(19)
(11)EP 3 504 594 B1

(12)EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45)Hinweis auf die Patenterteilung:
29.07.2020  Patentblatt  2020/31

(21)Anmeldenummer: 17761841.0

(22)Anmeldetag:  25.08.2017
(51)Internationale Patentklassifikation (IPC): 
G03G 15/01(2006.01)
G03G 15/16(2006.01)
G03G 15/00(2006.01)
(86)Internationale Anmeldenummer:
PCT/EP2017/071405
(87)Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 2018/037104 (01.03.2018 Gazette  2018/09)

(54)

FARBDRUCKWERK MIT EINER STEUERVORRICHTUNG UND JEWEILS EINER DRUCKSTATION FÜR JEDE FARBE

COLOR PRINTER WITH A CONTROLLER AND A PRINTING STATION FOR EACH COLOR

GROUPE D'IMPRESSION COULEUR POURVU D'UN DISPOSITIF DE COMMANDE ET D'UNE STATION D'IMPRESSION POUR CHAQUE COULEUR


(84)Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

(30)Priorität: 25.08.2016 DE 102016216017

(43)Veröffentlichungstag der Anmeldung:
03.07.2019  Patentblatt  2019/27

(73)Patentinhaber: Roth + Weber GmbH
57520 Niederdreisbach (DE)

(72)Erfinder:
  • FRISCH, Stephan
    57586 Weitefeld (DE)
  • BURDA, Frank
    57074 Siegen (DE)

(74)Vertreter: Grosse, Wolf-Dietrich Rüdiger 
Gihske Grosse Klüppel Kross Bürogemeinschaft von Patentanwälten Hammerstrasse 3
57072 Siegen
57072 Siegen (DE)


(56)Entgegenhaltungen: : 
EP-A2- 2 028 557
US-A1- 2015 205 231
  
      
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft ein Farbdruckwerk mit jeweils einer Druckstation für jede Farbe sowie je einer Anodenwalzen pro Druckstation, mit einem über eine Umlenk- und eine Steuerwalze geführten die Anodenwalzen überdeckenden endlosen Transferband, mit Sensormitteln zur Erfassung insbesondere der Dichte und/oder Position von auf dem Transferband gedruckten Referenzmarkierungen und mit einer Steuervorrichtung zur Steuerung und Regelung des Geradeauslaufs des Transferbandes sowie der Position der Steuerwalze mittels eines Stellmotors in Abhängigkeit der detektierten Eigenschaften der Referenzmarkierungen.

    [0002] Derartige Farbdruckwerke sind für elektrofotografische Drucker allgemeiner Stand der Technik. Auch im Großformatdruck mit einer Druckbreite > 297 mm sind LED- oder Laser-Vollfarbdrucker allgemein bekannt. Diese verfügen über mindestens vier elektrofotografische Druckeinheiten - für jede Farbe eine - in der jeweiligen Druckbreite. Für vollfarbige Ausdrucke werden die Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz überlagert. Für die Realisierung im Detail sind vielfältige Möglichkeiten in der Literatur, beispielsweise im Buch "Handbuch der Printmedien" von Helmut Kipphan (Hrsg.), Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2000, Kapitel 5.2.3 "Farbwerk (Entwicklungseinheit) und Toner", Seiten 726 bis 730, beschrieben. Außerdem gibt es eine Vielzahl von Großformat-Farbdruckern auf dem Markt, die diese und ähnliche Technologien einsetzen.

    [0003] Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird nun die Bauform "Tandemarchitektur mit Zwischenträgerband" beschrieben, wie sie als Stand der Technik beispielsweise in der US 4,903,067 anhand insbesondere deren Figur 9 beschrieben wird. Bei dieser Art der Ausführung zur Erstellung von Farbdrucken gibt es für jede der vier Farben ein Druckwerk aus den oben beschriebenen elektrofotografischen Einheiten für einen monochromen Drucker mit Ausnahme der Fixierung. So wird auf jedem Fotoleiter ein Tonerbild in der jeweiligen Farbe Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz entwickelt. Der Toner wird jedoch nicht direkt auf das Substrat sondern erst auf einen Zwischenträger übertragen. Dieser Zwischenträger ist meist als ein spezielles endloses Band ausgeführt. Das Band wird als ITB (intermediate transfer belt) oder Transferband bezeichnet. Darauf werden die vier Farben gesammelt und dann alle zusammen in einem Schritt auf das Substrat übertragen. Sowohl der Transfer von den Fotoleitern auf das Transferband als auch vom Transferband auf das Substrat erfolgt elektrostatisch analog zum oben beschriebenen Transfer für einen monochromen Prozess vom Fotoleiter auf das Substrat. Abschließend wird der Toner auf dem Substrat fixiert.

    [0004] Bei derartigen Farbdrucken besteht insbesondere bei Großformatdruckern das Problem, dass das Transferband schon nach relativ kurzer Betriebszeit aus der Mitte herauslaufen kann. Dieses Abdriften des Transferbandes von seinem Geradlauf kann durch Wechsel des Transferbandes, Schieflage des Druckers, Schwankungen der Temperatur und Luftfeuchtigkeit, die eine Ausdehnung des Transferbandes bedingen, das Ein- und Ausschwenken der verschieden Anodenwalzen, Toleranzen in den Umlenkwalzen sowie Andruck der Reinigungseinheit hervorgerufen werden.

