DE102012112486A1

DE102012112486A1 - Verfahren zum Steuern eines Farbdruckers oder Farbkopierers mit Hilfe von zusätzlich aufgedruckten Positionierungsmarken

Info

Publication number: DE102012112486A1
Application number: DE102012112486.8A
Authority: DE
Inventors: Karl Zappe; Stephan Pudelko
Original assignee: Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2012-12-18
Filing date: 2012-12-18
Publication date: 2014-06-18
Also published as: US20140168678A1; US9277100B2

Abstract

Bei dem Verfahren zur Steuerung eines Farbdruckers oder Farbkopierers wird zusätzlich zu den zur Farbregelung verwendeten Druckmarken (16) eine Positionierungsmarke (20) aufgebracht, die zwei oder drei verschiedenfarbige Teilbereiche (22 bis 26) aufweist. Mit Hilfe der Farbmesswerte der Positionierungsmarke (20) wird die relative Position zwischen den Druckmarken (16) und der Farbmesssensoreinheit (14) ermittelt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Farbdruckers oder Farbkopierers, bei dem mindestens eine Druckmarke zur Steuerung des Farbdruckers oder Farbkopierers auf eine in eine Bewegungsrichtung bewegte Bedruckstoffbahn gedruckt wird. Mit Hilfe einer Farbmesssensoreinheit wird in einem Messbereich dieser Farbsensoreinheit ein Messwert der Druckmarke ermittelt, wenn die Druckmarke im Bereich des Messbereiches der Farbmesssensoreinheit angeordnet ist. In Abhängigkeit dieses Messwertes erfolgt dann die Steuerung des Farbdruckers bzw. Farbkopierers.
Ein weitverbreitetes Verfahren zur Kontrolle der Druckqualität eines Farbdruckers oder Farbkopierers ist es, z.B. im Randbereich der Bedruckstoffbahn zusätzlich zum eigentlichen Druckbild Druckmarken aufzudrucken und diese mit Hilfe von Sensoren zu erfassen. Über die bei diesen Messungen gewonnenen Informationen können Rückschlüsse auf den Zustand des Farbdruckers oder Farbkopierers getroffen werden. Insbesondere werden mehrere Druckmarken in den verschiedenen verwendeten Druckfarben aufgebracht, wobei die aus ihnen gewonnenen Informationen für eine Farbregelung verwendet werden (closed loop Farbkontrolle).
Hierzu werden die aufgebrachten Druckmarken für eine Farbsensoreinheit erfasst. Diese Farbmesssensoreinheit beleuchtet die Bedruckstoffbahn und berechnet aus den gemessenen Reflektionen integral über einen Messbereich der Farbmesssensoreinheit einen Messwert. Dieser Messwert, insbesondere ein Farbwert, wird dann mit voreingestellten Sollwerten verglichen. Abhängig von dem Ergebnis dieses Ist-/Soll-Vergleiches erfolgt dann die Farbregelung.
Voraussetzung für eine richtige Farbmessung ist hierbei, dass, wie in 1 gezeigt, der Messbereich 12 der Farbmesssensoreinheit 14 vollständig auf der auf der Bedruckstoffbahn 10 aufgebrachten Druckmarke 16 gelegen ist. Ist der Messbereich 12 dagegen, wie in 2 gezeigt, neben der Druckmarke 16 angeordnet, oder, wie in 3 dargestellt, nur teilweise auf der Druckmarke 16 positioniert, liefert die Farbmesssensoreinheit 14 zwar einen Messwert, der allerdings nicht der tatsächlichen Qualität der Druckmarke 16 entspricht. Da in diesem Fall zumindest zum Teil nicht bedruckter Bedruckstoff mit gemessen wird, wird der integral über den gesamten Messbereich 12 ermittelte Messwert verfälscht. Somit erfolgt eine fehlerhafte Farbwertmessung.
Um eine solche falsche Messung zu vermeiden sind verschiedene Verfahren bekannt. Eine Möglichkeit ist es, zusätzlich zu der nicht ortsauflösenden Farbmesssensoreinheit eine weitere optisch auflösende Sensoreinheit, beispielsweise eine Kamera, vorzusehen, mit deren Hilfe die Position zwischen der Farbmesssensoreinheit und der Druckmarke ermittelt werden kann. Die so gewonnene Information über die relative Position zwischen der Druckmarke und der Farbmesssensoreinheit kann dann bei der Auswertung der gewonnenen Messwerte berücksichtigt werden.
Eine weitere Möglichkeit ist es, dass die Druckmarken und die Farbmesssensoreinheit vom Bediener manuell positioniert werden. Hierbei werden die Druckmarken derart breit aufgebracht, dass Abweichungen aufgrund von Druckstoffbahnlaufschwankungen nicht zu fehlerhaften Messungen und somit nicht zu einer Fehlsteuerung führen. Nachteilig hieran ist, dass solche breiten Druckmarken viel Toner bzw. Tinte benötigen und platzintensiv sind und die effektiv nutzbare Druckbreite einschränken.
Aus dem Dokument US 8,107,838 B2 ist ein Verfahren zur Steuerung eines Druckers bekannt, bei dem Druckmarken auf der Bedruckstoffbahn aufgebracht werden und mit Hilfe eines Sensors ein zeitliches Signal erfasst wird. Es werden ein Maximalwert und ein Minimalwert dieses Sensorsignals ermittelt, auf deren Grundlage eine Plausibilitätsüberprüfung der erhaltenen Ergebnisse durchgeführt wird.
