse 201 kein Tintentropfen ausgestoßen wird.
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Wie eingangs dargelegt, kann es aufgrund von Verdunstung zu einer Viskositätserhöhung der Tinte an der Düse 201 einer Düsenanordnung 200 kommen. Eine Möglichkeit, um einer Viskositätserhöhung der Tinte entgegenzuwirken, ist die Verwendung von Pre-Fire Pulsen. Durch einen Pre-Fire Puls wird der Aktuator 220 einer Düsenanordnung 200 dazu veranlasst, die Tinte innerhalb der Düsenanordnung 200 derart zu bewegen und den Meniskus 210 an der Düse 201 derart zum Schwingen zu bringen, dass es zwar zu einer Vermischung der Tinte innerhalb der Kammer 212 der Düsenanordnung 200, nicht aber zu einem Ausstoß von Tinte kommt. Ein Pre-Fire Puls ermöglicht es somit, die Viskosität der Tinte innerhalb der Düsenanordnung 200 zu reduzieren, ohne ein „nicht-weißes“ Pixel zu drucken.
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Wie eingangs dargelegt, kann die Druckqualität eines Tintenstrahl-Drucksystems 100 durch diverse Effekte (wie z.B. die Änderung der Viskosität der Tinte in einem Düsenanordnung 200, die (teilweise) Verstopfung einer Düsenanordnung 200, der Ausfall einer Düsenanordnung 200, Verunreinigungen einer Düsenanordnung 200 etc.) beeinträchtigt sein. Die 3a, 3b, 3c und 3d zeigen beispielhafte Druckbild-Artefakte 303, 304, 305, 306, durch die die Druckqualität reduziert werden kann. Die Pfeile zeigen die Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers 120 an. Insbesondere zeigen die 3a, 3b, 3c und 3d artefaktfreie Druckbilder 301 und beeinträchtigte Druckbilder 302. Dabei zeigt 3a einen typischen Firstline Effekt (bzw. ein „erste Zeile“ Effekt) 303, bei dem der Tintenausstoß für eine erste Zeile nach einer Totzeit beeinträchtigt ist. 3b zeigt die Generierung eines Streifens 304 entlang der Transportrichtung auf dem Druckbild, der z.B. durch den Ausfall einer Düsenanordnung 200 verursacht werden kann. 3c zeigt einen typischen Artefakt 305, der durch einen zufällig abgeleiteten bzw. abgelenkten Tintenstrahl verursacht wird (z.B. aufgrund von Verunreinigungen an der Düse 201 einer Düsenanordnung 200. 3d zeigt einen beispielhaften Artefakt 306, der durch eine mangelende Robustheit des Aufzeichnungsträgers 120 hervorgerufen werden kann. Ein weiterer Artefakt (der nicht in den 3a bis 3d dargestellt ist) kann durch einen Tintentropfen verursacht werden, der sich, ohne Generierung eines Fire-Pulses, von der Oberfläche einer Düse 201 einer Düsenanordnung 200 abgelöst hat. Ein derartiger Tropfen kann insbesondere in einem weißen Bereich oder einem Bereich mit einer, von der Farbe des Tintentropfens abweichenden, Farbe erkannt werden.
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Derartige Druckbild-Artefakte 303, 304, 305, 306 können durch einen Vergleich eines idealen Druckbildes 301 mit einem tatsächlichen Druckbild 302 detektiert werden. Beispielsweise kann ein tatsächlich gedrucktes Druckbild 302 von einem optischen Sensor 130 (z.B. von einem Scanner und/oder von einer Kamera) erfasst werden. Die Sensordaten 142 können dann zur Auswertung an eine Auswerteeinheit 131 (z.B. über eine Datenleitung zwischen Sensor 130 und Auswerteeinheit 131) übermittelt werden (siehe 1). Desweiteren können die Druckdaten 141, die das ideale Druckbild 301 anzeigen, an die Auswerteeinheit 131 übermittelt werden (z.B. über eine Datenleitung zwischen Steuereinheit 101 und Auswerteeinheit 131). Die Auswerteeinheit 131 kann dann durch einen Vergleich der Sensordaten 142 und der Druckdaten 141 die Druckqualität bestimmen. Insbesondere können durch den Vergleich Druckbild-Artefakte 303, 304, 305, 306 in dem tatsächlich gedruckten Druckbild 302 identifiziert werden.
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Die Auswertung der gesamten Sensordaten 142 ist dabei typischerweise mit einem hohen Rechenaufwand verbunden, der bei Hochgeschwindigkeits-Drucksystemen 100 mit einer kontinuierlichen Zufuhr eines Aufzeichnungsträgers 120 meist nicht in Echtzeit erfolgen kann. Die Auswertung der Sensordaten 142 für ein komplettes gedrucktes Druckbild 302 zur Identifizierung von Druckbild-Artefakten 303, 304, 305, 306 ist daher meist nicht machbar.