    [0005] Um eine gleichbleibende Position der Information auf dem Substrat zu erzielen und Bildverzerrungen zu vermeiden, muss sichergestellt werden, dass das Transferband ideal gerade läuft. Falls das Transferband zu einer Seite "weg läuft" oder driftet kann dies zur Zerstörung des Transferbandes führen. Deshalb ist es notwendig, eine Regelung für den Geradlauf des Transferbandes zu verwenden, vor allem unter dem Gesichtspunkt, dass von der ersten bis zur letzten Druckstation nur ein Pixelversatz von maximal 0,1 mm zulässig ist.

    [0006] Aus der DE 10 2012 104 584 A1 ist ein Verfahren zum Steuern eines Farbdruckers oder Farbkopierers, bei dem zum Erzeugen eines Druckbildes ein Farbauszug einer ersten Farbe und ein Farbauszug einer zweiten Farbe auf den Bedruckstoff gedruckt werden. Ferner wird mindestens ein Kontrollfeld mit einem vorbestimmten Muster der ersten und zweiten Farbe aufgedruckt. Mit Hilfe eines Farbwertsensors wird der Gesamtfarbwert des Kontrollfeldes gemessen. Ferner wird eine Abweichung zwischen dem gemessenen Farbwert und einem Soll-Farbwert des Kontrollfeldes ermittelt und abhängig von der Abweichung wird ein Steuersignal zur Korrektur des Passerfehlers zwischen den beiden Farbauszügen erzeugt. Bei derartigen Farbdrucken wird der Bedruckstoff mittels Transportelementen gespannt.

    [0007] In der US 9,335,671 B2 ist eine Transferbandeinheit beschrieben, die einen Lenkmechanismus mit einem automatischen Ausrichtungsverfahren für das Transferband aufweist, der einen derart konfigurierten Begrenzungsabschnitt umfasst, dass eine Lenkrolle zur Korrektur der Abweichung der Position des Transferbandes in der Breite um eine Lenkachsenlinie drehbar ist, während die Neigung der Lenkwalze aufgrund der Rotation begrenzt ist.

    [0008] Aus der DE 69 619 766 T2 ist eine Bilderzeugungsvorrichtung mit einer Farbunterschied-Detektionsmuster-Ausgabeeinrichtung bekannt, die ein Bildsignal zur Erzeugung eines Farbunterschied-Detektionsmusters ausgibt, zur Detektion von in der Bilderzeugungsvorrichtung auftretenden periodischen Rotationsvariationen. Die Bilderzeugungsvorrichtung weist weiterhin eine Mustererkennungseinrichtung zur Detektion des Farbunterschied-Detektionsmuster auf einem endlosen Träger auf. Phasenerfassungsmittel erkennen die Rotationsphase wenigstens eines der Bildträger der Bilderzeugungsvorrichtung anhand eines Detektionssignals der Mustererkennungseinrichtung. Schließlich ist die Bilderzeugungsvorrichtung mit einer die Rotationsphasensteuerung zur individuellen Steuerung der Drehphase von mindestens einem der Bildträger der Bilderzeugungseinrichtung und den Endlosträger auf der Grundlage der durch die Phasendetektionseinrichtung detektierten Phaseninformation versehen.

    [0009] Die JP 3399492 B2 beschreibt eine Riemenantrieb-Steuervorrichtung, die eine ausgezeichnete Ansprechempfindlichkeit und eine hervorragende Genauigkeit in der Positionskorrektur aufweist und die Schwingungen mit hoher Frequenz im Normalzustand nach dem Schlängeln unterdrückt. Dabei ermittelt eine Position- und Geschwindigkeitsrecheneinheit mindestens zwei der Schlängel-Variablen. Das Schlängeln verändert die Variable und die Schlängelgeschwindigkeit als Antwort auf das Erkennungssignal von der Position des Transferbandes. Eine Steuereinheit ändert die Abtastperiode des Transferbandes oder die Steuerverstärkung auf der Grundlage eines Ergebnisses der Berechnung durch die Position- und Geschwindigkeitsrecheneinheit. Eine Treiberschaltung erzeugt eine dem Steuerausgangssignal der Steuereinheit entsprechende Steuerspannung, um einen Lenkmotor anzutreiben.

    [0010] Aus der US 5,394,223 A ist eine Vorrichtung zum Tracking der Position eines sich bewegenden photoleitenden Bandes und ein Justieren eines Imagers in einer elektrophotografischen Druckmaschine bekannt, um Ausrichtungsfehler während der Bildung eines zusammengesetzten Bildes zu korrigieren. Registrierungsfehler werden dadurch erfasst, dass eine geeignete Menge von Zielmarkierungen entwickelt, diese Zielmarkierungen erfasst und die Position des Imagers gesteuert werden. Das photoleitende Band ist dabei durch eine Abstreifwalze, eine Spannwalze, eine Mitläuferwalze und eine Antriebswalze angetrieben, geführt und gespannt.

