CN109564400A - 带有控制装置和用于每个颜色的相应一个印刷工位的彩色印刷设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种彩色印刷设备，所述彩色印刷设备带有用于每个颜色的相应一个印刷工位(1c,1m,1y,1k)以及各一个阳极辊子(4c,4m,4y,4k)，带有经由转向辊子和控制辊子(6)引导的循环的转印带(5)，带有用于测量尤其是被印刷在转印带(5)上的参考标记的密度和/或位置的传感器器件(10)并且带有用于借助于调整马达(8)取决于所检测的参考标记的所检测特性来控制和调节转印带(5)以及控制辊子(6)的控制装置(14)。传感器器件(10)布置在用于转印带(5)的控制辊子(6)的区域中，由此成本和空间节省地省去附加的张紧辊子。在测量期间至少对于如下时间段排除在传感器器件(10)与控制辊子(6)之间相对运动的可能性，在所述时间段中被印刷参考标记沿着传感器器件(10)下方运转。

Description

带有控制装置和用于每个颜色的相应一个印刷工位的彩色印 刷设备

技术领域

本发明涉及一种彩色印刷设备，该彩色印刷设备带有用于每个颜色的相应一个印刷工位以及对于每个印刷工位各一个阳极辊子，带有经由转向辊子和控制辊子引导的覆盖阳极辊子的循环的转印带(或称为转移带，即Transferband)，带有用于探测尤其是被印刷在转印带上的参考标记的密度和/或位置的传感器器件并且带有用于借助于调整马达取决于所检测的参考标记的特性来控制和调节转印带的直行(或称为直线移行，即Geradeauslauf)以及控制辊子的位置的控制装置。

背景技术

这类彩色印刷设备对于电子照相式印刷机而言是一般的现有技术。即使在带有印刷宽度>297mm的大尺寸印刷中，LED或激光全彩色印刷机一般也是已知的。这些彩色印刷设备在相应的印刷宽度中具有至少四个电子照相式印刷单元(对于每个颜色一个印刷单元)。对于全彩色表现，使青色、品红色、黄色和黑色这样的颜色重叠。对于详细的实现，在文献、例如在Helmut Kipphan(编者)的书“印刷介质手册”，Springer出版社Berlin Heidelberg2000，第5.2.3章“上色设备(显影单元)和墨粉”，第726至730页中描述多种可行方案。此外，在市场上存在大量使用这些或类似技术的大尺寸彩色印刷机。

为了更详细地阐释本发明现在描述结构形式“带有中间承载带的串联架构(Tandemarchitektur)”，如其作为现有技术例如在US 4,903,067中借助尤其是其图9所描述的那样。在这种类型的用于制订彩色印刷的实施方案中，对于这四个颜色中的每个颜色都存在一个由用于单色的印刷机的上面所描述的电子照相式单元构成的印刷设备，除了定影(或称为固定，即Fixierung)以外。由此，在每个光导体上墨粉图像以相应的颜色：青色、品红色、黄色和黑色来显影。然而墨粉不直接地转移到基底上，而是首先转移到中间承载件上。该中间承载件在大多数情况下实施为专门的循环的带。该带被称为ITB(中间转印带)或转印带。四个颜色在该带上聚集并且然后所有都一起在一个步骤中转移到基底上。不仅从光导体到转印带上的转印而且从转印带到基底上的转印类似于上面所描述的对于单色的工艺从光导体到基底上的转印静电地实现。最后，墨粉被固定在基底上。

在这类彩色印刷的情况下，尤其在大尺寸印刷机中存在如下问题，即转印带在相对短的运行时间之后就可能从中间移出。转印带的这种从其直线运转中漂走(或称为漂偏，即Abdriften)可以由于转印带的更换、印刷机的倾斜位置、温度和空气湿度的波动(所述波动引起转印带的膨胀)、不同的阳极辊子的向内和向外摆动、在转向辊子中的公差以及清洁单元的压靠来引起。