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Andererseits umfasst ein Druckbild 301 meist unterschiedliche Teilbereiche, in denen die Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen von Druckbild-Artefakten 303, 304, 305, 306 unterschiedlich groß ist. Beispielsweise erfordert das Vorliegen eines sichtbaren Firstline-Effektes 303 typischerweise den Druck einer durchgängigen Querlinie (quer zur Transportrichtung) im Anschluss an eine bestimmte Totzeit. Andererseits erfordert das Vorliegen einer Streifigkeit 304 den Druck einer durchgängigen Längslinie (längs zur Transportrichtung).
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Die Druckdaten 141, die das ideale Druckbild 301 anzeigen, können mittels eines Artefakt-Filters analysiert werden, um ein oder mehrere Teilbereiche des idealen Druckbildes 301 zu identifizieren, in denen ein Druckbild-Artefakt 303, 304, 305, 306 vorliegen könnte (mit einer relativ erhöhten Wahrscheinlichkeit). Mit anderen Worten, es kann ein Artefakt-Filter bereitgestellt werden, der eingerichtet ist, einen Teilbereich eines Druckbildes 301 zu identifizieren, in dem mit einer relativ hohen Wahrscheinlichkeit (im Vergleich zu anderen Teilbereichen des Druckbildes 301) ein Druckbild-Artefakt 303, 304, 305, 306 vorliegen könnte.
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5a zeigt beispielhafte Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 für den Fall von Druckdaten 141, die mit zwei Bits/pro Pixel anzeigen, ob ein „weißes“ Pixel („00“) oder ein „nicht-weißes“ Pixel mit einer bestimmten Tropfengröße („01“, „10“ oder „11“) gedruckt werden soll. Dabei können die unterschiedlichen Bit-Kombinationen „01“, „10“ und „11“ unterschiedliche Tropfengrößen (z.B. 7pl, 9pl und 12pl) anzeigen. Der Artefakt-Filter 501 aus 5a kann dazu verwendet werden, einen Teilbereich eines Druckbildes 301 mit einem Übergang von einem „weißen“ Pixel zu einem „nicht-weißen“ Pixel zu identifizieren; der Artefakt-Filter 502 aus 5a kann dazu verwendet werden, einen Teilbereich mit einem Übergang von einem „nicht-weißen“ Pixel zu einem „weißen“ Pixel zu identifizieren; der Artefakt-Filter 503 aus 5a kann dazu verwendet werden, einen Teilbereich mit einer bestimmten Anzahl von zusammenhängenden, nebeneinanderliegenden „nicht-weißen“ Pixeln zu identifizieren; und der Artefakt-Filter 504 auf 5a kann dazu verwendet werden, einen Teilbereich mit einer bestimmten Anzahl von zusammenhängenden, nebeneinanderliegenden „weißen“ Pixeln zu identifizieren.
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Ein Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 kann dazu verwendet werden, Druckdaten 141 zu analysieren. 5b zeigt beispielhafte Druckdaten 141 für mehrere Zeilen 512 (quer zur Transportrichtung) und mehrere Spalten 511 (längs zur Transportrichtung) eines Druckbildes 301. Ein Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 kann dazu verwendet werden, einen Teilbereich der Druckdaten 301 zu identifizieren, in dem mit relativ erhöhter Wahrscheinlichkeit ein Druckbild-Artefakt 303, 304, 305, 306 liegen könnte. Beispielsweise kann mit dem Artefakt-Filter 502 der Teilbereich 522 und mit dem Artefakt-Filter 503 der Teilbereich 523 identifiziert werden.
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Nach Identifizieren von ein oder mehreren Teilbereichen 522, 523 mittels ein oder mehrerer Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 kann die Auswertung der Sensordaten 142 eines entsprechenden tatsächlich gedruckten Druckbildes 302 auf die Sensordaten 142 für die identifizierten Teilbereiche 522, 523 beschränkt werden. So kann das Auffinden von Druckbild-Artefakten 303, 304, 305, 306 substantiell beschleunigt werden. Insbesondere ermöglicht die Auswahl von relevanten Teilbereichen 522, 523 des zu-druckenden Druckbildes 301 die Ermittlung der Druckqualität eines Tintenstrahl-Drucksystem 100 in Echtzeit (auch bei relativ hohen Druckgeschwindigkeiten).
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Es werden somit Inkjet-relevante Druckqualitätsmuster 522, 523 in den Druckdaten 141 eines zu-druckenden Druckbildes 301 erkannt und selektiert. Dabei können Druckauftrags-abhängige Druckdaten 141 verwendet werden, d.h. die Analyse der Druckqualität kann anhand von tatsächlichen Druckaufträgen erfolgen, ohne dafür spezifische Testmuster verwenden zu müssen. Dies wird insbesondere dadurch ermöglicht, dass zur Bestimmung der Druckqualität nur Teilbereiche 522, 523 der Druckdaten 141 selektiert werden, und somit eine Verarbeitung in Echtzeit ermöglicht wird. Somit kann eine Ressourcen-effiziente Ermittlung der Druckqualität erfolgen.
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Die Druckdaten 141 entsprechen dabei bevorzugt den bereits gerasterten und aus einem Screening-Prozess (zur Darstellung von Halbtönen) gewonnenen Daten. Insbesondere können die Druckdaten 141 Steueranweisungen (z.B. eine Abfolge von ein oder mehreren Bits/Pixel) für die einzelnen Düsenanordnungen 200 eines Druckriegels 102 bzw. eines Druckkopfes 103 umfassen, die anzeigen, ob in einer bestimmten Zeile (quer zur Transportrichtung) von einer Düsenanordnung 200 ein Pixel gedruckt werden soll oder nicht (und ggf. mit welcher Tropfengröße).