    [0011] Aus diesen Entgegenhaltungen ist also bekannt, am Transferband mindestens einen optischen Sensor anzuordnen, mit dessen Hilfe beispielsweise die Dichte und/oder Position von auf dem Transferband gedruckten Referenzmarkierungen gemessen werden kann. Mit diesen Messwerten können verschiedene Größen ermittelt werden, wie Stitching, Passer, d.h. die Lagegenauigkeit der Teilfarbendrucke (Farbauszüge) auf dem Druckprodukt zueinander (auch Farbregister genannt), und die Ausrichtung der Stationen. Der Sensor kann im Bereich einer eigens dafür vorgesehenen ortsfest gelagerten Umlenkwalze, in deren Bereich das Transferband wellenfrei gefördert wird fest angeordnet sein. Für genaue Messwerte wird der Sensor gemäß dem Stand der Technik gegenüber einer speziellen Spannwalze angeordnet. Die Spannwalze glättet das Transferband an dieser Stelle, so dass Fehler bei der Erfassung der optischen Dichte beispielsweise durch eine Welligkeit des Transferbandes vermieden werden. Eine solche spezielle Umlenkwalze oder eine solche spezielle Spannwalze stellen jedoch einen zusätzlichen Aufwand dar, der sowohl in Bezug auf Kosten als auch in Hinblick auf den Platzbedarf erheblich zu Buche schlägt.

    [0012] Die EP 2 028 557 A2 offenbart eine Sensoreinrichtung, die im Bereich der Fotoleitertrommeln angeordnet ist, und die der Geschwindigkeitsregelung des Transferbandes dient. Eine Gradeauslauf-Regelung des Transferbandes unter Zuhilfenahme der Messergebnisse der Sensoreinrichtung ist nicht angeregt.

    [0013] Die US 2015/205231 offenbart eine Steuerwalze, die zur Steuerung bzw. Regelung des Gradeauslaufs eines Transferbandes dient. Die hier verwendeten Sensormittel stellen jedoch Kantensensoren zur Ermittlung der Positionen der Kante des Transferbandes dar. Diese Sensoren sind in einem Bereich, wo das Transferband ohne Führung frei gespannt ist, angeordnet.

    [0014] Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein Farbdruckwerk der eingangs genannten Art derart auszubilden, dass auf einfache Weise auf dem Transferband aufgebrachte Referenzmarkierungen sicher ausgewertet werden können, so dass das Transferband mittels einer Regelung immer mittig gehalten werden kann.

    [0015] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Farbdruckwerk der eingangs genannten Art durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

    [0016] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Sensormittel im Bereich der Steuerwalze für das Transferband angeordnet sind und dass während der Messung zumindest für den Zeitraum, in dem die gedruckten Referenzmarkierungen unter den Sensormitteln entlang laufen, Relativbewegungen zwischen Sensormitteln und Steuerwalze ausgeschlossen werden. Nahe der Steuerwalze ist das Transferband ebenfalls glatt gespannt, so dass die sonst eingesetzte Umlenk- und/oder Spannwalze eingespart wird, wodurch das Farbdruckwerk kostengünstiger hergestellt werden kann und insbesondere durch die eingesparten Walzen kompakter baut. Dadurch, dass keine Relativbewegungen zwischen Sensormitteln und Steuerwalze durchgeführt werden, während die gedruckten Referenzmarkierungen unter den Sensormitteln entlang laufen, entstehen auch keine Fehler bei der Detektion der Referenzmarkierungen.

    [0017] Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Steuervorrichtung derart ausgebildet ist, dass während des Zeitraums, in dem die gedruckten Referenzmarkierungen unter den Sensormitteln entlang laufen, eine Auslenkung der Steuerwalze vermieden wird. Dies lässt sich deshalb anstandslos umsetzen, da die Bandregelung kurze Unterbrechungen wie beispielsweise 100 mm Referenzmarkierungen in Vorschubrichtung ohne Weiteres verkraftet.

    [0018] Es hat sich bewährt, wenn die Sensormittel auf einer Leiste montiert sind, die den Bewegungen der Steuerwalze folgt. Dadurch sind grundsätzlich Relativbewegungen ausgeschlossen.

    [0019] Nachahmenswert ist, dass die Leiste an den Trägern oder Lagern der Steuerwalze befestigt ist.

    [0020] In vorteilhafter Weise können die Sensormittel durch einen Kontakt-Bildsensor gebildet Sein.

    [0021] Vorteilhaft ist, wenn die mit der Steuervorrichtung verbundene Steuerwalze derart durch den Stellmotor in X- und Y-Richtung ausgelenkt wird, so dass das Transferband immer mittig läuft.

    [0022] Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Sensormittel oberhalb der Steuerwalze und des Transferbandes angeordnet sind.

    [0023] Von Vorteil ist, wenn die Steuerwalze gleichzeitig als Spannwalze ausgebildet ist. Dabei kann die Spannwirkung wie bekannt an beiden Enden der Steuerwalze gleichmäßig über Federkraft oder z.B. durch Anstellzylinder aufgebracht werden, es können aber auch die Motoren der Steuerwalze zunächst so angesteuert werden, dass eine beidseitig gleiche Spannwirkung auf das Transferband eintritt und dass die Steuersignale für die Steuerwalze den Spannsignalen überlagert wird. Damit würde die Steuerwalze sowohl als Umlenkwalze als auch als Spannwalze und als Steuerwalze dienen.

