[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reduzieren einer in einer Druckrichtung
zwischen wenigstens zwei Punkten wenigstens eines Druckbilds auftretenden Abweichung
von einem vorgegebenen Soll-Abstand, bei dem in einem Druckschritt das wenigstens
eine Druckbild mit wenigstens einem Druckkopf einer Druckeinrichtung auf einem Substrat
unter einer Relativbewegung zwischen den Druckköpfen und dem Substrat erzeugt wird,
wobei in einem dem Druckschritt vorangehenden Ermittlungsschritt eine anfängliche
Abweichung von einem Soll-Abstand zwischen den beiden Punkten ermittelt wird sowie
aus der ermittelten anfänglichen Abweichung eine Korrekturinformation zum Reduzieren
der Abweichung ermittelt wird und in dem Druckschritt zum Erzeugen des wenigstens
einen Druckbilds Steuersignale für den wenigstens einen Druckkopf in Abhängigkeit
von der Korrekturinformation generiert werden. Darüber hinaus betrifft die Anmeldung
eine entsprechende Druckeinrichtung.
[0002] Bei Frankiermaschinen aber auch bei anderen Druckeinrichtungen, bei denen ein Substrat
in einer einzigen Bewegung bedruckt werden soll, besteht häufig das Problem, dass
das zu erzeugende Druckbild quer zur Druckrichtung eine Abmessung aufweist, die größer
ist als die von dem verwendeten Druckkopftyp zur Verfügung gestellte Druckbreite.
Daher ist es erforderlich, mehrere Druckköpfe zu verwenden, um die erforderliche Druckbreite
zu erzielen. Da das Gehäuse der verwendeten Druckköpfe in der Regel breiter ist als
der eigentlich zum Drucken verwendete Bereich ist es typischerweise nicht möglich,
die druckenden Bereiche der Druckköpfe (in Druckrichtung) auf derselben Höhe anzuordnen,
da in diesem Fall kein bündiger Anschluss der Teilbilder (quer zur Druckrichtung)
möglich ist, mithin also kein lückenloses Druckbild erzeugt werden kann. Daher ist
es erforderlich, die verwendeten Druckköpfe in Druckrichtung und quer zur Druckrichtung
zueinander versetzt anzuordnen, um einen bündigen Anschluss (gegebenenfalls sogar
einen leichten Überlapp) der Teilbilder zu erzielen.
[0003] Diese Gestaltung hat zur Folge, dass Bildpunkte, die auf dem Druckbild nebeneinander
liegen, aber von unterschiedlichen Druckköpfen erzeugt werden, in teils deutlichem
zeitlichen Abstand gedruckt werden müssen. Wird also beispielsweise ein erster Bildpunkt
am Rand des ersten Teilbildes von dem ersten Druckkopf zu einem ersten Zeitpunkt gedruckt,
so wird der unmittelbar neben dem ersten Bildpunkt am Rand des zweiten Teilbildes
liegende zweite Bildpunkt durch den zweiten Druckkopf erst dann gedruckt, wenn das
Substrat (beispielsweise ein Brief, der durch eine entsprechende Transporteinrichtung
transportiert wird) den Abstand zwischen den beiden zum Drucken genutzten Bereichen
der beiden Druckköpfe in Druckrichtung überwunden hat.
[0004] Die Relativposition zwischen den Druckköpfen und dem Substrat und damit das Erreichen
der Position bzw. des Zeitpunkts, an der bzw. dem der zweite Bildpunkt zu drucken
ist, wird typischerweise über eine entsprechende Messeinrichtung erfasst. Üblicherweise
ist dies ein mit dem Antrieb der Transporteinrichtung verbundener Encoder, der an
seinem Ausgang je Wegeinheit der Relativbewegung (zwischen dem Substrat und den Druckköpfen)
eine definierte Anzahl von Messsignalen in Form von Encoderpulsen liefert. Bei solchen
Transporteinrichtungen werden typischerweise rotierende Elemente, wie insbesondere
Walzen und ähnliche Elemente, verwendet, um das zu bedruckende Substrat zu transportieren.
[0005] Aufgrund des geschilderten zeitlichen Versatzes des Druckens benachbarter Punkte
durch unterschiedliche Druckköpfe können die Abdrücke solcher Druckeinrichtungen in
der Druckrichtung als Abweichung von einem vorgegebenen Soll-Abstand zwischen Punkten
des (Gesamt-)Druckbildes einen Versatz zwischen den beiden aneinander angrenzenden
Druckbildern (Teilbildern) aufweisen. Hierbei versteht es sich, dass in diesem Fall
der Soll-Abstand (in der Druckrichtung) zwischen den unmittelbar benachbarten Punkten
der beiden (Teil-)Druckbilder gleich Null ist, also gerade kein Versatz der beiden
(Teil-)Druckbilder gewünscht ist. Dieser Versatz hat typischerweise einen statischen
Versatzanteil und einen periodischen Versatzanteil. Ein solcher Versatz zwischen den
beiden aneinander angrenzenden (Teil-)Druckbildern ist im Bereich der Erzeugung von
Frankierabdrucken nicht zuletzt wegen der steigenden Anforderungen an die Maschinenlesbarkeit
solcher Druckbilder unerwünscht.
[0006] Der statische Versatzanteil ist üblicherweise bedingt durch Durchmesserfehler der
Antriebselemente oder basiert auf Positionsfehlern aufgrund von Toleranzen beim Einbau
der Druckköpfe. So bedingt beispielsweise eine Abweichung des Durchmessers der Transportrolle
für das Substrat von seinem Sollwert, dass bei der Auswertung der Messsignale (z.
B. Zählen der Encoderpulse) des mit der Transportrolle verbundene Drehgebers (Encoders)
das Erreichen der Druckposition bzw. des Druckzeitpunkts zu früh (kleinerer Durchmesser)
oder zu spät (größerer Durchmesser) erfasst wird.
[0007] Dieses Problem wird bei bekannten derartigen Druckeinrichtungen durch erneutes Justieren
der Druckköpfe gelöst. Typischerweise wird durch die beiden Druckköpfe ein Testmuster
(beispielsweise ein Noniusmuster) ausgedruckt und anhand der Position des minimalen
Versatzes wird der Abstand der beiden zum Drucken genutzten Bereiche (also beispielsweise
bei der Verwendung von Tintenstrahldruckköpfen der Abstand der beiden Düsenreihen)
in der Druckrichtung ermittelt und als Korrekturinformation an die Steuerung der Druckköpfe
übergeben. Jedoch lassen sich hiermit nur statische Versatzanteile vollständig korrigieren,
die ein ganzzahliges Vielfaches der Druckauflösung sind. Steht beispielsweise eine
Druckauflösung von 300 dpi zur Verfügung, beträgt der maximale verbleibende Restfehler
immer noch ±1/600 in bzw. etwa ±42 µm. Ein in der Regel verbleibender Restfehler,
der die Qualität des Abdrucks signifikant beeinträchtigen kann, kann hierüber nicht
korrigiert werden.
[0008] Der darüber weiterhin auftretende periodische Versatzanteil ist bedingt durch variable
Störungen beim Druck mit unterschiedlichen Druckköpfen. Da benachbarte Punkte von
unterschiedlichen Druckköpfen zu unterschiedlichen Zeitpunkten gedruckt werden, ist
eine beim Drucken des ersten Punktes mit dem ersten Druckkopf vorhandene Störung unter
Umständen schon wieder abgeklungen, wenn der unmittelbar daneben liegende zweite Bildpunkt
mit dem zweiten Druckkopf gedruckt wird.
[0009] Es gibt vielfältige Ursachen für diesen periodischen Versatzanteil, wie eine exzentrische
Anbindung des Encoders, eine Exzentrizität der antreibenden Walzen (gleiche Periodendauer
aber abweichende Phaselage), Unrundheitsfehler der antreibenden Walzen (abweichende
Periodendauer und abweichende Phasenlage) sowie Stöße, die aufgrund von Änderungen
der Eingriffsverhältnisse der Antriebselemente auftreten können.
[0010] Die soeben beschriebenen Ursachen für den statische und periodische Versatzanteile
treten aber nicht nur bei der Verwendung von mehreren versetzt angeordneten Druckköpfen
auf. Vielmehr wirken sie sich auch bei Druckeinrichtungen mit einem einzigen Druckkopf
aus. Hier wirken sie sich auf den Abstand einander in Druckrichtung folgender Punkte
auf und machen sich als in Druckrichtung konstante (statischer Anteil) oder periodisch
variierende (periodischer Anteil) Dehnung und/oder Stauchung des Druckbildes bemerkbar.
[0011] Aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2004 053 146 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kalibrieren von Treibersignalen eines
Druckkopfs bekannt. Die Kalibrierung wird nach Austausch einer Patrone durchgeführt.
Es werden vier Parameter des Treibersignals, die Zeitdauer des Hauptantriebsimpuls,
die Zeitdauer des Vorheizimpuls, das Zeitintervall zwischen Vor- und Hauptantriebsimpuls
und die Treiberspannung, kalibriert. Für jeden dieser Parameter werden mehrere Testdrucke
abhängig von jeweils unterschiedlichen Werten eines Parameters gedruckt. Anschließend
wird jeweils der Parameterwert, der zu dem besten Druckergebnis führt, gewählt. Eine
dynamische Betrachtung der Druckeinrichtung erfolgt hier ebensowenig wie eine die
Detektion eines periodischen Versatzanteils.
[0012] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Druckeinrichtung
der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, welches bzw. welche die oben
genannten Nachteile nicht oder zumindest in geringerem Maße aufweist und insbesondere
zumindest eine Reduktion einer zwischen wenigstens zwei Punkten wenigstens eines Druckbilds
auftretenden Abweichung von einem vorgegebenen Soll-Abstand ermöglicht wird.
[0013] Die Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Sie
wird weiterhin ausgehend von einer Druckeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
13 durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 13 angegebenen Merkmale gelöst.
[0014] Der vorliegenden Erfindung liegt dabei die technische Lehre zu Grunde, dass eine
Reduktion einer zwischen wenigstens zwei Punkten wenigstens eines Druckbilds auftretenden
Abweichung von einem vorgegebenen Soll-Abstand, insbesondere eine Reduktion eines
Versatzes zwischen zwei benachbarten Druckbildern auf einfache Weise möglich ist,
wenn die Abweichung zwischen den Punkten zunächst erfasst und dann über eine entsprechend
angepasste, insbesondere zeitlich variable, Verzögerung wenigstens eines der Steuersignale
zumindest reduziert wird. Durch eine zeitlich variable Verzögerung des wenigstens
einen Steuersignals (insbesondere aller Steuersignale) ist es nicht nur möglich, einen
statischen Abweichungsanteil gegenüber den bisher bekannten Lösungen noch weiter zu
reduzieren, gegebenenfalls sogar vollständig zu kompensieren. Es ist ebenfalls möglich,
die zeitliche Verzögerung der Steuersignale über einen periodischen Verzögerungsanteil
so zu variieren, dass auch zeitlich variablen, insbesondere periodischen, Komponenten
in der Abweichung von dem vorgegebenen Soll-Abstand entgegengewirkt werden kann. Hierdurch
ist es in vorteilhafter Weise möglich, gegebenenfalls sogar zu einer vollständigen
Kompensation der Abweichung von dem vorgegebenen Soll-Abstand der zu gelangen.
[0015] Bei der Kompensation von Versatzfehlern zwischen benachbarten, von unterschiedlichen
Druckköpfen erzeugten Druckbildern kann demgemäß der Versatz zwischen dem benachbarten
Druckbildern zunächst erfasst und dann über eine entsprechend angepasste, insbesondere
zeitlich variable, Verzögerung wenigstens eines der zweiten Steuersignale für den
zweiten Druckkopf zumindest reduziert werden. Durch eine zeitlich variable Verzögerung
des wenigstens einen zweiten Steuersignals (insbesondere aller zweiten Steuersignale)
ist es nicht nur möglich, einen statischen Versatzanteil gegenüber den bisher bekannten
Lösungen noch weiter zu reduzieren, gegebenenfalls sogar vollständig zu kompensieren.
Es ist ebenfalls möglich, die zeitliche Verzögerung der zweiten Steuersignale über
einen periodischen Verzögerungsanteil so zu variieren, dass auch zeitlich variablen,
insbesondere periodischen, Komponenten im Versatz zwischen den Druckbildern der beiden
Druckköpfe entgegengewirkt werden kann. Hierdurch ist es in vorteilhafter Weise möglich,
gegebenenfalls sogar zu einer vollständigen Kompensation des Versatzes zwischen den
beiden Druckbildern zu gelangen.
[0016] Hierbei versteht es sich, dass es gegebenenfalls ausreichen kann, nur dasjenige Steuersignal
entsprechend zeitlich zu verzögern, welches die Generierung des betreffenden Bildpunktes
durch den betreffenden Druckkopf auslöst. Bevorzugt werden jedoch mehrere der betreffenden
Steuersignale, insbesondere alle betreffenden Steuersignale entsprechend zeitlich
verzögert, um einen entsprechend einfach aufgebauten und zu realisierenden Verzögerungsalgorithmus
zu implementieren.
[0017] Gemäß einem Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung demgemäß ein Verfahren zum
Reduzieren einer in einer Druckrichtung zwischen wenigstens zwei Punkten wenigstens
eines Druckbilds auftretenden Abweichung von einem vorgegebenen Soll-Abstand, bei
dem in einem Druckschritt das wenigstens eine Druckbild mit wenigstens einem Druckkopf
einer Druckeinrichtung auf einem Substrat unter einer Relativbewegung zwischen dem
wenigstens einen Druckkopf und dem Substrat erzeugt wird. In einem dem Druckschritt