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Das Erkennen und Selektieren von Artefakt-relevanten Teilbereichen 522, 523 kann durch Software (z.B. in einem Controller 101 des Drucksystems 100) und/oder durch Hardware (z.B. in der Ansteuerelektronik 105 eines Druckkopfes 103) realisiert werden. Für einen Teilbereich 522, 523 kann ermittelt und gespeichert werden, mit welchem Filter-Typ der Teilbereich 522, 523 identifiziert wurde (und ggf. welcher Artefakt-Typ in dem Teilbereich 522, 523 zu erwarten ist). Desweiteren kann die Position und/oder die Ausdehnung des Teilbereiches 522, 523 ermittelt und gespeichert werden.
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Es können dann die Sensordaten 142 selektiv (über die ermittelte Position und/oder Ausdehnung der Teilbereiche 522, 523) erfasst, ausgewertet und mit den Druckdaten 141 für diese Teilbereiche 522, 523 verglichen werden. Dies kann aufgrund der Beschränkung auf ein oder mehrere Teilbereiche 522, 523 eines gedruckten Druckbildes 302 in Echtzeit erfolgen.
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Bei Detektion eines Druckbild-Artefaktes 303, 304, 305, 306 in einem Teilbereich 522, 523 kann eine Maßnahme zur Kompensation des Druckbild-Artefaktes 303, 304, 305, 306 veranlasst werden. Beispielhafte Kompensationsmaßnahmen sind: das Generieren von Pre-Fire Pulsen, die Kompensation des Ausfalls einer Düsenanordnung 200 durch eine benachbarte Düsenanordnung 200, etc.). So können ggf. während des laufenden Druckbetriebs Qualitätsschwankungen und Fehler ausgeglichen und/oder behoben werden.
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Die zu druckenden Daten (z.B. PDF-, BMP-, Bild-Dateien) können im Controller 101 zu entsprechenden Rohdaten, d.h. den Druckdaten 141, gerastert werden. Jedes Druckpixel kann zwischen dem Controller 101 und der Ansteuerelektronik 105 für die Druckköpfe 103 (auch als Bar Driving Board, BDB, bezeichnet) z.B. mit 2 Bit Auflösung (4 mögliche Tropfengrößen) übertragen werden. Die Übertragung kann dabei seriell in 2k-Daten Blöcken erfolgen, wobei jeder Block CRC gesichert und in ein Protokoll (einem Fiber Channel Protokoll) verpackt sein kann. Es werden so die gerasterten Druckdaten 141 für alle Düsenanordnungen 200 an das BDB 105 übertragen. Die gerasterten Druckdaten 141 liegen somit sowohl im Controller 101 als auch im BDB 105 als digitale Information vor. Die Suche nach relevanten Teilbereichen 522, 523 kann somit auf dem Controller 101 (mithilfe eines SW-Programms) und/oder auf dem BDB 105 (als HW-Implementierung) erfolgen.
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Durch einen Vergleich bzw. eine Verknüpfung (UND, ODER, EXOR, ...) der Druckdaten 141 mit digitalen Mustern bzw. Filter 501, 502, 503, 504 (mit variablen aneinander gereihten digitalen Bitinformationen), können bestimmte (digitalisierte) Zustände der Düsenanordnungen 200 bzw. Änderungen von Düsenaktivitäten im Druckbild 301 erkannt werden (als Teilbereiche 522, 523). Die ermittelten Teilbereiche 522, 523 (auch als POIs, Points of Interest, bzw. „Area of Print Artefacts“ bezeichnet) können bei der Bewertung bzw. bei dem Vergleich eines aufgezeichneten Kamerabildes (d.h. der Sensordaten 142) des tatsächlich gedruckten Druckbildes 302 als Grundlage verwendet werden.
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Die Druckdaten 141 können unterschiedliche Ebenen (auch als Planes bezeichnet) für unterschiedliche Farben bzw. für unterschiedliche entsprechende Druckkopfanordnungen 102 des Drucksystems 100 umfassen. Die Filter 501, 502, 503, 504 können auf jede Farbebene angewendet werden. Die Filter 501, 502, 503, 504 können von der Länge und vom Inhalt her variabel sein. Verschiedene Filter 501, 502, 503, 504 können innerhalb einer zu-druckenden Zeile miteinander verknüpft und kombiniert werden. Dabei kann sich die Wirkung eines Filters 501, 502, 503, 504 über mehrere Zeilen erstrecken, um einen Bereich mit gleichen Eigenschaften (z.B. zur Detektion einer Vollfläche für die Düsenausfallserkennung) erkennen und untersuchen zu können. Desweiteren können Filterergebnisse von mehreren Farben zur Erkennung von z.B. Blurring Effekten (Ineinanderlaufen von Farben) kombiniert werden. Insbesondere können Filter 501, 502, 503, 504 bereitgestellt werden, die auf Basis der Druckdaten 141 für mehrere Farbebenen Übergangsbereiche 522, 523 zwischen verschiedenen Farben detektieren können.