    [0024] Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
    Figur 1
    eine Druckstation mit einer Fotoleitertrommel, eine zugeordnete Anodenwalze und eine Steuerwalze für ein Transferband,
    Figur 2
    die Anordnung mehrerer Druckstationen entlang des Transferbandes und
    Figur 3
    eine erfindungsgemäße Ausbildung der Maschinensteuerung des Farbdruckwerkes.


    [0025] In der Figur 1 ist eine schematische, stark vereinfachte Darstellung einer kompakten Druckstation 1 eines Farbdruckwerkes mit einer Fotoleitertrommel 2 (OPC - organic photo conductor drum) wiedergegeben. Um diese Fotoleitertrommel 2 sind in einem Gehäuse 3 eine Ladeeinheit, eine Entwicklereinheit, eine Belichtungseinheit und eine Lösch- und Reinigungsvorrichtung angeordnet, wie sie ausführlich in der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2016 208 479.8 beschrieben ist.

    [0026] Zwischen der Fotoleitertrommel 2 und einer Transfer- oder Anodenwalze 4 wird ein endloses Transferband 5 (ITB - Intermediate Transfer Belt) zu einer Steuerwalze 6 für das Transferband 5 geführt. Das in der Darstellung abgebrochen wiedergegebene Transferband 5 wird dabei in Laufrichtung 7 gemäß dem Pfeil bewegt. Die Steuerwalze 6 wird mit einer geeigneten Regelung mittels eines Stellmotors 8 in X- und Y-Richtung ausgelenkt, damit das Transferband 5 immer mittig läuft, und ggf. gespannt wird.

    [0027] Mittels eines Stellmotors 9 für die Anodenwalze 4 lässt sich diese zur Minimierung des Verschleißes in ihre Ruheposition bringen, wenn sie im aktuellen Druckprozess nicht benötigt wird.

    [0028] Die Oberfläche der Fotoleitertrommel 2 wird mittels der Ladeeinheit elektrostatisch negativ aufgeladen. Die Ladung auf der Fotoleitertrommel 2 wird nun durch Belichtung gemäß den Informationen des zu druckenden Image oder Bildes mittels der Belichtungseinheit an den Stellen gelöscht, an denen der Toner auf die Fotoleitertrommel 2 aufgetragen werden soll, indem an den belichteten Stellen die Fotoleitertrommel 2 leitend wird und demzufolge ihre Ladung verliert. Aus der Entwicklereinheit wird der negativ aufgeladene Toner von einer Mischeinheit über eine Toner-Transferwalze an die durch Belichtung neutralisierten, positiver geladenen Stellen der Fotoleitertrommel 2 übertragen.

    [0029] Die mit dem Toner behafteten Stellen der Fotoleitertrommel 2 werden bis zur Anodenwalze 4 und dem Transferband 5 weiter gedreht, wo der negativ geladene Toner der Fotoleitertrommel 2 von der Anodenwalze 4 angezogen wird und auf dem dazwischen liegenden Transferband 5 anhaftet. Das Transferband 5 transportiert dann in bekannter Weise das Toner-Bild zu dem in einer Transferstation zu bedruckenden Medium.

    [0030] Bei der weiteren Drehung der Fotoleitertrommel 2 wird mittels der Löschvorrichtung die Ladung auf der Fotoleitertrommel 2 vergleichmäßigt und anschließend der gegebenenfalls verbleibende Resttoner von der Fotoleitertrommel 2 durch die Reinigungsvorrichtung beseitigt.

    [0031] Erfindungsgemäß sind oberhalb der Steuerwalze 6 und des Transferbandes 5 Sensormittel (10) angeordnet, die das Transferband 5 abtasten. Die Sensormittel können beispielsweise ein optischer Sensor, drei optische Sensoren, die den drei Bereichen 11 bis 13 zugeordnet sind, oder ein Kontakt-Bildsensor (CIS - Contact Image Sensor) sein. Mit Hilfe dieser Sensormittel (10), insbesondere des Kontakt-Bildsensors, werden die Dichte und/oder Position von auf dem Transferband 5 gedruckten Referenzmarkierungen gemessen. Aus den detektierten Messwerten lassen sich verschiedene Größen wie Stitching, Passer, d.h. die Lagegenauigkeit der Teilfarbendrucke auf dem Druckprodukt zueinander und die Ausrichtung der Stationen ermitteln.

    [0032] Ein Farbdrucker oder Farbkopierer weist für jede seiner Farben beispielsweise nach dem CMYK-Farbmodell eine derartige anhand der Figur 1 beschriebene Druckstation 1c bis 1k auf, die entlang des oberen Trums des Transferbandes 5 hintereinander angeordnet sind, wie dies die Figur 2 zeigt. Unter dem oberen Trum des Transferbandes 5 sind die zugehörigen Anodenwalzen 4c bis 4k verdeckt dargestellt. Diese Druckstationen 1c bis 1k bedrucken nur den mittleren Bereich des Transferbandes 5 mit Nutzinformationen, den Nutz- oder Druckbereich 11, der auf das Druckmedium übertragen wird. Seitlich bleiben üblicherweise der linke Seitenbereich 12 und der rechte Seitenbereich 13 des Transferbandes 5 frei.

