DE102011053187A1

DE102011053187A1 - Device for smoothing and stabilizing recording medium in ink jet print device, generates electrical field in response to properties of recording medium such that recording medium is pressed against guiding surface of guide electrode

Info

Publication number: DE102011053187A1
Application number: DE201110053187
Authority: DE
Inventors: Thomas Montag
Original assignee: Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2011-09-01
Filing date: 2011-09-01
Publication date: 2013-03-07

Abstract

The device has a pressure area (11) which is provided in the transport path of band-shaped recording medium (10). A guide electrode (13) is extended over entire width of recording medium. A counter electrode (15) is provided opposite to the guide electrode. The electrodes are coupled to the control device. The control device is provided for generating the electrical field in response to the properties of recording medium such that recording medium is pressed against the guiding surface (14) of guide electrode. An independent claim is included for method for smoothing and stabilizing recording medium in ink jet print device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und Verfahren zum Glätten und Stabilisieren eines Aufzeichnungsträgers in einer Tintendruckeinrichtung. The invention relates to a device and method for smoothing and stabilizing a recording medium in an ink printing device.

Tintendrucker mit einem oder mehreren Druckköpfen sind allgemein bekannt und werden insbesondere im Transaktionsdruck zum Beispiel zum Erzeugen von personalisierten Broschüren verstärkt eingesetzt. Dabei wird ein bandförmiger, kontinuierlich zum Beispiel mit 1,5 m/s bewegter Aufzeichnungsträger bedruckt und so Druckgeschwindigkeiten von 500 Images/Min. und mehr erreicht. Ink printers with one or more printheads are well known and are increasingly being used, for example, in transactional printing to create personalized brochures. In this case, a band-shaped, continuously, for example, with 1.5 m / s moving record carrier is printed and printing speeds of 500 images / min. and more achieved.

Das Bedrucken von diesen bandförmigen Aufzeichnungsträgern aus den verschiedensten Materialien wie Papier, Textilien etc. macht insbesondere dann Probleme, wenn der Bedruckstoff schwankende Eigenschaften über die zu bedruckende Fläche aufweist. Derartige Eigenschaften können zum Beispiel im Falle von Papier sein: eine ungleichmäßige Feuchte, die Verwendung von einem sehr dünnen leicht wellenden Papier, durch konvex- oder konkavgewickelte Rollen eingeprägte Krümmungen oder die Verwendung einer nur an einer Seite geschnittenen Randrolle als Vorratsrolle. The printing of these tape-shaped recording media of the most diverse materials such as paper, textiles, etc. makes problems in particular when the printing stock has fluctuating properties over the surface to be printed. Such properties may be, for example, in the case of paper: uneven moisture, the use of a very thin, slightly corrugated paper, curvatures embossed by convex or concave wound rolls, or the use of a single-edge edge roll as a supply roll.

Zur Erzeugung eines qualitativ hochwertigen Druckbildes muss der Aufzeichnungsträger den Bereich der Druckstelle, das heißt den Bereich der Bildübertragung bzw. Bilderzeugung wellen- und faltenfrei also möglichst plan durchlaufen. Dies ist insbesondere bei den Bedruckstoffbahnen mit den genannten schwankenden Eigenschaften nur mit erheblichem konstruktiven Aufwand zu bewerkstelligen. In order to produce a high-quality print image, the recording medium must pass through the area of the printing area, that is to say the area of the image transmission or image generation, free of waves and wrinkles, as plan as possible. This can be done only with considerable design effort, especially in the printing material webs with the mentioned fluctuating properties.

Verstärkt werden die Probleme noch beim Hochgeschwindigkeits-Vollfarbendruck, bei dem die Aufzeichnungsträgerbahn den einzelnen Farbkomponenten zugeordnete, hintereinander angeordnete Transferstellen durchläuft. Dabei tendiert der Aufzeichnungsträger in einer Art Memoryeffekt dazu zwischen den Transferstellen seine voreingeprägte Welligkeit wieder anzunehmen und damit positionsungenau in den Transfer- bzw. Druckbereich einzulaufen. Dies führt insbesondere zu Passerfehlern. The problems are still compounded in high-speed full-color printing, in which the recording medium web passes through the transfer points assigned to the individual color components, arranged one behind the other. In this case, the recording medium tends, in a kind of memory effect, to assume its pre-embossed waviness again between the transfer points and thus to enter the transfer or printing area with position accuracy. This leads in particular to registration errors.