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Außerdem ermöglichen Filter 501, 502, 503, 504 die gezielte Untersuchung von Druckdaten 141 mit verschiedenen Tropfengrößen (z.B. „00“ => kein Tropfen, „01“ => FirePulse 1, „10“ => Firepulse 2, „11“ => FirePulse 3). Es können Filter 501, 502, 503, 504 bereitgestellt werden, die es ermöglichen, einen Teilbereich 522, 523 mit einer bestimmten Anzahl von gedruckten Pixeln/freien Pixel zu identifizieren.
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Um Informationen über Zustände von alle Düsenanordnungen 200 zu erhalten, kann die Anwendung der Filter 501, 502, 503, 504 über die gesamte Breite eines Druckbildes 301 statistisch verteilt werden. Insbesondere kann überprüft und durch entsprechende Auswahl von Teilbereichen 522, 523 gewährleistet werden, dass die ausgewählten Teilbereiche 522, 523 die gesamte Druckbreite (quer zu der Transportrichtung) des Drucksystems 100 abdecken.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 400 zur Ermittlung der Druckqualität eines Tintenstrahl-Drucksystems 100. Das Verfahren 400 umfasst das Analysieren 407, 408 von Druckdaten 141 für den Druck eines zu-druckenden Druckbildes 301 mittels eines ersten Artefakt-Filters 501, 502, 503, 504. Die Druckdaten 141 können auf Basis der Daten 421 eines Druckauftrags ermittelt werden (z.B. auf Basis von Daten in einem Format wie TIF, PDF, BMP, etc.). Aus diesen Daten 421 können Bilddaten für ein Druckbild ermittelt werden (Schritt 401), wobei die Bilddaten gemäß der Auflösung des Drucksystems 100 gerastert (Schritt 402) und zur Erzeugung von Halbtönen gecreent (Schritt 403) werden können, um die Druckdaten 141 für das zu-druckende Druckbild 301 bereitzustellen. Das Analysieren 407, 408 der Druckdaten 141 kann auf Basis der Druckdaten 141 in der Steuereinheit 101 des Drucksystems 100 und/oder auf Basis von entsprechenden Steuerdaten in dem Steuermodul 105 eines Druckkopfes 103 erfolgen.
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Als Resultat der Analyse der Druckdaten 141 kann zumindest ein erster Teilbereich 522, 523 des zu-druckenden Druckbildes 301 identifiziert werden. Insbesondere kann ein erster Teilbereich 522, 523 identifiziert werden, in dem ein auf Basis der Druckdaten 141 von dem Tintenstrahl-Drucksystem 100 tatsächlich auf einen Aufzeichnungsträger 120 gedrucktes Druckbild 302 einen Druckbild-Artefakt 303, 304, 305, 306 aufweisen könnte. Der erste Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 ist dabei bevorzugt derart ausgestaltet, dass die Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen eines Druckbild-Artefaktes 303, 304, 305, 306 (zumindest eines bestimmten Artefakt-Typs) in dem identifizierten ersten Teilbereich 522, 523 relativ höher ist als die Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen eines Druckbild-Artefaktes 303, 304, 305, 306 in einem Teilbereich (insbesondere in allen Teilbereichen) des Druckbildes 302, der (die) nicht von dem ersten Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 identifiziert wurde(n). Der erste Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 kann somit eingerichtet sein, ein oder mehrere erste Teilbereiche 522, 523 zu identifizieren, in denen das Vorliegen eines (sichtbaren) Druckbild-Artefaktes 303, 304, 305, 306 besonders wahrscheinlich ist.
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Ein Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 zur Identifizierung von Teilbereichen 522 523 mit erhöhter Artefakt-Wahrscheinlichkeit kann z.B. mittels eines Maschinen-Lern Algorithmus ermittelt werden. Insbesondere können anhand von Testdaten mit einer Vielzahl von (tatsächlich gedruckten) Test-Druckbildern Test-Teilbereiche mit Druckbild-Artefakten identifiziert werden. Es können dann ein oder mehrere Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 ermittelt werden, die es ermöglichen, die Test-Teilbereiche mit einer möglichst hohen Wahrscheinlichkeit auf Basis der Test-Druckdaten für die Test-Druckbilder zu identifizieren. Diese ein oder mehrere Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 können dann in dem beschriebenen Verfahren 400 verwendet werden, um ein oder mehrere Teilbereiche 522, 523 zu identifizieren, in denen mit relativ hoher Wahrscheinlichkeit ein Druckbild-Artefakt 303, 304, 305, 306 vorliegt.
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Das Verfahren 400 umfasst weiter das Erfassen 406 von Sensordaten 142 mittels eines optischen Sensors 130. Dabei zeigen die Sensordaten 142 zumindest den ersten Teilbereich 522, 523 des tatsächlich auf den Aufzeichnungsträger 120 gedruckten Druckbildes 302 an. Ggf. können die Sensordaten 142 nur die ein oder mehreren Teilbereiche 522, 523 anzeigen, die mittels eines Artefakt-Filters 501, 502, 503, 504 identifiziert wurden. Somit kann der Aufwand für das Erfassen von Sensordaten 142 reduziert werden.
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Insbesondere können die Druckdaten 141 an das Steuermodul 105 der ein oder mehreren Druckköpfe 103 des Drucksystems 100 gesendet werden (Schritte 404, 405) und die Druckköpfe 103 können das Druckbild 302 gemäß der Druckdaten 141 auf einen Aufzeichnungsträger 120 drucken. Mittels eines optischen Sensors 130 (z.B. mittels einer Bild- und/oder Zeilenkamera) kann dann das tatsächlich gedruckte Druckbild 302 (zumindest in dem ersten Teilbereich 522, 523) erfasst werden. Information 425 bezüglich der Position und/oder der Abmessung des ersten Teilbereichs 522, 523 kann dem Sensor 130 zu diesem Zweck bereitgestellt werden.
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Außerdem umfasst das Verfahren 400 das Analysieren 409 der Druckdaten 141 für den ersten Teilbereich 522, 523 und der Sensordaten 142 für den ersten Teilbereich, um zu ermitteln, ob das tatsächlich auf den Aufzeichnungsträger 120 gedruckte Druckbild 302 in dem ersten Teilbereich 522, 523 einen Druckbild-Artefakt 303, 304, 305, 306 aufweist. Insbesondere können die Druckdaten 141 für den ersten Teilbereich 522, 523 mit den Sensordaten 142 für den ersten Teilbereich verglichen werden. Für das Vergleichen 409 können z.B. die Sensordaten 142 für den ersten Teilbereich 522, 523 in entsprechende Pseudo-Druckdaten umgewandelt werden, wobei die Pseudo-Druckdaten für ein bestimmtes Pixel anzeigen, ob ein Tintentropfen gedruckt wurde und/oder mit welcher Tropfengröße ein Tintentropfen gedruckt wurde. Zu diesem Zweck kann eine Kalibrierung erfolgen, um in zuverlässiger Weise das erfasste Druckbild eines Pixels in entsprechende Pseudo-Druckdaten für dieses Pixel umzuwandeln. Im Rahmen der Kalibrierung kann insbesondere berücksichtigt werden, in welcher Form sich die Tintentropfen unterschiedlicher Größe im Druckbild auf dem Aufzeichnungsträger 120 niederschlagen. Die Umwandlung der Sensordaten 142 in Pseudo-Druckdaten kann insbesondere von ein oder mehreren Eigenschaften des Aufzeichnungsträgers 120 abhängen.
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Die Pseudo-Druckdaten für den ersten Teilbereich 522, 523 können dann direkt mit den ursprünglichen Druckdaten 141 für den ersten Teilbereich 522, 523 verglichen werden, um zu ermitteln, ob ein Druckbild-Artefakt 303, 304, 305, 306 vorliegt oder nicht. Desweiteren kann ermittelt werden, welcher Artefakt-Typ vorliegt.
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Alternativ oder ergänzend können Sensordaten für das gesamte gedruckte Druckbild 302 erfasst werden, so dass die Sensordaten 142 das gesamte tatsächlich auf den Aufzeichnungsträger 120 gedruckte Druckbild 302 anzeigen. Die Sensordaten 142 und die Druckdaten 141 können dabei ein gleiches Format aufweisen. Insbesondere können die Sensordaten 142 in einem Format dargestellt werden, das Pseudo-Druckdaten entspricht (wie oben dargelegt). Das Verfahren 400 kann dann umfassen, das Analysieren der Sensordaten 142 mittels des ersten Artefakt-Filters 501, 502, 503, 504, um zu überprüfen, ob der erste Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 den ersten Teilbereich der Sensordaten 142 identifiziert. Mit anderen Worten, der erste Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 kann auf die Druckdaten 141 angewendet werden, und dabei ein Druckdaten-Filterergebnis liefern (z.B. durch Identifikation des ersten Teilbereichs 522, 523). In analoger Weise kann der erste Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 auf die Sensordaten 142 angewendet werden, und dabei ein Sensordaten-Filterergebnis liefern. Daraufhin können das Druckdaten-Filterergebnis und das Sensordaten-Filterergebnis miteinander verglichen werden. Insbesondere kann ermittelt werden, ob das Druckdaten-Filterergebnis und das Sensordaten-Filterergebnis die gleichen ein oder mehreren Teilbereiche 522, 523 liefern. Wenn dies der Fall ist, so liegt kein Druckbild-Artefakt 303, 304, 305, 306 (gemäß dem ersten Artefakt-Typ) vor.
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Wenn kein Druckbild-Artefakt 303, 304, 305, 306 vorliegt kann der Druckprozess ohne Maßnahmen fortgeführt werden (Schritt 412). Andererseits kann das Verfahren 400 das Veranlassen 411 einer Maßnahme zur Erhöhung der Druckqualität umfassen, wenn ermittelt wird, dass das tatsächlich auf den Aufzeichnungsträger 120 gedruckte Druckbild 302 in dem identifizierten ersten Teilbereich 522, 523 einen Druckbild-Artefakt 303, 304, 305, 306 aufweist.
