用于对喷墨印刷机中的故障印刷喷嘴进行探测的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于在印数大于一的情况下通过计算机(6)对喷墨印刷机(7)中的故障印刷喷嘴(10、15)进行探测及补偿的方法：借助喷墨印刷机(7)至少一次印刷数字印刷图像(8)；垂直于印刷方向具有错位地至少另一次印刷数字印刷图像(8)；至少一个图像传感器拍摄印刷图像；将拍摄的印刷图像(13)拆分成分色(14)；将各个分色(14)的像素值竖列地求和(11)；在垂直于印刷方向具有和没有错位(12)地形成拍摄的印刷图像(13)的各个分色(14)的像素值的竖列总和(11)的差异信号(10)；通过差异信号中的峰值分析探测故障印刷喷嘴(10、15)；关断故障印刷喷嘴(10、15)且通过相邻喷嘴补偿。

A Method for Detecting Faulty Printing Nozzles in Inkjet Printers

【技术实现步骤摘要】
用于对喷墨印刷机中的故障印刷喷嘴进行探测的方法
本专利技术涉及一种用于对喷墨印刷机中的故障印刷喷嘴进行探测及补偿的方法。本专利技术基于数字印刷的

技术介绍
在工业印刷领域中，数字印刷(特别是以喷墨印刷的形式)得到越来越大的关注。在此，在喷墨印刷中由系统所决定地考虑到关于确保印刷品质方面与过去优选应用的胶印印刷不同的问题。这些喷墨特定的问题必须由此自然地在自动化品质确保的范畴内专门考虑。重点在此涉及到喷墨印刷头中单个印刷喷嘴的故障。这些故障印刷喷嘴会生成特定的缺陷图像，该缺陷图像针对喷墨印刷被专门表征，并且在这个
中也作为“缺失喷嘴(missingnozzle)”已知。对于这种故障印刷喷嘴的原因可以是多种多样的。如果印刷喷嘴在较长的时间间隔没有应用，那么主要原因是印刷喷嘴的变干。已变干的油墨剩余物在此堵塞了印刷喷嘴，从而这些印刷喷嘴不再能够印刷、仅仅能够部分印刷和/或会印刷歪斜的印刷点。其他错误来源包括灰尘颗粒或者其他微粒，它们会堵塞住印刷喷嘴的出口。如此受损的印刷喷嘴会造成所生成的印刷图像中的独特产物(Artefakte)。由此，例如完全失灵的印刷喷嘴在单色印刷的情况下在这样的部位上(在该部位上，这个印刷喷嘴不再助于印刷图像)在白色承印基底上留下白线，因此也称为“白线(whiteline)”。具有歪斜印刷点的印刷喷嘴(如果该印刷喷嘴过于强烈地偏差的话)同样引起“白线”。在此，然而附加地产生所谓的“黑线(darkline)”，即在这样的部位上产生：歪斜喷射的印刷喷嘴将其油墨施加在该部位上。白线的颜色在此与所基于的承印基底相关。彩色承印基底(例如亮绿色的纸)自然引起相应亮绿色的线。如果在这个部位上是多色印刷，那么这导致了色值的失真(Verzerrung)。这些失真的色值虽然在已完成的印刷图像中不太明显，但是即便如此对于人眼来说在大多数情况下仍可容易识别到。为了消除缺陷印刷喷嘴，并且为了相应地避免白线，在现有技术中公开了多种方案。除了维持冗余的印刷喷嘴(或印刷头)之外，例如已知的是，采用能够在同一部位上印刷其他印刷颜色的印刷喷嘴，以便借助剩余可用的颜色在这个部位上的混合而尽可能好地仿制出故障印刷喷嘴的缺少的色值。缺少的色值在此在很少的情况下能够百分百准确地仿制出，然而自身接近于对于人眼而言显著更好的印刷图像。除此之外，用于补偿缺失喷嘴的主要方案在于，通过执行提高的油墨施加的相邻印刷喷嘴来补偿已失灵的(或缺陷的)印刷喷嘴。这些相邻印刷喷嘴在此施加如此多的油墨，以使得缺失的印刷喷嘴在这些相邻印刷喷嘴之间尽可能良好地变得不明显在仅仅部分故障或歪斜印刷的印刷喷嘴的情况下，必须将通过相邻印刷喷嘴进行的补偿方式相应地适配。