Das Dokument DE 10 2008 049 908 A1 beschreibt ein Verfahren zur Erzeugung eines Detektionssignals mittels einer Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer auf einer Bedruckstoffbahn befindlichen Druckmarke. Hierbei wird das Detektionssignal aus mindestens zwei verschiedenen Farbsignalen ermittelt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Steuern eines Farbdruckers oder Farbkopierers anzugeben, bei dem Fehler aufgrund von Schwankungen der relativen Lage zwischen der Farbmesssensoreinheit und der Bedruckstoffbahn vermieden oder zumindest minimiert werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wird zusätzlich zu den für die Steuerung des Farbdruckers oder Farbkopierers, insbesondere für die Farbregelung, verwendeten Druckmarken mindestens eine weitere Positionierungsmarke zur Ermittlung der relativen Position zwischen der Druckmarke und der Farbmesssensoreinheit auf der Bedruckstoffbahn aufgebracht. Diese Positionierungsmarke ist derart ausgebildet, dass sie mindestens zwei Teilbereiche umfasst, die über mindestens ein mit Hilfe der Farbmesssensoreinheit messbares Unterscheidungskriterium voneinander unterscheidbar sind. Mit Hilfe der Farbmesssensoreinheit wird mindestens ein Ist-Wert dieses Unterscheidungskriteriums ermittelt, wenn die Positionierungsmarke im Bereich des Messbereiches der Farbmesssensoreinheit angeordnet ist. In Abhängigkeit dieses Ist-Wertes wird die relative Position zwischen der Druckmarke und der Farbmesssensoreinheit ermittelt.
Durch die Kenntnis über die relative Position zwischen der Positionierungsmarke und der Farbmesssensoreinheit kann bei bekannter vorbestimmter Anordnung zwischen der Druckmarke und der Positionierungsmarke auch die relative Position zwischen der Druckmarke und der Farbmesssensoreinheit ermittelt werden. Somit kann ebenfalls bestimmt werden, ob der Messbereich der Farbmesssensoreinheit die Druckmarke vollständig erfasst oder ob dieser zumindest teilweise neben der Druckmarke angeordnet ist. Ist somit die relative Position zwischen der Druckmarke und der Farbmesssensoreinheit bekannt, kann diese bei der Auswertung des von der Farbmesssensoreinheit ermittelten Messwertes der Druckmarke berücksichtigt werden. Insbesondere kann, wenn der Messbereich der Farbmesssensoreinheit beim Ermitteln des Messwertes der Druckmarke nicht vollständig auf der Druckmarke positioniert ist, der erhaltene Messwert entsprechend nicht berücksichtigt werden, so dass keine Fehlsteuerung erfolgt. Alternativ kann der erhaltene Messwert auch gar nicht berücksichtigt werden, sofern der Messbereich nicht vollständig auf der Druckmarke positioniert ist.
Somit ist die über die Druckmarken realisierte Steuerung des Farbdruckers oder Farbkopierers, insbesondere die Farbregelung, unabhängig von Druckstoffbahnlaufschwankungen mit einer hohen Genauigkeit möglich. Durch das Aufbringen der Positionierungsmarke und deren Erfassung mit der ohnehin für die Steuerung und Farbregelung notwendigen Farbmesssensoreinheit wird ferner erreicht, dass, anders als bei einem bekannten Verfahren, keine zusätzlichen Sensoren für die Positionsermittlung zwischen Bedruckstoffbahn und Farbmesssensoreinheit notwendig sind. Somit wird ein besonders einfacher und kostengünstiger Aufbau erreicht.
Ferner ist es auch nicht notwendig, breite Druckstoffmarken vorzusehen, so dass der Bedruckstoffbedarf reduziert wird. Gegenüber Verfahren, bei denen eine manuelle Positionierung zwischen Bedruckstoffbahn und Farbmesssensoreinheit erfolgt, wird bei manuellen Verfahren unabdingbare Fehlern vorgebeugt. Insbesondere wird ein vollautomatischer Prozess erreicht.
Bei der Farbmesssensoreinheit handelt es sich insbesondere um ein Densitometer, welches vorzugsweise für verschiedene verwendete Druckgrundfarben verschiedene Messkanäle aufweist. Die beiden Teilbereiche der Positionierungsmarke sind in unterschiedlichen Druckfarben eingefärbt, so dass, je nach dem in welche Detailbereiche der Messbereich der Farbmesssensoreinheit jeweils angeordnet ist, in den unterschiedlichen Farbmesskanälen unterschiedliche Intensitätswerte gemessen werden. Somit kann über die in den verschiedenen Farbmesskanälen gemessene Intensität auf einfache Weise ermittelt werden, wie die relative Position zwischen der Farbmesssensoreinheit und der Positionierungsmarke und somit zwischen der Farbmesssensoreinheit und der Druckmarke ist.
Alternativ kann anstelle eines Densitometers auch ein spektral messendes Farbmessgerät oder ein Dreibereichsmessgerät verwendet werden.
Die Teilbereiche der Positionierungsmarke sind insbesondere derart ausgebildet, dass jeder Teilbereich größer als der Messbereich der Farbmesssensoreinheit, der sogenannte Messfleck, ist, so dass die relative Position zwischen der Farbmesssensoreinheit und der Positionierungsmarke genau ermittelt werden kann. Alternativ können die Teilbereiche auch kleiner als der Messfleck oder gleichgroß sein.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Positionierungsmarke mehr als zwei Teilbereiche, insbesondere drei Teilbereiche, die in den unterschiedlichen verwendeten Druckfarben eingefärbt sind. Entsprechend ist eine noch genauere Ermittlung der relativen Position zwischen der Positionierungsmarke und der Farbmesssensoreinheit möglich.
Die Teilbereiche sind insbesondere streifenförmig ausgebildet, wobei diese Streifen in die Bewegungsrichtung der Bedruckstoffbahn gerichtet sind.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Druckmarken und die Positionierungsmarken in einer Reihe nachfolgend hintereinander aufgedruckt werden, so dass zwischen dem Zeitpunkt des Erfassens der Positionierungsmarke und dem Zeitpunkt, in dem die Druckmarken in dem Messbereich der Farbmesssensoreinheit angeordnet sind, nur eine geringe Veränderung der Position der Bedruckstoffbahn quer zur Bewegungsrichtung möglich ist.
Der mit Hilfe der Farbmesssensoreinheit ermittelte Ist-Messwert des Unterscheidungskriteriums der Positionierungsmarke wird insbesondere mit mehreren vorbestimmten Werten verglichen, wobei jeder dieser vorbestimmten Werte den Wert wiedergibt, den die Farbmesssensoreinheit liefern würde, wenn ihr Messbereich genau in einem der Teilbereiche der Positionierungsmarke positioniert ist.
Somit kann über den Vergleich mit dem ermittelten Ist-Messwert und den vorbestimmten Werten bestimmt werden, welche der Teilbereiche der Positionierungsmarke wie weit von dem Messbereich der Farbmesssensoreinheit abgedeckt sind. Somit ist auf einfache Weise die Position zwischen der Positionierungsmarke und der Farbmesssensoreinheit ermittelbar.
Auf Grundlage der ermittelten Position zwischen der Druckmarke und der Farbmesssensoreinheit erfolgt insbesondere auch eine Steuerung des Position der Farbmesssensoreinheit quer zur Bewegungsrichtung der Bedruckstoffbahn, beispielsweise mit Hilfe einer Traverse.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Farbdrucker oder Farbkopierer zum Bedrucken einer Bedruckstoffbahn, der eine Druckeinheit zum Bedrucken der Bedruckstoffbahn, eine Farbmesssensoreinheit mit einem Messbereich und eine Steuereinheit zur Steuerung des Farbdruckers bzw. Farbkopierers umfasst. Die Druckeinheit druckt mindestens eine Druckmarke zur Steuerung des Farbdruckers oder Farbkopierers auf der Bedruckstoffbahn auf, wobei die Farbmesssensoreinheit in ihrem Messbereich einen Messwert dieser Druckmarke ermittelt, wenn die Druckmarke im Bereich des Messbereiches der Farbmesssensoreinheit angeordnet ist. Die Steuereinheit steuert den Farbdrucker oder Farbkopierers in Abhängigkeit dieses ermittelten Messwertes. Insbesondere wird hierüber eine Farbregelung durchgeführt.
Die Druckeinheit druckt zusätzlich zu der mindestens einen Druckmarke mindestens eine Positionierungsmarke zur Ermittlung der relativen Position zwischen der Druckmarke und der Farbmesssensoreinheit auf die Bedruckstoffbahn auf, wobei diese Positionierungsmarke mindestens zwei Teilbereiche umfasst, die über mindestens ein mit Hilfe der Farbmesssensoreinheit messbares Unterscheidungskriterium voneinander unterscheidbar sind. Mit Hilfe der Farbmesssensoreinheit wird mindestens ein Ist-Wert des Unterscheidungskriteriums ermittelt, wenn die Positionierungsmarke im Bereich des Messbereiches der Farbmesssensoreinheit angeordnet ist. Die Steuereinheit ermittelt in Abhängigkeit dieses Ist-Wertes die relative Position zwischen der Druckmarke und der Farbmesssensoreinheit.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die in Zusammenhang mit den beigefügten schematischen Figuren näher erläutert wird.
Es zeigen:
1 eine Darstellung einer Bedruckstoffbahn und einer Farbmesssensoreinheit in einer Soll-Anordnung;
2 eine Darstellung der Bedruckstoffbahn und der Farbmesssensoreinheit in einer von der Soll-Anordnung abweichenden Anordnung;
3 eine weitere Darstellung einer Bedruckstoffbahn und einer Farbmesssensoreinheit in einer weiteren von der Soll-Position abweichenden Anordnung;
4 eine Darstellung einer Positionierungsmarke gemäß einer ersten Ausführungsform;
5 eine Darstellung eines Ausschnitts einer Bedruckstoffbahn gemäß einer ersten Ausführungsform;
6 eine Darstellung eines Ausschnitts einer Bedruckstoffbahn mit einer Positionierungsmarke gemäß der zweiten Ausführungsform;
7 eine Darstellung eines Signalverlaufes einer Farbmesssensoreinheit beim Messen der Bedruckstoffbahn nach 6;
8 eine Darstellung eines Ausschnitts einer Bedruckstoffbahn gemäß einer dritten Ausführungsform;
9 eine Darstellung eines Ausschnitts einer Bedruckstoffbahn gemäß einer vierten Ausführungsform; und
10 eine Darstellung eines Signalverlaufes der Farbmesssensoreinheit beim Messen der Bedruckstoffbahn nach 9.
In 1 ist eine schematische Darstellung einer Bedruckstoffbahn 10 dargestellt, wie diese beispielsweise in Farbdruckern oder Farbkopierern verwendet wird. Die Bedruckstoffbahn 10 wird hierbei in einer Bewegungsrichtung P1 angetrieben, während sie mit Hilfe von einer nicht dargestellten Druckeinheit mit einem ebenfalls nicht gezeigten Druckbild bedruckt wird. Zur Steuerung des Farbdruckers oder Farbkopierers werden in einem definierten Bereich 18 der Bedruckstoffbahn 10 Druckmarken 16 aufgedruckt, die mit Hilfe von Sensoren vermessen werden. Anhand der von den Sensoren gewonnenen Informationen können Rückschlüsse auf die Druckqualität gezogen werden, die entsprechend bei der Steuerung des Farbdruckers bzw. des Farbkopierers berücksichtigt werden. Zur Farbregelung werden insbesondere Druckmarken 16 in den verschiedenen verwendeten Druckfarben, insbesondere in Schwarz, Gelb, Magenta und Cyan und weiteren Sonderfarben aufgebracht. Mit Hilfe einer Farbmesssensoreinheit 14, beispielsweise eines Densitometers oder eines spektral messenden Farbmessgerätes, wird jeweils ein Farbwert einer jeden Druckmarke 16 in einem Messbereich 12 der Farbmesssensoreinheit 14 ermittelt. Der Messbereich 12 ist der Messfleck (Messfläche) der Farbmesssensoreinheit 14 auf dem Bedruckstoff. Durch einen Vergleich mit einem vorbestimmten Soll-Wert kann dann die Regelung der entsprechenden Farbe erfolgen.
Die Farbmesssensoreinheit 14 misst hierzu integral den Farbwert über den gesamten Messbereich 12. Um eine korrekte Farbregelung zu erreichen, ist es somit notwendig, dass der Messbereich 12 vollständig auf der Druckmarke 16 angeordnet ist, wie dies in 1 gezeigt ist.
Während des Druckbetriebes des Farbdruckers bzw. Farbkopierers kann es jedoch dazu kommen, dass sich die relative Anordnung zwischen der Farbmesssensoreinheit 14 und der Bedruckstoffbahn 10, insbesondere orthogonal zur Bewegungsrichtung P1, verändert, so dass der Messbereich 14 nicht mehr vollständig auf der Druckmarke 16 angeordnet ist. In 2 ist ein solcher Zustand gezeigt, bei dem der Messbereich 12 vollständig neben der Druckmarke liegt. Somit misst die Farbmesssensoreinheit 14 den Farbwert des in diesem Bereich unbedruckten Bedruckstoffs, so dass keine Regelung der Farbe der Druckmarke 16 möglich ist, oder eine fehlerhafte Regelung aufgrund von falsch ermittelten Messwerten erfolgt.
Auch bei dem in 3 gezeigten Zustand, bei dem der Messbereich 12 nur teilweise auf der Druckmarke 16 angeordnet ist, gibt der ermittelte Messwert nicht die tatsächliche Qualität der Druckmarke 16 wieder, so dass auch in diesem Fall keine verlässliche Farbregelung möglich ist.
Somit ist es notwendig, die relative Positionierung zwischen der Farbmesssensoreinheit 14 und der Bedruckstoffbahn 10 zu kennen. In diesem Falle kann beispielsweise die Farbmesssensoreinheit 14, z.B. mit Hilfe einer Traverse, derart gesteuert werden, dass die Soll-Ausrichtung zwischen der Farbmesssensoreinheit 14 und der Bedruckstoffbahn 10 wieder hergestellt wird. Alternativ kann auch der ermittelte Messwert der Druckmarke 16 bei seiner Auswertung um den durch die fehlerhafte relative Anordnung bewirkten Fehler kompensiert werden. Alternativ ist es ebenso möglich, den ermittelten Messwert bei der Steuerung überhaupt nicht zu berücksichtigen, sofern ermittelt wurde, dass die relative Ausrichtung der Farbmesssensoreinheit 14 und der Druckmarke 16 von der Soll-Ausrichtung abweicht.
Für die Ermittlung der relativen Position zwischen der Druckmarke 16 und der Farbmesssensoreinheit 14 wird zusätzlich zu den für die Farbsteuerung verwendeten Druckmarken 16 eine Positionierungsmarke 20 in dem definierten Bereich 18 aufgedruckt, mit deren Hilfe die relative Position zwischen der Positionierungsmarke 20 und der Farbmesssensoreinheit 14 ermittelbar ist. Durch die bekannte, fest vorbestimmte, relative Anordnung zwischen der Positionierungsmarke 20 und den Druckmarken 16 kann somit über die bekannte relative Anordnung zwischen der Positionierungsmarke 20 und der Farbmesssensoreinheit 14 zuverlässig auf die relative Anordnung zwischen der Farbmesssensoreinheit 14 und der Druckmarke 16 geschlossen werden, so dass diese relative Positionierung, wie zuvor beschrieben, entsprechend bei der Auswertung der erhaltenen Messwerte für die Farbregelung verwendet werden kann.
In 4 ist eine schematische Darstellung einer Positionierungsmarke 20 gemäß einer ersten Ausführungsform dargestellt. Die Positionierungsmarke 20 umfasst drei streifenförmige Teilbereiche 22 bis 26, die parallel zueinander und parallel zur Bewegungsrichtung P1 der Bedruckstoffbahn angeordnet sind. Jeder der Teilbereiche 22 bis 26 ist in einer der Druckfarben gedruckt. Die Kreise 32 bis 48 symbolisieren verschiedene Positionen des Messbereiches 12 relativ zur Positionierungsmarke 20, die sich über Abweichungen der Bedruckstoffbahnführung relativ zu der Farbmesssensoreinheit 14 ergeben können.
Bei den folgenden Ausführungen wird von einer für die Farben Cyan, Magenta und Gelb sensitiven Farbmesssensoreinheit 14 mit entsprechenden Messkanälen ausgegangen.
Bei der durch den Kreis 32 dargestellten relativen Position kann mit Hilfe der Farbmesssensoreinheit 14 eine sehr große Reflektion gemessen werden, da der Messbereich 12 außerhalb der Positionierungsmarke 20 angeordnet ist und somit das weiße Papier gemessen wird. Entsprechend liefern alle Farbmesskanäle der Farbmesssensoreinheit 14 einen geringen Messwert.
Bei der durch den Kreis 34 angedeuteten relativen Position ist der Messbereich 12 ausschließlich in dem Cyan-farbenen Teilbereich 22 angeordnet, so dass der Cyan-Messkanal der Farbmesssensoreinheit 14 einen großen Messwert liefert, wohingegen in den anderen Farbmesskanälen keine oder nur sehr geringe Messwerte gemessen werden.
Bei der durch den Kreis 36 angedeuteten Anordnung ist der Messbereich 12 vollständig in den Magenta-farbenen Teilbereich 24 angeordnet, so dass in dem Magenta-Messkanal ein hoher Messwert ermittelt wird, wohingegen in den anderen Farbmesskanälen ein geringer oder überhaupt kein Messwert ermittelt wird.
Entsprechend wird bei der durch den Kreis 38 angedeuteten relativen Anordnung in dem Gelb-Messkanal ein hoher Messwert erzielt, wohingegen in den anderen Farbmesskanälen kein oder nur ein geringer Messwert ermittelt wird.
Bei der durch den Kreis 40 angedeuteten Anordnung ist die Positionierungsmarke 20 außerhalb der Positionsmarke 20 angeordnet, so dass, wie bei der durch den Kreis 32 angedeuteten Anordnung, eine hohe Reflektion und ein niedriger Messwert in allen Farbmesskanälen ermittelt werden.
Bei der durch den Kreis 42 angedeuteten Anordnung ist der Messbereich 12 der Farbmesssensoreinheit 14 halb auf den Cyanfarbenen Teilbereich 22 und halb außerhalb der Positionierungsmarke 20 angeordnet. Entsprechend liefert die Farbmesssensoreinheit 14 einen mittelgroßen Messwert in dem Cyan-Messkanal und in den anderen Farbmesskanälen keinen oder nur einen sehr geringen Messwert.
Bei der durch den Kreis 44 angedeutete relativen Anordnung ist der Messbereich 12 halb in dem Cyan-farbenen Teilbereich 22 und halb in dem Magenta-farbenen Teilbereich 24 angeordnet, so dass sowohl in dem Cyan-Messkanal als auch dem Magenta-Messkanal ein mittelgroßer Messwert ermittelt wird.
Bei der durch den Kreis 46 angedeuteten relativen Anordnung ist der Messbereich 12 halb in dem Magenta-farbenen Teilbereich 24 und halb in dem Gelb-farbenen Teilbereich 26 angeordnet, so dass sowohl in dem Magenta-Messkanal als auch dem Gelb-Messkanal ein mittelgroßer Messwert ermittelt wird.
Bei der durch den Kreis 48 angedeuteten relativen Anordnung ist der Messbereich 12 halb in dem Gelb-farbenen Teilbereich 26 und halb außerhalb der Positionierungsmarke 20 angeordnet. Entsprechend wird in dem Gelb-Messkanal ein mittelgroßer Messwert ermittelt.
Wie den zuvor dargelegten Ausführungen für die verschiedenen möglichen Positionierungen zu entnehmen ist, kann somit über die in den einzelnen Farbmesskanälen ermittelten Messwerte auf einfache Weise und dennoch sehr genau die relative Position zwischen der Positionierungsmarke 20 und der Farbmesssensoreinheit 14 und somit auch die relative Position zwischen den Druckmarken 16 und der Farbmesssensoreinheit 14 mit Hilfe der Farbmesssensoreinheit 14 ermittelt werden. Hierfür kann auf aufwendige zusätzliche Sensoren, insbesondere auf bildgebende Sensoren wie Kameras, verzichtet werden, da alle notwendigen Informationen aus den ermittelten Farbwerten oder Grauwerten abgeleitet werden können.
In 5 ist ein Ausschnitt einer Bedruckstoffbahn 10 dargestellt, auf der die Positionierungsmarke 20 gemäß 4 und vier Druckmarken 16 aufgebracht sind. Über die Kreise 50 ist jeweils der Messbereich einer Messung der Farbmesssensoreinheit 14 angedeutet. Die Bedruckstoffbahn 10 ist in die Bewegungsrichtung P1 bewegt, so dass zunächst ein Messwert in der schwarz eingefärbten Druckmarke 16, dann in der gelb eingefärbten, dann in der Magenta-farbenen und dann in der Cyanfarbenen Druckmarke 16 ermittelt wird. Anschließend wird ein Messwert in der Positionsmarke 20 ermittelt. Bei dem in 5 gezeigten Beispiel liegt der Messbereich 12 halb in dem Cyan-farbenen Teilbereich 22 und halb in dem Magenta-farbenen Teilbereich 24. Da die Positionierungsmarke 20 und die Druckmarken 16 bezogen auf die Bewegungsrichtung P1 entlang einer Linie hintereinander angeordnet sind, kann über die ermittelte Positionierung von der Positionierungsmarke 20 relativ zu der Farbmesssensoreinheit 14 auf einfache Weise auf die relative Positionierung zwischen den Druckmarken 16 und der Farbmesssensoreinheit 14 geschlossen werden. Da der Messbereich 12 innerhalb der Positionierungsmarke 20 liegt und wenn die Druckmarken 16 die gleiche Breite wie die Positionierungsmarke 20 haben, liegt somit auch der Messbereich 12 bei den Druckmarken 16 jeweils vollständig innerhalb der Druckmarke 16, so dass der ermittelte Messwert für die Steuerung der Farbregelung ohne Kompensation verwendet werden kann.
In 6 ist ein Ausschnitt einer Bedruckstoffbahn 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Auf der Bedruckstoffbahn sind in Transportrichtung P1 gesehen hintereinander zunächst eine erste Druckmarke 52 in einer ersten Farbe oder Grauwert, dann eine zweite Druckmarke 54 in einer zweiten Farbe oder Grauwert, dann eine dritte Druckmarke 56 in einer dritten Farbe oder Grauwert und dann eine Positionierungsmarke 20 angeordnet, die drei Teilbereiche 22 bis 26 umfasst, wobei der Teilbereich 22 in der dritten Farbe bzw. Grauwert, der Teilbereich 24 in der zweiten Farbe bzw. Grauwert und der Teilbereich 26 in der ersten Farbe bzw. Grauwert eingefärbt ist.
Durch die Kreise 50 ist jeweils eine Messung der Farbmesssensoreinheit 14 mit ihrem jeweiligen Messbereich 12 dargestellt. 7 zeigt den Signalverlauf der Farbmesssensoreinheit 14, bei den in 6 dargestellten Messungen. Bei der ersten Messung, d.h. bei der Messung vor der ersten Druckmarke 52, also der Messung in dem unbedruckten Bereich der Bedruckstoffbahn 10, wird ein Messwert W ermittelt. Bei der zweiten Messung im Bereich der ersten Druckmarke 52 wird ein Messwert A, bei der dritten Messung im Bereich der zweiten Druckmarke 54 ein Messwert B und bei der dritten Messung im Bereich der dritten Druckmarke 56 ein Messwert C ermittelt. Bei der fünften Messung im Bereich der Positionierungsmarke 20 wird wiederum der Wert B ermittelt, da der Messbereich 12 bei dem in 6 dargestellten Beispiel vollständig in dem zweiten Teilbereich 24 angeordnet ist, der in der zweiten Farbe, wie auch die zweite Druckmarke 54, eingefärbt ist. Bei der anschließenden sechsten Messung in dem nicht eingefärbten Teilbereich wird entsprechend wieder der Messwert W ermittelt.
Würde die Position der Bedruckstoffbahn 10 relativ zu der Farbmesssensoreinheit 14 derart abweichen, dass der Messbereich 12 beim Messen der Positionierungsmarke 20 nicht vollständig in den zweiten Teilbereich 24, sondern halb in dem ersten Teilbereich 22 und halb in dem zweiten Teilbereich 24 angeordnet ist, so würde sich ein Messwert zwischen den Werten B und C ergeben, wie dies in 7 durch die Strichlinie 60 angedeutet ist. Würde dagegen eine Abweichung in die andere Richtung erfolgen, so dass der Messbereich 12 halb in den zweiten Teilbereich 24 und halb in den dritten Teilbereich 26 angeordnet ist, so ergibt sich ein Messwert zwischen den Werten B und A, wie dies durch die Strichpunktlinie 62 in 7 gezeigt ist.
In 8 ist eine Bedruckstoffbahn 10 gemäß einer dritten Ausführungsform dargestellt. Auf der Bedruckstoffbahn 10 sind wiederum vier Druckmarken 16 hintereinander aufgebracht, von denen eine Schwarz, eine Gelb, eine Magenta-farben und eine Cyan-farben eingefärbt ist. Ferner ist eine Positionierungsmarke 20 aufgedruckt. Durch die Kreise 50 sind jeweils wieder die verschiedenen Messungen durch die Farbmesssensoreinheit 14 angedeutet, die bei dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel, verglichen mit den in 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispielen mit einer höheren Frequenz erfolgen.
Die Positionierungsmarke 20 weist einen ersten Teilbereich 70 und einen zweiten Teilbereich 72 auf, wobei der ersten Teilbereich 70 und der zweite Teilbereich 72 durch eine diagonal zur Bewegungsrichtung P1 verlaufende Grenze 74 voneinander getrennt und in unterschiedlichen Farben eingefärbt sind. Entsprechend ergibt sich je nach relativer Positionierung zwischen der Positionierungsmarke 20 und Farbmesssensoreinheit 14 ein anderer Messwert, so dass wiederum auf einfache Weise über diesen Messwert auf die relative Position geschlossen werden kann.
Alternativ kann die Grenze 74 auch bespielweise gestuft oder sinusförmig ausgebildet sein. Ebenso ist jede weitere Form möglich, bei der zumindest ein Abschnitt der Grenze 74 nicht parallel zur Bewegungsrichtung P1 verläuft, so dass eine Veränderung der relativen Lage zwischen der Bedruckstoffbahn 10 und dem Messbereich 12 quer zur Bewegungsrichtung P1 durch eine Änderung des von dem Messbereich 12 erfassten Anteils der ersten und zweiten Teilbereichs 70, 72 erkannt werden kann.
In 9 ist eine weitere schematische Darstellung einer Bedruckstoffbahn 10 gemäß einer vierten Ausführungsform dargestellt. Auf der Bedruckstoffbahn 10 ist in Bewegungsrichtung P1 gesehen zunächst eine Druckmarke 80 einer ersten Farbe und dann eine Druckmarke 82 einer zweiten Farbe aufgedruckt. Anschließend folgt eine Positionierungsmarke 20, die einen ersten Teilbereich 70 der ersten Farbe und einen zweiten Teilbereich 72 der zweiten Farbe umfasst, die durch eine schräg zur Bewegungsrichtung P1 verlaufende Grenze 74 voneinander getrennt sind.
In 10 ist ein Signalverlauf des Signales der Farbmesssensoreinheit 14 gezeigt, der sich bei Messungen entsprechend der Kreise 50 aus 9 ergibt. Hierbei stellt der Wert A den Wert dar, den die Farbmesssensoreinheit 14 liefert, wenn, der Messbereich 12 vollständig in einem Bereich der ersten Farbe, also beispielsweise vollständig in der ersten Druckmarke 80 angeordnet ist. Entsprechend gibt der Wert B den Wert wieder, den die Farbmesssensoreinheit 14 liefert, wenn der Messbereich 12 vollständig in einem Bereich der zweiten Farbe, also beispielsweise vollständig im Bereich der zweiten Druckmarke 82 oder des zweiten Teilbereiches 72 der Positionierungsmarke 20 angeordnet ist.
Das Messsignal gemäß 10 nimmt zunächst in dem Bereich 90 so lange den Wert A an, wie sich der Messbereich 12 vollständig auf der ersten Druckmarke 80 befindet. Anschließend nimmt der Messwert von dem Wert A entsprechend der diagonalen Linie 92 auf den Wert B ab, während der Messbereich 12 schrittweise immer weniger im Bereich der ersten Druckmarke 80 und immer mehr im Bereich der zweiten Druckmarke 82 angeordnet ist, bis der Messbereich 12 vollständig im Bereich der zweiten Druckmarke 82 angeordnet ist, so dass die Farbmesssensoreinheit 14 den Wert B liefert. So lange wie der Messbereich 12 vollständig innerhalb der zweiten Druckmarke 82 angeordnet ist, verbleibt das Signal auf dem Wert B, wie dies durch die Linie 94 angedeutet ist. Beim Übergang zwischen der zweiten Druckmarke 82 und dem in der ersten Farbe eingefärbten ersten Teilbereich 70 der Positionierungsmarke 20 ändert sich der Messwert entsprechend der Linie 96 wieder von dem Wert B auf den Wert A. So lange, wie der Messbereich 12 vollständig in dem ersten Teilbereich 70 der Positionierungsmarke angeordnet ist, liefert die Farbmesssensoreinheit 14 konstant den Messwert A, wie dies durch die Linie 98 im Signalverlauf dargestellt ist. Beim Übergang des Messbereiches 12 von dem ersten Teilbereich 70 in den zweiten Teilbereich 74 erfolgt wiederum eine Änderung des erhaltenen Messwertes von dem Wert A in den Wert B, wie dies durch die schräge Linie 100 im Signalverlauf angedeutet ist. Durch die schräg verlaufende Trennungslinie 74 zwischen den beiden Teilbereichen 70, 72 erfolgt die Änderung aber wesentlich langsamer als beim abrupten Übergang zwischen den Druckmarken 80, 82.
Sobald der Messbereich 12 vollständig in dem in der zweiten Farbe eingefärbten zweiten Teilbereich 72 der Positionierungsmarke 20 angeordnet ist, liefert die Farbmesssensoreinheit 14 konstant wiederum den Messwert B, wie dies durch die Linie 102 im Signalverlauf in 10 gezeigt ist.
Bei dem in 9 gezeigten Beispiel ist die Farbmesssensoreinheit 14 in der Soll-Anordnung relativ zu der Bedruckstoffbahn 10 angeordnet, d.h., dass der Messbereich 12 stets mittig auf den Druckmarken 80, 82 und der Positionierungsmarke 20 angeordnet ist. Würde dagegen eine Abweichung in der 9 nach links vorliegen, so würde der Messbereich 12 beim Vermessen der Positionierungsmarke 20 bereits früher die Begrenzungslinie 74 überschreiten, so dass sich der Wert bereits früher von dem Wert A auf den Wert B verändern würde, wie dies durch die Strichlinie 104 im Signalverlauf nach 10 angedeutet ist.
Würde dagegen eine Verschiebung in der 9 nach rechts vorliegen, würde der Übergang zwischen den beiden Teilbereichen der Positionierungsmarke 20 erst später erreicht, wie dies durch den strichpunktierten Signalverlauf 106 in 6 gezeigt ist.
Somit kann auch über die Positionierungsmarke 20 über den Ort der Messung, Größe des Messbereichs 12 und/oder der Art der Positionierungsmarken auf einfache Weise die relative Anordnung zwischen der Bedruckstoffbahn 10 und der Farbmesssensoreinheit 14 ermittelt werden.
Bei alternativen Ausführungsformen können bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen die einzelnen Teilbereich der Positionierungsmarke 20 anstatt in unterschiedlichen Farben in unterschiedlichen Graustufen gedruckt sein. Mit Hilfe der Farbmesssensoreinheit 14 können auch in diesem Fall die einzelnen Teilbereiche auf einfache Weise unterschieden werden, da sie in Abhängigkeit ihres jeweiligen Grauwerts entsprechend unterschiedliche Messwerte liefern.
Bezugszeichenliste

10: Bedruckstoffbahn
12: Messbereich
14: Farbmesssensoreinheit
16: Druckmarke
18: Randbereich
20: Positionierungsmarke
22, 24, 26: Teilbereich
32 bis 50 52,54, 56,: Messbereich
80, 82: Druckmarke
60, 62, 90 bis 106: Signalverlauf
70, 72: Teilbereich
74: Trennungslinie
P1: Bewegungsrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 8107838 B2 [0007]
DE 102008049908 A1 [0008]

Claims

Verfahren zum Steuern eines Druckers oder Kopierers, bei dem mindestens eine Druckmarke (16, 52, 54, 56, 80, 82) zur Steuerung des Druckers oder Kopierers auf eine in eine Bewegungsrichtung (P1) bewegten Bedruckstoffbahn (10) gedruckt wird, bei dem mit Hilfe einer Messeinheit (14) in einem Messbereich (12) der Messeinheit (14) auf der Bedruckstoffbahn (10) ein Messwert der Druckmarke (16, 52, 54, 56, 80, 82) ermittelt wird, wenn die Druckmarke (16, 52, 54, 56, 80, 82) im Bereich des Messbereiches (12) angeordnet ist, und bei dem der Drucker oder Kopierer in Abhängigkeit des Messwertes der Druckmarke (16, 52, 54, 56, 80, 82) gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu der mindestens einen Druckmarke (16, 52, 54, 56, 80, 82) in einer vorbestimmten Position relativ zur Druckmarke (16, 52, 54, 56, 80, 82) mindestens eine Positionierungsmarke (20) zur Ermittlung der relativen Position zwischen der Druckmarke (16, 52, 54, 56, 80, 82) und dem Messbereich (12) der Messeinheit (14) auf die Bedruckstoffbahn (10) aufgedruckt wird, dass die Positionierungsmarke (20) mindestens zwei Teilbereiche (22, 24, 26, 70, 72) umfasst, die über mindestens ein mit Hilfe der Messeinheit (14) messbares Unterscheidungskriterium voneinander unterscheidbar sind, dass mit Hilfe der Messeinheit (14) mindestens ein Ist-Wert des Unterscheidungskriteriums ermittelt wird, wenn der Messbereich (12) der Messeinheit (14) im Bereich der Positionierungsmarke (20) angeordnet ist, und dass in Abhängigkeit dieses Ist-Wertes die relative Position zwischen der Druckmarke (16, 52, 54, 56, 80, 82) und der Messeinheit (14) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die ermittelte relative Position zwischen der Druckmarke (16, 52, 54, 56, 80, 82) und der Messeinheit (14) bei der Steuerung des Druckers oder Kopierers in Abhängigkeit des ermittelten Messwertes der Druckmarke (16, 52, 54, 56, 80, 82) berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem eine Abweichung zwischen der ermittelten relativen Position und einer Soll-Position ermittelt wird, und bei dem der Messwert der Druckmarke (16, 52, 54, 56, 80, 82) um diese Abweichung korrigiert wird und/oder der ermittelte Messwert der Druckmarke (16, 52, 54, 56, 80, 82) bei der Steuerung des Druckers oder Kopierers nicht berücksichtigt wird, wenn die Abweichung eine vorbestimmte maximal zulässige Abweichung überschreitet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als optische Messeinheit (14) eine Messeinheit zur Messung von Farbwerten und/oder der optische Dichte, insbesondere ein Farbmesssensoreinheit, verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Teilbereiche (22, 24, 26, 70, 72) der Positionierungsmarke (20) derart ausgebildet sind, dass sie über mindestens zwei mit Hilfe der Messeinheit (14) messbare Unterscheidungskriterien voneinander unterscheidbar sind, bei dem mit Hilfe der Messeinheit (14) mindestens ein Ist-Wert eines jeden Unterscheidungskriteriums ermittelt wird, wenn der Messbereichs (12) der Messeinheit (14) im Bereich der Positionierungsmarke (20) angeordnet ist, und bei dem in Abhängigkeit der Ist-Werte der mindestens zwei Unterscheidungsmerkmale die relative Position zwischen der Druckmarke (16, 52, 54, 56, 80, 82) und der Messeinheit (14) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als Unterscheidungsmerkmal ein mit Hilfe der Messeinheit (14) ermittelter Farbwert, ein Messwert eines Cyanmesskanals der Messeinheit (14), ein Messwert eines Magentamesskanals der Messeinheit (14), ein Messwert eines Gelbmesskanals der Messeinheit (14) ein Messsignal der Messeinheit (14) und/der ein Messwert eines Graustufenkanals der Messeinheit (14) verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Positionierungsmarke (20) verwendet wird, deren erster Teilbereich (70) eine erste Farbe oder Grauwert und deren zweiter Teilbereich (72) eine zweite Farbe oder Grauwert hat, wobei zumindest ein Abschnitt einer Trennungsgrenze (74) zwischen dem ersten Teilbereich (70) und dem zweiten Teilbereich (72) nicht parallel zur Bewegungsrichtung (P1) verläuft.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Positionierungsmarke (20) verwendet wird, deren erster Teilbereich (22, 24, 26) eine erste Farbe bzw. Grauwert und deren zweiter Teilbereich (22, 24, 26) eine zweite Farbe bzw. Grauwert hat, wobei die Teilbereiche (22, 24, 26) streifenförmig sind und parallel zur Bewegungsrichtung (P1) verlaufen.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem eine Positionierungsmarke (20) verwendet wird, die mindestens einen dritten Teilbereich (22, 24, 26) umfasst, der eine dritte Farbe bzw. Grauwert hat, streifenförmig ist und parallel zur Bewegungsrichtung (P1) gerichtet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Druckmarke (16, 52, 54, 56, 80, 82) und die Positionierungsmarke (20) in Bewegungsrichtung (P1) der Bedruckstoffbahn (10) gesehen in einer vorbestimmten Position zueinander, insbesondere unmittelbar hintereinander, aufgedruckt werden.