    [0033] Der Pfeil zeigt wieder in die Laufrichtung 7 des Transferbandes 5, so dass erkennbar ist, dass der Druckbereich 11 die Druckstationen 1c bis 1k nacheinander anläuft. Dadurch können die Druckstationen 1c bis 1k ihr jeweiliges Farbbild übereinander auf dem Druckbereich 11 drucken, damit ein latentes farbiges Toner-Image auf dem Transferband 5 entsteht, das auf dem zu bedruckenden Medium zu einem farbigen Druckbild übertragen werden kann. Diese Druckstationen 1c bis 1k müssen hinsichtlich eines optimalen Druckbildes beispielsweise in Bezug auf passergenauen Druck der einzelnen Druckstationen 1c bis 1k, Liniendicke, Flächendeckung, Farben und Druckbild der einzelnen Einheiten zueinander abgestimmt werden. Dies erfolgt über eine Kalibrierung der einzelnen Komponenten wie beispielsweise Druckstationen 1c bis 1k und Transferband 5 mittels einer nachfolgend anhand der Figur 3 beschriebenen Maschinensteuerung, welche die Komponenten zueinander synchronisiert. Diese automatische Abstimmung und Kalibrierung erfolgt dabei auf dem Transferband 5 und nicht auf einem Druckmedium.

    [0034] Die Figur 3 zeigt eine Maschinensteuerung für ein erfindungsgemäßes Farbdruckwerk, bei der eine Steuervorrichtung 14 vorgesehen ist, die dafür sorgen soll, dass das Transferband 5 nicht schon nach relativ kurzer Betriebszeit aus der Mitte herausläuft. Die der Steuervorrichtung 14 zugeordnete Sensorik besteht im Wesentlichen aus zwei Gabellichtschranken, drei Reflexionslichtschranken und einem Gravitationssensor.

    [0035] Der für die Verstellung der Steuerwalze 6 in X- und Y-Richtung zuständige Stellmotor 8 ist mit der Steuervorrichtung 14 verbunden, damit das Transferband 5 gerade und mittig läuft. Durch die Verstellung der Steuerwalze 6 in X- und Y-Richtung hat der Stellmotor 8 direkt Einfluss auf die Drift des Transferbandes 5.

    [0036] Diesem Stellmotor 8 kann ein Initialsensor 15 zugeordnet sein. Während seiner Initialisierungsphase fährt der Stellmotor 8 mit seiner Schaltfahne bis zum Schaltpunkt des Initialsensors 15, da die Motorposition nicht als Absolutwert vorliegt. Ab diesem Punkt wird die Position dann immer wieder je nach Verfahrweg berechnet und gespeichert. Der Initialsensor 15 ist eine Gabellichtschranke, deren Lichtstrahl die Schaltfahne unterbricht.

    [0037] Eine Notabschaltung soll, wenn das Transferband 5 aus irgendeinem Grund zu stark in eine Richtung driftet, das Transferband 5 unmittelbar zum Stillband bringen. Dazu sind unter einer Seite des Transferbandes 5 zwei Reflexlichtschranken 16 angebracht. Im Normalfall läuft das Transferband 5 zwischen diesen beiden Reflexlichtschranken 16. Läuft das Transferband 5 jedoch aus diesem Bereich heraus, wird das erkannt und führt zum sofortigen Abschalten des Transferbandes 5. Über diesen Mechanismus kann auch erkannt werden, ob nach einem Wechsel des Transferbandes 5 dieses korrekt eingelegt ist.

    [0038] Ein Regelsensor 17 erkennt einen weißen, auf dem Transferband 5 aufgeklebten Indexstreifen 18 und ruft dadurch in der Steuervorrichtung 14 die Funktion mit dem Regelalgorithmus auf. Die als Regelsensor 17 verwendete Reflexlichtschranke ist von oben auf die innenliegende Seite des Transferbandes 5 gerichtet. Allerdings ist der Regelsensor 17 schräg zum Transferband 5 angebracht, damit nur der Indexstreifen 18 genügend Licht reflektiert und der Regelsensor 17 nicht immer durch Erkennen des Transferbandes 5 schaltet.

