DE102005058953B4

DE102005058953B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen der Differenzgeschwindigkeit zwischen einem Bildträger und einem Trägermaterial

Info

Publication number: DE102005058953B4
Application number: DE102005058953A
Authority: DE
Inventors: Frank Dipl.-Phys. Freudenberg; Hans Dipl.-Ing. Winter
Original assignee: Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2005-12-09
Filing date: 2005-12-09
Publication date: 2008-08-07
Anticipated expiration: 2025-12-10
Also published as: US7483650B2; DE102005058953A1; US20070134022A1

Abstract

Verfahren
bei dem in einem Umdruckbereich (84) zwischen einem Bildträger (78, 78') und einem Trägermaterial (12) eine Differenzgeschwindigkeit erzeugt wird, und
bei dem eine Abweichung der tatsächlichen Differenzgeschwindigkeit von einer Soll-Differenzgeschwindigkeit ermittelt wird,
wobei
die Spannung des Trägermaterials (12) als Maß für die Differenzgeschwindigkeit zwischen dem Bildträger (78, 78') und dem Trägermaterial (12) mit Hilfe einer Messeinrichtung (90) ermittelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, bei dem in einem Umdruckbereich zwischen einem Bildträger und einem Trägermaterial eine Differenzgeschwindigkeit erzeugt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.
Aus den Dokumenten DE 103 38 496 B3 und DE 103 38 497 A1 sind Hochleistungsdrucksysteme zum Bedrucken einer Papierbahn bekannt, bei denen an einer Umdruckstelle auf dem Transferband vorhandene Tonerbilder auf die Papierbahn umgedruckt werden. Die Antriebsgeschwindigkeit des Transferbandes ist etwas größer als die Fördergeschwindigkeit der Papierbahn voreingestellt, wodurch eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Papierbahn 12 und dem Transferband vorhanden ist. Die Geschwindigkeitsdifferenz ist vorzugsweise im Bereich von 0,1‰ bis 10‰, insbesondere im Bereich von 0,5‰ bis 3‰ bei einer Druckgeschwindigkeit von 0,9 bis 2 m/sec.
Aus dem Dokument US 6,068,172 A ist ein Drucksystem zum Bedrucken einer endlosen Papierbahn bekannt, das eine Vorrichtung zum Längenausgleich einer zu bedruckenden Papierbahn hat, um in einem Umdruckbereich eine voreingestellte Zugspannung der Papierbahn zu erzeugen.
Aus dem Dokument DE 198 28 388 C2 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Transport eines bahnförmigen Aufzeichnungsträgers bekannt, bei denen ein Längenausgleichselement vorgesehen ist, mit dem ein Sensor funktionell gekoppelt ist, um die Differenzgeschwindigkeit zwischen einer vor dem Längenausgleichselement angeordneten Transportvorrichtung und einer nach dem Längenausgleichselement angeordneten Transportvorrichtung zu ermitteln.
Aus dem Dokument US 6,246,856 B1 ist ein Hochleistungsdrucker und Hochleistungskopierer bekannt, bei dem Tonerbilder erzeugt werden, die auf einen Aufzeichnungsträger übertragen werden. Zum Erzeugen mehrfarbiger Tonerbilder sind eine Vielzahl von Entwicklerstationen entlang eines Fotoleiterbandes angeordnet, durch die nacheinander die Farbauszüge eines mehrfarbigen Tonerbilds erzeugt werden. Die erzeugten Tonerbilder der Farbauszüge werden nacheinander auf ein Transferband übertragen, wobei die einzelnen Farbauszüge dabei passergenau übereinander gedruckt werden. Dadurch werden die Farbauszüge auf dem Transferband gesammelt. In einem Zuführmodul ist ein sogenannter Schlaufenzieher vorgesehen, durch den die Zugspannung des zu bedruckenden Trägermaterials relativ konstant gehalten wird.
Aus dem Dokument US 5,927,196 A ist eine Vorrichtung zum Regeln der Bahnspannung nach einer Kühleinrichtung einer Druckmaschine bekannt. Ferner ist eine Tänzerwalze vorgesehen, die mit einem Luftzylinder verbunden ist und die Bahn kontaktiert. Der Luftzylinder beaufschlagt die Tänzerwalze mit einer konstanten Kraft. Die Position der Tänzerwalze wird mit Hilfe einer Sensoranordnung überwacht. Abhängig von der Position der Tänzerwalze wird die Antriebsgeschwindigkeit eines nachfolgenden Walzenpaares eingestellt. Dadurch wird mit Hilfe der Tänzerwalze die Bahnspannung nach der Kühleinheit erfasst und die Antriebsgeschwindigkeit der Bahn abhängig von der ermittelten Bahnspannung geändert.
