阅读说明：本技术 借助附加色进行补偿 (Compensating by means of additional colours ) 是由 S·内布 N·R·诺瑞克 A·亨 J·福歇 M·迈尔 于 2019-06-20 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于通过计算机(6)对喷墨印刷机(7)中故障印刷喷嘴进行补偿的方法,其中,存在附加印刷头(5a)用于补偿,所述附加印刷头(5a)支承在常规印刷的印刷头(5)后并通过以下方式均衡故障印刷喷嘴的错误部位,即,所述附加印刷头(5a)以呈现灰色调的校正色(12)印刷所述错误部位,该方法的特征在于,所述校正色(12)在CIE-Lab颜色空间中的颜色值这样地优化,使得所述校正色(12)距全部所使用的工艺色(14,15,16)的颜色间隔(11)尽可能最小,黄色(13)除外。(The invention relates to a method for compensating defective printing nozzles in an inkjet printer (7) by means of a computer (6), wherein an additional printing head (5a) is provided for the compensation, said additional printing head (5a) being mounted behind a conventionally printed printing head (5) and balancing the error locations of defective printing nozzles in such a way that the additional printing head (5a) prints the error locations with a correction color (12) that assumes a gray hue, characterized in that the color value of the correction color (12) in the CIE-Lab color space is optimized in such a way that the color spacing (11) of the correction color (12) from all process colors (14,15,16) used is as minimal as possible, with the exception of yellow (13).)

借助附加色进行补偿

技术领域

本发明涉及一种用于通过附加校正色对喷墨印刷机中的故障印刷喷嘴进行补偿的方法。

本发明所属的技术领域是数字印刷。

背景技术

一般情况下，在数字(或喷墨)印刷中，待印刷的颜色在四色印刷时通常不是工艺色CMYK之一，或在多色印刷时不是附加色或专色OVG或其它可能的附加色之一，而是呈现为多种这些基础色的混合。与原色/过程色/工艺色(Prozessfarbe)一样地，这种混合色的特征在于CIE-Lab颜色空间中固定的地点位置。这些基础色颜色点的微观布置此外需要将印刷题材(Sujet)恰当地栅格化(Rasterung)，借此实现宏观上产生混合色的印象。

在喷墨印刷机中，印刷喷嘴可能会发生故障或由于特定特征值超出了规定的允差界限而关断。在这两种情况下都可能导致印刷图像中的错误、所谓白线(White-Line)，也即全色调印刷中的白线；这是由于该部位处的油墨缺失而造成的。为了使尽管存在这些(在统计学上无法避免的)错误仍可继续生产，于是采用补偿策略。

当前，在现有技术中通过以下方式补偿故障的喷嘴，即，使页张上在横向方向上生成同一颜色的相邻图像点的那些喷嘴的墨滴尺寸如此适配，以至于不再可识别出印刷图像中的喷嘴故障。这些喷墨印刷头在横向方向上包含两个喷嘴排列。将页张上的图像点以升序方式全部编号，并将这种编号转用于喷墨印刷头，则偶数处于第一喷嘴列且奇数处于第二喷嘴列。在页张上所生成的直接相邻的图像点的那些喷嘴在喷墨印刷头中始终位于不同的喷嘴列中。如果要在页张上生成横线，那么在不同的时间控制不是位于一个喷嘴列中的多个喷嘴。

为此，德国专利申请DE 10 2014 219 965 A1中公开了这样一种方法，其中，当喷嘴故障时，将混合色置入到所涉及的区域中，该混合色这样地设计，使得在CIE-Lab颜色空间中距初始混合色的间隔最小。在此，这种混合色借助剩余的颜色生成。在此，机器构建并且由此补偿时的进程如下：首先是具有七种颜色的印刷路段，然后是检验由这七种颜色所生成的印刷图像的摄像机监测系统。该现有技术的弊端在于：针对这种混合色，必须始终进行待补偿的喷嘴的范围内的局部重新栅格化。

针对该问题的另一已知的现有技术是由美国专利文件US 9,475,279 B2给出。该文献公开了一种用于在多色印刷时补偿喷墨印刷系统中故障印刷喷嘴的方法，其中，故障印刷喷嘴被探测并由附加印刷头中附加的非彩色印刷色补偿。该方法的弊端主要在于，这种校正色(Korrekturfarbe)直接在原本的工艺色之后被施加，从而在由故障印刷喷嘴所导致的可能错误可被探测进而也可被补偿之前必定会先出现废页。也就是说，最早能够针对接下来的第一个页张来补偿被探测到的、由摄像机监测系统所识别的错误。