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Es wird somit ein Verfahren 400 beschrieben, bei dem zumindest ein Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 auf die Druckdaten 141 eines Tintenstrahl-Drucksystems 100 angewendet wird, um einen Teilbereich 522, 523 eines zu-druckenden Druckbildes 301 zu identifizieren, in dem (mit relativ erhöhter Wahrscheinlichkeit) ein Druckbild-Artefakt 303, 304, 305, 306 im tatsächlich gedruckten Druckbild 302 vorliegen könnte. Es kann dann auf Basis des identifizierten Teilbereichs 522, 523 die Druckqualität des Tintenstrahl-Drucksystems 100 bestimmt werden.
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Das Verfahren 400 ermöglicht es somit, in Ressourcen-effizienter Weise die Druckqualität eines Drucksystems 100 zu bestimmen. Insbesondere kann durch die Auswahl von ein oder mehreren Teilbereichen 522, 523 mittels zumindest eines Artefakt-Filters 501, 502, 503, 504 erreicht werden, dass auch im laufenden Druckbetrieb Druckbild-Artefakte 303, 304, 305, 306 identifiziert werden können und ggf. Maßnahmen zur Erhöhung der Druckqualität durchgeführt werden können.
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Der mit dem ersten Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 identifizierte Druckbild-Artefakt 303, 304, 305, 306 kann einem ersten Artefakt-Typ aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Artefakt-Typen zugeordnet sein. Dabei kann der erste Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 von dem ersten Artefakt-Typ abhängen. Insbesondere kann der erste Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 derart ausgelegt sein, dass er Teilbereiche 522, 523 identifiziert, die mit besonders hoher Wahrscheinlichkeit einen Druckbild-Artefakt 303, 304, 305, 306 vom ersten Artefakt-Typ aufweisen. Wie oben dargelegt, kann ein solcher Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 mittels eines Maschinen-Lern-Algorithmus bestimmt werden.
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Beispielhafte Artefakt-Typen sind: ein „Erste-Zeile“ Effekt, quer zu einer Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers 120; eine Streifigkeit, längs zu der Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers 120; eine räumliche Lücke in einem eingefärbten Bereich des zu-druckenden Druckbildes 301; und/oder eine bedruckte Stelle in einem nicht-eingefärbten Bereich des zu-druckenden Druckbildes 301 und/oder ein Zusammenlaufen von Tinte unterschiedlicher Farbe (aus unterschiedlichen Druckkopfanordnungen 102).
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Das Verfahren 400 kann weiter umfassen, das Bereitstellen einer Vielzahl von unterschiedlichen Artefakt-Filtern 501, 502, 503, 504 für die entsprechende Vielzahl von unterschiedlichen Artefakt-Typen. Die einzelnen Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 können dabei mittels des o.g. Maschinen-Lern-Algorithmus bestimmt werden, wobei zu diesem Zweck Test-Teilbereiche aus Test-Druckbildern ermittelt werden können, die Druck-Artefakte von einem bestimmten Artefakt-Typ aufweisen. Es kann dann ein Artefakt-Filter ermittelt werden, der diese Test-Teilbereiche mit besonders hoher Wahrscheinlichkeit aus den ursprünglichen Druckdaten herausfiltert. Insbesondere können die entsprechenden Test-Druckdaten der Test-Teilbereiche betrachtet werden, und der Artefakt-Filter kann aus den Test-Druckdaten der Test-Teilbereiche bestimmt werden. Beispielsweise kann der Artefakt-Filter den typischen (z.B. mittleren) Test-Druckdaten entsprechen.
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Es können somit unterschiedliche Artefakt-Filter für unterschiedliche Artefakt-Typen bereitgestellt werden. Das Verfahren kann dann weiter umfassen, das Auswählen des ersten Artefakt-Filters aus der Vielzahl von unterschiedlichen Artefakt-Filtern, um das tatsächlich auf den Aufzeichnungsträger gedruckte Druckbild in Bezug auf Druckbild-Artefakte vom ersten Artefakt-Typ zu untersuchen. Die Verwendung von unterschiedlichen Artefakt-Filtern für unterschiedliche Artefakt-Typen ermöglicht somit eine Ressourcen-effiziente und detaillierte Analyse der Druckqualität eines Drucksystems. Insbesondere können bei Kenntnis eines Artefakt-Typen Artefakt-spezifische (und damit effektive) Maßnahmen für Erhöhung der Druckqualität eingeleitet werden.
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Wie bereits oben dargelegt, kann ein bestimmter Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 für einen bestimmten Artefakt-Typ derart ausgebildet sein, dass die Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen eines Druckbild-Artefaktes 303, 304, 305, 306 von dem bestimmten Artefakt-Typ in einem mit dem bestimmten Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 identifizierten Teilbereich 522, 523 größer ist als die Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen eines Druckbild-Artefaktes 303, 304, 305, 306 in einem sonstigen Teilbereich des tatsächlich auf den Aufzeichnungsträger 120 gedruckten Druckbildes 302, insbesondere (im Mittel) größer als die Wahrscheinlichkeit für das Vorliegen eines Druckbild-Artefaktes 303, 304, 305, 306 in irgendeinem sonstigen Teilbereich des tatsächlich auf den Aufzeichnungsträger 120 gedruckten Druckbildes 302. Durch die Verwendung von derartigen Artefakt-Filtern 501, 502, 503, 504 kann auch bei Verwendung von wenigen Stichproben (d.h. von wenigen Teilbereichen 522, 523), in zuverlässiger Weise die Druckqualität des Drucksystems 100 ermittelt werden. Die Verwendung von derartigen Artefakt-Filtern 501, 502, 503, 504 ermöglicht es somit die Ressourcen-Effizienz weiter zu steigern.