为了实现基底上的信息的保持不变的位置以及避免图像扭曲，必须保证，转印带理想地直线地运转。如果转印带向着一侧“移开”或漂移，这可以导致转印带的破坏。因此，特别是在从第一印刷工位直至最后一个印刷工位仅允许最大0.1mm的像素偏离这样的观点下，有必要使用用于转印带的直线运转的调节。

由DE 10 2012 104 584 A1已知一种用于控制彩色印刷机或彩色复印机的方法，在该方法中，为了产生印刷图像将第一颜色的分色和第二颜色的分色印刷到印刷物质上。此外，至少一个控制场被印上以第一颜色和第二颜色的预确定的样本。借助于色调传感器测量控制场的总色调。此外，确定在控制场的所测量的色调与理论色调之间的偏差并且取决于该偏差产生控制信号用于修正在这两个分色之间的套准误差(Passerfehler)。在这类彩色印刷的情况下，印刷物质借助于运输元件来张紧。

在US 9,335,671 B2中描述一种转印带单元，该转印带单元具有带有用于转印带的自动的取向方法的换向机构，该换向机构包括如此配置的限制区段，使得换向滚子为了修正转印带在宽度方面的位置的偏差可绕换向轴线转动，而换向辊子的斜倾由于旋转而受限制。

由DE 69 619 766 T2已知一种带有色差-检测样本-输出装置的图像产生装置，该色差-检测样本-输出装置输出用于产生色差-检测样本的图像信号，以用于检测在图像产生装置中出现的周期性旋转变化。此外，该图像产生装置具有用于检测在循环的承载件上的色差-检测样本的样本识别装置。阶段探测器件借助样本识别装置的检测信号识别图像产生装置的图像承载件中的至少一个图像承载件的旋转阶段。最后，图像产生装置设有用于基于通过阶段检测装置所检测的阶段信息单独地控制图像产生装置的图像承载件中的至少一个图像承载件和循环承载件的转动阶段的旋转阶段控制器。

JP 3399492 B2描述一种皮带驱动器控制装置，该皮带驱动器控制装置在位置修正方面具有优秀的反应灵敏性和突出的准确度并且在正常状态下抑制在蜿蜒(Schlängeln)之后带有高频率的振动。在此，位置和速度计算单元确定蜿蜒变量中的至少两个蜿蜒变量。该蜿蜒改变变量，并且蜿蜒速度作为对转印带的位置的识别信号的响应。控制单元基于通过位置和速度计算单元所计算的结果改变转印带的扫描周期或控制放大。驱动电路产生相应于控制单元的控制输出信号的控制电压，以便驱动换向马达。

由US 5,394,223 A已知一种用于电子照相式印刷机器中的运动的起光导作用的带的位置的跟踪和影像的校准的装置，用来修正在形成组合在一起的图像期间的取向误差。配准误差通过如下方式来探测，即，将适当的量的目标标记显影，探测这些目标标记并且控制影像的位置。在此，起光导作用的带通过擦拭辊子、张紧辊子、随动辊子和驱动辊子来驱动、引导和张紧。

由这些参考文件即已知的是，在转印带处布置至少一个光学传感器，借助于所述至少一个光学传感器可以例如测量被印刷在转印带上的参考标记的密度和/或位置。利用这些测量值可以确定不同的参数，如缝合、套准(Passer)、也就是说子彩色印刷部(分色)在印刷产品上彼此间的位置准确度(也称为颜色配准)、和所述工位的取向。传感器可以在特地为此而设置的位置固定地支承的转向辊子的区域中固定地布置，在所述转向辊子的区域中转印带无波浪地输送。为了准确的测量值，根据现有技术的传感器对着专门的张紧辊子布置。该张紧辊子将转印带在该部位处弄平，从而避免在探测光学的密度时例如由于转印带的波浪性而造成误差。然而，这样的专门的转向辊子或这样的专门的张紧辊子是不仅关于成本而且在空间需求方面导致地显著的附加的耗费。