通常地，出于应用的原因，将所涉及的(故障)印刷喷嘴完全关断，并且随后作为故障印刷喷嘴通过相邻喷嘴进行补偿。在此总要考虑到不执行过度补偿因为这由于过高的油墨施加会导致相应的暗线(“黑线”)。为了必须整体上补偿缺陷印刷喷嘴，然而必须首先一次性探测出这种印刷喷嘴。为此，在现有技术中同样公开多种方法。常用的方案在于，在承印基底上以规则的间隔印刷出测试图案(Testmuster)，在这些测试图案中，所有应用的印刷头的全部印刷喷嘴分别印刷出至少一个小的测试对象。这些测试图案随后可以优选自动化地通过图像检测系统进行测定及分析处理。如果显示出这些图像对象之一存在显著的偏差，那么由此可以推断出相应印刷喷嘴的状态。缺陷印刷喷嘴可以由此相对可靠地探测到。该方案的缺点然而在于，这些测试图案由于它们的结构以及它们要全部存在而与原本要产生的印刷图像有所区别。因此无法总是说：在测试图案中突出的那个印刷喷嘴是否也真正地导致图像产物(例如呈“白线”形式)。根据针对测试图案中所产生的图像对象所采用的评估标准，由此借助于测试图案的印刷及分析处理经常发现过于少量的故障印刷喷嘴。与之不同，在标准过于严格的情况下，经常求取出过多的错误性确定故障(Falsch-Positivfehler)并且相应地将过多的印刷喷嘴表征为有缺陷的。再者，这些测试图案在承印基底上需要空间，这增多了废页。经常地就是出于这些原因在每个页张上印刷出所应用的印刷颜色的仅仅一个测试图案，这导致相应的停机时间直至找出故障印刷喷嘴为止。为了避免这些缺点，因此现有技术已知的是，基于所产生的印刷图像自身，探测出缺陷印刷喷嘴。由此，德国专利DE102015207566B3公开了一种在印刷图像中探测出缺陷印刷喷嘴的方法，其方式是，使数字印刷图像相对于印刷头垂直于印刷方向移位以及将物理印刷头反向地移位，由此，由相应的印刷喷嘴在承印基底上的漂移(Wandern)能够识别：突出的图像组成部分(例如白线)是否通过故障印刷喷嘴所引起，或者是否其是印刷图像自身的组成部分。此外，由当前还未公开的德国专利申请DE102016224971.1已知一种用于探测故障印刷喷嘴的方法，其中，由所产生的印刷图像生成竖列总和特性曲线(Spaltensummenprofil)，并且将该竖列总和特性曲线与理想参考图像的相应竖列总和特性曲线进行比较，以便探测出由白线所引起的幅值这些幅值随后可以配属于缺陷印刷喷嘴。然而这些方法还具有一些缺点。由此，例如基于借助于竖列总和特性曲线的方法无法目标可靠地排除由与缺失喷嘴不同的原因所引起的产物。在借助于数字印刷图像移位加上印刷头反向移位的方法中，经常问题在于：印刷头无法足够快速地相对移位，或印刷头的移位对于持续地监控品质而言是非常耗费的。
技术实现思路
因此本专利技术的任务在于，提出一种用于探测且随后补偿缺陷印刷喷嘴的方法，该方法相比于现有技术已知的方法更有效地运行。该任务通过一种用于在印数(Druckauflage)大于一的情况下通过计算机对喷墨印刷机中的故障印刷喷嘴进行探测及补偿的方法得以解决，所述方法包括如下步骤：借助喷墨印刷机至少一次性印刷出数字形式存在的印刷图像；以垂直于印刷方向具有错位的方式至少一次性另外地印刷出数字形式存在的印刷图像；通过至少一个图像传感器拍摄所印刷的印刷图像；将所拍摄的印刷图像拆分(Zerlegen)成各个分色；将各个分色的像素值以竖列方式(Spaltenweise)求总和；以垂直于印刷方向具有和不具有错位的方式对所拍摄的印刷图像的各个分色的像素值的竖列总和形成差异信号；通过差异信号中的峰值分析来探测出故障印刷喷嘴；以及关断所探测到的故障印刷喷嘴且通过相邻喷嘴进行补偿。也就是说，按照本专利技术的方法将现有技术已知的用于将印刷图像移位的方法与用于形成竖列总和特性曲线的方法进行组合并且还对这些方法进行改善。