Um die beschriebenen Probleme beim Drucken zu vermeiden ist es üblich die Aufzeichnungsträgerbahn – sei sie aus Papier oder Stoff – im Bereich der Druckstelle und zwischen den Druckstationen (Transferstellen) mechanisch über angetriebene Transportwalzenpaare sehr straff zu führen. In order to avoid the problems described during printing, it is customary to guide the recording medium web - be it paper or cloth - very tightly in the area of the printing area and between the printing stations (transfer locations) via driven transport roller pairs.

Das ist jedoch konstruktiv nur aufwendig zu realisieren und außerdem sind derartige Antriebe verschleißanfällig. However, this is structurally difficult to implement and also such drives are susceptible to wear.

In der DE 103 33 105 B3 wird eine Einrichtung zur Einstellung der Zugspannung einer Materialbahn, die durch eine die Materialbahn bearbeitende Prozessstation bewegt wird, beschrieben. In the DE 103 33 105 B3 describes a device for adjusting the tension of a material web which is moved by a process station processing the material web.

Um die Spannung und Lage der Materialbahn, zum Beispiel einer Papierbahn in einem Laserdrucker, einstellen zu können, wird eine elektrostatisch wirkende Bremseinrichtung vorgeschlagen mit einem Korotron und einem Bremsblech zwischen denen die Materialbahn hindurch läuft. Das Korotron lädt die Papierbahn auf, wodurch sie auf dem Bremsblech mit Reibschluss aufliegt und so gebremst wird. In order to adjust the tension and position of the material web, for example a paper web in a laser printer, an electrostatically acting braking device is proposed with a corotron and a brake plate between which the material web passes. The Korotron loads the paper web, whereby it rests on the brake plate with frictional engagement and is thus braked.

Die beschriebene Einrichtung ist als Bremseinrichtung für eine elektrofotografische Druckeinrichtung ausgebildet. Sie dient dazu sicherzustellen, dass die Spannung der Materialbahn auf dem Transportweg durch den Laserdrucker immer erhalten bleibt und zudem die Lage der Materialbahn stabil gehalten wird. The described device is designed as a braking device for an electrophotographic printing device. It serves to ensure that the tension of the web on the transport path through the laser printer is always maintained and also the position of the web is kept stable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung und ein Verfahren zum Glätten und Stabilisieren eines Aufzeichnungsträgers in einer Tintendruckeinrichtung bereitzustellen die bzw. das einfach und verschleißarm ausgestaltet ist und Materialeigenschaften von unterschiedlichen Aufzeichnungsträgern berücksichtigt. The invention has for its object to provide a device and a method for smoothing and stabilizing a recording medium in an ink printing device or the simple and low-wear configured and takes into account material properties of different recording media.

Die Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen beschriebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben. The object is achieved by the invention described in the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are specified in the respective subclaims.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird der Aufzeichnungsträger, der vorzugsweise aus Papier besteht, mit Hilfe eines elektrischen Feldes gegen die Führungsfläche einer Führungselektrode gedrückt und zwar mit einer Presskraft, die abhängig ist von den Eigenschaften des verwendeten Papiers. In the device according to the invention, the recording medium, which is preferably made of paper, is pressed by means of an electric field against the guide surface of a guide electrode with a pressing force which depends on the properties of the paper used.

Dadurch werden Papiere unterschiedlicher Dicke mit unterschiedlicher Welligkeit vor dem Bedrucken geglättet und positioniert. As a result, papers of different thickness with different waviness before printing are smoothed and positioned.

Insbesondere in Hochgeschwindigkeits-Mehrfarbentintendruckeinrichtungen, bei denen auf einem bandförmigen Aufzeichnungsträger mehrere Farbauszüge hintereinander aufgedruckt werden, sorgt die Einrichtung für Farbstabilität bei hoher Druckqualität. In particular, in high-speed multi-color ink printing devices in which a plurality of color separations are printed in succession on a tape-shaped recording medium, the device provides color stability with high print quality.