发明内容

本发明从如下任务出发：如此构造一种开头提及的类型的彩色印刷设备，使得可以以简单的方式可靠地评价施加在转印带上的参考标记，从而可以借助于调节使转印带总是保持在中间。

根据本发明，该任务对于一种开头提及的类型的彩色印刷设备通过在专利权利要求1中说明的特征来解决。有利的构造方案在从属专利权利要求中说明。

根据本发明，该任务通过如下方式来解决：将传感器器件布置在用于转印带的控制辊子的区域中并且在测量期间至少对于如下时间段排除在传感器器件与控制辊子之间相对运动的可能性，在所述时间段中被印刷参考标记沿着传感器器件下方运转。在控制辊子附近，转印带同样被平滑地张紧，从而省去否则使用的转向和/或张紧辊子，由此，彩色印刷设备可以更成本适宜地制造并且尤其由于所省去的辊子而更紧凑地构造。通过不执行在传感器器件与控制辊子之间的相对运动，在被印刷参考标记沿着传感器器件下方运转期间，在检测参考标记时也不出现误差。

被证明为有利的是，控制装置如此构造，使得在如下时间段期间避免控制辊子的偏移，在该时间段中被印刷参考标记沿着传感器器件下方运转。这可以因此毫无困难地实现，因为带调节毫无问题地经受得起沿进给方向参考标记的例如100mm的短的中断。

经证实可靠的是，传感器器件装配在如下板条上，该板条跟随控制辊子的运动。由此基本上排除相对运动的可能性。

值得模仿的是，板条固定在控制辊子的承载件或支承件处。

以有利的方式，传感器器件可以通过接触式图像传感器形成。

有利的是，与控制装置连接的控制辊子如此通过调整马达沿X和Y方向偏移，从而使得转印带总是在中间运转。

被证明为有利的是，传感器器件布置在控制辊子和转印带上方。

有利的是，控制辊子同时构造为张紧辊子。在此，如已知在控制辊子的两个端部处的张紧作用可以均匀地经由弹簧力或例如通过调整柱体来施加，但是也可以首先如此操控控制辊子的马达，使得在两侧相同的张紧作用进入到转印带上，并且用于控制辊子的控制信号与张紧信号重叠。由此控制辊子将不仅用作为转向辊子而且用作为张紧辊子和控制辊子。

附图说明

下面借助在附图中示出的实施例更详细地阐释本发明。其中：

图1示出带有光导体鼓(或称为光导鼓，即Fotoleitertrommel)、相关联的阳极辊子和用于转印带的控制辊子的印刷工位，

图2示出沿着转印带多个印刷工位的布置，以及

图3示出彩色印刷设备的机器控制的根据本发明的构造方案。

具体实施方式

在图1中描绘带有光导体鼓2(OPC-有机光导体鼓)的彩色印刷设备的紧凑的印刷工位1的示意性的、强烈简化的图示。围绕该光导体鼓2在壳体3中布置有充电单元、显影单元、曝光单元和消除和清洁装置，如其详细地在德国专利申请DE 10 2016 208 479.8中描述的那样。

在光导体鼓2与转印或阳极辊子4之间，循环的转印带5(ITB-中间转印带)被引导至用于转印带5的控制辊子6。在此，在图示中拆开地描绘的转印带5在根据箭头的运转方向7上运动。利用适当的调节借助于调整马达8使控制辊子6沿X和Y方向偏移，由此使转印带5总是在中间运转，并且如有可能被张紧。

借助于用于阳极辊子4的调整马达9可以将该阳极辊子在其在当前的印刷工艺中不需要时带到其静止位置(或称为空闲位置，Ruheposition)中以用于使磨损最小。

光导体鼓2的表面借助于充电单元静电地加载以负电荷。现在通过根据待印刷的影像或图像的信息借助于曝光单元所进行的曝光在墨粉应施覆到光导体鼓2上所在的部位处消除光导体鼓2上的电荷，其方式为，在被曝光的部位处使光导体鼓2变得可传导，并因此失去其电荷。从显影单元中，加载以负电荷的墨粉由混合单元经由墨粉转印辊子转移到光导体鼓2的通过曝光中和的、加载以正电荷的部位处。