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Das Verfahren 400 kann weiter umfassen, das Auswählen eines zweiten Artefakt-Filters 501, 502, 503, 504 für einen zweiten Artefakt-Typ aus der Vielzahl von unterschiedlichen Artefakt-Filtern 501, 502, 503, 504, um das tatsächlich auf den Aufzeichnungsträger 120 gedruckte Druckbild 302 in Bezug auf Druckbild-Artefakte 303, 304, 305, 306 vom zweiten Artefakt-Typ zu untersuchen. Dabei unterscheidet sich der zweite Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 von dem ersten Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504. Desweiteren kann das Verfahren 400 umfassen, das Analysieren der Druckdaten 141 mit dem zweiten Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504, um einen zweiten Teilbereich 522, 523 des zu-druckenden Druckbildes 301 zu identifizieren, in dem das tatsächlich auf den Aufzeichnungsträger 120 gedruckte Druckbild 302 einen Druckbild-Artefakt 303, 304, 305, 306 vom zweiten Artefakt-Typ aufweisen könnte. Außerdem kann das Verfahren 400 umfassen, das Erfassen von Sensordaten 142, die den zweiten Teilbereich 522, 523 des tatsächlich auf den Aufzeichnungsträger 120 gedruckten Druckbildes 302 anzeigen. Es können dann Druckdaten 141 für den zweiten Teilbereich 522, 523 und die Sensordaten 142 für den zweiten Teilbereich analysiert (insbesondere miteinander verglichen) werden, um zu ermitteln, ob das tatsächlich auf den Aufzeichnungsträger 120 gedruckte Druckbild 302 in dem zweiten Teilbereich 522, 523 einen Druckbild-Artefakt 303, 304, 305, 306 vom zweiten Artefakt-Typ aufweist.
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Mit anderen Worten, im Rahmen des beschriebenen Verfahrens 400 können unterschiedliche Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 verwendet werden, um das gedruckte Druckbild 302 auf unterschiedliche Artefakt-Typen hin zu untersuchen. So kann die Druckqualität des Drucksystems 100 in präziser/differenzierter und Ressourcen-effizienter Weise bestimmt werden.
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Das Tintenstrahl-Drucksystem 100 kann für jede Spalte 511 des zu-druckenden Druckbildes 301 eine dedizierte, feststehende Düsenanordnung 200 umfassen. Dabei verläuft eine Spalte 511 in Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers 120. Desweiteren kann das Tintenstrahl-Drucksystem 100 eingerichtet sein, für eine bestimmte Spalte 511 die Pixel von aufeinanderfolgenden Zeilen 512 des zu-druckenden Druckbildes 301 zeitlich nacheinander durch dieselbe Düsenanordnung 200 zu drucken (eine Zeile 512 umfasst eine Vielzahl von Spalten 511). Dabei verlaufen die Zeilen jeweils quer zur Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers 120. Die Druckdaten 141 können für jedes von einer Düsenanordnung 200 zu druckende Pixel anzeigen (z.B. mittels eines binären Wertes), ob ein Tintenausstoß erfolgen soll und/oder welche Tropfengröße ein ausgestoßener Tintentropfen haben soll.
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Die Verwendung von Artefakt-Filtern 501, 502, 503, 504 bei derartigen Drucksystemen 100 ist besonders vorteilhaft, da auf Basis der Druckdaten 141 in effizienter Weise eine jeweils betroffene Düsenanordnung 200 bestimmt werden kann. Folglich können anhand der Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 in effizienter Weise Düsenanordnungen 200 identifiziert werden, die die Druckqualität des Drucksystems 100 beeinträchtigen.
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Ein Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 kann insbesondere eingerichtet sein, auf Basis der Druckdaten 141 einen Teilbereich 522, 523 zu identifizieren, bei dem für eine Vielzahl von direkt aneinander angrenzenden Düsenanordnungen 200 ein Übergang von einer Zeile 512 ohne Tintenausstoß zu einer direkt nachfolgenden Zeile 512 mit Tintenausstoß erfolgt. Ein solcher Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 kann z.B. zur Erkennung eines First-Line Effektes verwendet werden. Alternativ kann ein Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 eingerichtet sein, auf Basis der Druckdaten 141 einen Teilbereich 522, 523 zu identifizieren, bei dem für eine Vielzahl von direkt aneinander angrenzenden Düsenanordnungen 200 ein Tintenausstoß 512 für eine Anzahl von direkt aufeinander folgende Zeilen 512 erfolgt, die gleich wie oder größer als ein vordefinierter Anzahl-Schwellenwert (z.B. 5, 10, 20 oder mehr Zeilen 512) ist. Ein solcher Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 kann z.B. zur Erkennung von Streifigkeit (in Transportrichtung) verwendet werden.