Abhängig von der Dicke und der Größe der Papierbahn erfolgt eine automatische Anpassung des Glättungsvorganges. Depending on the thickness and the size of the web, an automatic adjustment of the smoothing process takes place.

Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand eines in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiels erläutert. Die Zeichnung zeigt in: The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawings. The drawing shows in:

1 schematisch ein Blockschaltbild einer Mehrfarben-Tintendruckeinrichtung mit den Druckbereichen jeweils zugeordneten Einrichtungen zum Glätten und Stabilisieren des Aufzeichnungsträgers und 1 schematically a block diagram of a multi-color ink printing device with the printing areas respectively associated means for smoothing and stabilizing the recording medium and

2 schematisch ein Blockschaltbild eines einzelnen Druckbereiches einer Tintendruckeinrichtung mit integriertem Papierhöhensensor. 2 schematically a block diagram of a single printing area of an ink printing device with integrated paper height sensor.

Ein Tintendrucker zum Bedrucken eines bandförmigen Aufzeichnungsträgers 10 weist gemäß 1 einen oder mehrere Druckköpfe 11 auf. Ein Druckkopf 11 hat ein oder mehrere Düsen, durch die durch Erzeugen von hydraulischem Druck, zum Beispiel über Piezoelemente, bei Bedarf Tintentropfen in Richtung auf den Aufzeichnungsträger 10 ausgestoßen werden. Bei Hochleistungsdruckern sind diese Druckköpfe 11 üblicherweise stationär über die gesamte Breite des Aufzeichnungsträgers 10 angeordnet, während sich der Aufzeichnungsträger 10 unter den Druckköpfen 11 hindurch bewegt. An ink printer for printing a tape-shaped recording medium 10 according to 1 one or more printheads 11 on. A printhead 11 has one or more nozzles, by the creation of hydraulic pressure, for example via piezoelectric elements, if necessary, ink droplets in the direction of the recording medium 10 be ejected. For high-performance printers, these are printheads 11 usually stationary over the entire width of the recording medium 10 arranged while the record carrier 10 under the printheads 11 moved through.

Der Druckkopf 11 kann sich über die gesamte Breite des Aufzeichnungsträgers 10 erstrecken. Es können auch mehrere Druckköpfe 11 zu einem sogenannten Druckriegel verbunden sein, die dann jeweils eine Druckzeile quer zu Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers 10 bilden. Sind mehrere Druckriegel vorhanden, so kann mit jedem Druckriegel jeweils eine Farbe (beispielsweise Gelb, Magenta, Cyan und Schwarz; YMCK) gedruckt werden. Die Papierbahn 10 wird durch die Druckeinrichtung in üblicher Weise über mehrere motorisch antreibbare Transport- und Führungswalzen 12 geführt und transportiert. Jedem der Druckbereiche 11 ist eine Einrichtung zum Glätten und Stabilisieren der Papierbahn 10 zugeordnet. Sie ist im Transportweg für den Aufzeichnungsträger 10 unmittelbar vor den Druckbereichen angeordnet. Im Wesentlichen besteht sie aus einer Führungselektrode 13 die sich über die gesamte Breite der Papierbahn 10 erstreckt und die eine plane Führungs- bzw. Glättungsfläche 14 aufweist auf der die Papierbahn 10 aufliegt. Die Führungsfläche 14 besteht aus Metall und ist geerdet. Sie kann eine verschleißfeste Gleitschicht aus Kunststoff, zum Beispiel Teflon, an der Oberseite aufweisen. Gegenüber der Führungselektrode 13 ist eine Gegenelektrode 15 angeordnet, die in dem dargestellten Fall als Korotron ausgebildet ist. The printhead 11 can span the entire width of the record carrier 10 extend. It can also have multiple printheads 11 be connected to a so-called pressure bar, which then each have a print line transverse to the transport direction of the recording medium 10 form. If there are several pressure latches, one color (yellow, magenta, cyan and black, YMCK, for example) can be printed with each pressure bar. The paper web 10 is by the printing device in the usual way via a plurality of motor-driven transport and guide rollers 12 guided and transported. Each of the pressure ranges 11 is a device for smoothing and stabilizing the paper web 10 assigned. It is in the transport path for the record carrier 10 arranged immediately before the pressure areas. Essentially, it consists of a guide electrode 13 extending over the entire width of the paper web 10 extends and a plane guiding or smoothing surface 14 has on the the paper web 10 rests. The guide surface 14 is made of metal and is grounded. It can have a wear-resistant sliding layer made of plastic, for example Teflon, on the upper side. Opposite the guide electrode 13 is a counter electrode 15 arranged, which is formed in the illustrated case as a corotron.

