DE10158946A1

DE10158946A1 - Verfahren zur Kontrolle und/oder Regelung der Erzeugung eines gedruckten Farbbildes und Bilderzeugungsvorrichtung zu dessen Durchführung

Info

Publication number: DE10158946A1
Application number: DE10158946A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Eberhard Luxem; Eggert Jung; Thomas Zelenka
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG; NexPress Solutions LLC
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 2001-12-03
Filing date: 2001-12-03
Publication date: 2003-06-26
Also published as: US20030103220A1; JP2003202726A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle und/oder Regelung der Erzeugung eines gedruckten Farbbildes mittels einer Bilderzeugungsvorrichtung, vorzugsweise eines elektrofotografisch mit Toner erzeugten Farbbildes. DOLLAR A Des weiteren betrifft die Erfindung eine Bilderzeugungsvorrichtung, insbesondere eine Druckmaschine, zur Erzeugung eines Farbbildes, vorzugsweise eine elektrofotografisch arbeitende Bilderzeugungsvorrichtung zur Erzeugung eines Farbbildes mit Toner, zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens. DOLLAR A Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren bzw. die eingangs genannte Vorrichtung dahingehend weiterzuentwickeln, daß ein Farbbild im Hinblick auf den sich einem Betrachter darbietenden Anblick erzeugt wird. DOLLAR A Diese Aufgabe wird in Verfahrenshinsicht erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von einem fertig gedruckten Druckbild, vorzugsweise von einem fixierten Tonerbild, reflektiertes bzw. remittiertes Licht mittels einer Sensoreinrichtung noch in der Bilderzeugungsvorrichtung (online) erfaßt wird und die Sensoreinrichtung bzw. deren Erfassungsergebnis für die Steuerung oder Regelung des Bilderzeugungsprozesses verwendet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle und/oder Regelung der Erzeugung eines gedruckten Farbbildes mittels einer Bilderzeugungsvorrichtung, vorzugsweise eines elektrophotografisch mit Toner erzeugten Farbbildes.
Des weiteren betrifft die Erfindung eine Bilderzeugungsvorrichtung, insbesondere eine Druckmaschine, zur Erzeugung eines Farbbildes, vorzugsweise eine elektrophotografisch arbeitende Bilderzeugungsvorrichtung zur Erzeugung eines Farbbildes mit Toner, zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens.
Das Farbbild eines Druckerzeugnisses sollte über die gesamte Auflage den gleichen Farbeindruck erzeugen. Um dies zu erreichen, ist unter anderem ein gleichmäßiger Farbauftrag notwendig. Da insbesondere der elektrophotografische Druckprozeß über die Zeit nicht sehr konstant ist, ist eine Prozeßsteuerung zur Regelung der Farbe des Farbbildes, oder allgemeiner des optischen Erscheinungsbildes des Farbbildes, notwendig. Dies kann bei einer elektrophotografisch arbeitenden Druckmaschine durch eine Regelung der Tonermenge geschehen. Dazu werden bestimmte Muster mit 100% Tonerbelegung für jedes Druckwerk (jede Farbe) auf ein transparentes Transportband für den Bedruckstoff bzw. das Substrat gedruckt und die Transmissionsdichte dieser Muster gemessen. Bei Abweichungen der Transmissionsdichte von der Soll-Dichte wird die Tonerbelegung entsprechend nachgeregelt. Der Zusammenhang zwischen Tonermenge und Transmissionsdichte muß dafür bekannt sein. Die Parameter für den elektrophotografischen Prozeß wie z. B. Belichtungsstärke und Biasspannungen, werden so eingestellt, daß sich eine konstante Transmissionsdichte des (ungefusten) unfixierten Toners ergibt.
Ein Verfahren der im vorhergehenden geschilderten Art ist beispielsweise aus der US-A-5,805,314 bekannt.
Die im vorhergehenden geschilderte Vorgehensweise ist problematisch. Auch eine gleiche Tonermenge erzeugt bei einem elektrophotografischen Prozeß auf unterschiedlichen Bedruckstoffen unterschiedliche Farbeindrücke.
Für eine Regelung des wichtigen Zwischentonbereichs müßten vorzugsweise mindestens zwei Tonwerte im Lichterbereich, z. B. mit 10% Tonerbelegung, und im Mitteltonbereich, z. B. mit 50% Tonerbelegung, gemessen werden.
Für andersartige Druckverfahren, wie zum Beispiel Offset-Druck oder Inkjet-Druck, gilt sinngemäß das gleiche.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren bzw. die eingangs genannte Vorrichtung dahingehend weiterzuentwickeln, daß ein Farbbild im Hinblick auf den sich einem Betrachter darbietenden Anblick erzeugt wird.
Diese Aufgabe wird in Verfahrenshinsicht erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von einem fertig gedruckten Druckbild, vorzugsweise von einem fixierten Tonerbild, reflektiertes bzw. remittiertes Licht mittels einer Sensoreinrichtung noch in der Bilderzeugungsvorrichtung (online) erfaßt wird und die Sensoreinrichtung bzw. deren Erfassungsergebnis für die Steuerung oder Regelung des Bilderzeugungsprozesses verwendet wird.
Zum Beispiel bei der Bestimmung der Transmissionsdichte des nicht fixierten Toners auf einem transparenten Transportband wird nicht der tatsächliche Farbbildeindruck eines späteren Betrachters des Druckerzeugnisses erfaßt. Für den tatsächlichen Farbbildeindruck ist in erster Linie die spektrale Remission des fixierten Toners auf dem jeweiligen Bedruckstoff maßgeblich, wobei oberflächenphysikalische Effekte einen starken Einfluß haben können. Dem wird beim erfindungsgemäßen Verfahren mit Vorteil Rechnung getragen, wobei bevorzugt das remittierte Licht eines fertigen Farbbildes auf dem Bedruckstoff erfaßt wird, aber zusätzlich oder alternativ auch ein fixiertes Tonertestmuster auf einem Transportband ausgewertet werden könnte.
