Linearyzacja w przemysłowym druku atramentowym: dlaczego każda głowica potrzebuje własnej krzywej

Autor: Piotr Jędrzejczyk, AssembleX Industrial Services

Dwie głowice zasilane tą samą wartością cyfrową nigdy nie nanoszą dokładnie tej samej ilości tuszu. Linearyzacja to korekta oparta na pomiarach, która sprawia, że zachowują się tak samo, i fundament każdego stabilnego, powtarzalnego wydruku.

Problem: identyczne ustawienia, różne wyniki

Każda głowica jest trochę inna. Objętość kropli, prędkość strumienia i reakcja na dany sygnał sterujący różnią się między głowicami, a nawet między grupami dysz tej samej głowicy. Zmieniają się też wraz z temperaturą, partią tuszu i zużyciem. Ten sam poziom szarości wysłany do dwóch głowic sprawia, że jedna naniesie nieco więcej tuszu niż druga.

Na linii jednoprzejściowej, gdzie głowice stoją obok siebie na całej szerokości, objawia się to widocznymi pasmami lub smugami na granicach między głowicami (rysunek 1). Na płytach wielkoformatowych z miękką grafiką marmuru lub kamienia naturalnego nawet niewielka, regularna różnica jest łatwo zauważalna.

Rysunek 1. Cztery głowice drukujące ten sam płynny gradient. Góra: bez korekty, każda głowica ma nieco inną charakterystykę, więc na granicach głowic pojawiają się skoki. Dół: po linearyzacji charakterystyki są zgodne, a gradient jest ciągły.

Na czym polega linearyzacja

Linearyzacja mierzy, jak każda głowica i każdy kanał koloru reagują w całym zakresie tonalnym, a następnie nakłada krzywą korekcyjną tak, aby zmierzony wynik podążał za zdefiniowanym celem. Celem jest zwykle linia prosta: 50% sygnału wejściowego daje połowę maksymalnej gęstości, na każdej głowicy.

Ta sama procedura daje dwa efekty. W obrębie jednego koloru wyrównuje intensywność między głowicami, więc pasma znikają. W całym zakresie tonalnym daje kanałowi koloru przewidywalne zachowanie, a to punkt wyjścia dla każdego profilu kolorystycznego.

Rysunek 2. Zmierzony wynik w funkcji sygnału cyfrowego. Krzywe przerywane: trzy głowice przed korektą. Linia ciągła: cel. Po korekcie wszystkie głowice podążają za celem.

Procedura

Przygotowanie maszyny. Sprawdź osiowanie mechaniczne i zszywanie (stitching), wykonaj test dysz i ustabilizuj temperaturę oraz cyrkulację tuszu. Linearyzacja głowicy, która nie strzela poprawnie, tylko wpisuje usterkę w krzywą.
Wydruk wzoru testowego. Klin poziomów szarości dla każdego koloru i każdej głowicy, przy rzeczywistych ustawieniach produkcyjnych: rozdzielczość, wielkość kropli, prędkość i podłoże.
Przetworzenie jak w produkcji. W ceramice płytki wypala się, na liniach UV utwardza. Ostateczny kolor powstaje dopiero po procesie, więc to właśnie jego trzeba mierzyć.
Pomiar. Odczytaj pola spektrofotometrem, w stałej geometrii i w stałych warunkach.
Obliczenie korekty. Dla każdej głowicy i koloru wyznacz krzywą, która sprowadza zmierzoną charakterystykę na wartość docelową.
Wczytanie i weryfikacja. Zastosuj krzywe w maszynie lub w RIP, wydrukuj ponownie i sprawdź, czy wynik jest jednolity na całej szerokości. W razie potrzeby powtórz.

Kiedy powtarzać

Po wymianie lub naprawie głowicy.
Po zmianie tuszu lub nowej partii tuszu.
Gdy pasma lub dryf koloru wracają.
Po pracach mechanicznych zmieniających położenie głowic lub zszywanie.
Gdy zmienia się podłoże, glazura lub primer.

Typowe błędy

Linearyzacja, zanim ustawienie mechaniczne i jetting są stabilne.
Pomiar próbek niewypalonych lub nieutwardzonych.
Mieszanie warunków pomiaru między sesjami, przez co krzywych nie da się porównać.
Korygowanie pasm, których prawdziwą przyczyną jest zszywanie, uszkodzona dysza lub niedobór tuszu. Najpierw zawsze znajdź przyczynę.

Linearyzacja jest podstawą, na której buduje się zarządzanie kolorem. Gdy krzywe są stabilne, kolejnym krokiem jest profil kolorystyczny.