vorangehenden Ermittlungsschritt wird zunächst eine anfängliche Abweichung von einem
Soll-Abstand zwischen den beiden Punkten ermittelt wird sowie aus der ermittelten
anfänglichen Abweichung eine Korrekturinformation zum Reduzieren der Abweichung ermittelt.
In dem Druckschritt werden dann zum Erzeugen des wenigstens einen Druckbilds Steuersignale
für den wenigstens einen Druckkopf in Abhängigkeit von der Korrekturinformation generiert,
wobei durch die Korrekturinformation eine, insbesondere variable, zeitliche Verzögerung
wenigstens eines der Steuersignale vorgegeben wird.
[0018] Bei Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens mit zwei Druckköpfen werden zum Reduzieren
eines in einer Druckrichtung zwischen zwei Druckbildern auftretenden Versatzes, in
einem Druckschritt die beiden Druckbilder mit zwei in der Druckrichtung zueinander
versetzt angeordneten Druckköpfen einer Druckeinrichtung auf einem Substrat unter
einer Relativbewegung zwischen den Druckköpfen und dem Substrat erzeugt. Dabei wird
in einem dem Druckschritt vorangehenden Ermittlungsschritt ein anfänglicher Versatz
zwischen den beiden Druckbildern ermittelt sowie aus dem ermittelten anfänglichen
Versatz eine Korrekturinformation zum Reduzieren des Versatzes ermittelt. In dem Druckschritt
werden zum Erzeugen der beiden Druckbilder erste Steuersignale für den ersten Druckkopf
generiert und zweite Steuersignale für den zweiten Druckkopf in Abhängigkeit von der
Korrekturinformation generiert, wobei durch die Korrekturinformation eine, insbesondere
variable, zeitliche Verzögerung wenigstens eines der zweiten Steuersignale vorgegeben
wird.
[0019] Die betreffenden Steuersignale, insbesondere die ersten und zweiten Steuersignale,
können grundsätzlich auf beliebige geeignete Weise generiert werden. Vorzugsweise
werden die Steuersignale, insbesondere die ersten Steuersignale und die zweiten Steuersignale,
aus Messsignalen generiert, die für die Relativbewegung zwischen den beiden Druckköpfen
und den Substrat repräsentativ sind. Bevorzugt sind die Messsignale Impulse eines
Encoders, der mit einem die Relativbewegung zwischen den beiden Druckköpfen und den
Substrat erzeugenden Antrieb verbunden ist, da hiermit eine besonders einfache Konfiguration
erzielt werden kann.
[0020] Bei bevorzugten Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei denen die anfängliche
Abweichung zumindest einen periodischen Abweichungsanteil aufweist, ist vorgesehen,
dass durch die Korrekturinformation eine variable zeitliche Verzögerung des wenigstens
einen Steuersignals vorgegeben wird, die einen dem wenigstens einen periodischen Abweichungsanteil
entsprechenden periodischen Verzögerungsanteil aufweist, wobei der periodische Verzögerungsanteil
derart gewählt ist, dass die zeitliche Verzögerung der Steuersignale der Abweichung
der beiden Punkte von ihrem Soll-Abstand entgegengewirkt. Weist die anfängliche Abweichung
zusätzlich oder alternativ zumindest einen statischen Abweichungsanteil auf, so ist
zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass durch die Korrekturinformation eine variable
zeitliche Verzögerung des wenigstens einen Steuersignals vorgegeben wird, die einen
dem wenigstens einen statischen Abweichungsanteil entsprechenden statischen Verzögerungsanteil
aufweist, wobei der statische Verzögerungsanteil derart gewählt ist, dass die zeitliche
Verzögerung der Steuersignale der Abweichung der beiden Punkte von ihrem Soll-Abstand
entgegengewirkt.
[0021] Bei Druckeinrichtungen mit zwei (oder mehr) Druckköpfen, bei denen der anfängliche
Versatz zumindest einen periodischen ersten Versatzanteil aufweist, ist vorgesehen,
dass durch die Korrekturinformation eine variable zeitliche Verzögerung des wenigstens
einen zweiten Steuersignals vorgegeben wird, die einen dem periodischen ersten Versatzanteil
entsprechenden periodischen ersten Verzögerungsanteil aufweist, wobei der periodische
erste Verzögerungsanteil derart gewählt ist, dass die zeitliche Verzögerung der zweiten
Steuersignale dem Versatz der beiden Druckbilder entgegengewirkt. Mit anderen Worten
ist es mit der vorliegende Erfindung möglich, einer bekannten bzw. vorhersehbaren
Störung (beispielsweise eine eingangs beschriebene, dem Betrieb der Druckeinrichtung
inhärente periodische Störung), die bei herkömmlichen Druckeinrichtungen zu einem
periodischen Versatz zwischen den beiden Druckbildern führen würde, dadurch zu kompensieren,
dass die zweiten Steuersignale entsprechend verzögert werden, so dass der entsprechende
über den zweiten Druckkopf gedruckte Bildpunkt wiederum an der exakten Sollposition
neben dem zuvor durch den ersten Druckkopf gedruckten ersten Bildpunkt liegt.
[0022] Hierbei versteht es sich, dass für den Fall, dass sich aus dem periodischen ersten
Versatzanteil rechnerisch eine negative Verzögerung ergibt, vorgesehen sein kann,
dass alle zweiten Steuersignale zusätzlich um einen entsprechenden (konstanten, zumindest
dem Maximalbetrag der ermittelten negativen Verzögerung entsprechenden) Verzögerungsbetrag
verzögert werden können, um stets mit positiven Verzögerungswerten arbeiten zu können.
Dies ist insbesondere bei der Verwendung von Encodern von Vorteil, welche als Messsignal
einen Encoderpuls liefern, der naturgemäß nur einer positiven Verzögerung unterworfen
werden kann. Ist dies der Fall, muss die Einstellung dann so vorgenommen werden, dass
mit Drucken des zweiten Druckbilds schon ein oder mehrere Encoderpulse früher begonnen
wird.
[0023] Die zeitlich variable Verzögerung kann grundsätzlich auf beliebige geeignete Weise
erzeugt werden. Bei vorteilhaften Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen,
dass die ersten Steuersignale und die zweiten Steuersignale aus Messsignalen generiert
werden, die für die Relativbewegung zwischen den beiden Druckköpfen und dem Substrat
repräsentativ sind. In dem Ermittlungsschritt werden dann die Periode und die Phasenlage
des periodischen ersten Versatzanteils bezüglich der Messsignale ermittelt und es
wird anschließend die Amplitude des ersten Verzögerungsanteils als Funktion der Phasenlage
des ersten Versatzanteils gewählt. Hierdurch ist es in einfacher Weise möglich, einen
solchen periodischen Versatzanteil zu kompensieren.
[0024] Bei weiteren vorteilhaften Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei denen
der anfängliche Versatz zumindest einen durch den Versatz der beiden Druckköpfe bedingten
statischen zweiten Versatzanteil aufweist, ist vorgesehen, dass durch die Korrekturinformation
eine variable zeitliche Verzögerung der zweiten Steuersignale vorgegeben wird, die
einen zweiten, dem statischen zweiten Versatzanteil entgegenwirkenden Verzögerungsanteil
aufweist. Der zweite Verzögerungsanteil kann hierbei einen beliebigen zeitlichen Verlauf
aufweisen. Bei besonders einfach zu realisierenden Varianten verläuft er linear.
[0025] Vorzugsweise werden die ersten Steuersignale und die zweiten Steuersignale aus Messsignalen
generiert, die für die Relativbewegung zwischen den beiden Druckköpfen und dem Substrat
repräsentativ sind, und es wird in dem Ermittlungsschritt ein dem statischen zweiten
Versatzanteil entsprechender Druckzeitversatz als Differenz eines Sollzeitpunkts zur
Vermeidung des statischen zweiten Versatzanteils und einer vorgebbaren Anzahl N von
Perioden der Messsignale ermittelt. Für den Fall, dass der Druckzeitversatz kein ganzzahliges
Vielfaches der Periodendauer der Messsignale ist, wird der Druckzeitversatz in M,
insbesondere gleiche, Verzögerungswerte unterteilt. Anschließend wird wenigstens ein
Teil der Messsignale jeweils um einen der Verzögerungswerte bezüglich eines vorangegangenen
Messsignals verzögert. Hiermit kann in einfacher Weise eine zeitlich variable (beispielsweise
eine bezüglich eines Startzeitpunkts stetig ansteigende) Verzögerung der zweiten Steuersignale
erzielt werden.
[0026] Hierbei ist grundsätzlich eine beliebige Verteilung des insgesamt zu erzielenden
Druckzeitversatzes auf die einzelnen zweiten Steuersignale möglich. Mit anderen Worten
kann gegebenenfalls auch vorgesehen sein, dass nur eines oder einzelne der zweiten
Steuersignale entsprechend verzögert werden. Vorzugsweise erfolgt jedoch eine gleichmäßige
Verteilung des Druckzeitversatz ist auf die einzelnen Steuersignale, da eine solche
Konfiguration besonders einfach zu realisieren ist.
[0027] Die Anzahl N von Perioden der Messsignale ist vorzugsweise so gewählt, dass sich
ein möglichst geringer Druckzeitversatz ergibt, wobei sowohl ein positiver als auch
ein negativer Druckzeitversatz möglich ist. Ergibt sich ein negativer Druckzeitversatz,
kann dieser ebenfalls auf die Verzögerung der einzelnen zweiten Steuersignale verteilt
werden, wobei dann natürlich vorzugsweise allen verzögerten zweiten Steuersignalen
zusätzlich eine (konstante) positive Verzögerung (um eine volle Periode) aufgeprägt
wird, um stets mit positiven Verzögerungswerten zu arbeiten. Vorzugsweise ist jedoch
vorgesehen, dass die vorgebbare Anzahl N von Perioden der Messsignale so gewählt wird,
dass sich ein positiver Druckzeitversatz ergibt, sodass in einfacher Weise sichergestellt
ist, dass stets mit einer positiven Verzögerung gearbeitet wird.
[0028] Wie bereits erwähnt, kann eine beliebige Aufteilung des Druckzeitversatzes es auf
die Verzögerung der einzelnen zweiten Steuersignale vorgesehen sein. Vorzugsweise
wird der Druckzeitversatz in N gleiche Verzögerungswerte unterteilt und jedes nachfolgende
Messsignal wird jeweils um einen der Verzögerungswerte gegenüber dem vorangegangenen
Messsignal verzögert.
[0029] Der anfängliche Versatz kann in dem Ermittlungsschritt grundsätzlich auf beliebige
geeignete Weise ermittelt werden. Bei bevorzugten Varianten der Erfindung ist vorgesehen,
dass der anfängliche Versatz in dem Ermittlungsschritt aus zumindest einem durch die
beiden Druckköpfe erzeugten Testmuster ermittelt wird. Zusätzlich oder alternativ
kann auch vorgesehen sein, dass der anfängliche Versatz aus zumindest einem für die
Druckeinrichtung vorab ermittelten Druckeinrichtungsverhalten ermittelt wird. Bei
dem Druckeinrichtungsverhalten kann es sich um ein anhand von Messungen an der Druckeinrichtung
und/oder anhand entsprechender Simulationsrechnungen ermitteltes Verhalten bzw. ermittelte
Eigenschaften handeln, welches bzw. welche einen Einfluss auf den anfänglichen Versatz
haben. Dieses Verhalten muss nicht notwendigerweise an der Druckeinrichtung selbst
ermittelt worden sein. Vielmehr ist es gegebenenfalls auch möglich, dieses Verhalten
anhand von Messungen und/oder Simulationen einer Muster-Druckeinrichtung zu ermitteln.
[0030] Die Korrekturinformation, welche die zeitliche Verzögerung der zweiten Steuersignale
repräsentiert, kann grundsätzlich in beliebiger Weise definiert werden. Vorzugsweise
sind entsprechende Tabellen oder Datensätze mit entsprechenden diskreten Werten für
die zeitliche Verzögerung vorgesehen, da hiermit eine besonders einfache Realisierung
mit geringem Verarbeitungsaufwand möglich ist. Zwischenwerte können dann gegebenenfalls
durch Interpolation oder dergleichen ermittelt werden. Ebenso ist es möglich, dass
die Korrekturinformation durch eine kontinuierliche Funktion vorgegeben wird.
[0031] Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Druckeinrichtung, insbesondere
für eine Frankiermaschine, mit einer Steuereinrichtung, wenigstens einem Druckkopf
und einer Antriebseinrichtung zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen dem wenigstens
einen Druckkopf und einem zu bedruckenden Substrat in einer Druckrichtung. Die Steuereinrichtung
ist dazu ausgebildet, den wenigstens einen Druckkopf und die Antriebseinrichtung derart
anzusteuern, dass wenigstens ein Druckbild auf dem Substrat erzeugt wird, Die Steuereinrichtung
generiert zum Drucken des wenigstens einen Druckbilds Steuersignale für den wenigstens
einen Druckkopf. Die Steuereinrichtung verwendet dabei zum Reduzieren einer in der
Druckrichtung zwischen wenigstens zwei Punkten des wenigstens einen Druckbilds auftretenden
Abweichung von einem vorgegebenen Soll-Abstand eine vorab ermittelte gespeicherte
Korrekturinformation, wobei durch die Korrekturinformation eine, insbesondere variable,
zeitliche Verzögerung wenigstens eines der Steuersignale vorgegeben ist. Mit dieser
Druckeinrichtung lassen sich die oben beschriebenen Varianten und Vorteile in demselben