光导体鼓2的粘附以墨粉的部位被进一步转动直至阳极辊子4和转印带5，在该处光导体鼓2的加载以负电荷的墨粉被阳极辊子4吸引并且附着在处于其之间的转印带5上。转印带5然后以已知的方式将墨粉图像转印至在转印工位中待印刷的介质。

在进一步转动光导体鼓2的情况下，借助于消除装置使光导体鼓2上的电荷均匀化并且接着通过清洁装置去除光导体鼓2的如有可能残留的剩余墨粉。

根据本发明在控制辊子6和转印带5上方布置有传感器器件(10)，所述传感器器件扫描(或称为探测，即abtasten)转印带5。传感器器件例如可以是一个光学传感器、关联于三个区域11至13的三个光学传感器、或接触式图像传感器(CIS–接触式影像传感器)。借助于这些传感器器件(10)、尤其是接触式图像传感器来测量被印刷在转印带5上的参考标记的密度和/或位置。由所检测的测量值可以确定不同的参数如缝合、套准，也就是说子彩色印刷部在印刷产品上彼此间的位置准确度和所述工位的取向。

彩色印刷机或彩色复印机例如根据CMYK-颜色模型对于其颜色中的每个颜色都具有这类借助图1来描述的印刷工位1c至1k，所述印刷工位沿着转印带5的上鼓相继布置，如图2示出这个那样。在转印带5的上鼓下方，从属的阳极辊子4c至4k被遮盖地示出。这些印刷工位1c至1k仅印刷转印带5的带有有用信息的中间区域，即有用或印刷区域11，该有用或印刷区域被转移到印刷介质上。在侧向上通常转印带5的左方的侧向区域12和右方的侧向区域13保持不被占用。

箭头又沿转印带5的运转方向7指向，从而可看出，印刷区域11依次经过印刷工位1c至1k。由此，印刷工位1c至1k可以将其相应的彩色图像交叠地印刷在印刷区域11上，由此在转印带5上出现潜在的彩色墨粉影像，该墨粉影像在待印刷的介质上可以转移成彩色的印刷图像。这些印刷工位1c至1k必须在最优的印刷图像方面例如关于各个印刷工位1c至1k的套印准确的(或称为套准准确的，即passergenau)印刷、线厚度、面积覆盖、颜色和各个单元的印刷图像彼此相协调。这经由借助于随后根据图3所描述的机器控制器的各个部件例如印刷工位1c至1k和转印带5的校准来实现，该机器控制器使部件彼此同步。在此，这种自动的协调和校准在转印带5上而不是在印刷介质上实现。

图3示出用于根据本发明的彩色印刷设备的机器控制器，在该机器控制器中设置有控制装置14，该控制装置应负责，使转印带5在相对短的运行时间之后就不从中间移出。关联于控制装置14的传感装置基本上由两个叉形光栅、三个反射光栅和一个重力传感器组成。

主管控制辊子6沿X和Y方向的调节的调整马达8与控制装置14连接，由此转印带5直线地且在中间运转。通过沿X和Y方向调节控制辊子6，调整马达8直接地对转印带5的漂移产生影响。

该调整马达8可以关联有初始传感器15。在其初始化阶段期间，调整马达8以其感应条(或称为接通旗标，即Schaltfahne)直至初始传感器15的接通点运转，因为马达位置不作为绝对值存在。从该点开始，位置然后总是重新根据行驶路径被计算并被存储。初始传感器15是叉形光栅，该感应条中断叉形光栅的光束。