关于这一问题，更久远的德国专利申请DE 10 307 136 A1公开了一种类似的方法，其中，多色印刷过程的故障印刷喷嘴同样由非彩色的校正色进行补偿。但是，在该方法中，在工艺色的印刷头与非彩色的校正色用的印刷头之间安装有摄像机形式的图像传感器，如果当前工艺色的喷嘴没有按规定印刷，则该图像传感器立刻探测到这种情况，从而能够借助附加印刷头立刻施加非彩色的校正色，且不会产生不必要的废页。该方法的弊端在于，非彩色的灰色校正色仅仅有限地适用于校正故障的工艺色。灰色的非彩色校正色的这种选择是一种折中方案，因为这种校正色的颜色值位于所使用的工艺色的颜色值之间，但却不可能完全符合该颜色值。尤其是在具有特别亮的颜色值的工艺色(譬如黄色)的情况下，借助灰色的校正色进行补偿并非最佳。

发明内容

由此，本发明的任务在于，提出一种用于补偿喷墨印刷机中故障印刷喷嘴的方法，该方法克服了现有技术中所公开的方法的弊端，并且关于所获得的品质和效率方面有所改善。

上述任务通过一种用于通过计算机补偿喷墨印刷机中故障印刷喷嘴的方法解决，其中，设有附加印刷头用于补偿，所述附加印刷头支承在常规印刷的印刷头之后并且通过如下方式补偿故障印刷喷嘴的错误部位(Fehlstellen)，即，所述附加印刷头将所述错误部位借助呈现灰色调的校正色进行印刷，本方法的特征在于，将校正色在CIE-Lab颜色空间中的颜色值这样地优化，使得所述校正色距所使用的全部工艺色(黄色除外)的颜色间隔尽可能最小。因为特别是具有非常亮的颜色值的工艺色(譬如黄色)在故障时通常不那么重要(至少不会造成明显可见的白线)，因此这样选择校正色的颜色值，使得该颜色值只在其它工艺色(譬如CMK)的颜色值之间运动，并且距这些工艺色的颜色间隔尽可能最小。与此相关的是，施加工艺色黄色的那个印刷头的故障印刷喷嘴必然不被补偿，这样获得的印刷成果要优于借助灰色的非彩色的校正色来补偿故障印刷喷嘴黄色的情况。另一优势在于，通过这种方式，校正色的颜色值明显更接近于其它工艺色(譬如CMY)，并且由此这些工艺色的故障印刷喷嘴相比于使用关于颜色值方面也已经针对黄色而设计的校正色的情况而言明显更好地被补偿。在其它附加工艺色(譬如OGV)的情况下，当然也将这种非彩色的灰的校正色适配于这些附加工艺色的颜色值，只要不涉及具有非常亮的颜色值的附加工艺色(类似于黄色)。

本发明有利的和因此优选的改进方案由从属权利要求以及具有附图的说明书得出。

在此，根据本发明的方法的优选的改进方案是，在借助计算机对校正色在CIE-Lab颜色空间中的颜色值进行优化时，对所使用的工艺色加权。在此，这种加权应基于所涉及的喷墨印刷机的使用者关于先前的印刷任务方面所获得的经验值进行。因此，譬如可想到的是，普遍很少使用的那些工艺色(譬如特别是附加工艺色OGV)在选择这种非彩色的灰的校正色的颜色值时相比于其它明显更经常使用的那些工艺色而言相应不那么重要。加权的极端情况是完全忽略某种工艺色，这正如譬如在非常明亮的工艺色(特别是黄色)的情况。

在此，根据本发明的方法的另一优选的改进方案是，在对所使用的工艺色进行加权时，附加工艺色(特别是OGV)加权较小。因为附加工艺色OGV在常规情况下明显更少使用，因此相比于标准工艺色CMK而言这些附加工艺色OGV也可被较小地加权。加权的强度与所涉及的喷墨印刷机的用途以及使用者的经验值有关。