Gesteuert von einer später beschriebene Steuereinrichtung (17, 2) wird zwischen Gegenelektrode 15 (Korotron) und Führungselektrode 13 ein elektrisches Feld erzeugt, das die Papierbahn 10 plan auf die Führungsfläche 14 presst und damit Welligkeiten der Papierbahn weitgehend glättet. Derartige Welligkeiten oder Verwerfungen können bedingt sein durch die Umlenkung der Walzen 12, die Luftfeuchtigkeit bzw. Feuchtigkeit im Papier, zusätzlich durch Feuchtigkeit, die durch die Tinte in das Papier eingebracht wird oder Papieroberflächenveränderung durch die mehrfach überlagerten vorausgehenden Farbauszüge. Diese Welligkeiten werden geglättet ohne zum Beispiel auch dünnes Papier zu beschädigen. Controlled by a control device described later ( 17 . 2 ) is between counter electrode 15 (Korotron) and guide electrode 13 An electric field generates the paper web 10 plan on the guide surface 14 presses and thus smoothes ripples of the paper web largely. Such ripples or distortions may be due to the deflection of the rollers 12 , the humidity or moisture in the paper, in addition to moisture, which is introduced by the ink in the paper or paper surface change by the multiple superimposed previous color separations. These ripples are smoothed without, for example, damaging even thin paper.

Der Anpressdruck wiederum ist abhängig von der Stärke des elektrischen Feldes und er lässt sich mit einer Steuer- und Regeleinrichtung entsprechend dem Ausführungsbeispiel der 2 regeln. The contact pressure in turn is dependent on the strength of the electric field and can be controlled by a control and regulating device according to the embodiment of 2 regulate.

Das in der 2 dargestellte Ausführungsbeispiel enthält einen Papierdickensensor 16 der im Bereich der Führungsfläche 14 ausgangsseitig zum Korotron 15 angeordnet ist und der die Papierdicke inklusive einer vorhandenen Welligkeit vor dem Eintritt des Aufzeichnungsträgers 10 in den Druckbereich erfasst. Der Papierdickensensor 16 kann aus einem stirnseitigen LED-Array mit gegenüberliegender Auswertebaugruppe bestehen. Er erzeugt ein Papierdickensignal, das in einer mikroprozessorgesteuerten Steuereinrichtung 17 ausgewertet wird. Die Steuereinrichtung 17 erzeugt daraus ein Ansteuersignal für eine das Korotron 15 ansteuernde steuerbare Hochspannungsquelle 18. Der Anpressdruck (Reibschluss) des Aufzeichnungsträgers 10 auf der Führungsfläche 14 wird so über das erzeugte elektrische Feld geregelt und zwar in Abhängigkeit von der festgestellten Papierdicke. Das Ausgangssignal des Sensors 16 beeinflusst über die Steuereinrichtung 17 unmittelbar die Hochspannungsquelle 18. Damit lässt sich die zur vollständigen Glättung erforderliche optimale Hochspannung verzögerungsfrei anlegen und es ist eine schnelle Reaktion auf auftretende Änderungen möglich. That in the 2 illustrated embodiment includes a paper thickness sensor 16 in the area of the guide surface 14 on the output side to the corotron 15 is arranged and the paper thickness including an existing ripple before the entry of the recording medium 10 recorded in the pressure range. The paper thickness sensor 16 can consist of a frontal LED array with opposite evaluation module. It generates a paper thickness signal in a microprocessor-controlled controller 17 is evaluated. The control device 17 generates from this a drive signal for the Korotron 15 controlling controllable high voltage source 18 , The contact pressure (frictional engagement) of the recording medium 10 on the guide surface 14 is thus controlled by the generated electric field, depending on the determined paper thickness. The output signal of the sensor 16 influenced by the control device 17 directly the high voltage source 18 , Thus, the optimal high voltage required for complete smoothing can be applied without delay and a rapid response to changes occurring is possible.