Eine korrekte Differenzgeschwindigkeit zwischen den als Bildträger dienenden Transferbändern bzw. dem als Bildträger dienenden Transferband und dem zu bedruckenden Trägermaterial ist für die Qualität des Umdrucks von Tonerbildern auf das Trägermaterial eine entscheidende Größe. Ist die Differenzgeschwindigkeit zu groß oder zu klein, können Störungen im Druckbild, wie z. B. sogenannte Wischer, entstehen oder es werden beispielsweise Falten im zu bedruckenden Trägermaterial gebildet. Durch solche Falten kann das Trägermaterial im Bereich vor der Umdruckstelle flattern, wodurch die Umdruckbedingungen im Umdruckbereich ständig verändert werden. Durch verschiedene Toleranzen von Anordnungen zum Führen und zum Antrieb des Trägermaterials sowie zum Führen und Antrieb der Bildträger sowie Veränderungen der Führung und des Antriebs der Bildträger und des Trägermaterials während des Druckbetriebs bleibt die tatsächliche Differenzgeschwindigkeit nicht konstant. Sowohl über einen längeren Bilderzeugungsprozess hinweg als auch durch Alterung und/oder Verschleiß von Komponenten eines Druckers oder Kopierers kann die Differenzgeschwindigkeit nicht exakt eingestellt oder beibehalten werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung zum Erzeugen von Druckbildern auf einem Trägermaterial anzugeben, bei denen die Druckbilder von einem Bildträger auf ein zu bedruckendes Trägermaterial auf einfache Art und Weise und in hoher Qualität umgedruckt werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Anordnung zum Erzeugen von Druckbildern auf einem Trägermaterial mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung wird erreicht, dass durch das Ermitteln der Abweichung der tatsächlichen Differenzgeschwindigkeit von einer voreingestellten Differenzgeschwindigkeit geeignete Maßnahmen ergriffen werden können, um durch die Kenntnis der Abweichung mit Hilfe geeigneter Maßnahmen auf einen Wert einzustellen, der zumindest in einem voreingestellten Bereich liegt, in dem ein qualitativ hochwertiger Umdruck vom Bildträger auf das Trägermaterial möglich ist. Dadurch kann die Differenzgeschwindigkeit auch bei Veränderungen der Führungs- und Antriebssysteme während des Druckbetriebs sowie bei Veränderungen aufgrund der Alterung oder Verschleiß von Elementen eines Druck- oder Kopiersystems exakt eingestellt und konstant gehalten werden. Die Papierspannung wird als Maß für die tatsächliche Differenzgeschwindigkeit erfasst und dadurch die tatsächliche Differenzgeschwindigkeit auf einen definierten voreingestellten Wert geregelt. Die Papierspannung kann auf einfache Art und Weise mit Hilfe bekannter Messeinrichtungen erfasst werden.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird im folgenden auf die in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele Bezug genommen, die anhand spezifi scher Terminologie beschrieben sind. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass der Schutzumfang der Erfindung dadurch nicht eingeschränkt werden soll, da derartige Veränderungen und weitere Modifizierungen an den gezeigten Vorrichtungen und/oder den Verfahren sowie derartige weitere Anwendungen der Erfindung, wie sie darin aufgezeigt sind, als übliches derzeitiges oder künftiges Fachwissen eines zuständigen Fachmanns angesehen werden. Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung, nämlich:
1 den schematischen Aufbau eines Hochleistungsdrucksystems mit zwei Druckwerken;
2 ein Blockschaltbild zum Einstellen der Differenzgeschwindigkeit zwischen einem Transferband und einer Papierbahn beim Hochleistungsdrucksystem nach 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; und
3 ein Blockschaltbild zum Einstellen der Differenzgeschwindigkeit zwischen dem Transferband und dem Trägermaterial beim Hochleistungsdrucksystem nach 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
In 1 ist ein elektrofotografisches Hochleistungsdrucksystem 10 zum Bedrucken einer endlosen Papierbahn 12 mit einer Druckgeschwindigkeit im Bereich von 0,9 m/s bis 2 m/s gezeigt. Ein Druckmodul 14 enthält eine erste Bilderzeugungs- und Umdruckeinheit 16 zum Bedrucken der Vorderseite der Papierbahn 12 sowie eine zweite Bilderzeugungs- und Umdruckeinheit 18 zum Bedrucken der Rückseite der Papierbahn 12. Die Bilderzeugungs- und Umdruckeinheiten 16, 18 werden im Folgenden als Druckeinheiten 16, 18 bezeichnet. Die Druckeinheit 16 ist im wesentlichen baugleich mit der Druckeinheit 18. Daher werden übereinstimmende Bauteile der ersten Druckeinheit 16 und der zweiten Druckeinheit 18 mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet, wobei die Bezugszeichenziffer zum Kennzeichnen der Bauteile der zweiten Druckeinheit 18 zusätzlich mit einem Strich versehen sind. Unterschiede zwischen der ersten Druckeinheit 16 und der zweiten Druckeinheit 18 werden weiter unten noch näher erläutert.
Das Druckmodul 14 enthält weiterhin eine Papierzuführung 20, eine Steuereinheit 22, ein Tonervorrats- und -aufbereitungssystem 24, eine Bilddatenverarbeitungseinheit 26 sowie ein Papierbahnantriebs- und -führungssystem 28.
Die Papierbahn 12 wird mit Hilfe des Papierbahnantriebs- und -führungssystems 28 in Pfeilrichtung des Pfeils P1 durch das Drucksystem 10 transportiert, wobei die Papierbahn 12 nach dem Bedrucken im Druckmodul 14 einer Fixierstation 30 zugeführt wird, in der die vom Druckmodul 14 auf der Papierbahn 12 erzeugten Tonerbilder fixiert werden. Das Papierbahnführungs- und -überwachungssystem 28 enthält Umlenkwalzen 32 bis 40 sowie ein Walzenpaar mit einer Antriebswalze 42 und einer der Antriebswalze 42 gegenüberliegenden Anpresswalze 44. Ferner sind zwei Markensensoren 46, 48 vorgesehen, die das Eintreffen von auf der Papierbahn 12 aufgebrachten Synchronisationsmarken überwachen. Weiterhin ist ein Randlochsensor 49 vorgesehen, der das Eintreffen bzw. die Lage der in der Papierbahn 12 enthaltenen Randlöcher ermittelt, wobei die Randlöcher und/oder Synchronisationsmarken mit Hilfe einer Regelung durch entsprechende Ansteuerung des Antriebsmotors der Papierbahn 12 in eine Soll-Lage gebracht und/oder in dieser Soll-Lage gehalten werden.
Die erste Druckeinheit 16 und die zweite Druckeinheit 18 sind an gegenüberliegenden Seiten der Papierbahn 12 angeordnet. Die Papierbahn 12 kann mit Hilfe der Antriebswalze 42 sowohl in Pfeilrichtung des Pfeils P1 als auch in entgegengesetzter Richtung transportiert werden, wobei im Folgenden mit Vorwärtsbewegen der Transport der Papierbahn 12 in Pfeilrichtung des Pfeils P1 und mit Rückwärtsbewegen der Transport der Pa pierbahn 12 in entgegengesetzter Richtung des Pfeils P1 bezeichnet wird. Die Funktionen des Druckmoduls 14 und der Fixierstation 30 sind im Detail in den Dokumenten WO 00/34831 und DE 198 27 210 C1 beschrieben, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird.
Die erste Druckeinheit 16 enthält ein erstes Bandlaufwerk 66 mit einem Fotoleiterband 68, z. B. einem organischen Fotoleiterband, das üblicherweise auch als OPC-Band bezeichnet wird. Das Fotoleiterband 68 wird mit Hilfe des Bandlaufwerks 66 in Pfeilrichtung des Pfeils P2 angetrieben. Mit Hilfe einer Reinigungs- und Ladeeinheit 70 wird das Fotoleiterband 68 entladen, Tonerreste von dem Fotoleiterband 68 entfernt und das Fotoleiterband 68 auf ein vorbestimmtes einheitliches Potential aufgeladen. Mit Hilfe eines Zeichengenerators 72, der als LED-Zeichengenerator ausgeführt ist, werden Bereiche der auf gleiches Potential geladenen Oberfläche des Fotoleiterbandes 68 entsprechend der dem Zeichengenerator 72 von der Bilddatenverarbeitungseinheit 26 zugeführten Signale partiell, d. h. bildpunktweise, abhängig vom verwendeten elektrofotografischen Prinzip, auf ein niedrigeres Potential entladen oder auf ein höheres Potential aufgeladen, wodurch ein Ladungsbild auf der Oberfläche des Fotoleiterbandes 68 erzeugt wird. Das auf der Oberfläche des Fotoleiterbandes 68 befindliche Ladungsbild ist ein latentes Druckbild. Mit Hilfe einer Entwicklereinheit 74 wird das Ladungsbild auf der Oberfläche des Fotoleiterbandes 68 entwickelt, d. h. mit Toner zu einem Tonerbild eingefärbt.
Die erste Druckeinheit 16 enthält weiterhin ein zweites Bandlaufwerk 76 mit einem Transferband 78, das in Richtung des Pfeils P3 angetrieben wird. Das Fotoleiterband 68 kontaktiert das Transferband 78 an einer ersten Umdruckstelle 80, d. h. die Oberfläche des Fotoleiterbandes 68 berührt die Oberfläche des Transferbandes 78, wodurch ein auf dem Fotoleiterband 68 befindliches Tonerbild auf die Oberfläche des Transferbandes 78 übertragen wird.
Mit Hilfe einer Walzenschwenkvorrichtung 82, deren Walzen über Hebel miteinander verbunden sind, wird das Transferband 78 an einer zweiten Umdruckstelle 84 an die Papierbahn 12 herangeführt (d. h. an die Papierbahn 12 angeschwenkt) und von dieser weggeführt (d. h. von der Papierbahn 12 abgeschwenkt), wobei die Transferbänder 78, 78' in 1 an die Papierbahn 12 angeschwenkt sind. Die Transferbänder 78, 78' der Druckeinheit 16 und der Druckeinheit 18 werden im wesentlichen gleichzeitig an die Papierbahn 12 angeschwenkt, wodurch zwischen zwei gegenüberliegenden Walzen oder Walzenpaaren der Bandlaufwerke 76, 76' der Transferbänder 78, 78' ein Anpressdruck erzeugt wird. Das Transferband 78 kontaktiert in dem angeschwenkten Zustand die Oberfläche der Papierbahn 12 auf deren Vorderseite und das Transferband 78' auf deren Rückseite, wodurch die auf den Transferbändern 78, 78' befindlichen Tonerbilder von den Transferbändern 78, 78' auf die Vorderseite sowie auf die Rückseite der Papierbahn 12 übertragen werden. Das Abschwenken eines Transferbandes 78, 78' an und das Abschwenken des Transferbandes 78, 78' von der Papierbahn 12 ist detailliert in dem Dokument WO 00/54266 beschrieben, dessen Inhalt hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen ist.
Im Unterschied zur zweiten Druckeinheit 18 ist am Bandlaufwerk 76 der ersten Druckeinheit 16 eine Umladeeinheit 79 zum Umladen des auf dem Transferband 78 befindlichen Tonerbildes angeordnet. Das Tonerbild auf dem Transferband 78 wird mit Hilfe der Umladeeinheit 79, die als Korotronanordnung ausgeführt ist, umgeladen. Durch das Umladen des Tonerbildes auf dem Transferband 78 haben die Tonerteilchen der Tonerbilder der Vorder- und Rückseite unterschiedliche Ladungen, so dass das Übertragen der Tonerbilder auf die Papierbahn 12 an der Umdruckstelle 84 durch die Anziehungskräfte zwischen den entgegengesetzt geladenen Tonerteilchen durch die Papierbahn 12 hindurch ermöglicht wird. Dadurch werden an der zweiten Um druckstelle 84 die Tonerbilder von den Transferbändern 78, 78' auf die Papierbahn 12 umgedruckt.
Anschließend wird die Papierbahn 12 mit den Tonerbildern der Fixierstation 30 zugeführt. Die Fixierstation 30 enthält eine erste Fixiereinheit 54 und eine zweite Fixiereinheit 56, die auf den gegenüberliegenden Seiten der Papierbahn 12 angeordnet sind, wobei die erste Fixiereinheit 54 die Tonerbilder auf der Vorderseite und die zweite Fixiereinheit 56 die Tonerbilder auf der Rückseite der Papierbahn 12 fixiert und dadurch fest mit der Papierbahn 12 verbindet. Die Fixiereinheiten 54, 56 sind als Strahlungsfixiereinheiten ausgeführt, wobei die Fixiereinheiten 54, 56 jeweils eine Verschlusseinheit 58, 60 enthalten, die die Einstrahlung der Fixiereinheiten 54, 56 während Betriebszuständen abdecken, in denen keine Fixierung der Tonerbilder auf der Papierbahn 12 erfolgen soll. In Transportrichtung der Papierbahn 12 gesehen nach den Fixiereinheiten 54, 56 sind Kühlelemente 62, 64 vorgesehen, die die Papierbahn 12 vor dem Austritt aus der Fixierstation 30 abkühlen, um eine Schädigung der Papierbahn 12, insbesondere infolge zu geringer Papierfeuchte, zu verhindern. In der Fixierstation 30 ist eine weitere Antriebswalze 50 mit gegenüberliegender Anpresswalze 52 zum Papierabzug vorgesehen.
Die Antriebsgeschwindigkeit der die Papierbahn 12 kontaktierenden Transferbänder 78,78' ist etwas größer voreingestellt als die Transportgeschwindigkeit der Papierbahn 12, so dass eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Papierbahn 12 und den Transferbändern 78, 78' voreingestellt ist. Die Geschwindigkeitsdifferenz ist vorzugsweise im Bereich von 0,1‰ bis 10‰, vorzugsweise 0,5‰ bis 3‰, wenn die Transferbänder 78, 78' an die Papierbahn 12 angeschwenkt sind und diese kontaktieren. Die Geschwindigkeitsdifferenz dient dazu, die relativ elastische Papierbahn 12 an der Umdruckstelle 84 unter Zug zu halten und damit Papierlaufprobleme, wie Papierflattern, zu vermeiden. Wird das Transferband 78 wie beschrieben an die Papierbahn 12 angeschwenkt, wirkt eine Zugkraft des Transferbandes 78 in Folge der höheren Geschwindigkeit auf die Papierbahn 12 in deren Transportrichtung P1.
In einem Bereich in Transportrichtung P1 der Papierbahn 12 vor der Umdruckstelle 84 ist zwischen dem Walzenpaar 42, 44 und der Umdruckstelle 84 eine Messanordnung 90 angeordnet, die eine Walze 92 enthält, die von unten gegen die Papierbahn 12 gedrückt wird. Die Messanordnung 90 ist derart ausgebildet, dass die Walze 92 mit einer relativ konstanten Kraft gegen die Unterseite (Rückseite) der Papierbahn 12 gedrückt wird und die Auslenkung der Walze 92 erfasst wird. Die Auslenkung der Walze 92 ist von der Auslenkung der Papierbahn 12 abhängig, die durch die von der Walze 92 auf die Papierbahn 12 ausgeübte Kraft bewirkt wird. Je nach Zugspannung der Papierbahn 12 im Bereich zwischen dem Walzenpaar 42, 44 und der Umdruckstelle 84 wird die Papierbahn 12 bei relativ großer Zugspannung nur gering und bei relativ kleiner Zugspannung relativ stark von der über die Walze 92 eingeleiteten Kraft ausgelenkt. Die durch die Messanordnung 90 über die Walze 92 auf die Papierbahn 12 ausgeübte Kraft wirkt im wesentlichen orthogonal zur Ebene, in der die Papierbahn 12 im Bereich zwischen den Walzen 42, 44 und dem Umdruckbereich 84 gefördert wird. Die Zugspannung der Papierbahn 12 im Bereich zwischen dem Walzenpaar 42, 44 und der Umdruckstelle 84 hängt im wesentlichen von der Differenzgeschwindigkeit zwischen den Transferbändern 78, 78' und der Papierbahn 12 im Umdruckbereich 84 ab. Durch die Auslenkung der Papierbahn 12 infolge der durch die Messanordnung 90 auf die Papierbahn 12 ausgeübten Kraft kann somit die Spannung der Papierbahn 12 als Maß für die Differenzgeschwindigkeit zwischen den Transferbändern 78, 78' und der Papierbahn 12 erfasst werden.
Alternativ kann die Papierbahn 12 mit Hilfe der Messeinrichtung 90 um einen voreingestellten Betrag ausgelenkt werden, wobei abhängig von der Zugspannung der Papierbahn 12 im Bereich der Messanordnung 90 zum Auslenken eine unterschiedli che Kraft erforderlich ist. Die zum Auslenken der Papierbahn 12 durch die Messanordnung 90 erforderliche Kraft wird mit Hilfe der Messanordnung 90 erfasst, wobei die erforderliche Kraft als Maß für die Spannung der Papierbahn 12 und somit für die Differenzgeschwindigkeit zwischen den Transferbändern 78, 78' und der Papierbahn 12 dient.
In 2 ist ein Blockschaltbild zum Einstellen der Differenzgeschwindigkeit zwischen den Transferbändern 78, 78' und der Papierbahn 12 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Dieselben Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Der mit Hilfe der Messanordnung 90 erfasste Wert der Zugspannung der Papierbahn 12 wird der Steuereinheit 22 zugeführt, die ein Reglermodul zum Regeln der Differenzgeschwindigkeit zwischen den Transferbändern 78, 78' und der Papierbahn 12 enthält.
Die Steuereinheit 22 vergleicht den mit Hilfe der Messanordnung 90 erstmals für die Differenzgeschwindigkeit zwischen den Transferbändern 78, 78' und der Papierbahn 12 ermittelten Wert mit einem vorgegebenen Sollwert und ermittelt die Regelabweichung zwischen dem ermittelten Istwert und dem vorgegebenen Sollwert. Abhängig von dieser Abweichung ändert die Steuereinheit die Antriebsgeschwindigkeiten der Fotoleiterbänder 68, 68' sowie der Transferbänder 78, 78' und/oder die Antriebsgeschwindigkeit der Papierbahn 12. Die Antriebsgeschwindigkeiten des jeweiligen Transferbands 78,78' und des der gleichen Druckeinheit 14, 16 zugeordneten Fotoleiterbands 68, 68' werden jeweils gleich verändert, vorzugsweise um den gleichen Betrag. Ferner werden die Antriebsgeschwindigkeiten der Transferbänder 78, 78' und der Fotoleiterbänder 68, 68' der oberen ersten Druckeinheit 16 und der unteren zweiten Druckeinheit 18 in gleicher Weise verändert, so dass die Zuordnung und Positionierung der Druckbilder auf der Vorderseite der Papierbahn 12 und der Rückseite der Papierbahn 12 weiterhin erhalten bleibt und die Druckbilder auf der Vorderseite und der Rückseite passergenau zueinander angeordnet sind.
Insbesondere ist zu beachten, dass bei dem Hochleistungsdrucksystem nach 1 der Weg, den das Tonerbild auf dem Transferband 78 des oberen ersten Druckwerks zurücklegt, länger ist als der Transportweg eines Tonerbildes auf dem Transferband 78' der zweiten unteren Druckeinheit.
Durch die alternative oder zusätzliche Änderung der Antriebsgeschwindigkeit der Papierbahn 12 wird die Formularlänge, die die Länge des Druckbildes einer Druckseite angibt, geringfügig geändert, da dann die Antriebsgeschwindigkeit der Papierbahn 12 nicht mehr mit den Schreibgeschwindigkeiten der Zeichengeneratoren 72, 72' übereinstimmt. Die zu erwartenden Geschwindigkeitsänderungen zum Regeln der Differenzgeschwindigkeit zwischen den Transferbändern 78, 78' und der Papierbahn 12 erfolgen nur um einige Promille bzw. Subpromille, wodurch sich die Formularlänge ebenfalls nur in diesem Bereich ändert und dadurch innerhalb der erforderlichen Genauigkeit liegt.
Das Ändern der Antriebsgeschwindigkeit der Transferbänder 78, 78' sowie der Fotoleiterbänder 68, 68' zusätzlich oder alternativ zum Ändern der Antriebsgeschwindigkeit der Papierbahn 12 kann insbesondere dann erfolgen, wenn die Druckbilder auf der Papierbahn 12 in einem ungeregelten Druckbetrieb ohne eine Regelung der Position des Druckbildes auf am Rand der Papierbahn 12 vorgesehenen Randlöchern oder auf die Papierbahn gedruckten Positionsmarken geregelt wird.
In 3 ist ein Blockschaltbild zum Einstellen der Differenzgeschwindigkeit zwischen den Transferbändern 78, 78' und der Papierbahn 12 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung im geregelten Druckbetrieb dargestellt. Im geregelten Druckbetrieb werden die Positionen der auf die Papierbahn 12 gedruckten Druckbilder mit Hilfe von in den seitlichen Randbereichen der Papierbahn 12 vorgesehenen Randlöchern und/oder mit Hilfe auf die Papierbahn 12 gedruckter Positionsmarken gesteuert bzw. geregelt. Bei dieser Ausführungsform kann die Antriebsgeschwindigkeit der Papierbahn 12 nicht zum Einstel len oder Regeln der Differenzgeschwindigkeit zwischen den Transferbändern 78, 78' und der Papierbahn 12 verändert werden, da die Antriebsgeschwindigkeit der Papierbahn 12 durch die Marken- bzw. Lochregelung zum Positionieren der Druckbilder vorgegeben wird. Somit kann zum Einstellen der vorgegebenen Differenzgeschwindigkeit nur die Antriebsgeschwindigkeit der Transferbänder 78, 78' sowie in gleicher Weise die Antriebsgeschwindigkeiten der Fotoleiterbänder 68, 68' verändert werden.
Zusätzlich wird im geregelten Druckbetrieb die Anfangsposition der zu erzeugenden Druckbilder synchron zur Änderung der Antriebsgeschwindigkeit der Transferbänder 78, 78' geändert und damit insbesondere der Sollwert zur Marken- bzw. Lochregelung an die geänderten Antriebsgeschwindigkeiten der Transferbänder 78, 78' angepasst. Diese Anpassung der Anfangsposition der Druckbilder ist erforderlich, da die Zeit zum Transport des Druckbildes von den Zeichengeneratoren 72, 72' bis zum Umdruck der Druckbilder von den Transferbändern 78, 78' auf die Papierbahn 12 im Umdruckbereich 84 durch die Änderung der Antriebsgeschwindigkeiten der Fotoleiterbänder 68, 68' und der Transferbänder 78, 78' geändert werden. Dadurch erreicht das Druckbild den Umdruckbereich 84 zu einem anderen Zeitpunkt, d. h. je nach Anpassung der Antriebsgeschwindigkeiten zu früh oder zu spät, und wäre dadurch ohne eine Kompensation der Anfangsposition der Druckbilder falsch positioniert.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung können zum Ändern der Antriebsgeschwindigkeiten der Fotoleiterbänder 68, 68' bzw. der Transferbänder 78, 78' sowie zusätzlich oder alternativ zum Ändern der Antriebsgeschwindigkeit der Papierbahn 12 die jeweiligen Bänder 68, 68', 78, 78' und/oder die Papierbahn 12 gestoppt und die Geschwindigkeitsvorgaben angepasst werden. Anschließend wird zum Fortsetzen eines begonnenen Druckprozesses oder zum Beginn eines weiteren Druckprozesses das Hochleistungsdrucksystem 10 wieder neu ge startet. Alternativ oder zusätzlich können die Antriebsgeschwindigkeiten der Transferbänder 78, 78', der Fotoleiterbänder 68, 68' und/oder der Papierbahn 12 auch während des Druckbetriebs des Hochleistungsdrucksystems 10, insbesondere zwischen zwei nacheinander zu erzeugenden Druckbildern, geändert werden.
Die Messung der Papierspannung der Papierbahn 12 zwischen dem Antrieb der Papierbahn 12 mit Hilfe der Walzen 42, 44 und der Umdruckstelle 84 erfolgt mit Hilfe der an der Unterseite der Papierbahn 12 anliegenden Walze 92 der Messanordnung 90. Alternativ kann die Walze 92 oberhalb der Papierbahn 12 angeordnet sein und von oben auf die Papierbahn 12 drücken. Anstatt einer Walze 92, die sich im wesentlichen über die gesamte Breite der Papierbahn 12 erstreckt, kann auch nur eine Rolle vorgesehen sein, die in einem relativ schmalen Bereich auf die Papierbahn 12 drückt. Die Papierspannung wird mit Hilfe der Messeinrichtung 90 entweder dadurch ermittelt, dass die Kraft gemessen wird, die die Papierbahn 12 auf die Walze 92 ausübt bzw. mit der die Walze 92 gegen die Papierbahn 12 gedrückt werden muss, um die Papierbahn 12 auszulenken, oder es wird alternativ die Auslenkung der Walze 92 gemessen, die mit im wesentlichen konstanter Kraft gegen die Papierbahn 12 gedrückt wird. Ferner kann die Auslenkung ermittelt werden, wenn die Walze 92 mit einer von der Auslenkung abhängigen Kraft gegen die Papierbahn 12 gedrückt wird.
Die Differenzgeschwindigkeit zwischen den Transferbändern 78, 78' und der Papierbahn 12 kann bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen kontinuierlich erfasst und geregelt werden. Auftretende Änderungen in der Differenzgeschwindigkeit im Betrieb des Hochleistungsdruckssystems, die insbesondere durch eine Markenregelung oder eine Lochregelung im geregelten Druckbetrieb auftreten können, werden erfasst und mit Hilfe der Regelung beseitigt oder auf eine zulässige Abweichung begrenzt werden. Dadurch kann die Differenzgeschwindigkeit auf einen relativ kleinen Sollwert eingestellt werden, da durch das fortlaufende Erfassen einer Abweichung der Differenzgeschwindigkeit von diesem voreingestellten Wert eine umgehende Korrektur der Abweichung möglich ist und dadurch die Differenzgeschwindigkeit nicht unnötig hoch eingestellt werden muss, um auch bei ungünstigen Bedingungen das Vorhandensein einer höheren Geschwindigkeit der Transferbänder 78, 78' gegenüber der Antriebsgeschwindigkeit der Papierbahn 12 gewährleisten zu können.
Beim Hochleistungsdrucksystem 10 nach 1 musste die Differenzgeschwindigkeit ohne des Erfassens der Abweichung der tatsächlichen Differenzgeschwindigkeit von einer Soll-Differenzgeschwindigkeit auf einen Wert von etwa 1‰ der Antriebsgeschwindigkeit der Papierbahn 12 bzw. der Transferbänder 78, 78' eingestellt werden. Durch eine solche relativ hohe Differenzgeschwindigkeit resultieren Probleme bei der Druckbildpositionierung und der Druckqualität. Durch eine geringere Differenzgeschwindigkeit können diese Probleme erheblich reduziert oder ganz behoben werden. Die Differenzgeschwindigkeit kann insbesondere auf einen Wert im Bereich von 0,1‰ bis 0,95‰ der Antriebsgeschwindigkeit der Transferbänder 78, 78' oder der Antriebsgeschwindigkeit der Papierbahn 12 voreingestellt und dadurch auf diesen Wert geregelt werden.
Das erfindungsgemäße Erfassen der Differenzgeschwindigkeit kann auch bei Druckern oder Kopierern erfolgen, die nur eine Druckeinheit 16, 18 zum Erzeugen eines Druckbildes auf der Papierbahn 12 enthalten. Ferner können sowohl mit dem in 1 gezeigten Drucksystem 10 als auch mit alternativen Druck- oder Kopiersystemen andere Trägermaterialien, sowohl bahnförmige Trägermaterialien als auch blattförmige Trägermaterialien, insbesondere blattförmiges Papier, bedruckt werden. Beim Bedrucken von Einzelblättern kann zur Druckbildpositionierung auf dem Einzelblatt die Vorder- und/oder Hinterkante eines Einzelblatts erfasst werden.
In den erläuterten Ausführungsbeispielen sind als Bildträger, zwischen denen und der zu bedruckenden Papierbahn 12 die Differenzgeschwindigkeit erzeugt und erfasst wird, Transferbänder 78, 78' vorgesehen. Alternativ zu den Transferbändern 78, 78' können auch andere Bildträger, wie z. B. Transfertrommeln, Fotoleitertrommeln oder Fotoleiterbänder vorgesehen sein, zwischen deren Oberfläche, auf der ein Tonerbild angeordnet ist, und der zu bedruckenden Seite der Papierbahn 12 oder eines alternativen Trägermaterials eine Differenzgeschwindigkeit erzeugt wird.
Obgleich in den Zeichnungen und in der vorhergehenden Beschreibung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung aufgezeigt und detailliert beschrieben worden sind, soll dies lediglich als rein beispielhaft und die Erfindung nicht einschränkend angesehen werden. Es wird darauf hingewiesen, dass nur die bevorzugten Ausführungsbeispiele dargestellt und beschrieben sind und sämtliche Veränderungen und Modifizierungen, die derzeit und künftig im Schutzumfang der Erfindung liegen, geschützt werden sollen.

10: elektrofotografisches Hochleistungsdrucksystem
12: Papierbahn
14: Druckmodul
16, 18: Druckeinheit
20: Papierzuführung
22: Steuereinheit
24: Tonervorrat- und aufbereitungseinheit
26: Druckbild-Verarbeitungseinheit
28: Papierantriebs- und führungssystem
30: Fixierstation
32 bis 40: Umlenkwalzen
42, 50: Antriebswalze
44, 52: Anpresswalze
46, 48: Markensensoren
49: Lochsensor
54, 56: Fixiereinheit
58, 60: Abdeckvorrichtung
62, 64: Kühlelemente
66, 66': Bandlaufwerk Fotoleiterband
68, 68': Fotoleiterband
70, 70': Reinigungs- und Ladeeinheit
72, 72': Zeichengenerator
74, 74': Entwicklerstation
76, 76': Bandlaufwerk Transferband
78, 78': Transferband
80, 80': Umdruckstelle Fotoleiterband-Transferband
82, 82': Walzenschwenkvorrichtung
84: Umdruckstelle
90: Messanordnung
92: Walzen

Claims

Verfahren bei dem in einem Umdruckbereich (84) zwischen einem Bildträger (78, 78') und einem Trägermaterial (12) eine Differenzgeschwindigkeit erzeugt wird, und bei dem eine Abweichung der tatsächlichen Differenzgeschwindigkeit von einer Soll-Differenzgeschwindigkeit ermittelt wird, wobei die Spannung des Trägermaterials (12) als Maß für die Differenzgeschwindigkeit zwischen dem Bildträger (78, 78') und dem Trägermaterial (12) mit Hilfe einer Messeinrichtung (90) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, die Zugspannung des Trägermaterials (12) als Maß für die Differenzgeschwindigkeit zwischen dem Bildträger (78, 78') und dem Trägermaterial (12) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Trägermaterial ein bahnförmiges Trägermaterial, vorzugsweise eine bahnförmige Papierbahn (12), verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe einer Walze (92) oder einer Rolle einer Messeinrichtung (90) eine im wesentlichen konstante Kraft auf das Trägermaterial (12) ausgeübt wird, die im wesentlichen senkrecht zu der Ebene wirkt, in der das Trägermaterial (12) geführt ist, wobei die Auslenkung der Walze (92) oder Rolle als Maß für die Differenzgeschwindigkeit zwischen dem Bildträger (78, 78') und dem Trägermaterial (12) erfasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe einer Walze (92) oder Rolle eine Kraft auf das Trägermaterial (12) ausgeübt wird, die im wesentlichen senkrecht zu der Ebene wirkt, in der das Trägermaterial (12) geführt wird, wobei die zum Auslenken der Walze (92) oder Rolle erforderliche Kraft als Maß für die Differenzgeschwindigkeit zwischen dem Bildträger (78, 78') und dem Trägermaterial (12) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von der Abweichung der Differenzgeschwindigkeit von einer voreingestellten Differenzgeschwindigkeit die Antriebsgeschwindigkeit des Bildträgers (78, 78') geändert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe der erfassten Abweichung die Spannung des Trägermaterials (12) und/oder die Differenzgeschwindigkeit des Trägermaterials (12) geregelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildträger eine Fotoleitertrommel, ein Fotoleiterband (68, 68') oder ein Transferband (78, 78') ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf das Trägermaterial (12) umzudruckendes Tonerbild auf einem Fotoleiter (68, 68') erzeugt und auf einen Transferbildträger (78, 78') übertragen wird, wobei dieses Tonerbild vom Transferbildträger (78, 78') in dem Umdruckbereich (84) auf das Trägermaterial (12) umgedruckt wird, und dass die Antriebsgeschwindigkeiten des Fotoleiters (68, 68') und des Transferbildträgers (78, 78') abhängig von der ermittelten Abweichung geändert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich oder alternativ zu einer Änderung der Antriebsgeschwindigkeit des Bildträgers (78, 78') die Antriebsgeschwindigkeit des Trägermaterials (12) abhängig von der ermittelten Abweichung geändert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung der Antriebsgeschwindigkeiten des Bildträgers (78, 78') und/oder des Trägermaterials (12) nach einem Stillstand des Bildträgers (78, 78') bzw. des Trägermaterials (12) durchgeführt wird, oder dass die Änderung der Geschwindigkeit des Bildträgers (78, 78') und/oder des Trägermaterials (12) während des Antriebs des Bildträgers (78, 78') bzw. des Trägermaterials (12) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenzgeschwindigkeit auf einen Wert im Bereich von 0,1‰ bis 0,95‰ geregelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung mit Hilfe der Messvorrichtung (90) in einem Bereich vor dem Umdruckbereich (84) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsgeschwindigkeit des Bildträgers (78, 78') größer als die Transportgeschwindigkeit des Trägermaterials (12) ist.
Anordnung zum Erzeugen von Druckbildern auf einem Trägermaterial, mit einem Bildträger (78, 78'), auf dessen Oberfläche ein Tonerbild vorhanden ist, mit einem Trägermaterial (12) und mit einem Umdruckbereich (84), in dem ein Bereich der Mantelfläche des Bildträgers (78, 78') die Oberfläche des Trägermaterials (12) zum Umdruck des auf dem Bildträger vorhandenen Tonerbildes auf das Trägermaterial (12) berührt, mit mindestens einer Antriebseinheit, die den Bildträger (78, 78') mit einer ersten Umfangsgeschwindigkeit und das Trägermaterial (12) mit einer von der Umfangsgeschwindigkeit des Bildträgers (78, 78') verschiedenen zweiten Geschwindigkeit antreibt, mit einer Messeinrichtung (90), die eine Abweichung der tatsächlichen Geschwindigkeit zwischen dem Bildträger (78, 78') und dem Trägermaterial (12) von einer Soll-Differenzgeschwindigkeit ermittelt, wobei die Messeinrichtung (90) als Maß für die Differenzgeschwindigkeit zwischen dem Bildträger (78, 78') und dem Trägermaterial (12) die Spannung des Trägermaterials (12) ermittelt.