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Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen ein Tandemdrucksystem zum Bebildern einer durchgehenden Bahn von Druckmedien, und genauer gesagt ein Tandemdrucksystem, das die durchgehende Bahn Druckmedien von einer ersten Druck-Engine zu einer zweiten Druck-Engine bewegt.
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Tintenstrahldrucker betätigen eine Vielzahl von Tintenstrahlen in jedem Druckkopf, um flüssige Tinte auf eine Bildaufnahmefläche auszustoßen. Die Tinte kann in Behältern gespeichert werden, die sich in Patronen befinden, die in dem Drucker installiert sind. Diese Tinte kann eine wässrige Tinte oder eine Tintenemulsion sein. Andere Tintenstrahldrucker nehmen Tinte in fester Form auf und bringen dann die feste Tinte zum Schmelzen, um flüssige Tinte zum Ausstoßen auf die Bildaufnahmefläche zu erzeugen. Bei diesen Festtintendruckern, die auch als Tintenstrahldrucker mit Phasenänderung bekannt sind, kann die feste Tinte in Form von Pellets, Tintenstäbchen, Granulat, Pastillen oder anderen Formen vorliegen. Diese festen Formen werden hier mit dem Begriff „feste Tintenstäbchen“ bezeichnet. Die festen Tintenstäbchen werden typischerweise in eine Tintenladevorrichtung gelegt und über eine Zuführrinne oder einen Kanal an eine Schmelzvorrichtung abgegeben, welche die feste Tinte zum Schmelzen bringt. Die geschmolzene Tinte wird dann in einem Behälter gesammelt und einem oder mehreren Druckköpfen über eine Leitung oder dergleichen zugeführt. Andere Tintenstrahldrucker verwenden Geltinte. Geltinte wird in gelatinöser Form bereitgestellt, die auf eine vorherbestimmte Temperatur erwärmt wird, um die Viskosität der Tinte zu ändern, so dass die Tinte zum Ausstoßen durch einen Druckkopf geeignet ist. Sobald die geschmolzene feste Tinte oder die Geltinte auf das Bildaufnahmeelement ausgestoßen wurde, kehrt die Tinte im Falle einer geschmolzenen festen Tinte in eine feste aber formbare Form und im Falle von Geltinte in einen gelatinösen Zustand zurück.
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Ein typischer Tintenstrahldrucker verwendet einen oder mehrere Druckköpfe, wobei jeder Druckkopf eine Gruppe von individuellen Düsen enthält, durch die Tintentropfen durch Tintenstrahlen über eine offene Lücke auf eine Bildaufnahmefläche ausgestoßen werden, um beim Drucken ein Tintenbild zu formen. Die Bildaufnahmefläche kann die Oberfläche einer durchgehenden Bahn von Aufzeichnungsmedien, eine Reihe von Medienbögen oder die Oberfläche eines Bildaufnahmeelements sein, das eine drehbare Drucktrommel oder ein Endlosriemen sein kann. In einem Tintenstrahldruckkopf erzeugen individuelle piezoelektrische, thermische oder akustische Stellglieder mechanische Kräfte, die Tinte durch Aperturen ausstoßen, die gewöhnlich als Düsen bezeichnet werden, die in einer Vorderplatte des Druckkopfs angeordnet sind. Die Stellglieder stoßen einen Tintentropfen als Reaktion auf ein elektrisches Signal aus, das manchmal als Auslösesignal bezeichnet wird. Die Amplitude oder Dauer der Auslösesignale beeinflusst die Tintenmenge, die in einem Tintentropfen ausgestoßen wird. Das Auslösesignal wird durch einen Druckkopf-Controller mit Bezug auf Bilddaten generiert.
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Eine Druck-Engine in einem Tintenstrahldrucker besteht aus einem Prozessor, der Anweisungen ausführt, die in einem Speicher gespeichert sind, der betriebsmäßig mit dem Prozessor verbunden ist, um Bilddaten zu verarbeiten, die ebenfalls in einem Speicher gespeichert sind, der betriebsmäßig mit dem Prozessor verbunden ist, um in den Druckköpfen des Druckers die Tintenstrahlen zu identifizieren, die betätigt werden, ein Muster aus Tintentropfen an bestimmten Stellen auf der Bildaufnahmefläche auszustoßen, um ein Tintenbild zu formen, das den Bilddaten entspricht. Die Stellen, an denen die Tintentropfen landen, werden manchmal als „Tintentropfenstellen“, „Tintentropfenpositionen“ oder „Pixel“ bezeichnet. Somit kann man einen Druckvorgang als die Platzierung von Tintentropfen auf einer Bildaufnahmefläche mit Bezug auf elektronische Bilddaten ansehen.
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Tintenstrahldrucker mit Phasenänderung formen Bilder, indem sie entweder ein direktes oder ein Offset-Druckverfahren verwenden. Bei einem direkten Druckverfahren wird geschmolzene Tinte direkt auf Aufzeichnungsmedien ausgeschieden, um Bilder zu formen. Bei einem Offset-Druckverfahren, das auch als indirektes Druckverfahren bezeichnet wird, wird geschmolzene Tinte auf eine Oberfläche eines Drehelements ausgeschieden, wie etwa auf die Oberfläche einer Drehtrommel, eines Riemens oder eines Bandes. Die Aufzeichnungsmedien werden nahe an der Oberfläche des Drehelements synchron mit den Tintenbildern bewegt, die an der Oberfläche geformt sind. Die Aufzeichnungsmedien werden dann an die Oberfläche des Drehelements gedrückt, während die Medien durch einen Walzenspalt gehen, der zwischen dem Drehelement und einer Fixierwalze gebildet wird. Die Tintenbilder werden durch den Druck in dem Walzenspalt auf die Aufzeichnungsmedien übertragen und dort fixiert. Dieser Vorgang des Übertragens eines Bildes auf die Medien ist unter der Bezeichnung „Fixier-“ Prozess bekannt.
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Ein bekanntes System zum Ausstoßen von Tinte, um Bilder auf einer sich bewegenden Bahn von Medienmaterial zu formen, wird in 4 gezeigt. Das System 10 umfasst eine Bahnabrolleinheit 14, ein Druckgerät 18 und eine Schneidestation 22. Kurz gesagt umfasst die Bahnabrolleinheit 14 ein Stellglied, wie etwa einen elektrischen Motor, der eine Rolle Medienmaterial in einer Richtung dreht, die eine Bahn 26 von Medienmaterial von der Abrolleinheit 14 entfernt. Die Bahn 26 wird durch das Druckgerät 18 an einem Weg entlang gegeben, der sich bis zur Schneidestation 22 erstreckt. Der Drucker, der als Druckgerät 18 bezeichnet wird, behandelt die Bahn 26, um Rückstände und lose Feststoffe von der Bahnoberfläche zu entfernen, und stößt Tinte unter Verwendung von Daten und Signalen, die durch eine oder mehrere Druck-Engines generiert werden, auf die sich bewegende Bahn aus, um Tintenbilder zu formen. Eine Druck-Engine kann eine oder mehrere Markierungsstationen umfassen, die einen Druckkopf oder mehrere Druckköpfe aufweisen. Sobald das gedruckte Bild auf die Bahn aufgetragen wurde, fixiert der Drucker das gedruckte Bild auf die Bahn. Die Markierungsstationen können konfiguriert sein, um Tinte in verschiedenen Farben auf die Bahn 26 auszustoßen, um ein gemischtes Farbbild zu formen. Bei einem System 10 stoßen die Markierungsstationen cyanfarbige, magentafarbige, gelbe und schwarze Tinte aus, um gemischte Farbbilder zu formen. Die Bahn 26 wird dann in die Schneidestation 22 gezogen, welche die Bahn zur weiteren Verarbeitung in Bögen zerschneidet.
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Das Druckgerät 18 ist mit einem oder mehreren Prozessoren, programmierten Anweisungen und elektronischen Bauteilen konfiguriert, um ein Deckungssteuerungsverfahren umzusetzen, dass die Zeiteinstellung der Tintenausstöße auf die Bahn 26 steuert, während die Bahn durch die Markierungsstationen geht. Ein bekanntes Deckungssteuerungsverfahren, das verwendet werden kann, um die Markierungsstationen in dem Druckgerät 18 zu betätigen, ist das Einzelreflexverfahren. Beim Einzelreflexverfahren wird die Drehung einer einzelnen Walze an oder in der Nähe einer Markierungsstation von einem Codierer überwacht. Der Codierer kann eine mechanische oder elektronische Vorrichtung sein, welche die Winkelgeschwindigkeit der Walze misst und ein Signal generiert, das der Winkelgeschwindigkeit der Walze entspricht. Das Signal der Winkelgeschwindigkeit wird von einem Controller verarbeitet, der programmierte Anweisungen ausführt, um das Einzelreflexverfahren umzusetzen, um die lineare Geschwindigkeit der Bahn zu berechnen. Der Controller kann die Berechnung der linearen Bahngeschwindigkeit anpassen, indem er Spannungsmesssignale verwendet, die von einer oder mehreren Messdosen generiert werden, welche die Spannung auf der Bahn 26 in der Nähe der Walze messen. Der Controller, der das Einzelreflexverfahren umsetzt, ist mit Ein-/Ausgabeschaltungen, Speicher, programmierten Anweisungen und anderen elektronischen Bauteilen konfiguriert, um die lineare Bahngeschwindigkeit zu berechnen und die Auslösesignale für die Druckköpfe in den Markierungsstationen zu generieren.
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Ein anderes bekanntes Deckungssteuerungsverfahren, das man verwenden kann, um die Markierungsstationen in dem Druckgerät 18 zu betätigen, ist das Doppelreflexverfahren. Beim Doppelreflexverfahren werden zwei Walzen von einem Codierer überwacht. Eine Walze befindet sich auf dem Weg der Bahn vor den Markierungsstationen, und die andere Walze befindet sich auf dem Weg der Bahn nach den Markierungsstationen. Die Signale der Winkelgeschwindigkeit, die von den Codierern für die beiden Walzen generiert werden, werden von einem Controller verarbeitet, der programmierte Anweisungen ausführt, um das Doppelreflexverfahren umzusetzen, um die lineare Geschwindigkeit der Bahn 26 an jeder Walze zu berechnen und dann die lineare Geschwindigkeit der Bahn an jeder der Markierungsstationen zu interpolieren. Diese zusätzlichen Berechnungen ermöglichen eine bessere Zeiteinstellung der Auslösesignale für die Druckköpfe in den Markierungsstationen und folglich eine bessere Deckung der Bilder, die von den Markierungsstationen in dem Druckgerät 18 gedruckt werden.
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Um der Nachfrage für Drucksysteme gerecht zu werden, die viele Farbtinten verwenden, umfassen einige Drucksysteme mehr als ein Druckgerät. Beispielsweise bei einem Tandemdrucksystem kann ein Tandemdrucksystem zwei Druckgeräte 18 umfassen, wie es in 4 gezeigt wird, die in einer Tandemkonfiguration angeordnet sind. Die Tandemkonfiguration ermöglicht es den Markierungsstationen in jedem der beiden Druckgeräte 18, verschiedenfarbige Tinten zu verwenden. Zudem kann eine Bahnumkehrvorrichtung zwischen den beiden Druckgeräten 18 positioniert sein, damit die Bahn umgedreht werden kann, damit die Oberfläche der Bahn von dem zweiten Drucksystem bedruckt werden kann. Die Konfiguration des Tandemdrucksystems ermöglicht das Bedrucken der gesamten Breite der Rückseite der Bahn.
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US 5 847 742 A beschreibt einen Thermalfarbdrucker und ein entsprechendes Verfahren. Es wird ein Thermalfarbdrucker mit Einmaldurchlauf und mehreren Druckköpfen beschrieben, der mindestens drei Druckstationen aufweist, die entlang eines Transportweges angeordnet sind, wobei zwischen den Druckstationen Bahnschleifen in dem Aufzeichnungsmaterial vorhanden sind. Eine Berechnung einer Änderung des Durchmessers einer Trommel unter Verwendung einer berechneten Änderung einer Bahnschleifentiefe ist nicht offenbart.
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JP 2010-131 868 A beschreibt die Verbesserung eines Drucksystems. Das Drucksystem schließt einen Mechanismus zum Absorbieren einer Geschwindigkeitsdifferenz ein, der zwischen einem ersten Tintenstrahldrucker und einem zweiten Tintenstrahldrucker angeordnet ist und das Druckmedium derart steuert, dass das Druckmedium zwischen den beiden Druckern eine Bahnschleife bildet, um einen Unterschied in der Druckgeschwindigkeit zwischen den beiden Druckern zu absorbieren. Die Berechnung einer Änderung des Durchmessers einer Transporttrommel unter Verwendung der berechneten Änderung einer Bahnschleifentiefe ist nicht offenbart.
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Figurenliste
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Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Tandemdrucksystem mit Bahntransportsteuerung zu verbessern. Dieses Ziel wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 erreicht.
- 1 eine schematische Seitenansicht eines Tandemdrucksystems mit einem ersten Drucker und einem zweiten Drucker, die in Reihe geschaltet sind, um Bilder auf eine durchgehende Bahn Druckmedien zu drucken.
- 2 ein Blockdiagramm eines Bahnspeichers, einschließlich eines Sensors, der sich zwischen einer ersten Antriebstrommel und einer zweiten Antriebstrommel befindet, und eines Steuersystems zum Steuern der Geschwindigkeit einer Materialbahn, die sich von der ersten Antriebstrommel zu der zweiten Antriebstrommel bewegt.
- 3 ein Ablaufschema eines Verfahrens zum Steuern der Transportgeschwindigkeit einer Materialbahn zwischen einem ersten Drucker und einem zweiten Drucker in einem Tandemdrucksystem.
- 4 eine schematische Seitenansicht eines bekannten Drucksystems, das konfiguriert ist, um Bilder auf eine durchgehende Bahn Druckmedien zu drucken.
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Zum allgemeinen Verständnis der Umgebung für das System und Verfahren, die hier offenbart werden, sowie der Einzelheiten für das System und Verfahren, wird Bezug auf die Zeichnungen genommen. In den Zeichnungen wurden überall die gleichen Bezugszahlen verwendet, um die gleichen Elemente zu bezeichnen. Wie sie hier verwendet werden, beziehen sich die Begriffe „Drucker“ und „Druckgerät“, die austauschbar verwendet werden können, auf eine beliebige Vorrichtung, die Tintenbilder auf Medien erzeugt und umfassen ohne Einschränkung Fotokopiergeräte, Faxmaschinen, Multifunktionsgeräte sowie direkte und indirekte Tintenstrahldrucker. Eine Bildaufnahmefläche bezieht sich auf eine beliebige Oberfläche, die Tintentropfen aufnimmt, wie etwa eine Bildgebungstrommel, ein Bildgebungsriemen oder diverse Aufzeichnungsmedien, einschließlich Papier. Ferner bezieht sich der Begriff „Tandemdrucksystem“, wie er hier verwendet wird, auf ein System, in dem zwei oder mehrere Drucker oder Druck-Engines nacheinander konfiguriert sind, um es Bahnmedien zu ermöglichen, auf einem zusammenhängenden Weg durch die Drucker zu gehen, so dass die Bahnmedien, die von einem Drucker bedruckt werden, anschließend von einem anderen Drucker mit genauer Deckung der Bilder bedruckt werden können.
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Wie in 1 gezeigt, wird ein Tandemdrucksystem 100 mit durchgehender Zuführung mit zwei nacheinander verbundenen Druckgeräten 102A und 102B gezeigt, die Bilder auf eine durchgehende Bahn 128 von Druckmedien drucken. Die Druckgeräte 102A und 102B umfassen Prozessoren, die mit Anweisungen konfiguriert sind, die in einem Speicher gespeichert sind, der betriebsmäßig mit dem Prozessor verbunden ist, und die es dem Prozessor ermöglichen, Prozesse umzusetzen, die Bilddaten für die Generierung von Auslösesignalen wiedergeben, um Tintenbilder zu formen, die den Bilddaten entsprechen. Derart konfigurierte Prozessoren sind als „Druck-Engines“ bekannt. Zudem kann jedes Druckgerät ein selbstständiger Drucker sein, der geändert wird, um als Tandemsystem zu funktionieren, oder es kann ausgelegt sein, um nur in einem Tandemdrucksystem zu funktionieren. Die durchgehende Bahn 128 bewegt sich durch das Drucksystem 100 von dem Druckgerät 102A zu dem Druckgerät 102B in einer Prozessrichtung 106. Die beiden Druckgeräte 102A und 102B verwenden ein Reflexdeckungssystem für die Generierung von Druckkopf-Auslösesignalen, um Tinte, die von Druckkopf-Gruppen ausgestoßen wird, die auf andere Druckkopf-Gruppen in Prozessrichtung folgen, in Deckung zu bringen. Das Reflexdeckungssystem in jedem Gerät 102A und 102B bestimmt die zusammengesetzte lineare Geschwindigkeit der Bahn 128, während sich die Bahn durch ein Gerät bewegt, um die Zeiteinstellung der Auslösesignale und das Ausstoßen der Tinte auf die Bahn zu synchronisieren. Das Druckgerät 102A bestimmt eine zusammengesetzte lineare Geschwindigkeit mit Bezug auf die Winkelgeschwindigkeit von Walzen, Trommeln und Spannungsmessungen für die Bahn 128 in dem Gerät 102A. Das Druckgerät 102B bestimmt eine zusammengesetzte lineare Geschwindigkeit der Bahn 128, mindestens teilweise basierend auf einer Winkelgeschwindigkeit einer Walze oder Trommel in dem Gerät 102B. Das Tandemdrucksystem 100, wie in 1 abgebildet, umfasst nur zwei Druckgeräte 102A und 102B, um die Diskussion zu erleichtern. Es kann jedoch eine beliebige Anzahl von Druckgeräten nacheinander, bzw. tandemartig, verbunden sein.
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Die Geräte
102A und
102B können entweder ein Einzelreflex- oder ein Doppelreflex-Deckungssystem umsetzen, um die Abgabe von Auslösesignalen an die Druckköpfe in einer Druckzone eines Bahndrucksystems zeitlich abzupassen. Der Begriff „Doppelreflex-Deckungssystem“ bezieht sich auf ein System, das die Winkelgeschwindigkeitssignale verwendet, die der Drehung von zwei oder mehreren Walzen oder Antriebstrommeln entspricht, wie es hier beschrieben wird, um die Bahngeschwindigkeit an einem Druckkopf zu berechnen, der zwischen den Walzen positioniert ist. Ein Einzelreflex-Deckungssystem bezieht sich auf ein System, das die Winkelgeschwindigkeitssignale verwendet, die der Drehung nur einer Walze oder Antriebstrommel entsprechen, um eine lineare Bahngeschwindigkeit zu berechnen, die verwendet wird, um Bahnpositionen und Zeiteinstellung in einer Druckzone vorherzusagen. Ein Doppelreflex-Steuersystem wird in dem
US-Patent Nr. 7,665,817 beschrieben, unter dem Titel „Double Reflex Printing“, das am 23. Februar
2010 veröffentlicht wurde und im Besitz des Rechtsnachfolgers der vorliegenden Anmeldung ist.
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Das Druckgerät 102A aus 1 umfasst Markierungsstationen 104A1, 104A2, 104A3, 104A4; Walzen 108A1, 108A2, 108A3; eine Antriebstrommel 109A; einen Maschinen-Controller 112A; einen Drucksystem-Controller 114; Codierer 116; Messdosen 118; eine Tintenglättungsvorrichtung 160; und eine Tintenaushärtungsvorrichtung 164. Die Markierungsstationen 104A1, 104A2, 104A3, 104A4 sind mechanisch mit einem Druckerrahmen verbunden und elektronisch mit dem Maschinen-Controller 112A verbunden. Die Markierungsstationen 104A1, 104A2, 104A3, 104A4 sind konfiguriert, um als Reaktion auf den Empfang von Auslösesignalen vom Controller 112A Tröpfchen flüssiger Tinte auf die durchgehende Bahn 128 von Druckmedien zum direkten Drucken auszustoßen. Die Walzen 108A2 und 108A3, die mit dem Druckerrahmen für eine Drehung um eine Längsachse herum verbunden sind, werden durch die durchgehende Bahn 128 gedreht, während sich die Bahn auf einem Weg der Bahn durch das Druckgerät 102A bewegt. Eine Antriebstrommel 109A ist mit einem Motor (nicht gezeigt) gekoppelt, der die Antriebstrommel 109A mit einer Winkelgeschwindigkeit dreht, die durch den Controller 114 vorgegeben wird. Die Trommel 109A bewegt die durchgehende Bahn 128 in die Richtung 106.
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Eine Druckzone erstreckt sich von der Walze 108A1 zu der Walze 108A2 und von der Walze 108A2 zu der Walze 108A3. Die Codierer 116 generieren ein Winkelgeschwindigkeitssignal, das einer Winkelgeschwindigkeit jeweils einer der Walzen 108A1, 108A2 und 108A3 und der Antriebstrommel 109A entspricht. Jeder Codierer 116 kann eine mechanische oder elektronische Vorrichtung sein, wie es dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt ist. Eine elektrische Ausgabe jedes Codierers 116 wird von einem Wandler (nicht gezeigt) verarbeitet, der ein jeweiliges Signal der Winkelgeschwindigkeitssignale in ein lineares Geschwindigkeitssignal umwandelt. Die Messdosen 118 generieren elektronische Signale, die eine Spannung der Bahn in der Nähe der Messdosen angeben.
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Der Drucksystem-Controller 114 ist konfiguriert, um unter anderen Funktionen Bilddruck-Planungsdaten zu empfangen und/oder zu generieren, und ist elektrisch betriebsfähig mit dem Controller 112A und einem Controller 112B in dem Drucksystem 100 verbunden. Der Controller 114 kann konfiguriert sein, um den Betrieb von zwei oder mehreren Druckgeräten 102A, 102B zu koordinieren. Der Maschinen-Controller 112A generiert Auslösesignale mit Bezug auf die lineare Geschwindigkeit an jedem Punkt der durchgehenden Bahn 128 in der Nähe einer Markierungsstation. Der Controller 112A ist nur mit dem Druckgerät 102A verknüpft. Die Tintenglättungsvorrichtung 160 und die Tintenaushärtungsvorrichtung 164 sind hinter den Markierungsstationen mit dem Druckerrahmen verbunden, um bestimmte Tinten für die Dokumentenverteilung vorzubereiten.
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Wie ebenfalls in 1 gezeigt, umfasst das Druckgerät 102B die Markierungsstationen 104B1, 104B2, 104B3, 104B4; die Walzen 108B1, 108B2, 108B3; die Antriebstrommel 109B; einen Maschinen-Controller 112B; den Codierer 116; die Messdosen 118; eine Tintenglättungsvorrichtung 160; und eine Tintenaushärtungsvorrichtung 164, die jeweils verbunden und konfiguriert sind, um ähnlich wie die gleichen Bauteile zu funktionieren, die mit Bezug auf das Druckgerät 102A beschrieben wurden. Das Druckgerät 102B umfasst den Maschinen-Controller 112B, der nur mit dem Druckgerät 102B verknüpft ist, und der mit der System-Controller 114 verbunden ist. Zudem kann das Druckgerät 102B einen Sensor 122 umfassen, der konfiguriert ist, um Passermarken zu erkennen, die von dem Druckgerät 102A auf der durchgehenden Bahn 128 gedruckt werden.
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Die Markierungsstationen 104A1, 104A2, 104A3, 104A4, 104B1, 104B2, 104B3, 104B4, die gelegentlich auch als Druckkopfgruppen bezeichnet werden, umfassen jeweils einen Tintenbehälter, Tintenstrahlejektoren und Düsen, wie sie dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt sind, jedoch in 1 nicht abgebildet sind. Die Düsen sind fluidmäßig mit dem Tintenbehälter verbunden, um flüssige Tinte aus dem Tintenbehälter zu empfangen. Die Tintenstrahlejektoren empfangen Auslösesignale von einem der Controller 112A, 112B auf bekannte Art und Weise und stoßen daraufhin Tintentröpfchen auf die durchgehende Bahn 128 aus. Die Tintenstrahlejektoren können thermische Tintenstrahlejektoren, piezoelektrische Tintenstrahlejektoren oder beliebige andere Tintenstrahlejektoren sein, die dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt sind. Obwohl die Markierungsstationen in Form von Sätzen von Tintenstrahlgruppen gezeigt werden, entspricht jede Markierungsstation einer Primärfarbe oder einer anderen Art von Markierungsmaterial. Andere Arten von Markierungsstationen und Anordnungen sind möglich, jedoch so, dass jede Markierungsstation in der Lage ist, mehrere Farben oder Arten zu drucken, und/oder so, dass eine oder mehrere Markierungsstationen Elektrophotographie oder lonographie verwenden. Zudem ist jede der Markierungsstationen 104A1, 104A2, 104A3, 104A4, 104B1, 104B2, 104B3, 104B4 mit nur einem der Druckgeräte 102A, 102B verknüpft.
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Die Walzen 108A1, 108A2, 108A3, 108B1, 108B2, 108B3 können eine beliebige Walzenart sein, die konfiguriert ist, um die durchgehende Bahn 128 zu führen, wie es dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt ist. Wie in 1 gezeigt, ist die Walze 108B1 vor den Markierungsstationen 104B1, 104B2, 104B3, 104B4 in Richtung der Bahnbewegung positioniert, und die Walze 108B2 ist hinter den Markierungsstationen 104B1, 104B2 und vor den Markierungsstationen 104B3, 104B4 in Richtung der Bahnbewegung positioniert. Ähnlich ist die Walze 108B3 hinter den Markierungsstationen 104B1, 104B2, 104B3, 104B4 in Richtung der Bahnbewegung positioniert. Eine Antriebstrommel 109B ist mit einem Motor (nicht gezeigt) gekoppelt, der die Walze 109B auf einer Winkelgeschwindigkeit dreht, die von dem Controller 114 vorgegeben wird. Die Antriebstrommel 109B bewegt die durchgehende Bahn 128 in der Richtung 106.
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Das Drucksystem 100 umfasst auch einen Bahnspeicher 180, um die durchgehende Bahn 128 von einem Ausgang des Druckers 102A zu einem Eingang des Druckers 102B zu transportieren. Der Bahnspeicher 180 trägt eine erste Walze 182 und eine zweite Walze 184 zur Drehung, von denen jede die durchgehende Bahn 128 auf dem Transportweg zwischen den Druckern trägt. Der Bahnspeicher umfasst einen Rahmen 185, um die Walzen 182 und 184 zur Drehung zu tragen und auch um einen Sensor 186 zu tragen.
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Wenn sich die Bahn 128 von der Walze 182 zu der Walze 184 bewegt, kann es zu einer Durchbiegung 187 der Bahn 128 kommen, die sich zwischen den beiden Walzen befindet. Die Durchbiegung 187 kann sich aus verschiedenen Gründen ergeben, die im Allgemeinen mit einem Unterschied der Transportgeschwindigkeit der durchgehenden Bahn 128 zwischen der Antriebstrommel 109A des Druckers 102A und der Antriebstrommel 109B des Druckers 102B zusammenhängen. Der Unterschied der Transportgeschwindigkeit zwischen den Druckern 102A und 102B kann sich aus Dimensionsänderungen für die Antriebe ergeben. Beispielsweise kann der tatsächliche Durchmesser einer oder beider der Antriebstrommeln anders sein als ein vorherbestimmter Durchmesser einer Antriebstrommel. Die Unterschiede der Transportgeschwindigkeit können sich auch daraus ergeben, dass sich die Durchmesser der Antriebstrommeln im Verlauf der Zeit ändern oder die Codierer 116 ihre Kalibrierung verlieren.
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Der Sensor 186, wozu ein Lasersensor gehören kann, überwacht das Ausmaß der Durchbiegung der Bahn, die eine Tiefe 188 aufweist, die zwischen einem Tiefpunkt der Bahn in dem Bahnspeicher 180 und einem vorherbestimmten Punkt oder einer Stelle, beispielsweise an der Linie 189, abgegriffen wird. Andere vorherbestimmte Stellen zum Erfassen des Ausmaßes der Durchbiegung können verwendet werden. Durch Überwachen und Bestimmen des Ausmaßes oder der Tiefe der Durchbiegung kann man die Winkelgeschwindigkeit der Antriebstrommeln 109A und 109B steuern, um eine synchronisierte Bildgebung zwischen dem ersten Drucker 102A und dem zweiten Drucker 102B bereitzustellen. Sollte das Ausmaß der Durchbiegung zu groß werden, kann man den Drucker 102A und den Drucker 102B zur Wartung abschalten, um die Ursache der Diskrepanz bei der Transportgeschwindigkeit der Bahn zwischen den Druckern zu bestimmen. Bei einer Ausführungsform variiert die Durchbiegung von einer Tiefe von 10 mm bis 20 mm. Auch andere Durchbiegungen sind möglich.
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Eine der möglichen Ursachen einer Diskrepanz bei der Transportgeschwindigkeit zwischen dem Drucker 102A und dem Drucker 102B kann aus dem Verschleiß oder der Abnutzung herrühren, den bzw. die die Antriebstrommel 109A, die Antriebstrommel 109B oder beide erfährt bzw. erfahren. Wenn eine Antriebstrommel verschleißt, kann der Verschleiß an der Oberfläche der Trommel, welche die Aufzeichnungsmedien zum Transport berührt, relativ einheitlich sein, wodurch sich der Umfang bzw. der Durchmesser der Trommel ändert. In manchen Fällen kann der Verschleiß an einer oder beiden der Antriebstrommeln die Transportgeschwindigkeit der Bahn von einer Druck-Engine zur nächsten negativ beeinflussen, was wiederum Probleme mit der Bilddeckung verursachen kann.
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Der Durchmesser einer Antriebstrommel kann bei der Herstellung gemessen werden, und diese Messung kann von dem Controller 114 verwendet werden, um die Transportgeschwindigkeit der Aufzeichnungsmedien durch das Tandemdrucksystem 100 zu kalibrieren und beizubehalten. Obwohl anfängliche Messungen ein hohes Maß an Genauigkeit umfassen können, berücksichtigen solche Messungen nicht die Tatsache, dass die Kontaktflächen der Antriebstrommeln durch den Gebrauch und über den gesamten Lebenszyklus des Druckers verschleißen können. Obwohl es möglich ist, die Antriebstrommel aus dem System zu entnehmen, den Durchmesser der Trommel zu messen, um eine Änderung des Durchmessers zu prüfen, sie wieder in das System zu setzen und die entsprechenden Parameter des System-Controllers zu aktualisieren, um einen neuen Durchmesser wiederzugeben, können solche Vorgänge zeitraubend sein und sind in einer Dokumenten-Herstellungsumgebung nicht erwünscht.
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2 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems, um die Geschwindigkeit einer Materialbahn zu regulieren, die sich von der Antriebstrommel 109A zur Antriebstrommel 109B bewegt, einschließlich des Controllers 114 und des Bahnspeichers 180 aus 1. Wie in 2 gezeigt, umfasst der Maschinen-Controller 114 des Drucksystems 100 einen elektronischen Speicher 202, um Daten und programmierte Anweisungen zu speichern, die mit allgemeinen oder speziellen programmierbaren Prozessoren, wie etwa dem Prozessor 204, ausgeführt werden. Die Bauteile des Controllers 114 können auf einer Leiterplatte bereitgestellt werden oder können als Schaltung in einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung („ASIC“). bereitgestellt werden. Jede der Schaltungen kann mit einem getrennten Prozessor umgesetzt werden, wie etwa dem Prozessor 204, oder es können mehrere Schaltungen auf dem gleichen Prozessor umgesetzt werden. Alternativ können die Schaltungen mit diskreten Bauteilen oder Schaltungen umgesetzt werden, die in Großintegrations- (VLSI) Schaltungen bereitgestellt werden. Die hier beschriebenen Schaltungen können auch mit einer Kombination aus Prozessoren, ASICs, diskreten Bauteilen oder VLSI-Schaltungen umgesetzt werden.
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Die Ausführungsform aus 2 bildet zudem den Controller 114 und diverse Bauteile, Variablen, Messwerte und Systemparameter ab, die bei einem Einrichtungsverfahren verwendet werden, um eine konstante Bahngeschwindigkeit zwischen dem ersten Drucker 102A und dem zweiten Drucker 102B beizubehalten. Der Controller 114 kann automatisch die Geschwindigkeit der durchgehenden Bahn 128 messen und einen aktualisierten Antriebstrommeldurchmesser generieren, um eine konstante Bahngeschwindigkeit zwischen dem ersten Drucker 102A und dem zweiten Drucker 102B beizubehalten. Während des Einrichtungsprozesses wird die Schleifentiefe 188 von dem Sensor 186 gemessen, während die Bahnmedien an dem Sensor 186 vorbeigehen. Der Controller 114 überwacht das Ausmaß der Durchbiegung, die durch die Tiefe 188 über einen vorherbestimmten Zeitraum bestimmt wird. Wenn der Controller 114 damit beginnt, das Ausmaß der Durchbiegung zu überwachen, wird der Zeitpunkt, an dem die Überwachung startet, durch einen Zeitmesser 210 erfasst und in dem Speicher 202 gespeichert. Der Zeitmesser 210 kann als unabhängige Zeiteinstellungsschaltung, als integrierte Schaltung oder als programmierter Zeitmesser ausgebildet sein, der sich in dem Prozessor 204 befindet. Es wird die Zeit während der Messung der Schleifentiefe (verstrichene Zeit) überwacht. Die Änderung der Schleifentiefe und die verstrichene Zeit werden dann an den Prozessor 204 übertragen, der die programmierten Anweisungen ausführt, um einen oder mehrere Algorithmen umzusetzen, um einen aktualisierten Antriebstrommeldurchmesser zu berechnen, um die Geschwindigkeit der durchgehenden Bahn 128 festzustellen, die von dem ersten Drucker 102A zu dem zweiten Drucker 102B transportiert wird.