在此，根据本发明的方法的另一优选的改进方案是，使用具有第二校正色的另一印刷头，其中，然后将上述两种校正色在CIE-Lab颜色空间中如此进行优化，以使得它们分别涵盖CIE-Lab颜色空间的一部分。另一种通过校正色来改善补偿的可能性在于，采用两种不同的校正色。由于采用第二附加印刷头，这当然伴随着更高的耗费，因此，只有在那一种非彩色的灰的校正色无法实现足够的补偿品质的情况下才应当使用这个选项。在使用两种校正色的情况下，当然能够明显更好地根据待补偿的工艺色适配所使用的校正色，这是因为每种校正色必须分别实现由这些工艺色所涵盖的CIE-Lab颜色空间的特定部分。

在此，根据本发明的方法的另一优选的改进方案是，上述两种校正色中的一校正色的颜色值在CIE-Lab颜色空间中距工艺色C和Y的间隔最小，而另一校正色的颜色值在CIE-Lab颜色空间中距工艺色M和K的间隔最小。这两种校正色能够划分成由这些工艺色所涵盖的CIE-Lab颜色空间的相应两个部分，这样的可能性在于：一部分应呈现为由工艺色青色和黄色所涵盖的CIE-Lab颜色空间，另一部分应呈现为由工艺色品红色和K(即黑色)所涵盖的CIE-Lab颜色空间。在这种情况下，不完全忽略工艺色黄色的颜色值。然而，在此也可行且有意义的是，使得应涵盖青色和黄色的这种校正色的颜色值更接近于针对青色的颜色值，而不是黄色的颜色值，这是因为黄色喷嘴故障的问题即使在这种变型方案中也没那么重要。对于应涵盖品红色和K的颜色空间的另一校正色的颜色值，加权虽然也同样可行且也完全有意义，但是要弱于针对青色和黄色的另一工艺色的情况。

在此，根据本发明的方法的另一优选的改进方案是，上述两种校正色由计算机分别这样优化，使得这两种校正色也附加地考虑到CIE-Lab颜色空间中距附加工艺色OGV的最小间隔，其中，对于每种校正色，分别考虑到位于所涉及的校正色的颜色空间的相应部分中的附加工艺色。如果使用这些附加工艺色(譬如OGV)，那么上述两种校正色当然也必须相应一同考虑到这些附加工艺色。在此优选的是，针对这两种校正色中的每种校正色，考虑到位于其颜色空间的相应部分中的附加工艺色。如果一附加工艺色处于针对上述两种校正色的这两个部分颜色空间之间的界限处，则特别是应基于所得到的颜色间隔来决定由这两种校正色中的哪一种来一同涵盖位于界限处的附加工艺色。在此，也应针对单个工艺色和附加工艺色来考虑可能的加权因素。当然也可行的是，在这类临界情况下，两种校正色都一同考虑相应的附加工艺色。

在此，根据本发明的方法的另一优选的改进方案是，为了实现校正色最优的颜色值，计算机这样修改墨滴尺寸，使得颜色值在CIE-Lab颜色空间中的L轴上的移位，其中，较小的墨滴相应于较亮的颜色值，而较大的墨滴相应于较暗的颜色值。这种方法方式的优势在于，它能够附加于其它关于实现校正色最优颜色值方面的方法方式来使用。因此，譬如可以首先基于距所使用的工艺色的最小颜色间隔来选择校正色的颜色值，并且然后再借助操控墨滴尺寸来将该颜色值在CIE-Lab颜色空间中的L轴上相应地移位。这提高了根据本发明的方法的灵活性。

附图说明

接下来参考附图基于至少一个优选实施例进一步描述这样的发明以及该发明结构上和/或功能上有利的改进方案。在附图中，相互对应的元件分别以相同的附图标记表示。

附图示出：

图1：页张喷墨印刷机的结构示例；

图2：由“缺失喷嘴”造成的“白线”的示意性示例；

图3：基于距CMK的最小颜色间隔所选择的校正色的示例；

图4：关于距CY和MK的最小颜色间隔方面所选择的两种校正色的示例。

具体实施方式

优选的实施变型方案的应用领域是喷墨印刷机7。图1中示出了这类机器7的基础结构的示例，所述机器包括用于将承印基底2供应到在该处由印刷头5对承印基底2进行印刷的印刷机构4中的进料器1乃至收料器3。在此，这里涉及的是由控制计算机6控制的页张喷墨印刷机7。如已经描述的那样，在运行该印刷机7时，可能会出现印刷机构4中印刷头5中单个印刷喷嘴发生故障的情况。后果则是白线9，或在多色印刷的情况下是失真的颜色值。图2以印刷图像8示出了这样的白线9的示例。

