Methode zur Analyse der Tropfenpositionierung im Inkjet-Druck

Inkjet-Druckmaschinen befinden sich auf dem Weg zu mehr Produktivität und Zuverlässigkeit. Da der Produktionsdruck zunehmend personalisiert wird und die Chargen kleiner werden, steigt die Nachfrage nach dem Digitaldruck mit seiner erhöhten Flexibilität. Zwei verbleibende Nachteile sind die geringere Produktionsgeschwindigkeit und Druckqualität. Die Inkjet-Technologie bringt derzeit noch viele Schwächen und Herausforderungen mit sich, wie z. B. die im Vergleich zum konventionellen Druck erhöhte Neigung zu sichtbaren Fehlern im Druckergebnis. In dieser Arbeit wird eine Methodik vorgestellt, die mit einem kamerabasierten Inspektionssystem und einem Simulationsmodell der Bilderfassung die Analyse der Tropfenpositionierung in Produktionsdruckmaschinen ermöglicht. Die Untersuchungen zeigen, wie im laufenden Druckbetrieb bei minimaler Makulatur eine vollständige Überprüfung aller Druckdüsen erfolgt. Die Herangehensweise lässt sich auf die Überprüfung von bedarfsgesteuert aufgetragener, transparenter Grundierung übertragen. Darüber hinaus wird eine Methode für Kompensationen und Korrekturen unter Berücksichtigung der Messdaten, die in der Produktionsdruckmaschine erfasst werden, abgeleitet. Durch die Kombination von Bildauswertung, zielgerichteten Testmustern und einem Regressionsmodell können gegenüber dem Stand der Technik und der Wissenschaft schnellere und erfolgversprechendere Maßnahmen erfolgen, die zu weniger Druckprodukten mit minderer Druckqualität führen. Experimente zur vorgestellten Methodik zeigen die Grenzen der Kompensationsgeschwindigkeit sowie die Fähigkeit und Qualität des Ansatzes, mit Druckfehlern umzugehen. Als Resultat der Korrekturmaßnahmen wird die Druckqualität auf einem konstant hohen Niveau gehalten und die Verfügbarkeit der Druckmaschine steigt.

Inkjet printing machines are on the way to greater productivity and reliability. As production printing becomes increasingly personalized and batches become smaller, the demand for digital printing with its increased flexibility is growing. Two remaining disadvantages are lower production speed and print quality. Inkjet technology currently still presents many weaknesses and challenges, such as the increased tendency for visible defects in the printed result compared to traditional printing. In this thesis, a methodology is presented that uses a camera-based inspection system and a simulation model of image acquisition to analyze droplet placement in production printing machines. The research shows how a complete inspection of all print nozzles is performed during ongoing printing operations with minimal waste. The approach can be transferred to the inspection of on-demand applied transparent primer. In addition, a method for compensations and corrections is derived, taking into account the measurement data recorded in the production printing machine. By combining image analysis, targeted test patterns and a regression model, faster and more promising measures can be taken compared to the state of the art and science, resulting in fewer printed products with inferior print quality. Experiments on the presented methodology show the limits of the compensation speed and the ability and quality of the approach to deal with printing errors. As a result of the corrective measures, print quality remains at a consistently high level and printing machine availability increases.