Um eine sachgerechte Farbregelung zu erzielen, wird das Druckbild erfindungsgemäß noch in der Bilderzeugungsvorrichtung (online) gemessen. Dabei werden erkannte Farbabweichungen bevorzugt für eine Feinregelung des elektrophotografischen Prozeß genutzt. Eine erste Grobeinstellung z. B. einer Tonermenge könnte weiterhin zusätzlich mit Hilfe der Bestimmung einer Transmissionsdichte erfolgen. Sinngemäßes gilt wiederum auch für andere Druckarten.
Die Messung kann mit einem an sich bekannten Farbsensor erfolgen, der die gesamte spektrale Lichtverteilung mißt. Der Farbsensor könnte aber auch nach dem sogenannten Tristimulusverfahren arbeiten oder mit drei daran angenäherten Farbfiltern. Die gemessenen Farbwerte werden der Prozeßsteuerung zur Verfügung gestellt und werden mit gewünschten SOLL-Werten verglichen. Bei festgestellten Farbabweichungen (IST-Werte) wird der Druckprozeß, insbesondere ein elektrophotografischer Prozeß, solange nachgeregelt, bis die gewünschte Farbe erreicht ist. Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das tatsächlich Erscheinungsbild des Farbbildes gemessenen wird, auch soweit es sich aus Bedingungen ergibt, die nicht unmittelbar durch den Farbdruck selbst vorgegeben werden, sondern beispielsweise durch die Art des Bedruckstoffes. So kann zum Beispiel einer Eigenfärbung des Bedruckstoffes durch eine andere, eigene Regelung des Farbdruckes Rechnung getragen werden, um auf dem farbigen Bedruckstoff im Ergebnis denselben Farbeindruck zu erzielen wie auf einem weißen Bedruckstoff, indem die Eigenfarbe bei der Farbregelung mit berücksichtigt wird, was sich, dies sei noch einmal betont, bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise automatisch ergibt.
Denkbar ist es, eine Messung in einem ausgewählten Druckbildbereich durchzuführen oder mehrere Messungen nacheinander in dem selben ausgewählten Druckbildbereich durchzuführen. Dazu ist eine von der Position des Bedruckstoffes, z. B. eines Bogens, abhängige Triggerung des Farbsensors notwendig.
Insbesondere bei möglicherweise auftretenden periodischen Störungen sind mehrere Messungen in unterschiedlichen Druckbildbereichen, statt oder zusätzlich zu Messungen in einem bestimmten Druckbildbereich, und eine anschließende Mittelung der Meßwerte vorteilhaft.
Eine andere alternative oder zusätzliche Variante der Farbregelung ist die mittels Kalibrierläufen, bei denen bestimmte Testmuster gedruckt werden und automatisch in gesonderte Ablagefächer ausgegeben werden, um somit auch Belege für externe Prozeßkontrollen zu erhalten.
Über die Breite des Druckerzeugnisses und/oder dessen Länge können auch mehrere Farbsensoren angeordnet werden, so daß eine Farbmessung an mehreren Stellen gleichzeitig möglich ist. Denkbar ist auch eine vollflächige Vermessung des Druckerzeugnisses.
Es kann, insbesondere zusätzlich zu einer Farbmessung, auch eine Glanzmessung stattfinden und separat oder auch zusätzlich mit dem Farbsensor zur Prozeßsteuerung genutzt werden. Erforderlich wäre dafür eine andere Beleuchtung des Druckbildes, wobei der Sensor für die Farb- und die Glanzmessung prinzipiell derselbe sein könnte.
Für eine Bildererzeugungseinrichtung zur Durchführung des vorgeschilderten erfindungsgemäßen Verfahrens, die sich ihrerseits erfindungsgemäß auszeichnet durch eine Sensoreinrichtung für eine Farb- und/oder Glanzkontrolle eines fertig gedruckten Druckbildes, insbesondere eines fixierten Tonerbildes, in der Bilderzeugungsvorrichtung selbst, wird auch selbständiger Schutz beansprucht.
Die Erfindung wird anhand eines Beispieles der Farbregelung einer elektrophotografisch arbeitenden Druckmaschine, aus dem sich auch weitere erfinderische Merkmale ergeben können, auf das die Erfindung in ihrem Umfang aber nicht beschränkt ist, erläutert.
Die einzige Figur zeigt ein Blockschaltbild von Elementen einer Bilderzeugungsvorrichtung einer elektrophotographischen Druckmaschine gemäß der Erfindung.
Die Bilderzeugungsvorrichtung umfaßt hier beispielhaft vier elektrophotografische Module oder Farb- bzw. Druckwerke 1 bis 4. Prinzipiell ist auch jede andere Anzahl von Druckwerken denkbar und möglich.
Die Druckwerke 1 bis 4 werden durch eine Maschinensteuerung 5 gesteuert. Die Maschinensteuerung ist im Ausführungsbeispiel mit einen Sensor 6, z. B. einem Licht emittierenden Sensor, verbunden, mit dem die Blattposition eines Blattes von Bedruckstoff, bspw. im Bereich eines Druckwerkes 1 bis 4, genau bestimmt werden kann.
Des weiteren ist die Maschinensteuerung 5 mit einem Farbsensor 7 verbunden, mit dem die Farbwerte eines mit den Druckwerken 1 bis 4 fertig gedruckten Farbbildes gemessen werden können. Mit Hilfe des Sensors 6 kann über die Maschinensteuerung 5 der Farbsensor 7 in Abhängigkeit von der Blattposition des Bedruckstoffes genau getriggert werden, um zum Beispiel genau einen ausgewählten Bereich des Farbbildes zu vermessen.
Die vom Farbsensor 7 gemessenen IST-Farbwerte werden mittels einer Recheneinheit 8 mit SOLL-Farbwerten verglichen, die in einer mit der Recheneinheit 8 verbundenen Datenbank 9 hinterlegt sind. Aus den Abweichungen der IST-Farbwerte von den SOLL-Farbwerten werden notwendige Farbkorrekturen mittels einer Recheneinheit 10 berechnet und der Maschinensteuerung 5 übermittelt, die die erforderlichen Einstellungen an den Druckwerken 1 bis 4 durchführt, um die Farbkorrekturen in Form von Nachregelungen der Druckwerke, zum Beispiel durch Regelung der Biasspannung oder der Belichtungsstärke, für den weiteren Druckprozeß umzusetzen.