Die Steuereinrichtung 17 steht in Verbindung mit einer Gerätesteuerung 19 des Druckers, über die die Parameter (Sollwerte, Toleranz, Papierart, Papiergewicht) der Steuereinrichtung 17 eingebbar sind. The control device 17 stands in connection with a device control 19 of the printer, via which the parameters (setpoints, tolerance, paper type, paper weight) of the controller 17 can be entered.

Bei einer hier nicht im Einzelnen dargestellten Ausführungsform kann der Sensor 16 zum Beispiel zusätzlich auch als Positionssensor ausgebildet sein, der die Position des Aufzeichnungsträgers 10 im Transportweg erfasst. Unterteilt man zum Beispiel den Bereich der Gegenelektrode 15 in mehrere nebeneinander einzeln ansteuerbare Korotronvorrichtungen bzw. Ansteuerbereiche, so lässt sich durch Variation der Feldstärke an den verschiedenen Elektroden die Lage des Aufzeichnungsträgers 10 steuern. In an embodiment not shown here in detail, the sensor 16 For example, be additionally designed as a position sensor, the position of the recording medium 10 detected in the transport route. For example, divide the area of the counter electrode 15 in several side by side individually controllable Korotronvorrichtungen or control areas, it can be by varying the field strength at the various electrodes, the position of the recording medium 10 Taxes.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10: Aufzeichnungsträger record carrier
11 11: Druckkopf printhead
12 12: Transportwalze transport roller
13 13: Führungselektrode lead electrode
14 14: Führungsfläche guide surface
1515: Gegenelektrode counter electrode
16 16: Papierdickensensor, Positionssensor Paper thickness sensor, position sensor
17 17: Steuereinrichtung control device
18 18: Hochspannungsquelle High voltage source
19 19: Gerätesteuerung device control

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10333105 B3 [0008]

Claims

Device for smoothing and stabilizing a record carrier ( 10 ) in an ink printing device with a transport path of the recording medium ( 10 ) immediately before a printing area ( 11 ) of the ink printing device, the recording medium ( 10 ) over its entire width receiving guide electrode ( 13 ) and one opposite the guide electrode ( 13 ) arranged counter electrode ( 15 ) and one with the electrodes ( 13 . 15 ) coupled control device ( 17 ) for generating a record carrier which can be adjusted as a function of the recording medium characteristics ( 10 ) flat against the guide electrode ( 13 ) pressing, electric field.

Device according to claim 1, with a control device ( 17 ) coupled sensor device ( 16 ) for detecting the recording medium thickness.

Device according to claim 2, wherein the sensor device ( 16 ) for detecting the recording medium thickness in the transport path of the recording medium ( 10 ) immediately before the printing area ( 11 ) is arranged.

Device according to one of claims 2 or 3, wherein the sensor device ( 16 ) has an optical thickness scanner.

Device according to one of claims 1 to 4, with a corotron as counterelectrode ( 15 ).

Device according to one of claims 2 to 5, with a control device ( 17 ), the position of the record carrier ( 10 ) on the guide electrode ( 13 ) detecting sensor device.

Device according to one of claims 2 to 6, wherein the guide electrode ( 13 ) a plane guide surface ( 14 ) having.

Use of the device according to one of the preceding claims in a multicolor ink printing device having a plurality of printing regions assigned to the individual color components (US Pat. 11 ), wherein each pressure region has an electrode arrangement ( 13 . 15 ) assigned.

Method for smoothing and stabilizing a recording medium ( 10 ) in an ink printing device, wherein in the transport path of the recording medium ( 10 ) immediately before a printing area ( 11 ) adjustable in dependence on the recording medium properties, the recording medium ( 16 ) flat against a guide electrode ( 13 ) pushing, electric field is generated.