    [0039] Ein Bandsensor 19 erkennt die Lage des Transferbandes 5. Die dazu verwendete Gabellichtschranke liefert ein analoges Signal, welches von der Steuervorrichtung 14 zur Regelung des Stellmotors 8 ausgewertet wird. Für die eigentliche Regelung des Transferbandes 5 ist ein programmierter digitaler Pl-Regler in der Steuervorrichtung 14 vorgesehen. Es wird immer einmal pro Umlauf die Regelfunktion im Programm aufgerufen. Der Aufruf geschieht, wenn der Regelsensor 19 den Indexstreifen 18 erkennt. Dadurch ist gewährleistet, dass dies immer in den gleichen Zeitabständen erfolgt, aber auch die Bandposition an der gleichen Stelle abgetastet wird. Um den aktuellen Istwert der Bandposition zu ermitteln, wird zum Abtastzeitpunkt 50-mal abgetastet und aus diesen Werten der Mittelwert berechnet. Neben der eigentlichen Regelsensorik verfügt der Drucker über einen Gravitationssensor 20, mit dem ein möglicher Schiefstand des Großformat-Farbdruckers erkannt wird. Übersteigt dieser Schiefstand den Regelbereich des Transferbandes 5, wird der Benutzer aufgefordert, den Drucker auszurichten. Dabei wird dem Benutzer auf einem Monitor angezeigt, welchen Standfuß er verstellen muss.

    [0040] Weiterhin verfügt der Drucker über einen Temperatur- und Feuchtigkeitssensor, die in der Steuervorrichtung 14 eingebaut sein können. Die Messwerte dieser Sensoren werden direkt von dem Regelalgorithmus berücksichtigt.

    [0041] Sonstige Einflüsse auf das Transferband 5 werden direkt über die Gabellichtschranke erkannt und ausgeregelt.

    [0042] Die Steuervorrichtung 14 bewirkt den Druck wenigstens eines prädestinierten oder festgelegten Muster mittels der Druckstationen 1c bis 1k vorzugsweise auf wenigstens einem der Seitenbereiche 12 und 13 des Transferbandes 5. Dieses anschließend von dem Sensormitteln 10 ausgelesene Muster wird in der Steuervorrichtung 14 mit vorgegebenen Musterbildern abgeglichen. Aufgrund dieser Auswertung werden die einzelnen Komponenten angesteuert, bis das prädestinierte Muster auf dem Transferband 5 dem festgelegten Musterbild entspricht.

    [0043] Die Auswertung und der Abgleich erfolgen vorzugsweise kontinuierlich, wobei insbesondere Änderungen der Temperatur und/oder der Luftfeuchtigkeit erfasst und berücksichtigt werden.

    [0044] Die Steuervorrichtung 14 sorgt insbesondere für den passergenauen Druck der einzelnen Druckstationen zueinander, so dass die von der Druckstationen 1c bis 1k auf den Seitenbereichen 12 und 13 des Transferbandes 5 aufgedruckten Linien übereinander liegen. Weiterhin stellt die Steuervorrichtung 14 die Linienstärke, die Flächendeckung, den Tonerauftrag, die Farbkalibrierung, die Farbmischung, die Farbhomogenität, die Maßstabeinstellung und die Geschwindigkeitskalibrierung sowie den Geradlauf des Transferbandes 5 ein.

    [0045] So lassen sich beispielsweise aus den durch den Kontakt-Bildsensor 16 erfassten und der Steuervorrichtung 14 gewonnen Daten die Lichtintensität und/oder Belichtungszeit der Schreibköpfe, der Tonerauftrag der jeweiligen Druckstation 1c bis 1k, eine Anpassung der Hochspannungen für den Tonerübertrag über eine Spannungsversorgung, die Geschwindigkeiten der Antriebe sowie eine Ausrichtung des Transferbandes 5 mittels des Stellmotors 8 beeinflussen.

    [0046] Diese Vorgänge können vorzugsweise Online während eines Druckes erfolgen. Sie lassen sich aber jederzeit auch außerhalb eines Druckvorganges durchführen. Zusätzlich können auch zwischen zwei Druckaufträgen größere Muster in den mittleren Druckbereich 11 auf das Transferband 5 aufgetragen werden, wo sonst das Druckmedium beschrieben wird.

    [0047] Am Transferband ist mindestens ein optischer Sensor 10 angeordnet, mit dessen Hilfe die Dichte und/oder Position der auf dem Transferband 5 gedruckten Referenzmarkierungen gemessen wird. Anstelle eines optischen Sensors können drei Einzelsensoren in der Mitte des Transferbandes 5 und an den Seitenbereichen 11 und 12 angeordnet sein. Es kann aber auch der Kontakt-Bildsensor die gesamte Breite des Transferbandes 5 abtasten. Zum Erhalt genauer Messwerte ist der Sensor gemäß dem Stand der Technik gegenüber einer speziellen Spannwalze angeordnet. Diese Spannwalze glättet das Transferband 5 an dieser Stelle, so dass Fehler bei der Erfassung der optischen Dichte beispielsweise durch eine Welligkeit des Transferbandes vermieden werden.

    [0048] Bei dem erfindungsgemäßen Farbdruckwerk ist nun eine derartige zusätzliche Spannwalze eingespart, wodurch sich sowohl in Bezug auf Kosten als auch in Hinblick auf Platzbedarf erhebliche Vorteile ergeben. Dadurch, dass der Sensor 10 im Bereich der Steuerwalze 6 für das Transferband 5 angebracht ist, kann der Aufwand minimiert bzw. vermieden werden. Die Steuerwalze 6 wird mit einer geeigneten Regelung durch die Steuervorrichtung 14 direkt mit Möglichkeit zur Verstellung in X- und Y-Richtung ausgelenkt, so dass das Transferband 5 immer mittig gehalten wird. Diese häufig auftretende Auslenkung der Steuerwalze 6 würde jedoch Ungenauigkeiten bei den Sensordaten verursachen.