当转印带5出于任何原因而过强地沿一个方向漂移时，紧急关断应将转印带5直接地带至静止带。为此，在转印带5的一侧下安置有两个反射光栅16。在正常情况下，转印带5在这两个反射光栅16之间运转。然而如果转印带5从该区域中移出，则该转印带被识别并导致转印带5的立刻关断。经由这种机制也可以识别，在更换转印带5之后该转印带是否被正确地放入。

调节传感器17识别白色的、粘上在转印带5上的指标条18并由此在控制装置14中调用带有调节算法的函数。用作为调节传感器17的反射光栅从上方朝着转印带5的处于内部的这侧指向。然而调节传感器17相对于转印带5倾斜地安置，由此仅指标条18反射足够的光，并且调节传感器17不总是通过转印带5的识别而接通。

带传感器19识别转印带5的位置。为此所使用的叉形光栅提供模拟信号，该模拟信号由控制装置14来评价，以用于调节调整马达8。为了本来地调节转印带5，在控制装置14中设置有经编程的数字PI-调节器。总是对于每个周转在程序中调用一次调节函数。当调节传感器19识别指标条18时，发生该调用。由此确保，这总是在相同的时间间隔下实现，但是也在相同的部位处扫描带位置。为了确定带位置的当前的实际值，在扫描时间点扫描50次，并且由这些值计算平均值。

除了本来的调节传感装置以外，印刷机具有重力传感器20，利用该重力传感器识别大尺寸彩色印刷机的可能的倾斜位置。如果该倾斜位置超过转印带5的调节区域，则要求使用者将印刷机校准。在此，在监视器上给使用者显示，他必须调节哪个撑脚。

此外，印刷机具有温度和湿度传感器，该温度和湿度传感器可以装入在控制装置14中。这些传感器的测量值直接地被调节算法考虑。

对转印带5的其它影响直接地经由叉形光栅来识别和调节。

控制装置14促使至少一个预定的或确定的样本借助于印刷工位1c至1k优选在转印带5的侧向区域12和13的至少一个侧向区域上印刷。这种接着由传感器器件10读出的样本在控制装置14中以预设的样本图像调准。基于该评价来操控各个部件，直到转印带5上的预定的样本相应于确定的样本图像。

评价和调准优选连续地实现，其中，尤其探测并考虑温度和/或空气湿度的改变。

控制装置14尤其负责各个印刷工位彼此间的套印准确的印刷，从而由印刷工位1c至1k印上到转印带5的侧向区域12和13上的线彼此叠置。此外，控制装置14调整线厚度、面积覆盖、墨粉施覆、颜色校准、颜色混合、颜色均匀性、尺度调整和速度校准以及转印带5的直线运转。

由此，例如由通过接触式图像传感器16探测的和控制装置14获取的数据可以影响写入头的光强和/或曝光时间、相应的印刷工位1c至1k的墨粉施覆、用于墨粉转移的经由电压供给部实现的高电压的匹配、驱动器的速度以及转印带5借助于调整马达8实现的取向。

这些过程可以优选在线地在印刷期间实现。但是所述过程任何时候也可以在印刷过程外执行。附加地，也可以在两个印刷任务之间将中间的印刷区域11中的更大的样本施覆到转印带5上，在此另外描绘该印刷介质。

在转印带处布置有至少一个光学传感器10，借助于所述至少一个光学传感器来测量被印刷在转印带5上的参考标记的密度和/或位置。替代光学传感器可以将三个单个传感器布置在转印带5的中间以及在侧向区域11和12处。但是接触式图像传感器也可以扫描转印带5的整个宽度。为了获得准确的测量值，传感器根据现有技术相对于专门的张紧辊子布置。该张紧辊子将转印带5在该部位处弄平，从而避免在探测光学的密度时例如由于转印带的波浪性而造成误差。

在根据本发明的彩色印刷设备的情况下，现在省去这类附加的张紧辊子，由此不仅关于成本而且在空间需求方面得到显著的优势。通过将传感器10安置在用于转印带5的控制辊子6的区域中，可以使耗费最小或被避免。控制辊子6利用通过控制装置14所进行的适当的调节直接以用于沿X和Y方向的调节的可能性偏移，从而转印带5总是保持在中间。然而，控制辊子6的这种通常出现的偏移将在传感器数据方面造成不准确性。