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Die Druckdaten 141 für jedes Pixel des zu-druckenden Druckbildes 301 können einen Wert aus einer vordefinierten Wertemenge (z.B. eine Wertemenge von binären Werten) umfassen, der anzeigt, ob ein Tintenausstoß erfolgen soll und/oder welche Tropfengröße ein ausgestoßener Tintentropfen haben soll, so dass sich eine zweidimensionale Druckbild-Matrix mit den Werten für die unterschiedlichen Pixel ergibt. Andererseits kann ein Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 eine Suchmatrix mit Werten aus der vordefinierten Wertemenge umfassen. Dabei weist die Suchmatrix weniger Spalten und/oder Zeilen auf als die Druckbild-Matrix. Das Analysieren 407, 408 der Druckdaten 141 kann dann das Identifizieren eines Teilbereichs 522, 523 der Druckbild-Matrix umfassen, der der Suchmatrix entspricht. Es können somit in effizienter Weise „Matches“ zwischen Suchmatrix und Teilbereichen der Druckbild-Matrix gesucht werden, um einen relevanten Teilbereich 522, 523 des zu-druckenden Druckbildes 301 zu identifizieren.
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Das zu-druckende Druckbild 301 kann Teil eines von dem Tintenstrahl-Drucksystem 100 zu produzierenden Druckauftrags sein. Insbesondere kann das zu-druckende Druckbild 301 kein Testmuster zur Regenerierung und/oder zur Verifizierung des Tintenstrahl-Drucksystems 100 umfassen. Die Verwendung von einem Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 ermöglicht es, die Druckqualität des Drucksystems 100 direkt auf Basis der Druckauftrags-abhängigen Druckdaten 141 zu bestimmen, so dass der Ressourcenverbrauch für den Druck von dedizierten Testmustern eingespart werden kann.
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Desweiteren wird in diesem Dokument ein Tintenstrahl-Drucksystem 100 beschrieben, das zumindest einen Druckkopf 103 zum Druck eines Druckbildes 302 auf einen Aufzeichnungsträger 120 umfasst. Desweiteren umfasst das Tintenstrahl-Drucksystem 100 einen optischen Sensor 130 zum Erfassen von Sensordaten 142 bezüglich eines auf den Aufzeichnungsträger 120 gedruckten Druckbildes 302. Außerdem umfasst das Drucksystem Steuerungsmittel 101, 131 105, die eingerichtet sind, das in diesem Dokument beschriebene Verfahren 400 auszuführen.
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Durch die beschriebenen Maßnahmen kann die Qualität eines Drucksystems 100 ohne Verwendung von Testmustern während des kontinuierlichen Druckbetriebs von Druckaufträgen ermittelt werden. Es ist somit keine aufwendige Nachverarbeitung zur Beseitigung der Testmuster erforderlich (insbesondere bei bahnförmigen Aufzeichnungsträgern 120). Desweiteren kann der Tintenverbrauch / Papierverbrauch reduziert werden. Außerdem kann die Produktivität des Drucksystems 100 erhöht werden. Durch eine geeignete Wahl der Artefakt-Filter 501, 502, 503, 504 kann der Rechenaufwand flexibel an Qualitätsanforderungen angepasst werden. Insbesondere können durch eine geeignete Wahl der Artefakt-Filter der Rechenaufwand und damit verbundene Kosten des Drucksystems 100 substantiell reduziert werden. Desweiteren kann das beschriebene Verfahren 400 in effizienter Weise auf bereits bestehenden Drucksystemen 100 implementiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Drucksystem
- 101
- Steuereinheit des Drucksystems 100
- 102
- Druckkopfanordnung / Druckriegel
- 103
- Druckkopf
- 104
- Druckkopf-Segment
- 105
- Steuermodul einer Druckkopfanordnung
- 120
- Aufzeichnungsträger
- 130
- optischer Sensor
- 131
- Auswerteeinheit
- 141
- (gerasterte und/oder „gescreente“) Druckdaten
- 142
- Sensordaten
- 200
- Düsenanordnung
- 201
- Düse
- 202
- Wand
- 210
- Meniskus
- 212
- Kammer
- 220
- Aktuator (piezoelektrisches Element)
- 221, 222
- Auslenkung des Aktuators
- 301
- ideales Druckbild
- 302
- Druckbild mit Artefakt
- 303, 304, 305, 306
- Druckbild-Artefakte
- 400
- Verfahren zur Ermittlung der Druckqualität eines Tintenstrahl-Drucksystems
- 401, 402, 403, 404, 405, 406, 407, 408, 409, 410, 411, 412
- Verfahrensschritte
- 421
- Druckauftrags-Daten
- 425
- Information bzgl. eines identifizierten Teilbereichs
- 501, 502, 503, 504
- Artefakt-Filter
- 511
- Spalte (längs zur Transportrichtung)
- 512
- Zeile (quer zur Transportrichtung)
- 522, 523
- mit Artefakt-Filter identifizierte Teilbereiche