    [0049] Die Steuervorrichtung 14 ist jedoch derart ausgebildet, dass sie das Farbdruckwerk so ansteuert, dass für den Zeitraum, in dem die gedruckten Referenzmarkierungen unter den Sensormitteln 10 entlang laufen, eine Auslenkung und Regelung der Steuerwalze 6 unterbunden wird. Dies lässt sich praktisch gut umsetzen, da die Bandregelung kurze Unterbrechungen wie beispielsweise 100 mm Referenzmarkierungen in Vorschubrichtung anstandslos verkraftet.

    [0050] Damit die Referenzmarkierungen sicher durch die Sensormittel erkannt werden können, müssen diese entweder in einem festen Takt auf das Transferband 5 aufgebracht werden und die Steuervorrichtung 14 unterbricht synchron dazu die Regelung der Steuerwalze 6. Oder sie werden von einem vor den Sensormitteln angeordneten Sensor erfasst, der dann der Steuervorrichtung 14 ein Signal zur Unterbrechung der Regelung der Steuerwalze 6 übermittelt. Diese Aufgabe kann beispielsweise der Regelsensor 17 übernehmen.

    [0051] In einer erfindungsgemäßen Variante werden die Sensoren 10, beispielsweise der Kontakt-Bildsensor, auf einer Leiste montiert, die den Bewegungen der Steuerwalze 6 folgt. Wesentlich ist also, dass es während der Messungen keine Relativbewegungen zwischen Sensormitteln 10 und Steuerwalze 6 auftreten können.

    Bezugszeichenliste



    [0052] 
    1
    Druckstation
    2
    Fotoleitertrommel (OPC - organic photo conductor drum)
    3
    Gehäuse
    4
    Transfer- oder Anodenwalze
    5
    Transferband (ITB - Intermediate Transfer Belt)
    6
    Steuerwalze
    7
    Laufrichtung
    8
    Stellmotor für die Steuerwalze
    9
    Stellmotor für die Anodenwalze
    10
    Sensormittel
    11
    Nutz- oder Druckbereich
    12
    linke Seitenbereich
    13
    rechte Seitenbereich
    14
    Steuervorrichtung
    15
    Initialsensor
    16
    Reflexlichtschranken
    17
    Regelsensor
    18
    Indexstreifen
    19
    Bandsensor
    20
    Gravitationssensor



    Ansprüche

    1. Farbdruckwerk mit jeweils einer Druckstation (1c, 1m, 1y, 1k) für jede Farbe sowie je einer Anodenwalze (4c, 4m, 4y, 4k) pro Druckstation, mit einem über eine Umlenk- und eine Steuerwalze (6) geführten, die Anodenwalzen überdeckenden endlosen Transferband (5), mit Sensormitteln (10) zur Messung insbesondere der Dichte und/oder Position von auf dem Transferband (5) gedruckten Referenzmarkierungen und mit einer Steuervorrichtung (14) zur Steuerung und Regelung des Geradeauslaufs des Transferbandes (5) mittels eines auf die Steuerwalze (6) einwirkenden Stellmotors (8) in Abhängigkeit der detektierten Eigenschaften der Referenzmarkierungen, so ausgebildet, dass die Sensormittel (10) im Bereich der Steuerwalze (6) für das Transferband (5) angeordnet sind und dass während der Messung zumindest für den Zeitraum, in dem die gedruckten Referenzmarkierungen unter den Sensormitteln (10) entlang laufen, Relativbewegungen zwischen Sensormitteln (10) und der über den Stellmotor (8) in X- und Y-Richtung auslenkbaren Steuerwalze (6) ausgeschlossen werden.
     
    2. Farbdruckwerk nach Anspruch 1, so ausgebildet, dass die Steuervorrichtung (14) derart ausgebildet ist, dass während des Zeitraums, in dem die gedruckten Referenzmarkierungen unter den Sensormittel (10) entlang laufen, eine Auslenkung der Steuerwalze (6) vermieden wird.
     
    3. Farbdruckwerk nach Anspruch 1 oder 2, so ausgebildet, dass die Sensormittel (10) auf einer Leiste montiert sind, die den Bewegungen der Steuerwalze (6) folgt.
     
    4. Farbdruckwerk nach Anspruch 3, so ausgebildet, dass die Leiste an den Trägern oder Lagern der Steuerwalze (6) befestigt ist.
     
    5. Farbdruckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, so ausgebildet, dass die Sensormittel (10) durch einen Kontakt-Bildsensor gebildet sind.
     
    6. Farbdruckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, so ausgebildet, dass die mit der Steuervorrichtung (14) verbundene Steuerwalze (6) derart durch den Stellmotor (8) in X- und Y-Richtung ausgelenkt wird, dass das Transferband (5) immer mittig läuft.
     
    7. Farbdruckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, so ausgebildet, dass die Sensormittel (10) oberhalb der Steuerwalze (6) und des Transferbandes (5) angeordnet sind.
     