Maße realisieren, sodass diesbezüglich auf die obigen Ausführungen Bezug genommen
wird. Insbesondere lässt sich mit dieser erfindungsgemäßen Druckeinrichtung das oben
beschriebene erfindungsgemäße Verfahren durchführen.
[0032] Bei bestimmten Varianten der Erfindung weist die Druckeinrichtung zwei in einer Druckrichtung
zueinander versetzt angeordnete Druckköpfen und eine Antriebseinrichtung zum Erzeugen
einer Relativbewegung zwischen den Druckköpfen und dem zu bedruckenden Substrat in
der Druckrichtung auf. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet, die beiden Druckköpfe
und die Antriebseinrichtung derart anzusteuern, dass zwei Druckbilder auf dem Substrat
erzeugt werden. Die Steuereinrichtung generiert zum Drucken der beiden Druckbilder
erste Steuersignale für den ersten Druckkopf und zweite Steuersignale für den zweiten
Druckkopf. Weiterhin verwendet die Steuereinrichtung zum Reduzieren eines in einer
Druckrichtung zwischen den beiden Druckbildern auftretenden anfänglichen Versatzes
bei der Generierung der zweiten Steuersignale eine vorab ermittelte gespeicherte Korrekturinformation
verwendet, wobei durch die Korrekturinformation eine, insbesondere variable, zeitliche
Verzögerung wenigstens eines der zweiten Steuersignale vorgegeben ist. Mit dieser
Druckeinrichtung lassen sich die oben beschriebenen Varianten und Vorteile in demselben
Maße realisieren, sodass diesbezüglich auf die obigen Ausführungen Bezug genommen
wird. Insbesondere lässt sich mit dieser erfindungsgemäßen Druckeinrichtung das oben
beschriebene erfindungsgemäße Verfahren durchführen.
[0033] Bei bevorzugten Varianten der erfindungsgemäßen Druckeinrichtung ist vorgesehen,
dass die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, die anfängliche Abweichung, insbesondere
den anfänglichen Versatz, aus zumindest einem durch den wenigstens einen Druckkopf,
insbesondere durch die beiden Druckköpfe, erzeugten Testmuster und/oder zumindest
einem für die Druckeinrichtung vorab ermittelten Druckeinrichtungsverhalten zu ermitteln.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Druckeinrichtung selbst eine entsprechende Erfassungseinrichtung
zum Erfassen des Testmusters (beispielsweise eine Leseeinrichtung) und/oder des Druckeinrichtungsverhaltens
(beispielsweise eine entsprechende Messeinrichtung und/oder eine Simulationseinrichtung)
aufweist.
[0034] Eine geeignete Leseeinrichtung zum Einlesen ist zum Beispiel eine CCD-Sensorvorrichtung.
Andere Sensoren oder ähnliche Elemente können für eine Verwendung in der erfindungsgemäßen
Vorrichtung aber ebenso geeignet sein. Weiterhin kann für die Ermittlung des anfänglichen
Versatzes beispielsweise ein bereits vorhandener Mikroprozessor, Mikrocomputer oder
eine ähnliche Einrichtung eingesetzt werden. Insbesondere die Phasenlage, der Amplitudenverlauf
oder der Mittelwert des periodischen Versatzanteils sowie der statische Versatzanteil
können hierdurch in einfacher Weise bestimmt werden.
[0035] Die zeitliche Verzögerung des bzw. der (gegebenenfalls zweiten) Steuersignale kann
grundsätzlich auf beliebige geeignete Weise erzeugt werden. Vorzugsweise umfasst die
Steuereinrichtung zumindest ein Verzögerungselement zum Erzeugen der (gegebenenfalls
variablen) zeitlichen Verzögerung. Vorzugsweise ist das zumindest eine Verzögerungselement
ein parametrisierbares Verzögerungselement. Dies kann beispielsweise ein Zähler sein,
der bei Eintreffen des Encodersignals auf einen (zuvor von der Steuereinrichtung)
gesetzten Wert vorgesetzt ist und mit vorgegebener Taktrate herunterzählt bis der
Wert Null erreicht ist. Bei Erreichen von Null wird der zeitverzögerte Encoderpuls
am Ausgang des Zählers generiert und der weiteren Verarbeitung in der Druckeinrichtung
zugeführt. Zusätzlich oder alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das wenigstens
eine Verzögerungselement durch ein Hardware-Filter, einen Mikroprozessor, ein Mikrocomputer,
ein FPGA und/oder ein ASIC realisiert ist.
[0036] Bei einem Einsatz eines Hardware-Filters können die Steuerungsimpulse direkt verzögert
werden. Bei der Verwendung eines Mikroprozessors oder eines Mikrocomputers, die jeweils
bereits als Auswerteinrichtung oder generell in einer Druckeinrichtung implementiert
sein können, ist eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Realisierung eines Verzögerungselements
gegeben. Zum Beispiel kann eine Zeitschleife implementiert werden. Ebenso kann ein
Zeitzähler implementiert werden. Nach dessen Ablauf kann ein Drucksignal erzeugt werden.
Darüber hinaus ist es möglich, die Zeitfunktion eines Betriebssystems zu nutzen. Wenn
die Druckeinrichtung in Verbindung mit einer Frankiermaschine verwendet wird, kann
insbesondere der bereits implementierte FPGA verwendet werden. Es versteht sich, dass
gemäß anderen Varianten der Erfindung auch andere Realisierungen eines Verzögerungselements
implementiert werden können. Die Verwendung von bereits in einer Druckeinrichtung
implementierten Elementen kann Aufwand und Kosten reduzieren.
[0037] Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen Druckeinrichtung können
in beliebigen Geräten, eingesetzt werden. Dabei können beliebige Druckprinzipien (Tintenstrahl,
Thermotransfer etc.) zum Einsatz kommen. Besonders vorteilhaft ist der Einsatz jedoch
im Zusammenhang mit Frankiermaschinen, da an diese besonders strenge Anforderungen
hinsichtlich der Druckqualität gestellt werden. Die vorliegende Erfindung betrifft
daher weiterhin eine Frankiermaschine mit einer erfindungsgemäßen Druckeinrichtung.
Mit dieser Frankiermaschine lassen sich die oben beschriebenen Varianten und Vorteile
in demselben Maße realisieren, sodass diesbezüglich auf die obigen Ausführungen Bezug
genommen wird. Insbesondere lässt sich mit dieser erfindungsgemäßen Frankiermaschine
das oben beschriebene erfindungsgemäße Verfahren durchführen.
[0038] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen bzw.
der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiel, welche auf die
beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt. Es zeigen:
- Figur 1
- eine schematische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfndungsgemäßen
Frankiermaschine mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Druckeinrichtung,
mit der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt
werden kann;
- Fig. 2
- einen Ablaufplan eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,
das mit der Frankiermaschine aus Figur 1 durchgeführt wird;
- Fig. 3
- eine schematische Darstellung von Abweichungen der Position von durch die Frankiermaschine
aus Figur 1 erzeugten Bildpunkten von ihrer Soll-Position ;
- Fig. 4
- eine schematische Darstellung der Abweichung des Abstands von durch die Frankiermaschine
aus Figur 1 erzeugten Bildpunkten des ersten und zweiten Druckbilds von ihrem Soll-Abstand;
- Fig. 5
- eine schematische Darstellung des periodischen Verzögerungsanteils zur Kompensation
des periodischen Abweichungsanteils bei der Frankiermaschine aus Figur 1;
- Fig. 6
- eine schematische Darstellung des statischen Verzögerungsanteils zur Kompensation
des statischen Abweichungsanteils bei der Frankiermaschine aus Figur 1;
- Fig. 7
- eine schematische Darstellung des zeitlichen Ablaufs einzelner Signale während des
Durchführung des Verfahrens aus Figur 2;
- Fig. 8
- eine schematische Darstellung der Abweichung des Abstands von durch die Frankiermaschine
aus Figur 1 erzeugten Bildpunkten des ersten Druckbilds von ihrem Soll-Abstand;
- Fig. 9
- eine schematische Darstellung des periodischen Verzögerungsanteils zur Kompensation
des periodischen Abweichungsanteils bei der Frankiermaschine aus Figur 1;
- Fig. 10
- eine schematische Darstellung des statischen Verzögerungsanteils zur Kompensation
des statischen Abweichungsanteils bei der Frankiermaschine aus Figur 1;
[0039] Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 7 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden erfindungsgemäßen Frankiermaschine 101 mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Druckeinrichtung 102 beschrieben, mit der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt wird.
[0040] Die Druckeinrichtung 102 umfasst einen ersten Druckkopf 102.1 und einen zweiten Druckkopf
102.2. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich bei den beiden Druckköpfen 102.1 und
102.2 um Tintenstrahldruckköpfe mit jeweils einer Düsenreihe 102.3 bzw. 102.4. Es
versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung auch Druckköpfen verwendet
werden können, die nach einem anderen Druckprinzip arbeiten.
[0041] Die beiden Druckköpfe 102.1 und 102.2 sind sowohl in einer Druckrichtung (x-Richtung)
als auch in einer Richtung (y-Richtung) quer zu dieser Druckrichtung derart zueinander
versetzt angeordnet, dass mit ihren Düsenreihen 102.3 und 102.4 zwei quer zur Druckrichtung
aneinander lückenlos anschließende Druckbilder 103.1 und 103.2 auf ein Substrat 104
(beispielsweise einen Brief) gedruckt werden können, die ein Gesamtdruckbild 103 ergeben.
[0042] Zum Drucken des Gesamtdruckbilds 103 wird der Brief 104 über eine Transporteinrichtung
102.5 mit einer Transportwalze 102.6 in der Druckrichtung x an den beiden Druckköpfen
102.1, 102.2 vorbei transportiert. Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten
der Erfindung auch vorgesehen sein kann, dass die beiden Druckköpfe an einem feststehenden
Substrat vorbei transportiert werden oder dass sowohl Druckköpfe als auch das Substrat
bewegt werden.
[0043] Die Relativbewegung zwischen dem im Brief 104 und den beiden Druckköpfen 102.1, 102.2
wird unter Verwendung eines mit der Transportwalze 102.6 verbundene Messeinrichtung
in Form eines als Encoder ausgebildeten Drehgebers 102.7 erfasst. Der Encoder 102.7
liefert pro Umdrehung der Transportwalze 102.6 an seinem Signalausgang eine vorgegebene
Anzahl von Messsignalen in Form von Encoderpulsen 105 (siehe Figur 3), die an eine
mit dem Encoder 102.7 verbundene Steuereinrichtung 102.8 weitergegeben werden.
[0044] Die Steuereinrichtung 102.8 ist wiederum mit den beiden Druckköpfen 102.1, 102.2
verbunden und steuert diese unter Verwendung der Encoderpulse 105 an, um die beiden
Druckbilder 103.1 und 103.2 zu erzeugen. Dabei wird der erste Druckkopf 102.1 mit
ersten Steuersignalen angesteuert, während der erste Druckkopf 102.2 mit zweiten Steuersignalen
106 (siehe Figur 3) angesteuert wird. Hierbei besteht allerdings zum einen das Problem,
dass erste und zweite Druckbild 103.1, 103.2 jeweils in sich entlang der Druckrichtung
x verzerrt ist (mithin also der Abstand in Druckrichtung x aufeinanderfolgender Bildpunkte
des jeweiligen Druckbildes 103.1, 103.2 von einem vorgegebenen Soll-Abstand abweicht).
[0045] Die Figur 3 zeigt in Abhängigkeit von der (auf die Gesamtlänge bezogenen) Position
x im Gesamtdruckbild 103 beispielhaft die jeweilige Abweichung A1(x) (erstes Druckbild
103.1) bzw. A2(x) (zweites Druckbild 103.2) der Bildpunkte von der jeweiligen Sollposition
im Gesamtdruckbild 103 (bezogen auf die Druckauflösung R).
[0046] Zum anderen besteht das Problem, dass wegen des Versatzes der beiden Druckköpfe 102.1,
102.2 in der Druckrichtung x Bildpunkte des ersten und zweiten Druckbilds 103.1, 103.2,
die unmittelbar nebeneinander liegen, zu unterschiedlichen Zeitpunkten gedruckt werden.
[0047] Wird beispielsweise ein erster Bildpunkt am Rand des ersten Teilbildes 103.1 von
dem ersten Druckkopf 102.1 zu einem ersten Zeitpunkt gedruckt, so wird der unmittelbar
neben dem ersten Bildpunkt am Rand des zweiten Teilbildes 103.2 liegende zweite Bildpunkt
durch den zweiten Druckkopf 102.2 erst dann gedruckt, wenn der Brief 104 (angetrieben
durch die Transporteinrichtung 102.5) den Abstand D zwischen den beiden Düsenreihen
102.3 und 102.4 in Druckrichtung x überwunden hat.
[0048] Die Steuereinrichtung 102.8 überwacht hierzu unter Verwendung der Encoderpulse 105
die Relativposition zwischen den Druckköpfen 102.1, 102.2 und dem Brief 104 und damit
das Erreichen der Position bzw. des Zeitpunkts, an der bzw. dem der zweite Bildpunkt
zu drucken ist. Aufgrund des zeitlichen Versatzes Δt
P des Druckens benachbarter Punkte durch unterschiedliche Druckköpfe 102.1, 102.2 können
die beiden Druckbilder 103.1 und 103.2 in der Druckrichtung x einen Versatz V aufweisen.
Dieser Versatz V ist in Figur 3 ebenfalls dargestellt. Er berechnet sich zu:

[0049] Der Versatz V hat typischerweise einen statischen Versatzanteil V
s und einen periodischen Versatzanteil V
p, die in der Figur 4 dargestellt sind. Der periodische Versatzanteil Vp kann sich
dabei natürlich aus einer Mehrzahl periodischer Anteile mit unterschiedlicher Phasenlänge
zusammensetzen. Im vorliegenden Beispiel soll vereinfachend jedoch nur ein einziger
periodischer Versatzanteil behandelt werden.
[0050] Ein solcher Versatz V zwischen den beiden aneinander angrenzenden (Teil-)Druckbildern
103.1 und 103.2 ist im Bereich der Erzeugung von Frankierabdrucken nicht zuletzt wegen
der steigenden Anforderungen an die Maschinenlesbarkeit der Druckbilder 103 unerwünscht
und kann mit der vorliegenden Erfindung, wie nachfolgend erläutert wird, in vorteilhafter
Weise zumindest deutlich reduziert werden.
[0051] Der statische Versatzanteil V
s ist üblicherweise bedingt durch Durchmesserfehler der Antriebselemente der Transporteinrichtung
102.5 (beispielsweise der Transportrolle 102.6) oder basiert auf Positionsfehlern
aufgrund von Toleranzen beim Einbau der Druckköpfe 102.1, 102.2. So bedingt beispielsweise
eine Abweichung des Durchmessers der Transportrolle 102.6 von seinem Sollwert, dass
bei der Auswertung der Encoderpulse 105 des Encoders 102.7 das Erreichen der Druckposition
bzw. des Druckzeitpunkts T
p zu früh (kleinerer Durchmesser) oder zu spät (größerer Durchmesser) erfasst wird.
[0052] Der darüber weiterhin auftretende periodische Versatzanteil Vp ist bedingt durch
variable Störungen beim Druck mit den Druckköpfen 102.1, 102.2. Da benachbarte Punkte
von den beiden Druckköpfen 102.1, 102.2 zu unterschiedlichen Zeitpunkten gedruckt
werden, ist eine beim Drucken des ersten Punktes mit dem ersten Druckkopf 102.1 vorhandene
Störung unter Umständen schon wieder abgeklungen, wenn der unmittelbar daneben liegende
zweite Bildpunkt mit dem zweiten Druckkopf 102.2 gedruckt wird.
[0053] Es gibt vielfältige Ursachen für diesen periodischen Versatzanteil V
p, wie eine exzentrische Anbindung des Encoders 102.7, eine Exzentrizität der Transportwalze
102.6 (gleiche Periodendauer aber abweichende Phaselage), Unrundheitsfehler der Transportwalze
102.6 (abweichende Periodendauer und abweichende Phasenlage) sowie Stöße, die aufgrund
von Änderungen der Eingriffsverhältnisse der Antriebselemente der Transporteinrichtung
102.5 auftreten können.
[0054] Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass nach dem Starten des Verfahrensablaufs,
das in einem Schritt 107.1 erfolgt, in einem Schritt 107.2 zunächst eine Ermittlung
eines anfänglichen Versatzes V zwischen den beiden Druckbildern erfolgt. Hierzu wird
zunächst ein erstes Test-Gesamtdruckbild 104 erzeugt, welches dann durch eine mit
der Steuereinrichtung 102.8 verbundene Erfassungseinrichtung 102.9 (beispielsweise
einen CCD-Chip oder dergleichen) erfasst wird. Es versteht sich jedoch, dass der anfängliche
Versatz V bei anderen Varianten der Erfindung auch auf andere Weise erfasst werden
kann, insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Nutzer der Frankiermaschine eine
visuelle Kontrolle des Test-Gesamtdruckbilds vornimmt, dieses entsprechend klassifiziert
und eine entsprechende Eingabe in die Frankiermaschine über eine geeignete Schnittstelle
(z. B. eine Tastatur etc.) vornimmt.
[0055] Hierbei versteht es sich, dass der anfängliche Versatz V wegen des periodischen Versatzanteils
Vp eine Funktion V(x) der x-Koordinate des Gesamtdruckbildes 103 ist. Mithin weist
der anfängliche Versatz V also (wie auch den Figuren 3 und 4 zu entnehmen ist) über
die Länge des Gesamtdruckbildes 103 entlang der Druckrichtung x keinen konstanten
Wert auf.
[0056] Es versteht sich jedoch, dass bei anderen Varianten der Erfindung zusätzlich oder
alternativ auch vorgesehen sein kann, dass der anfängliche Versatz V(x) aus zumindest
einem für die Druckeinrichtung 102 vorab ermittelten Druckeinrichtungsverhalten ermittelt
wird. Bei dem Druckeinrichtungsverhalten kann es sich um ein anhand von Messungen
an der Druckeinrichtung 102 und/oder anhand entsprechender Simulationsrechnungen ermitteltes
Verhalten bzw. ermittelte Eigenschaften handeln, welches bzw. welche einen Einfluss
auf den anfänglichen Versatz V(x) haben. Dieses Verhalten muss nicht notwendigerweise
an der Druckeinrichtung 102 selbst ermittelt worden sein. Vielmehr ist es gegebenenfalls
auch möglich, dieses Verhalten anhand von Messungen und/oder Simulationen einer Muster-Druckeinrichtung
zu ermitteln.
[0057] In dem Schritt 107.2 wird der anfängliche Versatz V(x) durch geeignete, hinlänglich
bekannte Methoden in den statischen Versatzanteil V
s und einen oder mehrere periodische Versatzanteile V
pi zerlegt. Es gilt also:

[0058] Aus dieser Analyse des erfassten anfänglichen Versatzes V(x) wird anschließend, wie
im Folgenden noch näher erläutert wird, durch die Steuereinrichtung 102.8 eine Korrekturinformation
in Form einer Verzögerungsfunktion F(n) ermittelt. Auch die Verzögerungsfunktion F(n)
ist eine Linearkombination aus statischen und periodischen Anteilen. Es gilt also:

[0059] Unter Verwendung der Verzögerungsfunktion F(n) prägt die Steuereinrichtung 102.8
in Abhängigkeit von der (ausgehend von einem Startpunkt, beispielsweise dem ersten
Erzeugen eines Bildpunktes des ersten Druckbildes 103.1) fortlaufenden Nummer n des
jeweiligen Encoderpulses 105 den zweiten Steuersignalen 106 für den zweiten Druckkopf
102.2 gegenüber den durch den Encoder 102.7 gelieferten Encoderpulsen 105 eine variable
zeitliche Verzögerung t
v(n) auf. Auch die zeitliche Verzögerung t
v(n) ist wiederum eine Linearkombination aus statischen Anteilen t
Vs(n) und periodischen Anteilen t
Vpi(n). Es gilt also:

[0060] In einem Schritt 107.3 wird hierzu zunächst ein dem jeweiligen periodischen ersten
Versatzanteil V
pi entsprechender periodischer erster Verzögerungsanteil F
pi(n) ermittelt. Hierzu wird der jeweilige periodische erste Versatzanteil V
pi zunächst den einzelnen Encoderpulsen 105 zugeordnet und hieraus der entsprechende
periodische erste Verzögerungsanteil F
pi(n) derart ermittelt, dass die zeitliche Verzögerung t
Vgi(n) der zweiten Steuersignale dem Versatz V(x) der beiden Druckbilder 103.1 und 103.2
entgegenwirkt.
[0061] Hierbei versteht es sich, dass für den Fall, dass sich aus dem periodischen ersten
Versatzanteil Vp rechnerisch (wie in Figur 5 dargestellt) eine negative Verzögerung
ergibt, vorgesehen sein kann, dass alle zweiten Steuersignale 106 zusätzlich um einen
entsprechenden (konstanten, zumindest dem Maximalbetrag |V
p|
max der ermittelten negativen Verzögerung entsprechenden) Verzögerungsbetrag V
cp verzögert werden, um stets mit positiven Verzögerungswerten arbeiten zu können, da
die Encoderpulse 105 naturgemäß nur einer positiven Verzögerung unterworfen werden
können. Mithin wird also der periodische Versatzanteil Vp(n) auf einen tatsächlichen
periodischen Versatzanteil V
pt(n) angepasst (siehe Figur 5), wobei gilt:

[0062] Anhand des tatsächlichen Versatzanteils V
pt kann dann der periodische erste Verzögerungsanteil F
pi(n) ermittelt werden, für den sich ein Versatz V
Fp(F
pi) ergibt, für den wiederum gilt:

[0063] Weiterhin versteht es sich hierbei, dass hierzu natürlich gegebenenfalls zumindest
ein zweites Steuersignal 106 wegfällt (d. h. bereits nach N-1 und nicht erst nach
N zweiten Steuersignalen 106 gedruckt wird), um den zur Kompensation gewünschten negativen
Versatz V
rp(F
pi) (siehe Figur 5) und damit den gewünschten Druckzeitpunkt T
p zu erreichen.
[0064] In einem Schritt 107.3 wird dann ein dem statischen zweiten Versatzanteil V
s entsprechender statischer zweiter Verzögerungsanteil F
s(n) ermittelt.
[0065] Hierzu kann in analoger Weise wie beim periodischen Versatzanteil vorgegangen werden,
wie dies in der Figur 6 dargestellt ist. Es kann also ein dem statischen zweiten Versatzanteil
V
s entsprechender statischer zweiter Verzögerungsanteil F
s(n) ermittelt werden. Hierzu wird der statische zweite Versatzanteil V
s zunächst den einzelnen Encoderpulsen 105 zugeordnet und hieraus der entsprechende
statische zweite Verzögerungsanteil F
s(n) derart ermittelt, dass die zeitliche Verzögerung t
Vs(n) der zweiten Steuersignale dem statischen Versatz V(x) der beiden Druckbilder 103.1
und 103.2 entgegenwirkt.
[0066] Hierbei versteht es sich, dass für den Fall, dass sich aus dem statischen zweiten
Versatzanteil V
s rechnerisch (wie in Figur 6 dargestellt) eine negative Verzögerung ergibt, vorgesehen
sein kann, dass alle zweiten Steuersignale 106 zusätzlich um einen entsprechenden
(konstanten, zumindest dem Maximalbetrag |V
s|
max der ermittelten negativen Verzögerung entsprechenden) Verzögerungsbetrag V
cs verzögert werden, um stets mit positiven Verzögerungswerten arbeiten zu können, da
die Encoderpulse 105 naturgemäß nur einer positiven Verzögerung unterworfen werden
können. Mithin wird also der statische Versatzanteil V
s(n) auf einen tatsächlichen statischen Versatzanteil V
st(n) erhöht (siehe Figur 6), wobei gilt:

[0067] Anhand des tatsächlichen Versatzanteils V
st kann dann der statische erste Verzögerungsanteil F
s(n) ermittelt werden, für den sich ein Versatz V
Fs(F
s) ergibt, für den wiederum gilt:

[0068] Weiterhin versteht es sich hierbei, dass hierzu natürlich gegebenenfalls zumindest
ein zweites Steuersignal 106 wegfällt (d. h. bereits nach N-1 und nicht erst nach
N zweiten Steuersignalen 106 gedruckt wird), um den zur Kompensation gewünschten negativen
Versatz V
Fs(F
s) (siehe Figur 6) und damit den gewünschten Druckzeitpunkt T
p zu erreichen.
[0069] Bei anderen Varianten der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in dem Schritt 107.3
der statische zweite Versatzanteil V
s zunächst den einzelnen Encoderpulsen 105 zugeordnet und hieraus der entsprechende
statische zweite Verzögerungsanteil F
s(n) derart ermittelt wird, dass die zeitliche Verzögerung t
Vs(n) der zweiten Steuersignale dem Versatz V(x) der beiden Druckbilder 103.1 und 103.2
entgegengewirkt.
[0070] Dabei wird ein dem statischen zweiten Versatzanteil V
s(x) entsprechender Druckzeitversatz t
R als Differenz eines Sollzeitpunkts T
p zur Vermeidung des statischen zweiten Versatzanteils V
s(x) und einer vorgebbaren Anzahl N von Perioden der Encoderpulse 105 (Periodendauer
Δt
N) ermittelt. Der Sollzeitpunkt T
p ergibt sich dabei aus einer vorgegebenen Anzahl N von Soll-Encoderpulsen 108, wie
sie in Figur 7 dargestellt sind. Die Anzahl N ist im vorliegenden Beispiel so gewählt,
dass sich ein möglichst geringer, positiver Druckzeitversatz ergibt.
[0071] Hierbei ist anzumerken, dass die Figur 7 zur Vereinfachung der Darstellung nur sehr
wenige Encoderpulse zwischen dem Startzeitpunkt T
s (z. B. Druckzeitpunkt des ersten Bildpunkts durch den ersten Druckkopf 102.1) und
dem Sollzeitpunkt T
p (Druckzeitpunkt des unmittelbar neben dem ersten Bildpunkt liegenden zweiten Bildpunkts
durch den zweiten Druckkopf 102.2) zeigt. Es versteht sich, dass in der Realität eine
deutlich höhere Anzahl von Encoderpulsen (typischerweise mehr als 50) zwischen dem
Startzeitpunkt T
s und dem Sollzeitpunkt T
p liegen können.
[0072] Für den Fall, dass der Druckzeitversatz t
R kein ganzzahliges Vielfaches der Periodendauer Δt
N der Encoderpulse 105 ist, wird der Druckzeitversatz t
R in N gleiche Verzögerungswerte unterteilt Δt
R, für die somit gilt:

[0073] Der statische zweite Verzögerungsanteil F
s(n) wird dann so gewählt, dass beim Drucken die Encoderpulse 105 zur Generierung der
zweiten Steuersignale 106 unter anderem jeweils um den Verzögerungswert Δt
R bezüglich des vorangegangenen Encoderpulses 105 verzögert werden, sodass sich eine
bezüglich des Startzeitpunkts T
s eine stetig linear ansteigende Verzögerung t
Vs(n) der zweiten Steuersignale 106 gegenüber den Encoderpulsen 105 ergibt.
[0074] Es versteht sich hierbei, dass bei anderen Varianten der Erfindung grundsätzlich
eine beliebige Verteilung des insgesamt zu erzielenden Druckzeitversatzes t
R auf die einzelnen zweiten Steuersignale 106 möglich ist. Mit anderen Worten kann
gegebenenfalls auch vorgesehen sein, dass nur eines oder einzelne der zweiten Steuersignale
106 entsprechend verzögert werden.
[0075] In einem Schritt 107.5 wird dann durch die Steuereinrichtung 102.8 gemäß Gleichung
(2) die Verzögerungsfunktion F(n) bestimmt, welche die zeitliche Verzögerung der zweiten
Steuersignale 106 repräsentiert. Die Verzögerungsfunktion F(n) kann grundsätzlich
in beliebiger Weise definiert werden. Vorzugsweise sind in einem Speicher der Steuereinrichtung
102.8 entsprechende Tabellen oder Datensätze mit entsprechenden diskreten Werten für
die zeitliche Verzögerung t
V(n) abgelegt, da hiermit eine besonders einfache Realisierung mit geringem Verarbeitungsaufwand
möglich ist. Zwischenwerte können dann gegebenenfalls durch Interpolation oder dergleichen
in der Steuereinrichtung 102.8 ermittelt werden. Ebenso ist es aber auch möglich,
dass die Verzögerungsfunktion F(n) durch eine kontinuierliche Funktion vorgegeben
wird.
[0076] In einem Schritt 107.6 wird dann ein vorgegebenes Gesamtdruckbild 103 erzeugt, wobei
die Steuereinrichtung 102.8 die Verzögerungsfunktion F(n) nutzt, um die zweiten Steuersignale
106 entsprechend zu verzögern und so den Versatz V zwischen den beiden Druckbildern
103.1 und 103.2 zu reduzieren. Mit anderen Worten ist es mit der vorliegenden Erfindung
möglich, einer bekannten bzw. vorhersehbaren Störung (beispielsweise einer dem Betrieb
der Druckeinrichtung inhärenten periodische Störung), die bei herkömmlichen Druckeinrichtungen
zu einem periodischen Versatz zwischen den beiden Druckbildern führen würde, dadurch
zu kompensieren, dass die zweiten Steuersignale 106 entsprechend verzögert werden,
sodass der entsprechende über den zweiten Druckkopf 102.2 gedruckte Bildpunkt des
zweiten Druckbilds 104.2 wiederum an der exakten Sollposition neben dem zuvor durch
den ersten Druckkopf 102.1 gedruckten ersten Bildpunkt des ersten Druckbilds 103.1
liegt.
[0077] Die zeitliche Verzögerung der zweiten Steuersignale 106 kann grundsätzlich auf beliebige
geeignete Weise durch die Steuereinrichtung 102.8 erzeugt werden. Vorzugsweise umfasst
die Steuereinrichtung zumindest ein parametrisierbares Verzögerungselement zum Erzeugen
der entsprechenden zeitlichen Verzögerung. Dies kann beispielsweise ein Zähler sein,
der bei Eintreffen des Encodersignals 105 auf einen (zuvor von der Steuereinrichtung
102.8) gesetzten Wert vorgesetzt ist und mit vorgegebener Taktrate herunterzählt bis
der Wert Null erreicht ist. Bei Erreichen von Null wird der zeitverzögerte Encoderpuls
105 als zweites Steuersignal 106 am Ausgang des Zählers generiert und der weiteren
Verarbeitung in der Druckeinrichtung 102 zugeführt. Es versteht sich jedoch, dass
bei anderen Varianten der Erfindung zusätzlich oder alternativ auch vorgesehen sein
kann, dass das wenigstens eine Verzögerungselement durch einen Hardware-Filter, einen
Mikroprozessor, einen Mikrocomputer, ein FPGA und/oder ein ASIC realisiert ist.
[0078] Bei einem Einsatz eines Hardware-Filters können die Steuerungsimpulse direkt verzögert
werden. Bei der Verwendung eines Mikroprozessors oder eines Mikrocomputers ist eine
Vielzahl von Möglichkeiten zur Realisierung eines Verzögerungselements gegeben. Zum
Beispiel kann eine Zeitschleife implementiert werden. Ebenso kann ein Zeitzähler implementiert
werden. Nach dessen Ablauf kann ein Drucksignal erzeugt werden. Darüber hinaus ist
es möglich, die Zeitfunktion eines Betriebssystems zu nutzen. In der Frankiermaschine
101 kann insbesondere das bereits implementierte FPGA verwendet werden.
[0079] In einem Schritt 107.7 wird dann überprüft, ob ein weiteres Druckbild 103 zu drucken
ist. Ist dies der nicht der Fall, endet der Verfahrensablauf in einem Schritt 107.9.
Andernfalls wird in einem Schritt 107.8 überprüft, ob erneut eine Erfassung des anfänglichen
Versatzfehlers V und eine Ermittlung der Verzögerungsfunktion F(n) durchgeführt werden
soll. Ist dies der Fall, wird zu dem Schritt 107.2 zurückgesprungen. Andernfalls wird
zu dem Schritt 107.6 zurückgesprungen.
[0080] Hierbei ist anzumerken, dass die erneute Erfassung des anfänglichen Versatzfehlers
V und Ermittlung der Verzögerungsfunktion F(n) nach jedem Drucken eines Druckbilds
103 erfolgen kann, wobei das soeben erzeugte Druckbild 103 dann als Basis für die
Erfassung des anfänglichen Versatzfehlers V und die Ermittlung der Verzögerungsfunktion
F(n) dienen kann. Ebenso kann dies aber auch beim Eintreten eines beliebigen zeitlichen
Ereignisses (z. B. nach Ablauf einer bestimmten Zeit etc.) oder nicht-zeitlichen Ereignisses
(z. B. nach dem Erzeugen von k Druckbildern etc.) vorgesehen sein.
[0081] Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend anhand von Beispielen beschrieben, bei
denen das zweite Druckbild 103.2 letztlich mit dem ersten Druckbild 103.1 synchronisiert
wurde, sodass sich in der Druckrichtung x kein Versatz V(x) zwischen den (quer zur
Druckrichtung x) unmittelbar benachbarten Punkten der beiden Druckbilder 103.1 und
103.2 ergibt. Hierdurch wird allerdings noch keine Verzerrung (lokale Dehnung und/oder
Stauchung) des Gesamtdruckbilds 103 kompensiert, welche auf dieselben Ursachen wie
der Versatz zwischen den beiden Druckbildern 103.1 und 103.2 zurückzuführen ist. Vielmehr
folgt letztlich nur die Verzerrung des zweiten Druckbilds 103.2 der Verzerrung des
ersten Druckbilds (wie sie sich in der in Figur 3 dargestellten Abweichung A1 (x)
manifestiert).
[0082] Bei bevorzugten Varianten der Erfindung ist daher vorgesehen, dass auch auf die ersten
Steuersignale für den ersten Druckkopf eine entsprechende Verzögerung angewendet wird,
um die in Figur 3 dargestellte (zuvor entsprechend ermittelte bzw. erfasste) Abweichung
A1 (x) (mithin also die Abweichung von Punkten des ersten Druckbildes 103.1 von ihrem
Soll-Abstand in der Druckrichtung x) auf den Wert zumindest nahe Null zu bringen.
Hierbei kann analog wie bei der oben beschriebenen Verzögerung der zweiten Steuersignale
vorgegangen werden. Hierbei wird letztlich die Abweichung A1(x) als der oben beschriebene
Versatz V(x) angesetzt und nachfolgend auf analoge Weise (unter Verwendung der anhand
der Gleichungen 2 bis 8 beschriebenen Vorgehensweise) kompensiert.
[0083] Dabei wird die anfängliche Abweichung A1 (x) durch geeignete, hinlänglich bekannte
Methoden in den statischen Abweichungsanteil A1
s und einen oder mehrere periodische Abweichungsanteile A1
pi zerlegt, wie dies in Figur 8 (beispielhaft für eine von der Abweichung A1 aus Figur
3 abweichende Abweichung A1) dargestellt ist. Es gilt also:

[0084] Aus dieser Analyse der erfassten anfänglichen Abweichung A1(x) wird anschließend,
wie im Folgenden noch näher erläutert wird, durch die Steuereinrichtung 102.8 eine
Korrekturinformation in Form einer Verzögerungsfunktion FA1(n) ermittelt. Auch die
Verzögerungsfunktion FA1 (n) ist eine Linearkombination aus statischen und periodischen
Anteilen. Es gilt also:

[0085] Unter Verwendung der Verzögerungsfunktion FA1 (n) prägt die Steuereinrichtung 102.8
in Abhängigkeit von der (ausgehend von einem Startpunkt, beispielsweise dem ersten
Erzeugen eines Bildpunktes des ersten Druckbildes 103.1) fortlaufenden Nummer n des
jeweiligen Encoderpulses 105 den weiteren Steuersignalen für den ersten Druckkopf
102.1 gegenüber den durch den Encoder 102.7 gelieferten Encoderpulsen 105 eine variable
zeitliche Verzögerung t
VA1(n) auf. Auch die zeitliche Verzögerung t
VA1(n) ist wiederum eine Linearkombination aus statischen Anteilen t
VA1s(n) und periodischen Anteilen t
VA1pi(n). Es gilt also:

[0086] Hierzu wird zunächst ein dem jeweiligen periodischen ersten Abweichungsanteil A1
pi entsprechender periodischer erster Verzögerungsanteil FA1
pi(n) ermittelt. Hierzu wird der jeweilige periodische erste Abweichungsanteil A1
pi zunächst den einzelnen Encoderpulsen 105 zugeordnet und hieraus der entsprechende
periodische erste Verzögerungsanteil FA1
pi(n) derart ermittelt, dass die zeitliche Verzögerung t
VA1pi(n) der ersten Steuersignale der Abweichung A1(x) entgegengewirkt.
[0087] Hierbei versteht es sich, dass für den Fall, dass sich aus dem periodischen ersten
Versatzanteil V
p rechnerisch (wie in Figur 9 dargestellt) eine negative Verzögerung ergibt, vorgesehen
sein kann, dass alle ersten Steuersignale zusätzlich um einen entsprechenden (konstanten,
zumindest dem Maximalbetrag |A1
p|
max der ermittelten negativen Abweichung entsprechenden) Verzögerungsbetrag VA1
cp verzögert werden, um stets mit positiven Verzögerungswerten arbeiten zu können, da
die Encoderpulse 105 naturgemäß nur einer positiven Verzögerung unterworfen werden
können. Mithin wird also der periodische Abweichungsanteil A1
pi(n) auf einen tatsächlichen periodischen Abweichungsanteil A1
pti(n) erhöht (siehe Figur 9), wobei gilt:

[0088] Anhand des tatsächlichen Abweichungsanteils A1
pti(n) kann dann der periodische erste Verzögerungsanteil FA1
pi(n) ermittelt werden, für den sich ein Abweichungsanteil A1
Fp(F
pi) ergibt, für den wiederum gilt:

[0089] Weiterhin versteht es sich hierbei, dass dann hierzu natürlich gegebenenfalls zumindest
ein erstes Steuersignal wegfällt (d. h. bereits nach N-1 und nicht erst nach N ersten
Steuersignalen gedruckt wird), um die zur Kompensation gewünschte negative Abweichung
A1
Fp(F
pi) (siehe Figur 9) und damit den gewünschten Druckzeitpunkt T
p zu erreichen.
[0090] Anschließend wird ein dem statischen zweiten Abweichungsanteil A1
s entsprechender statischer zweiter Verzögerungsanteil FA1
s(n) ermittelt.
[0091] Hierzu kann in analoger Weise wie beim periodischen Abweichungsanteil vorgegangen
werden, wie dies in der Figur 10 dargestellt ist. Es kann also ein dem statischen
zweiten Abweichungsanteil A1
s entsprechender statischer zweiter Verzögerungsanteil FA1
s(n) ermittelt werden. Hierzu wird der statische zweite Abweichungsanteil A1
s den einzelnen Encoderpulsen 105 zugeordnet und hieraus der entsprechende statische
zweite Verzögerungsanteil FA1
s(n) derart ermittelt, dass die zeitliche Verzögerung t
VA1s(n) der ersten Steuersignale der statischen Abweichung A1(x) entgegenwirkt.
[0092] Hierbei versteht es sich, dass für den Fall, dass sich aus dem statischen zweiten
Abweichungsanteil A1
s rechnerisch (wie in Figur 10 dargestellt) eine negative Verzögerung ergibt, vorgesehen
sein kann, dass alle ersten Steuersignale zusätzlich um einen entsprechenden (konstanten,
zumindest dem Maximalbetrag |A1
s|
max der ermittelten negativen Abweichung entsprechenden) Verzögerungsbetrag A1
cs verzögert werden, um stets mit positiven Verzögerungswerten arbeiten zu können, da
die Encoderpulse 105 naturgemäß nur einer positiven Verzögerung unterworfen werden
können. Mithin wird also der statische Abweichungsanteil A1
s(n) auf einen tatsächlichen statischen Abweichungsanteil A1
st(n) erhöht (siehe Figur 10), wobei gilt:

[0093] Anhand des tatsächlichen Abweichungsanteils A1
st kann dann der statische erste Verzögerungsanteil FA1
s(n) ermittelt werden, für den sich eine Abweichung A1
Fs(F
s) ergibt, für die wiederum gilt:

[0094] Weiterhin versteht es sich hierbei, dass hierzu natürlich gegebenenfalls zumindest
ein erstes Steuersignal wegfällt (d. h. bereits nach N-1 und nicht erst nach N zweiten
Steuersignalen 106 gedruckt wird), um die zur Kompensation gewünschte negative Abweichung
A1
Fs(F
s) (siehe Figur 10) und damit den gewünschten Druckzeitpunkt T
p zu erreichen.
[0095] In diesem Fall der (eine Verzerrung des ersten Druckbildes 103.1 in der Druckrichtung
x kompensierenden) Verzögerung der ersten Steuersignale ergibt sich dann in Figur
3 eine Gerade A1 (x) = 0, welche dann in den Schritten 107.3 bis 107.6 als Grundlage
zur Kompensation des Versatzes V(x) zwischen den beiden Druckbildern 103.1 und 103.2
verwendet werden kann, um so letztlich ein in der Druckrichtung x unverzerrtes Gesamtdruckbild
103 ohne Versatz zwischen den beiden (Teil-)Druckbildern 103.1 und 102.2 zu erhalten.
[0096] Es versteht sich hierbei, dass die soeben beschriebene Verzerrungskompensation in
der Druckrichtung x nicht nur bei den oben beschriebenen Druckeinrichtungen mit mehreren
Druckköpfen zum Einsatz kommen kann. Vielmehr kann sie in vorteilhafter Weise natürlich
auch bei beliebigen Druckeinrichtungen mit nur einem Druckkopf zum Einsatz kommen.
[0097] Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend anhand von Beispielen mit Frankiermaschinen
beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass sie auch in Verbindung mit beliebigen anderen
Einrichtungen mit einer entsprechenden Druckeinrichtung zum Einsatz kommen kann.
1. Verfahren zum Reduzieren einer in einer Druckrichtung zwischen wenigstens zwei Punkten
wenigstens eines Druckbilds (103.1, 103.2) auftretenden Abweichung von einem vorgegebenen
Soll-Abstand, bei dem
- in einem Druckschritt (107.6) das wenigstens eine Druckbild (103.1, 103.2) mit wenigstens
einem Druckkopf (102.1, 102.2) einer Druckeinrichtung (102) auf einem Substrat (104)
unter einer Relativbewegung zwischen dem wenigstens einen Druckkopf (102.1, 102.2)
und dem Substrat (104) erzeugt wird, wobei
- in einem dem Druckschritt (107.6) vorangehenden Ermittlungsschritt (107.2, 107.3,
107.4, 107.5) eine anfängliche Abweichung von einem Soll-Abstand zwischen den beiden
Punkten ermittelt wird sowie aus der ermittelten anfänglichen Abweichung eine Korrekturinformation
zum Reduzieren der Abweichung ermittelt wird und
- in dem Druckschritt (107.6) zum Erzeugen des wenigstens einen Druckbilds Steuersignale
(106) für den wenigstens einen Druckkopf (102.1; 102.2) in Abhängigkeit von der Korrekturinformation
generiert werden,
dadurch gekennzeichnet, dass
- durch die Korrekturinformation eine, insbesondere variable, zeitliche Verzögerung
wenigstens eines der Steuersignale (106) vorgegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die anfängliche Abweichung zumindest einen periodischen Abweichungsanteil und/oder
einen statischen Abweichungsanteil aufweist und
- durch die Korrekturinformation eine variable zeitliche Verzögerung des wenigstens
einen Steuersignals (106) vorgegeben wird, die einen dem wenigstens einen periodischen
Abweichungsanteil entsprechenden periodischen Verzögerungsanteil und/oder einen dem
wenigstens einen statischen Abweichungsanteil entsprechenden statischen Verzögerungsanteil
aufweist, wobei
- der periodische Verzögerungsanteil und der statische Verzögerungsanteil derart gewählt
ist, dass die zeitliche Verzögerung der Steuersignale (106) der Abweichung der beiden
Punkte von ihrem Soll-Abstand entgegengewirkt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass zum Reduzieren eines in einer Druckrichtung zwischen zwei Druckbildern (103.1, 103.2)
auftretenden Versatzes, der die Abweichung von einem vorgegebenen Soll-Abstand bildet,
- in dem Druckschritt (107.6) die beiden Druckbilder (103.1, 103.2) mit zwei in der
Druckrichtung zueinander versetzt angeordneten Druckköpfen (102.1, 102.2) einer Druckeinrichtung
(102) auf einem Substrat (104) unter einer Relativbewegung zwischen den Druckköpfen
(102.1, 102.2) und dem Substrat (104) erzeugt werden, wobei
- in dem dem Druckschritt (107.6) vorangehenden Ermittlungsschritt (107.2, 107.3,
107.4, 107.5) ein anfänglicher Versatz zwischen den beiden Druckbildern (103.1, 103.2)
ermittelt wird sowie aus dem ermittelten anfänglichen Versatz eine Korrekturinformation
zum Reduzieren des Versatzes ermittelt wird und
- in dem Druckschritt (107.6) zum Erzeugen der beiden Druckbilder erste Steuersignale
für den ersten Druckkopf (102.1) generiert werden und zweite Steuersignale (106) für
den zweiten Druckkopf (102.2) in Abhängigkeit von der Korrekturinformation generiert
werden,
- durch die Korrekturinformation eine, insbesondere variable, zeitliche Verzögerung
wenigstens eines der zweiten Steuersignale (106) vorgegeben wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die ersten Steuersignale und die zweiten Steuersignale aus Messsignalen (105) generiert
werden, die für die Relativbewegung zwischen den beiden Druckköpfen (102.1, 102.2)
und dem Substrat (104) repräsentativ sind,
- wobei die Messsignale (105) insbesondere Impulse eines Encoders (102.7) sind, der
mit einem die Relativbewegung zwischen den beiden Druckköpfen (102.1, 102.2) und dem
Substrat (104) erzeugenden Antrieb verbunden ist.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der anfängliche Versatz zumindest einen periodischen ersten Versatzanteil aufweist
und
- durch die Korrekturinformation eine variable zeitliche Verzögerung des wenigstens
einen zweiten Steuersignals (106) vorgegeben wird, die einen dem periodischen ersten
Versatzanteil entsprechenden periodischen ersten Verzögerungsanteil aufweist, wobei
- der periodische erste Verzögerungsanteil derart gewählt ist, dass die zeitliche
Verzögerung der zweiten Steuersignale (106) dem Versatz der beiden Druckbilder (103.1,
103.2) entgegengewirkt.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die ersten Steuersignale und die zweiten Steuersignale (106) aus Messsignalen (105)
generiert werden, die für die Relativbewegung zwischen den beiden Druckköpfen (102.1,
102.2) und dem Substrat (104) repräsentativ sind,
- in dem Ermittlungsschritt (107.2, 107.3, 107.4, 107.5) die Periode und die Phasenlage
des periodischen ersten Versatzanteils bezüglich der Messsignale (105) ermittelt wird
und
- die Amplitude des ersten Verzögerungsanteils als Funktion der Phasenlage des ersten
Versatzanteils gewählt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der anfängliche Versatz zumindest einen durch den Versatz der beiden Druckköpfe
(102.1, 102.2) bedingten statischen zweiten Versatzanteil aufweist und
- durch die Korrekturinformation eine variable zeitliche Verzögerung der zweiten Steuersignale
(106) vorgegeben wird, die einen zweiten Verzögerungsanteil aufweist, wobei
- der zweite Verzögerungsanteil insbesondere linear verläuft.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die ersten Steuersignale und die zweiten Steuersignale (106) aus Messsignalen generiert
werden, die für die Relativbewegung zwischen den beiden Druckköpfen (102.1, 102.2)
und dem Substrat (104) repräsentativ sind,
- in dem Ermittlungsschritt (107.2, 107.3, 107.4, 107.5) ein dem statischen zweiten
Versatzanteil entsprechender Druckzeitversatz als Differenz eines Sollzeitpunkts zur
Vermeidung des statischen zweiten Versatzanteils und einer vorgebbaren Anzahl N von
Perioden der Messsignale (105) ermittelt wird,
- für den Fall, dass der Druckzeitversatz kein ganzzahliges Vielfaches der Periodendauer
der Messsignale (105) ist, der Druckzeitversatz in M, insbesondere gleiche, Verzögerungswerte
unterteilt wird und
- wenigstens ein Teil der Messsignale (105) zur Bildung der zweiten Steuersignale
(106) jeweils um einen der Verzögerungswerte bezüglich eines vorangegangenen Messsignals
verzögert wird, wobei
- die vorgebbare Anzahl N von Perioden der Messsignale (105) insbesondere so gewählt
wird, dass sich ein positiver Druckzeitversatz ergibt und/oder
- der Druckzeitversatz insbesondere in N gleiche Verzögerungswerte unterteilt wird
und jedes nachfolgende Messsignal (105) jeweils um einen der Verzögerungswerte gegenüber
dem vorangegangenen Messsignal (105) verzögert wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die anfängliche Abweichung in dem Ermittlungsschritt (107.2, 107.3, 107.4, 107.5)
aus
- zumindest einem durch den wenigstens einen Druckkopf (102.1, 102.2) erzeugten Testmuster
und/oder
- zumindest einem für die Druckeinrichtung (102) vorab ermittelten Druckeinrichtungsverhalten
ermittelt wird.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturinformation durch einen Datensatz mit entsprechenden diskreten Werten
für die zeitliche Verzögerung vorgegeben wird.
11. Druckeinrichtung, insbesondere für eine Frankiermaschine, mit
- einer Steuereinrichtung (102.8), wenigstens einem Druckkopf (102.1, 102.2) und einer
Antriebseinrichtung (102.5) zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen dem wenigstens
einen Druckkopf (102.1, 102.2) und einem zu bedruckenden Substrat (104) in einer Druckrichtung,
wobei
- die Steuereinrichtung (102.8) dazu ausgebildet ist, den wenigstens einen Druckkopf
(102.1, 102.2) und die Antriebseinrichtung (102.5) derart anzusteuern, dass wenigstens
ein Druckbild (103.1, 103.2) auf dem Substrat (104) erzeugt wird,
- die Steuereinrichtung (102.8) zum Drucken des wenigstens einen Druckbilds (103.1,
103.2) Steuersignale für den wenigstens einen Druckkopf (102.1; 102.2) generiert und
- die Steuereinrichtung (102.8) zum Reduzieren einer in einer Druckrichtung zwischen
wenigstens zwei Punkten des wenigstens einen Druckbilds (103.1, 103.2) auftretenden
Abweichung von einem vorgegebenen Soll-Abstand eine vorab ermittelte gespeicherte
Korrekturinformation verwendet,
dadurch gekennzeichnet, dass
- durch die Korrekturinformation eine, insbesondere variable, zeitliche Verzögerung
wenigstens eines der Steuersignale (106) vorgegeben ist.
12. Druckeinrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die anfängliche Abweichung zumindest einen periodischen Abweichungsanteil und/oder
einen statischen Abweichungsanteil aufweist und
- durch die Korrekturinformation eine variable zeitliche Verzögerung des wenigstens
einen Steuersignals (106) vorgegeben ist, die einen dem wenigstens einen periodischen
Abweichungsanteil entsprechenden periodischen Verzögerungsanteil und/oder einen dem
wenigstens einen statischen Abweichungsanteil entsprechenden statischen Verzögerungsanteil
aufweist, wobei
- der periodische Verzögerungsanteil und der statische Verzögerungsanteil jeweils
derart gewählt ist, dass die zeitliche Verzögerung der Steuersignale (106) der Abweichung
der beiden Punkte von ihrem Soll-Abstand entgegengewirkt.
13. Druckeinrichtung nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
- zwei in der Druckrichtung zueinander versetzt angeordnete Druckköpfen (102.1, 102.2)
und eine Antriebseinrichtung (102.5) zum Erzeugen einer Relativbewegung zwischen den
Druckköpfen (102.1, 102.2) und einem zu bedruckenden Substrat (104) in der Druckrichtung
vorgesehen ist, wobei
- die Steuereinrichtung (102.8) dazu ausgebildet ist, die beiden Druckköpfe (102.1,
102.2) und die Antriebseinrichtung (102.5) derart anzusteuern, dass zwei Druckbilder
(103.1, 103.2) auf dem Substrat (104) erzeugt werden,
- die Steuereinrichtung (102.8) zum Drucken der beiden Druckbilder (103.1, 103.2)
erste Steuersignale für den ersten Druckkopf (102.1) und zweite Steuersignale (106)
für den zweiten Druckkopf (102.2) generiert und
- die Steuereinrichtung (102.8) zum Reduzieren eines in einer Druckrichtung zwischen
den beiden Druckbildern (103.1, 103.2) auftretenden anfänglichen Versatzes bei der
Generierung der zweiten Steuersignale (106) eine vorab ermittelte gespeicherte Korrekturinformation
verwendet,
- durch die Korrekturinformation eine, insbesondere variable, zeitliche Verzögerung
wenigstens eines der zweiten Steuersignale (106) vorgegeben ist.
14. Druckeinrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
- eine Messeinrichtung (102.7) zum Generieren von für die Relativbewegung zwischen
den beiden Druckköpfen (102.1, 102.2) und den Substrat (104) repräsentativen Messsignalen
(105) vorgesehen ist und
- die Steuereinrichtung (102.8) die ersten Steuersignale und die zweiten Steuersignale
(106) aus den Messsignalen (105) generiert,
- wobei die Messeinrichtung (102.7) insbesondere ein Encoder ist, der mit der Antriebseinrichtung
verbunden ist, und die Messsignale Encoderpulse (105) des Encoders sind.
15. Druckeinrichtung nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der anfängliche Versatz zumindest einen periodischen ersten Versatzanteil aufweist
und
- durch die Korrekturinformation eine variable zeitliche Verzögerung des wenigstens
einen zweiten Steuersignals (106) vorgegeben ist, die einen dem periodischen ersten
Versatzanteil entsprechenden periodischen ersten Verzögerungsanteil aufweist, wobei
- der periodische erste Verzögerungsanteil derart gewählt ist, dass die zeitliche
Verzögerung des wenigstens einen zweiten Steuersignals (106) dem Versatz der beiden
Druckbilder (103.1, 103.2) entgegengewirkt wobei
- die Steuereinrichtung (102.8) insbesondere die ersten Steuersignale und die zweiten
Steuersignale (106) aus Messsignalen (105) einer Messeinrichtung (102.7) generiert,
die für die Relativbewegung zwischen den beiden Druckköpfen (102.1, 102.2) und dem
Substrat (104) repräsentativ sind, undinsbesondere dazu ausgebildet ist, aus einer
vorab ermittelten, gespeicherten Information über die Periode und die Phasenlage des
periodischen ersten Versatzanteils bezüglich der Messsignale (105) die Amplitude des
ersten Verzögerungsanteils als Funktion der Phasenlage des ersten Versatzanteils vorzugeben.
16. Druckeinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der anfängliche Versatz zumindest einen durch den Versatz der beiden Druckköpfe
(102.1, 102.2) bedingten statischen zweiten Versatzanteil aufweist und
- durch die Korrekturinformation eine variable zeitliche Verzögerung des wenigstens
einen zweiten Steuersignals (106) vorgegeben ist, die einen zweiten Verzögerungsanteil
aufweist, wobei
- der zweite Verzögerungsanteil insbesondere linear verläuft.
17. Druckeinrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (102.8) dazu ausgebildet ist,
- die ersten Steuersignale und die zweiten Steuersignale (106) aus Messsignalen (105)
zu generieren, die für die Relativbewegung zwischen den beiden Druckköpfen und dem
Substrat repräsentativ sind,
- einen dem statischen zweiten Versatzanteil entsprechenden gespeicherten Druckzeitversatz
zu verwenden, der vorab als Differenz eines Sollzeitpunkts zur Vermeidung des statischen
zweiten Versatzanteils und einer vorgebbaren Anzahl N von Perioden der Messsignale
(105) ermittelt wurde,
- für den Fall, dass der Druckzeitversatz kein ganzzahliges Vielfaches der Periodendauer
der Messsignale (105) ist, den Druckzeitversatz in M, insbesondere gleiche, Verzögerungswerte
zu unterteilen und
- wenigstens einen Teil der Messsignale (105) zur Bildung der zweiten Steuersignale
(106) jeweils um einen der Verzögerungswerte bezüglich eines vorangegangenen Messsignals
(105) zu verzögern, wobei
- die Steuereinrichtung (102.8) insbesondere die vorgebbare Anzahl N von Perioden
der Messsignale (105) so wählt, dass sich ein positiver Druckzeitversatz ergibt, und/oder
- die Steuereinrichtung (102.8) insbesondere dazu ausgebildet ist, den Druckzeitversatz
in N gleiche Verzögerungswerte zu unterteilen und jedes nachfolgende Messsignal (105)
jeweils um einen der Verzögerungswerte gegenüber dem vorangegangenen Messsignal (105)
zu verzögern.
18. Druckeinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (102.8) dazu ausgebildet ist, die anfängliche Abweichung aus
- zumindest einem durch den wenigstens einen Druckkopf (102.1, 102.2) erzeugten Testmuster
und/oder
- zumindest einem für die Druckeinrichtung (102) vorab ermittelten Druckeinrichtungsverhalten
zu ermitteln.
19. Druckeinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Korrekturinformation durch wenigstens einen Datensatz mit entsprechenden diskreten
Werten für die zeitliche Verzögerung vorgegeben ist
und/oder
- die Steuereinrichtung (102.8) zumindest ein Verzögerungselement zum Erzeugen der
variablen zeitlichen Verzögerung umfasst, wobei das zumindest eine Verzögerungselement
insbesondere ein parametrisierbares Verzögerungselement ist, insbesondere das Verzögerungselement
zumindest durch ein Hardware-Filter, ein Mikroprozessor, ein Mikrocomputer, ein FPGA
und/oder ein ASIC realisiert ist.
20. Druckeinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, dass
- eine Leseeinrichtung (102.9) zum Einlesen von zumindest einem durch den wenigstens
einen Druckkopf (102.1, 102.2) erzeugten Testmuster
und/oder
- eine Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln zumindest eines für die Druckeinrichtung
(102) charakteristischen Druckeinrichtungsverhaltens
vorgesehen ist.
21. Frankiermaschine mit einer Druckeinrichtung (102) nach einem der Ansprüche 11 bis
20.