Claims

1. Verfahren zur Kontrolle und/oder Regelung der Erzeugung eines gedruckten Farbbildes mittels einer Bilderzeugungsvorrichtung, vorzugsweise einer Druckmaschine, insbesondere eines elektrophotografisch mit Toner erzeugten Farbbildes, dadurch gekennzeichnet, daß von einem fertig gedruckten Druckbild reflektiertes bzw. remittiertes Licht mittels einer Sensoreinrichtung noch in der Bilderzeugungsvorrichtung (online) erfaßt wird und die Sensoreinrichtung bzw. deren Erfassungsergebnis für die Steuerung oder Regelung des Bilderzeugungsprozesses verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erfaßte Licht auf seine Farbe hin überprüft wird.

3. Verfahren nach einem der Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte spektrale Lichtverteilung gemessen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbe mittels eines Tristimulusverfahrens erfaßt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß drei Farbfilter verwendet werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckbild auf seinen Glanz hin überprüft wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrmals hintereinander derselbe Druckbildbereich für eine mehrfache Messung herangezogen wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere verschiedene Druckbildbereiche für eine mehrfache Messung herangezogen werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Messungen gemittelt werden.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckbild vollflächig vermessen wird.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Farbtestmuster als das genannte Druckbild für wenigstens einen Kalibrierlauf zusätzlich oder anstelle einer unmittelbaren Messung an dem Farbild selbst als dem genannten Druckbild verwendet wird.

12. Verfahren Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als regelbarer Parameter einer elektrophotografisch arbeitenden Bilderzeugungsvorrichtung die Belichtungsstärke und/oder die Biasspannung vorgesehen wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Grobeinstellung eines elektrophotografischen Bilderzeugungsprozesses die Transmissionsdichte einer Tonerbelegung auf einem transparenten Träger herangezogen wird.

14. Bilderzeugungsvorrichtung, insbesondere Druckmaschine, zur Erzeugung eines Farbbildes, vorzugsweise eine elektrophotografisch arbeitende Bilderzeugungseinrichtung zur Bilderzeugung mit Toner, zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch, eine Sensoreinrichtung für eine Farb- und/oder Glanzkontrolle eines fertig gedruckten Druckbildes in der Bilderzeugungsvorrichtung selbst zur Steuerung oder Regelung des Bilderzeugungsprozesses.