由此，相比于仅单独将各个竖列总和特性曲线与其数字形式理想参考图像进行比较而言，例如将所拍摄的印刷图像的各个分色的像素值的竖列总和以垂直于印刷方向具有和不具有错位的方式形成差异信号则是更有效的。相比于现有技术已知的方法，按照本专利技术的方法的另一改进方案是对差异信号中所发现的目标进行准确地峰值分析(Peak-Analyse)，其中，例如通过峰值分析能够排除其他错误原因(例如承印基底上的缺陷)。以这种当前形式公开的方法在此设计用于多印数的印刷图像的印刷。这是在待完成的印刷任务中的常规情形。然而，因为喷墨印刷也能够实现具有仅仅唯一印数的印刷任务的特殊情形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在印数大于一的情况下通过计算机(6)对喷墨印刷机(7)中的故障印刷喷嘴(10、15)进行探测及补偿的方法，所述方法包括如下步骤：‑借助喷墨印刷机(7)至少一次性印刷出数字形式存在的印刷图像(8)；‑以垂直于印刷方向具有错位的方式至少一次性另外地印刷出该数字形式存在的印刷图像(8)；‑通过至少一个图像传感器拍摄所印刷的印刷图像；‑将所拍摄的印刷图像(13)拆分成各个分色(14)；‑对各个分色(14)的像素值以竖列方式求总和(11)；‑对所拍摄的印刷图像(13)的各个分色(14)的像素值的竖列总和(11)以垂直于印刷方向具有和不具有错位(12)的方式形成差异信号(10)；‑通过差异信号中的峰值分析来探测出故障印刷喷嘴(10、15)；‑关断所探测到的故障印刷喷嘴(10、15)且通过相邻喷嘴进行补偿。

【技术特征摘要】
2018.01.25 DE 102018201174.51.一种用于在印数大于一的情况下通过计算机(6)对喷墨印刷机(7)中的故障印刷喷嘴(10、15)进行探测及补偿的方法，所述方法包括如下步骤：-借助喷墨印刷机(7)至少一次性印刷出数字形式存在的印刷图像(8)；-以垂直于印刷方向具有错位的方式至少一次性另外地印刷出该数字形式存在的印刷图像(8)；-通过至少一个图像传感器拍摄所印刷的印刷图像；-将所拍摄的印刷图像(13)拆分成各个分色(14)；-对各个分色(14)的像素值以竖列方式求总和(11)；-对所拍摄的印刷图像(13)的各个分色(14)的像素值的竖列总和(11)以垂直于印刷方向具有和不具有错位(12)的方式形成差异信号(10)；-通过差异信号中的峰值分析来探测出故障印刷喷嘴(10、15)；-关断所探测到的故障印刷喷嘴(10、15)且通过相邻喷嘴进行补偿。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所拍摄的印刷图像(13)的所拆分成的各个分色(14)包括如下组成部分：在印刷过程中所应用的工艺颜色CMYK和可选择的另外的工艺颜色，所述另外的工艺颜色特别是OGV。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所拍摄的印刷图像(13)拆分成工艺颜色CMYK和另外的工艺颜色的各个分色(14)，这借助于变换矩阵或者通过颜色配置特性文件中的查找功能进行。4.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，将通过至少一个图像传感器所拍摄的印刷图像(13)的RGB值采用内插法计算直至得出所...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·豪克，M·迈尔，I·特拉莎娜斯，
申请(专利权)人：海德堡印刷机械股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE