DE102008063955B4 - Verfahren zum Steuern und Regeln eines endlosen Bandes in einem Drucker oder Kopierer beim Verschwenken des Bandes - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern und Regeln eines endlosen Bandes in einem Drucker oder Kopierer, bei dem das Band über mindestens eine Umdruckwalze und mindestens eine Stellwalze geführt wird. Auf das Band wird Tonermaterial aufgebracht. In einem ersten Betriebszustand wird das Band mit Hilfe der Umdruckwalze gegen einen Träger gedrückt, wobei mindestens ein Teil des Tonermaterials vom Band auf den Träger übertragen wird. In einem zweiten Betriebszustand ist die Umdruckwalze vom Träger weg bewegt und das Band kontaktiert den Träger nicht.
- Aus dem Dokument
US 6,766,129 B2 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Führen eines bandförmigen endlosen Trägermaterials in einem elektrografischen Drucker oder Kopierer bekannt. Ein endloses bandförmiges Trägermaterial ist über mindestens ein Walzenelement geführt, wobei das Walzenelement im Bezug auf die Förderrichtung des Trägermaterials einen Nachlauf hat. Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Antriebswalze, die mit Hilfe eines Stellantriebs um eine Drehachse schwenkbar ist. Die Drehachse verläuft etwa in der Mitte der Antriebswalze orthogonal zu deren Längsachse. Durch ein Schwenken der Antriebswalze um die Drehachse wird die mit Hilfe von Sensoren erfasste laterale Position des Bandes geregelt, wodurch eine laterale Drift des Bandes quer zur Laufrichtung des Bandes vermieden wird. Nachteilig hieran ist, dass bei einer solchen Regelung die Drift quer zur Laufrichtung des Bandes erst eintritt und anschließend wieder ausgeregelt wird. Während dieser Drift kommt es zu Fehlern im Druckbild, da beispielsweise beim mehrfarbigen Drucken diejenigen Pixel unterschiedlicher Farben, die übereinander liegen sollen, nicht übereinander gedruckt werden. Ferner ist es nachteilig, dass eine solche Regelung zu einem Übersteuern neigt, wodurch es länger dauert, bis die Soll-Position des Bandes wieder erreicht ist. - Aus dem Dokument
DE 103 17 164 A1 ist ein Verfahren zur Justage einer Bandtransporteinrichtung eines elektrofotografischen Druckers oder Kopierers bekannt, bei dem ein Band in Bandtransportrichtung eingelegt wird, wobei es um eine Stellwalze geführt wird, die ein Stellglied eines Regelkreises ist, der dazu bestimmt ist, eine Drift des Bandes quer zu seiner Transportrichtung im regulären Betrieb des Druckers oder Kopierers gering zu halten. In einer Justagephase wird die Stellwalze in Startstellung eingestellt und ausgehend von dieser Startstellung eine Stellung der Stellwalze gesucht, bei der eine Drift des Bandes quer zu seiner Transportrichtung unter einem vorbestimmten Wert liegt. Die Startstellung ist eine in einer Testjustagephase ermittelte Stellung, für die die Querdrift des Testbandes unter einem vorbestimmten Wert lag. Das beschriebene Verfahren dient lediglich zur richtigen Ausrichtung eines neu eingelegten Bandes. Die Drift quer zur Transportrichtung des Bandes, die während des Betriebes des Bandes eintritt, wird hierbei lediglich durch eine Stellwalze, die Teil eines Regelkreises, mit dem die Querdrift des Bandes im regulären Betrieb des Druckers einem Soll-Wert Null angenähert werden soll, ausgeglichen bzw. reduziert. Nachteilig hieran ist, dass die Querdrift mit Hilfe des Regelkreises erst dann ausgeglichen wird, nachdem sie eingetreten ist. Somit besteht für eine gewisse Zeit nach dem Eintreten der Querdrift eine Abweichung zwischen der tatsächlichen Position des Bandes und der Soll-Position des Bandes. Hierdurch kann es zu Fehlern im Druckbild kommen. - Das Dokument
DE 101 35 773 B4 beschreibt ein Verfahren zum Steuern einer Druckmaschine, bei dem vor einem fliegenden Rollenwechsel ein die Qualität der neuen Papierbahn charakterisierenden Messwert ermittelt wird. In Abhängigkeit dieses Messwertes wird eine zu erwartende Abweichung im Registers und/oder Passer ermittelt. Beim Rollenwechsel wird die Regelung des Registers und/oder Passers entsprechend dieser Abweichung vorgesteuert. - Aus dem Dokument
DE 102 04 484 A1 ist ein Verfahren zur Regelung der Bahnspannung einer Bedruckstoffbahn bekannt, bei dem der Soll-Wert der Bahnspannung, auf den die Bahnspannung geregelt wird, vorübergehend beim Wechsel der Bedruckstoffbahn um einen vorgegebenen Betrag reduziert wird. - Das Dokument
US 7,274,901 B2 beschreibt ein Verfahren zum Steuern eines Transferbandes, bei dem beim An- und Abschwenken des Transferbandes an die Papierbahn die Geschwindigkeit des Transferbandes um einen Kompensationswert verändert wird. - Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Steuern eines endlosen Bandes in einem Drucker oder Kopierer anzugeben, mit dem bzw. bei der eine Drift des Bandes quer zur Transportrichtung des Bandes auf einfache Weise vermieden bzw. ausgeglichen werden kann.
- Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
- Gemäß der Erfindung wird ein endloses Band eines Druckers oder Kopierers über mindestens eine Umdruckwalze und mindestens eine Stellwalze geführt. Auf dem Band wird Tonermaterial aufgebracht. In dem ersten Betriebszustand wird das Band mit Hilfe der Umdruckwalze gegen einen Träger gedrückt und zumindest ein Teil des Tonermaterials vom Band auf den Träger übertragen. In einem zweiten Betriebszustand wird die Umdruckrolle vom Träger weg bewegt, so dass das Band den Träger nicht kontaktiert. Im ersten Betriebszustand weist die Stellwalze eine erste Grund-Ausrichtung, im zweiten Betriebszustand eine zweite Grund-Ausrichtung auf. Sowohl im ersten als auch im zweiten Betriebszustand wird die Kante des Bandes auf eine vorgegebene Sollposition geregelt. Die erste und die zweite Grund-Ausrichtung unterscheiden sich um einen Kompensationswert. Beim Übergang von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand und umgekehrt wird die Ausrichtung der Stellwalze um den Kompensationswert verändert, wobei diese Veränderung der Ausrichtung schrittweise beim Wechsel von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand und umgekehrt vorgenommen wird und wobei die Größe des Kompensationswerts derart ermittelt wird, dass die Abweichung der Kante des Bandes von der vorgegebenen gleichbleibenden Sollposition beim Übergang von dem ersten in den zweiten Betriebszustand und umgekehrt minimiert wird. Hierdurch wird erreicht, dass eine Querdrift des Bandes quer zur Transportrichtung verhindert oder zumindest schnell korrigiert wird.
- Die Ausrichtung der Stellwalze kann um den Kompensationswert verändert werden, bevor das Band gegen den Träger gedrückt wird und die Ausrichtung der Stellwalze um den Kompensationswert verändert werden, bevor die Umdruckwalze vom Träger weg bewegt wird. Hierdurch wird erreicht, dass die Ausrichtung der Stellwalze jeweils kurz vor dem Übergang vom ersten in den zweiten Betriebszustand bzw. vom zweiten in den ersten Betriebszustand verändert wird. Auf diese Weise wird durch die veränderte Ausrichtung der Stellwalze ein Querdriften des Bandes beim Übergang vom ersten in den zweiten Betriebszustand bzw. vom zweiten in den ersten Betriebszustand von vorne herein vermieden. Dadurch, dass die Querdrift vermieden wird bzw. nur minimal auftritt, ist ein Ausregeln der Querdrift nicht bzw. nur in geringem Umfang nötig und die Fehler im Druckbild werden minimiert.
- Die Ausrichtung der Stellwalze wird schrittweise um den Kompensationswert verändert. Durch diese schrittweise Veränderung der Ausrichtung der Stellwalze wird die Querdrift des Bandes noch weiter reduziert. Insbesondere erfolgt ein erster Schritt der Änderung der Ausrichtung vor dem Übergang von dem ersten in den zweiten Betriebszustand bzw. von dem zweiten in den ersten Betriebszustand, ein zweiter Schritt der Änderung der Ausrichtung während des Übergangs vom ersten in den zweiten Betriebszustand bzw. von dem zweiten in den ersten Betriebszustand und ein dritter Schritt der Änderung der Ausrichtung nach dem Übergang vom ersten in den zweiten Betriebszustand bzw. vom zweiten in den ersten Betriebszustand.
- Die oben beschriebenen verschiedenen Vorgehensweisen bei der Veränderung der Ausrichtung der Stellwalze können auch miteinander kombiniert werden. So kann beispielsweise beim Übergang von dem ersten zum zweiten Betriebszustand die Ausrichtung schrittweise verändert werden und beim Übergang vom zweiten zum ersten Betriebszustand die Änderung der Ausrichtung der Stellwalze in einem Schritt erfolgen.
- Es ist vorteilhaft, wenn der Kompensationswert einmalig oder regelmäßig ermittelt wird. Insbesondere wird der Kompensationswert bei einer einmaligen oder regelmäßigen Grundeinstellung des Druckers ermittelt. Durch die einmalige Ermittlung des Kompensationswerts wird der Aufwand hierfür reduziert. Die regelmäßige Ermittlung des Kompensationswerts hat den Vorteil, dass hierbei der Kompensationswerte an Veränderungen aufgrund des Betriebes des Druckers angepasst werden kann.
- Des Weiteren ist es vorteilhaft, dass der Kompensationswert derart ermittelt werden, dass die Abweichung einer Kante des Bandes von einer vorgegebenen Soll-Position beim Übergang vom ersten in den zweiten Betriebszustand bzw. vom zweiten in den ersten Betriebszustand minimiert wird. Hierdurch wird erreicht, dass ein gutes Druckbild ohne Nachregelung der Ausrichtung der Stellwalze erreicht wird bzw. eine eventuelle Nachregelung der Ausrichtung der Stellwalze nur in kleinem Umfang erfolgen muss.
- Die Ermittlung des Kompensationswertes kann insbesondere durch iteratives Probieren erfolgen. Hierbei werden nacheinander, vorzugsweise systematisch, verschiedene Kompensationswerte ausprobiert, und derjenige Kompensationswert ausgewählt, bei dem die Querdrift des Bandes beim Übergang vom ersten in den zweiten Betriebszustand bzw. vom zweiten in den ersten Betriebszustand minimal ist.
- Die Stellwalze ist Stellglied eines Regelkreises zur Reduzierung einer Drift des Bandes quer zur Laufrichtung des Bandes. Die Ausrichtung der Stellwalze ist mit Hilfe eines Stellelements verstellbar. Die Position mindestens einer Kante des Bandes wird mit Hilfe mindestens eines Sensors ermittelt und die ermittelte Position des Bandes mit einer vorgegebenen Soll-Position verglichen. In Abhängigkeit von diesem Vergleich wird eine Regelausgangsgröße ermittelt. Das Stellelement wird in Abhängigkeit von der Regelausgangsgröße und mindestens eines Kompensationswerts angesteuert. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird zum einen die Querdrift des Bandes beim Übergang von dem ersten in den zweiten Betriebszustand bzw. vom zweiten in den ersten Betriebszustand verhindert bzw. zumindest minimiert und zum anderen eine Drift während eines der Betriebszustände bzw. die noch minimal eintretende Drift beim Übergang von einem Betriebszustand in den anderen Betriebszustand mit Hilfe des Regelkreises ausgeglichen.
- Es ist besonders vorteilhaft, wenn beim Übergang vom ersten in den zweiten Betriebszustand bzw. vom zweiten in den ersten Betriebszustand die Abweichung der Position des Bandes von der Soll-Position ermittelt wird und in Abhängigkeit dieses Vergleichs der Kompensationswert festgelegt wird. Auf diese Weise wird erreicht, dass der Kompensationswert dynamisch im Rahmen des Regelkreises optimiert wird.
- Vorzugsweise wird die Position mindestens einer Kante des Bandes mit Hilfe mindestens eines Sensors ermittelt. Zur Ermittlung der Position der Kante des Bandes wird insbesondere ein Hallsensor verwendet. Auf diese Weise lässt sich die Position der Kante des Bandes auf einfache Weise genau bestimmen.
- Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Figuren die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
- Es zeigen:
-
1 den schematischen Aufbau eines Druckers mit zwei Druckeinheiten, -
2 die schematische Darstellung eines Ausschnitts einer Druckeinheit nach1 , -
3 eine schematische perspektivische Darstellung einer Antriebseinheit nach den1 und2 , -
4 ein Diagramm der Position einer Bandkante und der Position der Stellwalze über der Zeit bei einer Schwenkbewegung bei einer nicht erfindungsgemäßen Ansteuerung der Antriebseinheit nach3 , -
5 ein Diagramm der Position der Bandkante und der Position der Stellwalze über der Zeit während eines Anschwenk- und eines Abschwenkvorgangs bei einer nicht erfindungsgemäßen Ansteuerung der Antriebseinheit nach3 , -
6 ein Diagramm der Position der Bandkante und der Position der Stellwalze über der Zeit bei einer schrittweisen Änderung der Ausrichtung der Stellwalze bei einer Ansteuerung der Antriebseinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, -
7 eine schematische Darstellung eines Regelkreises zur Regelung der Abweichung der Position einer Bandkante von einer Soll-Position der Bandkante, -
8 ein Diagramm der Position der Bandkante und der Position der Stellwalze über der Zeit während einer Schwenkbewegung ohne Veränderung der Ausrichtung der Stellwalze um einen vorgegebenen Kompensationswert, -
9 ein Diagramm der Position der Bandkante, eines Signals des Reglerausgangs, eines Signals des Ausgangs der Steuereinheit und der Position der Stellwalze über der Zeit bei einer Schwenkbewegung bei einer nicht erfindungsgemäßen Ansteuerung der Antriebseinheit nach3 , und -
10 ein Diagramm der Position der Bandkante, des Signals des Reglerausgangs, des Signals des Ausgangs der Steuereinheit und der Position der Stellwalze über der Zeit bei einer Schwenkbewegung und schrittweiser Veränderung der Ausrichtung der Stellwalze bei einer Ansteuerung der Antriebseinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. - In
1 ist ein elektrofotografisches Hochleistungs-Drucksystem10 zum Bedrucken einer endlosen Papierbahn12 gezeigt. Ein Druckwerk14 enthält eine erste Bilderzeugungs- und Umdruckeinheit16 zum Bedrucken der Vorderseite der Papierbahn12 sowie eine zweite Bilderzeugungs- und Umdruckeinheit18 zum Bedrucken der Rückseite der Papierbahn12 . Die Bilderzeugungs- und Umdruckeinheiten16 ,18 werden im Folgenden als Druckeinheiten16 ,18 bezeichnet. Die Druckeinheit16 ist im Wesentlichen baugleich mit der Druckeinheit18 . Das Druckwerk14 enthält weiterhin eine Papierzuführung20 , eine Steuereinheit22 , ein Tonervorrats- und -aufbereitungssystem24 , eine Bilddatenverarbeitungseinheit26 sowie ein Papierbahnantriebs- und Papierbahnführungssystem28 . - Die Papierbahn
12 wird mit Hilfe des Papierbahnantriebs- und -führungssystems28 in Pfeilrichtung des Pfeils P1 durch das Drucksystem10 gefördert, wobei die Papierbahn12 nach dem Bedrucken im Druckwerk14 einer Fixierstation30 zugeführt wird, in der die vom Druckwerk14 auf der Papierbahn12 erzeugten Tonerbilder fixiert werden. Das Papierbahnführungs- und -überwachungssystem28 enthält Umlenkrollen32 bis40 sowie eine Antriebswalze42 mit einer gegenüberliegenden Anpressrolle44 . Ferner sind zwei Markensensoren46 ,48 vorgesehen, die die Position von auf der Papierbahn12 aufgebrachten Synchronisationsmarken überwacht. Weiterhin ist ein Randlochsensor49 vorgesehen, der die Position bzw. die Lage der in der Papierbahn12 enthaltenen Randlöcher ermittelt, wobei die Lage der Randlöcher und/oder Synchronisationsmarken mit Hilfe einer Regelung durch entsprechende Ansteuerung des Antriebsmotors der Papierbahn12 in eine Soll-Lage gebracht und/oder in dieser Soll-Lage gehalten wird. In der Fixierstation30 ist eine weitere Antriebswalze50 mit gegenüberliegender Anpresswalze52 zum Papierabzug vorgesehen. - Die Fixierstation
30 enthält eine erste Fixiereinheit54 und eine zweite Fixiereinheit56 , die auf den gegenüberliegenden Seiten der Papierbahn12 angeordnet sind, wobei die erste Fixiereinheit54 die Tonerbilder auf der Vorderseite und die zweite Fixiereinheit56 die Tonerbilder auf der Rückseite der Papierbahn12 fixiert. Die Fixiereinheiten54 ,56 sind als Strahlungsfixiereinheiten ausgeführt, wobei die Fixiereinheiten54 ,56 jeweils eine Verschlusseinheit58 ,60 enthalten, die die Einstrahlung der Fixiereinheiten54 ,56 während Betriebszuständen abdecken, in denen keine Fixierung der Tonerbilder auf der Papierbahn12 erfolgen soll. In Förderrichtung der Papierbahn12 gesehen nach den Fixiereinheiten54 ,56 sind Kühlelemente62 ,64 vorgesehen, die die Papierbahn12 vor dem Austritt aus der Fixierstation30 abkühlen, um eine Schädigung der Papierbahn12 , insbesondere infolge zu geringer Papierfeuchte, zu verhindern. - Die erste Druckeinheit
16 und die zweite Druckeinheit18 sind an voneinander abgewandten Flächen der Papierbahn12 angeordnet. Die Papierbahn12 kann mit Hilfe der Antriebswalze42 sowohl in Pfeilrichtung des Pfeils P1 als auch in entgegengesetzter Richtung gefördert werden, wobei im Folgenden mit Vorwärtsbewegen das Fördern der Papierbahn12 in Pfeilrichtung des Pfeils P1 und mit Rückwärtsbewegen das Fördern der Papierbahn12 in entgegengesetzter Richtung des Pfeils21 bezeichnet wird. Die Funktion des Druckwerks14 und der Fixierstation30 ist im Detail in derUS 6,505,015 B1 und in derUS 6,449,458 B1 beschrieben, die durch Bezugnahme Bestandteil der Offenbarung der Anmeldung sind. - Die erste Druckeinheit
16 enthält ein erstes Bandlaufwerk66 mit einem Fotoleiterband68 , das üblicherweise auch als OPC-Band bezeichnet wird. Das Fotoleiterband68 wird mit Hilfe des Bandlaufwerks66 in Pfeilrichtung des Pfeils P2 angetrieben. Mit Hilfe einer Reinigungs- und Ladeeinheit70 wird das Fotoleiterband68 entladen, Tonerreste von dem Fotoleiterband68 entfernt und auf ein vorbestimmtes Potential aufgeladen. Mit Hilfe eines Zeichengenerators72 , der insbesondere als LED-Zeichengenerator ausgeführt ist, werden Bereiche der gleichmäßig geladenen Oberfläche des Fotoleiterbandes68 entsprechend der dem Zeichengenerator72 von der Bilddatenverarbeitungseinheit26 zugeführten Signale partiell, d. h. bildpunktweise, abhängig vom verwendeten elektrofotografischen Prinzip, auf ein niedrigeres Potential entladen, wodurch ein Ladungsbild auf der Oberfläche des Fotoleiterbandes68 erzeugt wird. Das auf der Oberfläche des Fotoleiterbandes68 befindliche Ladungsbild enthält ein latentes Druckbild. Mit Hilfe einer Entwicklereinheit74 wird das Ladungsbild auf der Oberfläche des Fotoleiterbandes68 mit Toner zu einem Tonerbild eingefärbt. - Die Druckeinheit
16 enthält weiterhin ein zweites Bandlaufwerk76 mit einem Transferband78 , das in Pfeilrichtung des Pfeils P3 angetrieben wird. Das Fotoleiterband68 kontaktiert das Transferband78 an einer Umdruckstelle80 , d. h. die Oberfläche des Fotoleiterbandes68 berührt die Oberfläche des Transferbandes78 , wodurch ein auf dem Fotoleiterband68 befindliches Tonerbild auf die Oberfläche des Transferbandes78 übertragen wird. - Beim Druck von mehrfarbigen Seiten werden mehrere Seiten zu einer Gruppe zusammengefasst, die auch als Printsequenz bezeichnet wird. Diese Printsequenz ist typischerweise etwas kürzer als der Umfang des Transferbandes
78 . Bei mehrfarbigem Druck wird als nächster Schritt das Fotoleiterband68 mit Hilfe der Reinigungs- und Ladeeinheit70 gereinigt, wobei Tonerreste von dem Fotoleiterband68 entfernt werden, die beim Umdruck des Tonerbildes von dem Fotoleiterband68 auf das Transferband78 nicht übertragen wurden. Ferner wird das Fotoleiterband68 auf ein vorbestimmtes Potential aufgeladen. Mit Hilfe des Zeichengenerators72 werden Bereiche der gleichmäßig geladenen Oberfläche des Fotoleiterbandes68 entsprechend der dem Zeichengenerator72 von der Bildverarbeitungseinheit76 zugeführten Signale partiell entsprechend des nächsten aufzutragenden Farbbildes auf ein niedrigeres Potential entladen. Mit Hilfe der Entwicklereinheit74 wird das Ladungsbild auf der Oberfläche des Fotoleiterbandes68 mit dem Toner in der als zweites aufzutragenden Farbe zu einem Tonerbild eingefärbt. Anschließend wird das Tonerbild in der zweiten Farbe an der Umdruckstelle80 von dem Fotoleiterband68 auf das Transferband78 derart übertragen, dass der Beginn des Tonerbildes optimalerweise exakt an dem Beginn der Bildsequenz auf das Transferband78 übertragen wird, so dass einander zugeordnete Bildpunkte optimalerweise exakt übereinander liegen. Dieser beschriebene Vorgang kann mehrfach wiederholt werden. Um ein farbiges Bild mit allen denkbaren Farben zu erzeugen, muss dieser Vorgang mindestens viermal wiederholt werden. Vorteilhafterweise werden als Farben Schwarz, Cyan, Magenta und Gelb verwendet. - Wenn alle Farbbilder auf dem Transferband
78 aufgetragen wurden, wird mit Hilfe einer Rollenvorrichtung82 , deren Rollen über Hebel miteinander verbunden sind, das Transferband78 in einem Umdruckbereich84 an die Papierbahn12 angeschwenkt. Das Transferband78 kontaktiert in dem herangeführten Zustand die Oberfläche der Papierbahn12 auf deren Vorderseite, wodurch ein auf dem Transferband78 befindliches Tonerbild vom Transferband78 auf die Vorderseite der Papierbahn12 übertragen wird. Das Heranführen des Transferbandes78 an die Papierbahn12 wird auch als Anschwenken und das wegführen des Transferbandes78 von der Papierbahn12 auch als Abschwenken bezeichnet. Als Oberbegriff für das Anschwenken und das Abschwenken wird im Folgenden „Schwenkbewegung” verwendet. Unter einer Schwenkbewegung kann entweder das Anschwenken oder das Abschwenken verstanden werden. - Wie bereis erwähnt, ist die Druckeinheit
18 im Wesentlichen baugleich mit der Druckeinheit16 . Die Transferbänder der Druckeinheit16 und der Druckeinheit18 werden im Wesentlichen gleichzeitig an die Papierbahn12 angeschwenkt, wodurch zwischen zwei gegenüberliegenden Rollen der Bandlaufwerke der Transferbänder ein Anpressdruck erzeugt wird. - Das Tonerbild auf dem Transferband
78 wird mit Hilfe einer Umladeeinheit79 , die insbesondere als Korotronanordnung ausgeführt ist, umgeladen. Durch das Umladen des Tonerbildes auf dem Transferband78 haben die Tonerteilchen der Tonerbilder der Vorder- und Rückseite unterschiedliche Ladungen, so dass das Übertragen der Tonerbilder auf die Papierbahn12 im Umdruckbereich84 durch die Anziehungskräfte zwischen den entgegengesetzt geladenen Tonerteilchen durch die Papierbahn12 hindurch ermöglicht wird. - Eine Rollenvorrichtung
82 zum Heranführen und Wegbewegen des Transferbandes78 an bzw. von der Papierbahn12 ist detailliert in derUS 6,606,475 B1 beschrieben, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird. Das Transferband78 des Bandlaufwerks76 wird durch eine Antriebseinheit86 angetrieben. Der Zeichengenerator72 erzeugt auf dem geladenen Fotoleiterband68 ein Ladungsbild. Die Entwicklerstation74 färbt das Fotoleiterband68 entsprechend dem Ladungsbild mit Tonermaterial ein und erzeugt somit ein dem Ladungsbild entsprechendes Tonerbild. Das Tonerbild wird an der ersten Umdruckstelle80 vom Fotoleiterband68 auf das Transferband78 umgedruckt. An der zweiten Umdruckstelle84 wird das Tonerbild vom Transferband78 auf die Papierbahn12 umgedruckt. - Nachdem das Tonerbild von der zweiten Umdruckstelle
84 vom Transferband78 auf die Papierbahn12 umgedruckt wurde, wird das Transferband78 mit Hilfe einer Reinigungseinheit88 gereinigt. Hierbei wird der Toner, der nicht vom Transferband78 auf eine Papierbahn12 übertragen wurde, entfernt. Bei der Reinigungseinheit88 handelt es sich insbesondere um eine Bürsteneinheit. Für die Reinigung wird das Transferband78 mit Hilfe der Rollenvorrichtung82 gegen die Reinigungseinheit88 gedrückt. Dies erfolgt insbesondere mit einer weiteren Schwenkbewegung. Wenn das Transferband78 an die Papierbahn12 geschwenkt wird, so wird das Transferband78 kurz danach ebenfalls an die Reinigungseinheit88 geschwenkt. Wird das Transferband78 von der Papierbahn12 abgeschwenkt, so wird es kurze Zeit später auch von der Reinigungseinheit88 abgeschwenkt. Da das Anschwenken an die Papierbahn12 bzw. das Abschwenken von der Papierbahn12 und das Abschwenken an die Reinigungseinheit88 bzw. das Abschwenken von der Reinigungseinheit88 zeitnah erfolgt, können diese Schwenkbewegungen bei der nachfolgenden Betrachtung der Querdrift des Transferbandes78 quer zur Laufrichtung P3 des Transferbands78 als eine Schwenkbewegung betrachtet werden. - Die Antriebsgeschwindigkeit des Transferbandes
78 ist etwas größer voreingestellt als die Fördergeschwindigkeit der Papierbahn12 . Die Geschwindigkeitsdifferenz ist vorzugsweise im Bereich von 0,1‰ bis 10‰. Die Geschwindigkeitsdifferenz dient dazu, die relativ elastische Papierbahn12 im Umdruckbereich84 unter Zug zu halten und damit Papierlaufprobleme, wie Papierflattern, zu vermeiden. Wird das Transferband78 wie beschrieben an die Papierbahn12 angeschwenkt, wirkt eine Zugkraft des Transferbandes78 in Folge der hohen Geschwindigkeit auf die Papierbahn12 ein und bewirkt eine Zugkraft in Förderrichtung P1 des Papiers. - In
2 ist eine schematische Darstellung eines Teils der Druckeinheit16 nach1 gezeigt. Elemente mit gleichem Aufbau oder gleicher Funktion haben dieselben Bezugszeichen. - Von der Rollenvorrichtung
82 sind in2 lediglich die Rollen gezeigt. Diejenige Rolle90 , mit Hilfe derer das Transferband78 gegen die Papierbahn12 gedrückt werden kann, wird als Umdruckwalze90 bezeichnet. Die Schwenkbewegung der Umdruckwalze90 zum An- bzw. Abschwenken des Transferbandes78 an die Papierbahn12 am zweiten Umdruckbereich80 ist durch den Doppelpfeil P4 angedeutet. Die Reinigungseinheit88 und die Schwenkbewegung des Transferbands78 an die Reinigungseinheit88 bzw. von der Reinigungseinheit88 weg sind in2 nicht dargestellt. Die Antriebseinheit86 umfasst eine Stellwalze92 und einen Bandkantensensor96 zur Ermittlung der Position mindestens einer Bandkante des Transferbandes78 . Bei dem Sensor96 handelt es sich insbesondere um einen Hallsensor. Ein solcher Hallsensor96 umfasst einen Hebel, der eine an eine Halterung gelagerte, gegenüber der Kante des Transferbandes78 leicht vorgespannten Blattfeder umfasst, die entlang der Kontur des Transferbandes78 abtastet bzw. dessen Querdrift folgt. Auf der Blattfeder befindet sich ein Permanentmagnet, welcher somit der Bewegung der Kante des Transferbandes78 folgt. Die laterale Position des Magneten wird über den analogen Hallsensor erfasst. - Wird ein Hallsensor zur Ermittlung der Position der Kante des Transferbandes
78 verwendet, so hat das Transferband78 als Marke eine in die dem Sensor96 zugewandte seitliche Kante gestanzte Kerbe. Mit Hilfe dieser Kerbe und des Sensors96 wird die Position des Transferbandes78 einmal pro Umlauf ermittelt. - In
3 ist eine schematische perspektivische Darstellung der Antriebseinheit86 nach den1 und2 gezeigt. Die Antriebseinheit86 umfasst einen Balken98 , an dem die Stellwalze92 gelagert ist. Der Balken98 und somit auch die Stellwalze92 ist mit Hilfe eines Lagers99 in Bezug auf eine Befestigungsplatte100 um eine Schwenkachse94 schwenkbar gelagert. Die Befestigungsplatte100 ist fest mit dem Bandlaufwerk76 verbunden. Die Schwenkachse94 verläuft orthogonal zur Längsachse der Stellwalze92 in etwa durch den Mittelpunkt der Stellwalze92 . - Die Stellwalze
92 dient unter anderem dem Antrieb des Transferbandes78 und wird über eine Antriebseinheit102 angetrieben. Bei der Antriebseinheit102 handelt es sich insbesondere um einen Antriebsmotor, vorzugsweise einen Elektromotor. - Die Stellwalze
92 ist mit Hilfe zweier Halterungen104 ,106 an dem Balken98 befestigt. An der der Antriebseinheit102 fernen Halterung104 ist ein Anschlag108 angeordnet, an dem eine Nockenscheibe110 angreift. Die Nockenscheibe110 ist mit einer zweiten nicht dargestellten Antriebseinheit verbunden. Bei der Antriebseinheit handelt es sich insbesondere um einen Elektromotor. Die Nockenscheibe110 wird von dieser zweiten Antriebseinheit um eine Achse112 gedreht. Durch die Drehung der Nockenscheibe110 um die Achse112 wird der Balken98 und somit auch die Stellwalze92 um die Schwenkachse94 verschwenkt. - Bei dem in
3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Sensor zum Ermitteln der Position der Kante des Transferbandes78 an der der ersten Antriebseinheit102 nahen Halterung106 angeordnet. - Die Stellwalze
92 hat vorzugsweise eine Länge von 480 mm und kann vorzugsweise ausgehend von einer Nullposition in beide Richtungen um 0,5° verschwenkt werden. In der Nullposition ist die Stellwalze92 horizontal ausgerichtet. Die Nullposition dient im Folgenden lediglich als Bezugsniveau für die Beschreibung der Veränderung der Ausrichtung der Stellwalze92 . Die Nullposition der Stellwalze92 kann beliebig gewählt werden. Es kann als Nullposition auch eine Ausrichtung der Stellwalze92 gewählt werden, die technisch bedingt nicht ansteuerbar ist. Der Einfachheit halber wird im Folgenden davon ausgegangen, dass in der Nullposition die Stellwalze92 horizontal ist. Eine Veränderung der Ausrichtung der Stellwalze92 um ein halbes Grad entspricht in etwa einem Hub von + bzw. –2,1 mm an den Enden der Stellwalze92 . Für eine Veränderung der Ausrichtung der Stellwalze92 um ein Grad werden ungefähr vier Sekunden benötigt. - Wie bereits erwähnt, driftet das Transferband
78 unerwünschter Weise während des Umlaufs quer zu seiner Laufrichtung. Der Hauptgrund hierfür ist, dass bei dem An- bzw. Abschwenken des Transferbandes78 an die Papierbahn12 und die Reinigungseinheit88 durch den Kontakt mit der Papierbahn12 bzw. der Reinigungseinheit88 Kräfte auf das Transferband78 derart einwirken, dass der Bandlauf des Transferbandes so beeinflusst wird, dass es zu einem seitlichen Drift des Transferbandes78 kommt. Ein weiterer Grund für die Querdrift des Transferbandes78 können Ungenauigkeiten des zweiten Bandlaufwerkes76 sein. - Durch die Querdrift des Transportbandes
78 kann es zu Fehlern im Druckbild kommen. Wenn das Transferband78 im zweiten Umdruckbereich84 an die Papierbahn12 an- bzw. abgeschwenkt wird, wird zeitgleich bereits im ersten Umdruckbereich80 neuer Toner vom Fotoleiterband68 auf das Transferband78 übertragen. Durch die durch die Schwenkbewegung des Transferbandes78 im zweiten Umdruckbereich84 hervorgerufene Querdrift des Transferbandes78 kann es bei mehrfarbigem Drucken dazu kommen, das Bildpunkte verschiedener Farbauszüge, die für die korrekte Erzeugung des gewünschten Druckbildes übereinander liegen müssen, quer zueinander verschoben sind. Ein solcher Fehler wird auch als Fehler im Querpasser bezeichnet. Um einen solchen Fehler im Querpasser zu vermeiden, ist die Ausrichtung der Stellwalze92 während das Transferband78 an die Papierbahn12 gedrückt ist zumindest zweitweise um einen ersten Kompensationswert gegenüber der Nullposition verändert und die Ausrichtung der Stellwalze92 zumindest zeitweise gegenüber der Nullposition um einen zweiten Kompensationswert verändert, während die Umdruckwalze90 und das Transferband78 von der Papierbahn12 wegbewegt sind. - Im folgenden wird der Betriebszustand, in dem das Transferband
78 die Papierbahn12 kontaktiert und somit zumindest ein Teil des Toners des Transferbands78 auf die Papierbahn12 übertragen wird, als erster Betriebszustand bezeichnet. Der Betriebszustand, in dem die Umdruckwalze90 von der Papierbahn12 weg bewegt ist und das Transferband78 die Papierbahn12 nicht kontaktiert wird, als zweiter Betriebszustand bezeichnet. - In
4 ist ein Diagramm der Position der Bandkante des Transferbandes78 und der Position der Stellwalze92 über der Zeit bei einer nicht erfindungsgemäßen Ansteuerung der Stellwalze92 gezeigt. Im oberen Teil von4 ist die Position der Bandkante des Transferbandes78 über der Zeit aufgetragen. Im unteren Teil von4 ist die Position der Stellwalze92 über der Zeit aufgetragen. - Zu dem Zeitpunkt, der durch die Strichlinie
120 gekennzeichnet ist, erfolgt die Schwenkbewegung des Transferbandes78 , also das Anschwenken des Transferbandes78 an die Papierbahn12 und die Reinigungseinheit88 bzw. das Abschwenken des Transferbandes78 von der Papierbahn12 und der Reinigungseinheit88 . Der durch die Strichlinie120 gekennzeichnete Zeitpunkt gibt auch den Übergang vom ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand bzw. umgekehrt vom zweiten in den ersten Betriebszustand an. Während des ersten Betriebszustandes hat die Stellwalze92 die durch die Linie122 dargestellte Ausrichtung. Zum Zeitpunkt120 der Schwenkbewegung wird die Ausrichtung der Stellwalze92 um einen Kompensationswert124 verändert, so dass die Stellwalze92 im zweiten Betriebszustand die durch die Linie126 gekennzeichnete Ausrichtung aufweist. - Im oberen Teil der
4 ist der entsprechende Verlauf der mit Hilfe des Sensors96 ermittelten Position der Bandkante des Transferbandes78 dargestellt. Die ermittelte Position der Bandkante ist durch die Volllinie128 dargestellt, während die vorgegebene Soll-Position durch die Strichlinie130 dargestellt ist. Wie dem oberen Teil von4 zu entnehmen ist, weicht die ermittelte Position der Bandkante des Transferbandes72 selbst zum Zeitpunkt120 der Schwenkbewegung und kurz danach nur geringfügig von der Sollposition130 ab. Die Abweichung der ermittelten Position128 der Bandkante ist so gering, dass der durch sie verursachte Fehler im Querpasser in einem tolerierbaren Bereich liegt. Insbesondere ist die Querdrift des Transferbandes78 so gering, dass der Fehler im Querpasser durch das menschliche Auge nicht wahrgenommen wird. Bei der in4 gezeigten Ausführungsform erfolgt die Änderung der Ausrichtung der Stellwalze92 zeitgleich mit der Schwenkbewegung. Bei einer alternativen Ausführungsform kann die Änderung der Ausrichtung der Stellwalze92 kurz vor oder nach der Schwenkbewegung des Transferbandes78 erfolgen. Auf diese Weise kann die Querdrift des Transferbandes78 noch weiter reduziert werden. -
5 zeigt ein Diagramm der Position128 der Bandkante des Transferbandes78 und der Position der Stellwalze92 über der Zeit während eines Anschwenk- und eines Abschwenkvorganges bei einer nicht erfindungsgemäßen Ansteuerung der Stellwalze92 . Zu dem durch die Strichlinie132 gekennzeichneten Zeitpunkt wird das Transferband78 an die Papierbahn12 und die Reinigungseinheit88 angeschwenkt, zu dem durch die Strichlinie134 gekennzeichneten Zeitpunkt wird das Transferband78 von der Papierbahn12 und der Reinigungseinheit88 abgeschwenkt. Analog zu4 ist im oberen Teil von5 die Position128 der Bandkante des Transferbandes78 über der Zeit und im unteren Teil von5 die Position der Stellwalze92 über der Zeit aufgetragen. - Vor dem Anschwenken des Transferbandes
78 zum Zeitpunkt132 befindet sich die Stellwalze92 in der durch die Linie136 dargestellten Nullposition. Zum Zeitpunkt132 des Anschwenkens des Transferbandes78 wird die Ausrichtung der Stellwalze92 um den ersten Kompensationswert138 verändert, so dass die Stellwalze92 während des ersten Betriebszustandes die durch die Volllinie142 dargestellte Ausrichtung aufweist. Der erste Betriebszustand ist durch die durch die Strichlinien132 und134 dargestellten Zeitpunkte begrenzt. Nach dem Zeitpunkt134 befindet sich die Vorrichtung im zweiten Betriebszustand. - Während des Abschwenkens des Transferbandes
78 von der Papierbahn12 und der Reinigungseinheit88 zum Zeitpunkt134 wird die Ausrichtung der Stellwalze92 gegenüber der Nullposition136 um einen zweiten Kompensationswert141 verändert, so dass die Stellwalze92 während des zweiten Betriebszustandes an der durch die Volllinie142 gezeigten Position ist. Insgesamt wird die Ausrichtung der Stellwalze92 zum Zeitpunkt134 des Abschwenkens um einen Betrag verändert, der der Summe der Beträge des ersten Kompensationswerts138 und des zweiten Kompensationswerts141 entspricht. Die Nullposition136 dient lediglich als Bezugsniveau. - Dem oberen Teil von
5 kann entnommen werden, dass durch die Änderung der Ausrichtung der Stellwalze92 beim Übergang vom ersten in den zweiten Betriebszustand bzw. während eines Schwenkvorgangs die Abweichung der ermittelten Position128 der Kante des Transferbandes78 von der Soll-Position130 und somit die Querdrift des Transferbandes78 , minimal ist. Somit wird auch der Fehler im Querpasser minimiert. - In
6 ist ein Diagramm der Position der Bandkante des Transferbandes78 und der Position der Stellwalze92 über der Zeit bei schrittweiser Änderung der Ausrichtung der Stellwalze92 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Im Gegensatz zu den in4 und5 gezeigten Ansteuerungen der Stellwalze91 erfolgt bei der in6 gezeigten Ausführungsform der Erfindung die Änderung der Ausrichtung der Stellwalze92 nicht in einem Schritt sondern schrittweise. - Zu dem durch die Strichlinie
144 gekennzeichneten Zeitpunkt erfolgt eine Schwenkbewegung des Transferbandes78 . Die Änderung der Ausrichtung von der durch die Volllinie146 dargestellten Ausrichtung zu der durch die Volllinie148 dargestellten Ausrichtung erfolgt in insgesamt drei Schritten. Hierbei wird die Ausrichtung der Stellwalze92 zunächst vor dem Zeitpunkt144 der Schwenkbewegung um einen ersten Wert150 verändert. Zum Zeitpunkt144 der Schwenkbewegung wird die Ausrichtung der Stellwalze92 um einen weiteren Wert152 verändert. Anschließend wird in einem dritten Schritt die Ausrichtung der Stellwalze92 um einen dritten Wert154 verändert, so dass die Stellwalze92 die durch die Volllinie148 angegebene Ausrichtung aufweist. Die schrittweise Änderung der Ausrichtung der Stellwalze92 kann alternativ auch nur in zwei Schritten oder in mehr als drei Schritten erfolgen. - Wie dem oberen Teil von
6 zu entnehmen ist, wird durch die schrittweise Änderung der Ausrichtung der Stellwalze92 erreicht, dass die Abweichung der ermittelten Position128 der Bandkante des Transferbandes78 von der Soll-Position130 des Transferbandes78 sowohl während als auch kurz vor und nach der Schwenkbewegung sehr gering ist. - Die Stellwalze
92 ist Stellglied eines Regelkreises, mit dem die Abweichung der Position128 der Bandkante des Transferbandes78 von einer vorgegebenen Soll-Position130 minimiert werden soll, so dass die Querdrift des Transferbandes78 im regulären Betrieb des Druckers einem Soll-Wert Null angenähert wird. - In
7 ist eine schematische Darstellung eines solchen Regelkreises gezeigt. Die Position128 der Bandkante des Transferbandes78 wird mit Hilfe des Sensors96 ermittelt und mit einer vorgegebenen Soll-Position130 verglichen. Das Ergebnis dieses Vergleichs der Position128 der Kante des Transferbandes78 oder der Soll-Position130 ist die Abweichung der Position128 der Kante des Transferbandes78 von der Soll-Position130 , die auch als Soll-Lage bezeichnet wird. Diese Abweichung von der Soll-Position wird an einen Regler156 übermittelt. In Abhängigkeit von der Abweichung von der Soll-Position130 erzeugt der Regler156 ein Reglerausgangssignal158 , welches im Folgenden kurz als Reglerausgang158 bezeichnet wird. Durch eine Steuereinheit160 wird ein Ausgangssignal162 , insbesondere mindestens ein Kompensationswert162 , wie bereits in Verbindung mit den4 bis6 beschrieben, vorgegeben. Durch Addition des Reglerausgangs158 und des Kompensationswertes162 wird die Stellposition164 der Stellwalze92 ermittelt. Die Stellposition164 gibt diejenige Ausrichtung der Stellwalze92 an, die die Stellwalze92 haben muss, um zum einen die mit Hilfe des Sensors96 ermittelte Abweichung der Position128 der Bandkante des Transferbandes78 von der Soll-Position130 auszugleichen und zum anderen einer Querdrift des Transferbandes78 durch eine Schwenkbewegung von vorne herein vorzubeugen. Die Stellposition164 wird an einen Stellmotor166 zur Veränderung der Ausrichtung der Stellwalze92 übermittelt. Mit Hilfe des Stellmotors166 wird die Ausrichtung der Stellwalze92 derart geändert, dass die Ausrichtung der Stellwalze92 der Stellposition164 entspricht. Anschließend wird mit Hilfe des Sensors96 erneut die Position128 der Bandkante des Transferbandes78 ermittelt und der Regelkreis erneut durchlaufen. Dieser Vorgang kann beliebig oft wiederholt werden. Auf diese Weise wird die Abweichung der Position128 der Bandkante des Transferbandes78 von der Soll-Position130 regelmäßig reduziert bzw. einer Abweichung vorgebeugt. - Insgesamt ergibt sich somit eine Überlagerung aus einer Regelung und einer Steuerung.
- In
8 ist ein Diagramm der Position128 der Bandkante des Transferbandes78 und der Position der Stellwalze92 über der Zeit bei einem Regelkreis nach6 ohne die Steuereinheit160 gezeigt. Bei dem in8 gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die Regelung der Position128 der Bandkante des Transferbandes78 ausschließlich durch den Reglerausgang158 . Eine Änderung der Ausrichtung der Stellwalze92 mit Hilfe eines oder mehrere Kompensationswerte162 erfolgt nicht. Die Stellposition164 entspricht somit dem Reglerausgang158 . - Im oberen Teil von
8 ist die Position128 der Bandkante des Transferbandes78 über der Zeit und in dem unteren Teil von8 die Position der Stellwalze92 über der Zeit gezeigt. Zu dem durch die Strichlinie168 gekennzeichneten Zeitpunkt erfolgt eine Schwenkbewegung des Transferbandes78 . Die Position der Stellwalze92 ist im unteren Teil von8 durch die Volllinie170 dargestellt. Die Position170 der Stellwalze92 wird, wie dem unteren Teil von8 zu entnehmen ist, vor dem Zeitpunkt168 der Schwenkbewegung, während des Zeitpunkts168 der Schwenkbewegung und auch kurz nach dem Zeitpunkt168 der Schwenkbewegung nicht nennenswert verändert. Wie dem oberen Teil nach8 zu entnehmen ist, kommt es durch die Schwenkbewegung zum Zeitpunkt168 zu einer erheblichen Querdrift des Transferbandes78 , so dass die mit Hilfe des Sensors96 ermittelte Position128 der Bandkante des Transferbandes78 nach dem Zeitpunkt168 der Schwenkbewegung stark von der Soll-Position130 abweicht. Erst als Reaktion auf diese Abweichung der Position128 der Bandkante wird die Position170 der Stellwalze92 derart verändert, dass die Abweichung der Position128 der Bandkante von der Soll-Position130 wieder reduziert wird. Erst nach relativ langer Zeit hat die ermittelte Position128 der Bandkante des Transferbandes78 wieder annähernd die Soll-Position130 erreicht. Während die Abweichung der Position128 der Bandkante von der Soll-Position130 besteht, tritt ein Fehler des Querpassers auf, so dass die Bildqualität des mit Hilfe des Druckers erzeugten Druckerzeugnisses beeinträchtigt ist. - Um das Auftreten der Abweichung der Position
128 der Bandkante des Transferbandes78 von der Soll-Position130 durch die Schwenkbewegung von vorne herein zu verhindern bzw. zu minimieren und nicht erst im Nachhinein zu korrigieren, erfolgt vor und/oder während und/oder nach der Schwenkbewegung eine Veränderung der Ausrichtung der Stellwalze92 um einen Kompensationswert wie in Verbindung mit7 beschrieben. -
9 zeigt ein nicht zur Erfindung gehörendes Verfahren zur Steuerung und Regelung der Bandkante. In9 ist ein Diagramm der Position128 der Bandkante des Transferbandes78 , des Reglerausgangssignals, des Ausgangssignals der Steuereinheit160 und der Position der Stellwalze92 über der Zeit bei der gleichen Schwenkbewegung wie in8 , aber bei einer Veränderung der Ausrichtung der Stellwalze92 um einen Kompensationswert, gezeigt. In9a ist die Position128 der Bandkante des Transferbandes78 über der Zeit aufgetragen. In9b ist der Reglerausgang172 über der Zeit gezeigt. In9c ist das Ausgangssignal der Steuereinheit160 über der Zeit dargestellt. In9d ist die Position174 der Stellwalze92 über der Zeit gezeigt. Der Zeitpunkt der Schwenkbewegung ist durch die Strichlinie168 gekennzeichnet. - Vor dem Zeitpunkt
168 der Schwenkbewegung liefert die Steuereinheit160 ein erstes Signal, welches durch die Volllinie176 dargestellt ist. Zum Zeitpunkt168 der Schwenkbewegung wird das Ausgangssignal der Steuereinheit160 um den Kompensationswert178 verändert, so dass die Steuereinheit anschließend ein Signal181 liefert. Die im untersten Koordinatensystem dargestellte Position174 der Stellwalze92 ergibt sich aus Addition des Signals172 des Reglerausgangs und des Signals176 ,181 der Steuereinheit160 zum jeweiligen Zeitpunkt. Zum Zeitpunkt168 der Schwenkbewegung wird die Position174 der Stellwalze92 in etwa um den Kompensationswert178 verändert. Wie aus dem obersten Koordinatensystem zu entnehmen ist, wird durch die Überlagerung des Reglerausgangs172 und des Ausgangs der Steuereinheit160 durch die Veränderung der Ausrichtung der Stellwalze92 um einen Kompensationswert178 erreicht, dass die ermittelte Position128 der Bandkante des Transferbandes78 von der Soll-Position130 sowohl während als auch nach der Schwenkbewegung nur sehr geringfügig abweicht. Im Gegensatz zu dem in8 gezeigten Ausführungsbeispiel, in dem die Position der Stellwalze92 nicht mit Hilfe eines Kompensationswertes178 während der Schwenkbewegung verändert wird, ist der Fehler im Querpasser viel geringer. -
10 zeigt ein Verfahren zur Steuerung und Regelung der Bandkante gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. In10 ist ein Diagramm der Position der Bandkante des Transferbandes78 , des Reglerausgangs172 , des Ausgangs der Steuereinheit160 und der Position174 der Stellwalze92 über der Zeit bei einer schrittweisen Änderung des Ausgangssignals der Steuereinheit160 gezeigt. In10a ist wiederum die Position128 der Bandkante des Transferbands78 über der Zeit aufgetragen. In10b ist der Reglerausgang172 im Verlaufe der Zeit dargestellt. In10c ist der Ausgang der Steuereinheit160 dargestellt und in10d ist die Position174 der Stellwalze92 über der Zeit gezeigt. Im Gegensatz zu dem in9 gezeigten Ausführungsbeispiel wird das Ausgangssignal der Steuereinheit160 nicht in einem Schritt von dem durch die Volllinie182 gekennzeichneten Signal zu dem durch die Volllinie190 gekennzeichneten Signal verändert, sondern die Veränderung erfolgt in insgesamt drei Schritten. Zunächst wird das Signal um den Wert184 vor dem Zeitpunkt180 der Schwenkbewegung verändert. Während des Zeitpunkt180 der Schwenkbewegung wird der Ausgang der Steuereinheit160 um einen zweiten Wert186 verändert und nach dem Zeitpunkt180 der Schwenkbewegung und einem dritten Wert188 . Die Position174 der Stellwalze ergibt sich wiederum aus Addition des Signals172 des Reglerausgangs und des Signals der Steuereinheit160 zum jeweils gleichen Zeitpunkt. Durch die schrittweise Änderung des Signals der Steuereinheit160 und somit der schrittweisen Änderung der Position174 der Stellwalze92 wird, Wie dem obersten Koordinatensystem zu entnehmen ist, die Abweichung der Position128 der Bandkante des Transferbandes78 von der Sollposition130 durch die Schwenkbewegung zum Zeitpunkt180 minimiert. - Alternativ kann das Ausgangssignal der Steuereinheit
160 auch in nur zwei Schritten oder mehr als drei Schritten verändert werden. Eine solche schrittweise Veränderung des Ausgangssignals der Steuereinheit160 und somit der Ausrichtung der Stellwalze92 ermöglicht eine Anpassung an Trägheiten und Hysteresen, die im System vorhanden sein können. - Der Zeitpunkt, zu dem das Signal der Steuereinheit
160 bzw. die Position der Stellwalze92 um einen Kompensationswert verändert wird, und die Größe dieses Kompensationswertes können auf unterschiedliche Varianten ermittelt werden. Bei einer ersten Variante werden die Größe des Kompensationswerts und der Zeitpunkt einmalig oder regelmäßig, insbesondere bei der Grundeinstellung des Druckers oder Kopierers derart ermittelt, dass zum Zeitpunkt einer Schwenkbewegung die Abweichung der Position128 der Bandkante des Transferbandes78 von der Soll-Position130 minimal wird. Die Ermittlung erfolgt insbesondere durch iteratives Probieren. Hierbei werden nacheinander, vorzugsweise systematisch, verschiedene Größen für die Kompensationswerte und verschiedene Zeitpunkte für die Kompensationswerte ausprobiert, und anschließend diejenige Größe des Kompensationswertes und derjenige Zeitpunkt des entsprechenden Kompensationswerts gewählt, bei dem die Abweichung der Position128 der Bandkante des Transferbandes78 von der Soll-Position130 minimal war. - Bei einer zweiten Variante wird die Größe des Kompensationswertes und der Zeitpunkt des Kompensationswertes derart ermittelt, dass der Fehler im Querpasser minimiert wird. Auch hierbei erfolgt die Ermittlung einmalig oder regelmäßig, insbesondere bei der Grundeinstellung des Druckers und insbesondere durch iteratives Probieren.
- Bei einer dritten Variante wird die Größe der Kompensationswerte und der Zeitpunkt der Kompensationswerte dynamisch im Rahmen des Regelkreises optimiert. Nach jeder Schwenkbewegung wird die Abweichung der Position
128 der Bandkante des Transferbandes78 von der Soll-Position130 ermittelt, und die Größe der entsprechenden Kompensationswerte und die dazugehörigen Zeitpunkte derartig angepasst, dass bei der folgenden Schwenkbewegung keine Abweichung der Position128 der Bandkante von der Soll-Position130 eintritt bzw. die Abweichung weiter reduziert wird. - Bezugszeichenliste
-
- 10
- Drucksystem
- 12
- Papierbahn
- 14
- Druckwerk
- 16, 18
- Druckeinheit
- 20
- Papierzuführung
- 22
- Steuereinheit
- 24
- Tonervorrat und Aufbereitungseinheit
- 26
- Bildverarbeitungseinheit
- 28
- Papierbahnführungs- und -überwachungssystem
- 30
- Fixierstation
- 32 bis 40
- Umlenkrollen
- 42, 50
- Antriebswalzen
- 44, 52
- Anpressrollen
- 46, 48
- Markensensor
- 49
- Lochsensor
- 54, 56
- Fixiereinheit
- 58, 60
- Abdeckvorrichtung
- 62, 64
- Kühlelemente
- 66
- Bandlaufwerk
- 68
- Fotoleiterband
- 70
- Reinigungs- und Ladeeinheit
- 72
- Zeichengenerator
- 74
- Entwicklerstation
- 76
- Bandlaufwerk
- 78
- Transferband
- 79
- Korotronanordnung
- 80, 84
- Umdruckbereich
- 86
- Antriebseinheit
- 88
- Reinigungseinheit
- 90
- Umdruckwalze
- 92
- Stellwalze
- 94
- Schwenkachse
- 96
- Sensor
- 98
- Balken
- 99
- Lager
- 100
- Befestigungsplatte
- 102
- Antriebseinheit
- 104, 106
- Halterung
- 108
- Anschlag
- 110
- Nockenscheibe
- 112
- Achse
- 120, 132, 134, 144, 168, 180
- Zeitpunkt einer Schwenkbewegung
- 122, 126, 137, 140, 142, 146, 148, 170, 174
- Ausrichtung der Stellwalze
- 124, 138, 141, 178
- Kompensationswert
- 128
- Position der Bandkante
- 130
- Soll-Position
- 136
- Nullposition
- 150, 152, 154, 184, 186, 188
- Wert
- 156
- Regler
- 158
- Reglerausgang
- 160
- Steuereinheit
- 162
- Ausgangssignal
- 164
- Stellposition
- 166
- Stellmotor
- 172
- Reglerausgang
- 176, 181, 182, 190
- Ausgangssignal
Claims (5)
- Verfahren zum Steuern und Regeln eines endlosen Bandes in einem Drucker oder Kopierer, – bei dem das Band (
78 ) über mindestens eine Umdruckwalze (90 ) und mindestens eine Stellwalze (92 ) geführt wird, – auf das Band (78 ) Tonermaterial aufgebracht wird, – in einem ersten Betriebszustand das Band (78 ) mit Hilfe der Umdruckwalze (90 ) an einen Träger (12 ) angeschwenkt ist und zumindest ein Teil des Tonermaterials vom Band (78 ) auf den Träger (12 ) übertragen wird, und – in einem zweiten Betriebszustand die Umdruckwalze (90 ) vom Träger (12 ) weg bewegt ist und das Band (78 ) den Träger (12 ) nicht kontaktiert, – wobei die Stellwalze (92 ) im ersten Betriebszustand eine erste Grund-Ausrichtung aufweist und die Position (128 ) der Kante des Bandes (78 ) auf eine vorgegebene Sollposition geregelt wird, – die Stellwalze (92 ) im zweiten Betriebszustand eine zweite Grund-Ausrichtung aufweist und die Position (128 ) der Kante des Bandes (78 ) weiterhin auf die vorgegebene Sollposition geregelt wird, wobei sich die beiden Grund-Ausrichtungen der Stellwalze (92 ) um einen Kompensationswert (178 ) unterscheiden, und – wobei beim Übergang von dem ersten in den zweiten Betriebszustand und umgekehrt die Ausrichtung der Stellwalze (92 ) um den Kompensationswert geändert wird, die Veränderung der Ausrichtung der Stellwalze (92 ) schrittweise in mehr als einem Schritt während des Wechsels vom ersten in den zweiten Betriebszustand und umgekehrt vorgenommen wird und bei dem die Größe des Kompensationswerts (178 ) derart ermittelt wird, dass die Abweichung der Kante des Bandes (78 ) von der vorgegebenen gleichbleibenden Sollposition (130 ) beim Übergang vom ersten in den zweiten Betriebszustand und umgekehrt minimiert wird. - Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Kompensationswert (
178 ) einmalig oder regelmäßig ermittelt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Kompensationswert (
178 ) durch iteratives Probieren bestimmt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem beim Übergang vom ersten in den zweiten Betriebszustand oder umgekehrt die Abweichung der Position (
128 ) der Kante des Bandes (78 ) von der Sollposition (130 ) ermittelt wird und in Abhängigkeit dieses Vergleichs der Kompensationswert (178 ) bestimmt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Position (
128 ) mindestens einer Kante des Bandes (78 ) mit Hilfe mindestens eines Sensors (96 ) ermittelt wird.
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