然而控制装置14如此构造，使得该控制装置如此操控彩色印刷设备，使得对于如下时间段禁止控制辊子6的偏移和调节，在该时间段中被印刷参考标记沿着传感器器件10下方运转。这在实践中可以良好地实现，因为带调节毫无困难地经受住参考标记沿进给方向例如100mm的短的中断。

为了可以可靠地通过传感器器件来识别参考标记，这些参考标记必须要么在固定的节拍下施加到转印带5上并且控制装置14与此同步地中断控制辊子6的调节。要么所述参考标记由布置在传感器器件之前的传感器来探测，该传感器然后将用于中断控制辊子6的调节的信号传输给控制装置14。调节传感器17例如可以承担该任务。

在根据本发明的变型方案中，传感器10，例如接触式图像传感器，装配在如下板条上，该板条跟随控制辊子6的运动。即重要的是，在测量期间在传感器器件10与控制辊子6之间不可出现相对运动。

附图标记列表

1 印刷工位

2 光导体鼓(OPC-有机光导体鼓)

3 壳体

4 转印或阳极辊子

5 转印带(ITB-中间转印带)

6 控制辊子

7 运转方向

8 用于控制辊子的调整马达

9 用于阳极辊子的调整马达

10 传感器器件

11 有用或印刷区域

12 左方的侧向区域

13 右方的侧向区域

14 控制装置

15 初始传感器

16 反射光栅

17 调节传感器

18 指标条

19 带传感器

20 重力传感器。

Claims (8)

1.一种彩色印刷设备，所述彩色印刷设备带有用于每个颜色的相应一个印刷工位(1c,1m,1y,1k)以及各一个阳极辊子(4c,4m,4y,4k)，带有经由转向和控制辊子(6)引导的循环的转印带(5)，带有用于测量尤其被印刷在所述转印带(5)上的参考标记的密度和/或位置的传感器器件(10)并且带有用于借助于调整马达(8)取决于所检测的所述参考标记的特性来控制和调节所述转印带(5)以及所述控制辊子(6)的控制装置(14)，

其特征在于，

所述传感器器件(10)布置在用于所述转印带(5)的所述控制辊子(6)的区域中并且

在所述测量期间至少对于如下时间段排除在传感器器件(10)与控制辊子(6)之间相对运动的可能性，在所述时间段中所述被印刷参考标记沿着所述传感器器件(10)下方运转。

2.根据权利要求1所述的彩色印刷设备，

其特征在于，

所述控制装置(14)如此构造，使得在如下时间段期间避免所述控制辊子(6)的偏移，在所述时间段中所述被印刷参考标记沿着所述传感器器件(10)下方运转。

3.根据权利要求1或2所述的彩色印刷设备，

其特征在于，

所述传感器器件(10)装配在如下板条上，所述板条跟随所述控制辊子(6)的运动。

4.根据权利要求3所述的彩色印刷设备，

其特征在于，

所述板条固定在所述控制辊子(6)的承载件或支承件处。

5.根据前述权利要求1至4中任一项所述的彩色印刷设备，

其特征在于，

所述传感器器件(10)通过接触式图像传感器形成。

6.根据前述权利要求1至5中任一项所述的彩色印刷设备，

其特征在于，

与所述控制装置(14)连接的控制辊子(6)如此通过所述调整马达(8)沿X和Y方向偏移，使得所述转印带(5)总是在中间运转。

7.根据前述权利要求1至6中任一项所述的彩色印刷设备，

其特征在于，

所述传感器器件(10)布置在所述控制辊子(6)和所述转印带(5)上方。

8.根据前述权利要求1至7中任一项所述的彩色印刷设备，

其特征在于，

所述控制辊子(6)同时构造为张紧辊子。