本发明在其优选的实施方式中描述了一种用于补偿白线9的方法，该方法也可补充于其他方法来使用。重要区别在于：所产生的白线9不仅在工艺色13,14,15,16以内得以补偿，而且也借助附加色/校正色12补偿。该附加色12这样地设计，使得它在CIE-Lab颜色空间中被优化，这通常得出灰的颜色值。

附加色12的CIE-Lab值由计算机6要么根据自动设定要么在使用者引导下这样地选定，使得距全部工艺色13,14,15,16的间隔最小。但是，因为工艺色黄色(Y)13由于其明亮的颜色值而在印刷喷嘴故障时通常很少会生成白线9，进而使用灰的校正色12补偿会弊大于利，因而在这种优选的实施方式中忽略黄色。

在此，这种错误部位在栅格(过程)中一对一地替代，由此无需重新栅格化。附加色12通过在纸行进方向上布置在摄像机监测系统之后的附加印刷头5a施加，通过这种方式，在第一页张2上就可实现补偿。这样就不会再有废页。图3示出了灰的校正色12的颜色值的示例，该颜色值定位成距上述三种工艺色CMK14,15,16最小间隔11。在此忽略黄色13。关于最小间隔11方面的优化是借助所谓的最小均方(Least-Mean-Square)方法进行。

另一实施方式引入了距工艺色13,14,15,16的间隔11的加权。最小加权譬如是所提到的排除黄色13。但是，Y13也可只是比CMK14,15,16更弱地加权。其它工艺色14,15,16也可相应地加权。这种加权视所述喷墨印刷机7的历史使用(即迄今为止的印刷任务)而定。通常情况下，更常被使用(或更重要)的工艺色13,14,15,16也被更强地加权。在此，也可考虑到使用者相应的经验。

在另一实施方式中，校正色的优化也依据附加工艺色(如OVG)进行。此外，这些附加工艺色相比标准工艺色CMYK13,14,15,16而言加权较小。

另一种实施变型方案涉及两种校正色10,17的使用。由此可以这样改善颜色的优化，使得分别涵盖Lab颜色空间的一部分(譬如半个空间)。这也可普遍拓展到M种颜色情况下的N种附加色。界限当然是全部工艺色13,14,15,16的冗余，这是不被期望的。对于两种校正色10,17，当然也必须在监测摄像机之后预设两个印刷头5a,5b，因此，只有当需要借助非常接近于工艺色颜色值的校正色10,17进行非常准确的补偿时，上述实施变型方案才具有意义。如果使用附加工艺色(譬如OGV)，那么上述两种校正色10,17当然也必须相应地一同考虑这些附加工艺色。在此优选的是，针对上述两种校正色10,17中的每种，考虑到位于颜色空间的其相应部分中的附加工艺色。如果一种附加工艺色处于针对上述两种校正色10,17的这两个部分颜色空间之间的界限处，则由计算机6基于所得到的颜色间隔来决定：由上述两种校正色10,17中的哪种校正色来一同涵盖位于界限处的附加工艺色。图4示出了Lab颜色空间中的两种校正色10,17的示例，其中，第一校正色17涵盖针对CY的左半空间，第二校正色10实现针对MK的右半空间。

另一附加实施变型方案涉及到操控墨滴尺寸。这可附加于迄今为止的实施变型方案使用。由此，墨滴尺寸的改变允许了在确定的工艺色13,14,15,16发生故障之后使这些校正色12,10,17的颜色值在Lab颜色空间中在L轴上移位。在此，较小墨滴意味着较亮的颜色值，较大墨滴相应地意味着较暗的颜色值。

附图标记列表

1 进料器

2 当前的承印基底/当前的承印页张

3 收料器

4 喷墨印刷机构

5 喷墨印刷头

5a 附加喷墨印刷头

5b 另一附加喷墨印刷头

6 计算机

7 喷墨印刷机

8 当前的承印页张上的印刷图像

9 白线

10 距MK间隔最小的第二校正色

11 校正色灰色距工艺色CMK的最小间隔

12 校正色灰色

13 工艺色Y(黄色)

14 工艺色C(青色)

15 工艺色K(关键色/黑色)

16 工艺色M(品红色)

17 距CY间隔最小的第一校正色