    8. Farbdruckwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, so ausgebildet, dass die Steuerwalze (6) gleichzeitig als Spannwalze ausgebildet ist.
     


    Claims

    1. A colour printing unit having one printing station (1c, 1m, 1y, 1k) for each colour in each case and also one anode roller (4c, 4m, 4y, 4k) per printing station, having an endless transfer belt (5) guided over a deflection roller and a control roller (6) and covering the anode rollers, having sensor means (10) for measuring the density and/or position in particular of reference marks printed on the transfer belt (5) and having a control device (14) for controlling and regulating the directional stability of the transfer belt (5) by means of a servomotor (8) acting on the control roller (6) as a function of the detected properties of the reference marks,
    characterized
    in that the sensor means (10) are arranged in the region of the control roller (6) for the transfer belt (5),
    and
    in that, during the measurement, at least for the time period in which the printed reference marks run along below the sensor means (10), relative movements between sensor means (10) and the control roller (6), which can be deflected in the X and Y directions by means of the servomotor (8), are excluded.
     
    2. The colour printing unit according to Claim 1,
    characterized
    in that the control device (14) is constructed in such a manner that during the time period, in which the printed reference marks run along below the sensor means (10), a deflection of the control roller (6) is prevented.
     
    3. The colour printing unit according to Claim 1 or 2,
    characterized
    in that the sensor means (10) are mounted on a strip, which follows the movements of the control roller (6).
     
    4. The colour printing unit according to Claim 3,
    characterized
    in that the strip is fastened on the supports or bearings of the control roller (6).
     
    5. The colour printing unit according to one of Claims 1 to 4,
    characterized
    in that the sensor means (10) are formed by a contact image sensor.
     
    6. The colour printing unit according to one of Claims 1 to 5,
    characterized
    in that the control roller (6) connected to the control device (14) is deflected in such a manner in the X and Y directions by means of the servomotor (8), that the transfer belt (5) always runs centrally.
     
    7. The colour printing unit according to one of Claims 1 to 6,
    characterized
    in that the sensor means (10) are arranged above the control roller (6) and the transfer belt (5).
     
    8. The colour printing unit according to one of Claims 1 to 7,
    characterized
    in that the control roller (6) is constructed as a tension roller at the same time.
     


    Revendications

    1. Dispositif d'impression en couleur, pourvu de respectivement un poste d'impression (1c, 1m, 1y, 1k) pour chaque couleur, ainsi que de chaque fois une anode cylindre (4c, 4m, 4y, 4k) par poste d'impression, pourvu d'une bande de transfert (5) guidée par l'intermédiaire d'un cylindre de renvoi et de commande (6), recouvrant les anodes cylindres, pourvu de moyens capteurs (10) destinés à mesurer notamment la densité et/ou la position de marquages de référence imprimés sur la bande de transfert (5) et pourvu d'un dispositif de commande (14) pour la commande et la régulation de la stabilité directionnelle de la bande de transfert (5) au moyen d'un servomoteur (8) agissant sur le cylindre de commande (6) en fonction des propriétés détectées des marquages de référence, conçu de telle sorte
    que les moyens capteurs (10) soient placés dans la région du cylindre de commande (6) pour la bande de transfert (5) et
    que pendant la mesure, au moins pendant la période pendant laquelle les marquages de référence imprimés passent le long sous les moyens capteurs (10), des déplacements relatifs entre des moyens capteurs (10) et le cylindre de commande (6) susceptible d'être dévié dans la direction X et Y par l'intermédiaire du servomoteur (8) soient exclus.
     
    2. Dispositif d'impression en couleur selon la revendication 1,
    conçu de telle sorte
    que le dispositif de commande (14) soit conçu de manière à ce que pendant la période pendant laquelle les marquages de référence imprimés passent le long sous les moyens capteurs (10), une déviation du cylindre de commande (6) soit évitée.
     
    3. Dispositif d'impression en couleur selon la revendication 1 ou 2,
    conçu de telle sorte
    que les moyens capteurs (10) soient montés sur une baguette, qui suit les déplacements du cylindre de commande (6).
     
    4. Dispositif d'impression en couleur selon la revendication 3,
    conçu de telle sorte
    que la baguette soit fixée sur les supports ou les roulements du cylindre de commande (6).
     
    5. Dispositif d'impression en couleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,
    conçu de telle sorte
    que les moyens capteurs (10) soient formés par un capteur d'image au contact.
     
    6. Dispositif d'impression en couleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,
    conçu de telle sorte
    que le cylindre de commande (6) relié avec le dispositif de commande (14) soit dévié dans la direction X et Y par le servomoteur (8) de telle sorte que la bande de transfert (5) se déroule toujours de manière centrée.
     
    7. Dispositif d'impression en couleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6,
    conçu de telle sorte
    que les moyens capteurs (10) soient placés au-dessus du cylindre de commande (6) et de la bande de transfert (5).
     
    8. Dispositif d'impression en couleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7,
    conçu de telle sorte
    que le cylindre de commande (6) soit simultanément conçu sous la forme d'un cylindre tenseur.
     




    Zeichnung











    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



    Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente




    In der Beschreibung aufgeführte Nicht-Patentliteratur