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Im Betrieb misst der Sensor 186, der sich oben an dem Bahnspeicher 180 befindet, die Durchbiegung bzw. die Papiertiefe in dem Umlaufgehäuse 180 über einen Zeitraum. Der Controller 114, der mit dem Sensor 186 gekoppelt ist, verwendet die Änderung der Tiefe zusammen mit einer Drehgeschwindigkeit, die von einem Trommelgeschwindigkeitssensor 206 erfasst wird, der betriebsmäßig mit der Trommel 109A verbunden ist, und/oder mit einer Drehgeschwindigkeit, die von einem Trommelgeschwindigkeitssensor 208 erfasst wird, der betriebsmäßig mit der Trommel 109B verbunden ist. Die Trommelgeschwindigkeitssensoren 206 und 208 können die zuvor beschriebenen Codierer 116 umfassen. Die Signale, welche die jeweiligen Trommelgeschwindigkeiten darstellen, die von den Trommelgeschwindigkeitssensoren 206 und 208 erfasst werden, werden an den Controller 114 übertragen, um die Steuerung der Geschwindigkeit der durchgehenden Bahn 128 zu ermöglichen.
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Der Controller 114 verwendet auch eine Reihe von vorherbestimmten Werten, um eine Anpassung der Geschwindigkeit der durchgehenden Bahn 128 zusammen mit den erfassten Parametern zu ermöglichen, die von dem Sensor 186 und den Trommelgeschwindigkeitssensoren 206 und 208 generiert werden. Der Controller passt die Geschwindigkeit der Bahn an, um die Änderung der Geschwindigkeit der Bahn klein genug zu halten, um eine annehmbare Deckungsleistung in Prozessrichtung in dem nachgeschalteten Drucker 102B bereitzustellen, und unterdessen die Bahntiefenamplitude (Durchbiegung) klein genug zu halten, um die Bahnmedien innerhalb der mechanischen Auflagen des Bahnspeichers 180 zu halten. Da der Controller 114 die Winkelgeschwindigkeit der Antriebstrommeln 109A und 109B steuert, um die Geschwindigkeit der Bahn jedes Druckers 102A und 102B beizubehalten, wird die Genauigkeit des Antriebstrommeldurchmessers bei der Steuerung der Geschwindigkeit der durchgehenden Bahn berücksichtigt. Ohne direkte Messung ist der Durchmesser einer abgenutzten Antriebstrommel jedoch nicht bekannt, was sich auf die Druckleistung auswirkt.
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Um eine genaue Deckung der Bilder von den Druckern 102A und 102B bereitzustellen und die Geschwindigkeit der durchgehenden Bahn zu steuern, kann man den Antriebstrommeldurchmesser als einen standardmäßigen Nennwert, D(nom), annehmen, der auf bekannten Konstruktions- und Herstellungsspezifikationen basiert. Der standardmäßige Nennwert kann auch ein Messwert einer Antriebstrommel sein, der abgenommen wird, bevor das Tandemdrucksystem 100 zusammengebaut wird. Ein standardmäßiger Wert 212 für den Durchmesser der Trommel 109A wird in einem Speicher gespeichert, und ein standardmäßiger Wert 214 für den Durchmesser der Antriebstrommel 109B wird ebenfalls in dem Speicher gespeichert. Eine standardmäßige verstrichene Zeit 216 und eine standardmäßige Änderung der Tiefe 218 werden ebenfalls eingestellt und in dem hier beschriebenen Einrichtungsprozess verwendet. Bei einer Ausführungsform kann die standardmäßige verstrichene Zeit 100 Sekunden betragen. Die standardmäßige Änderung der Tiefe kann plus oder minus 50 mm gegenüber dem gewünschten Wert der Tiefe der Schleife betragen.
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3 bildet ein Beispiel eines Verfahrens ab, das verwendet wird, um einen Antriebstrommeldurchmesser in dem Tandemdrucksystem 100 zu bestimmen. Ohne an Allgemeinheit zu verlieren, stellt das Verfahren, das mit Bezug auf 3 beschrieben wurde, den Durchmesser der Antriebstrommel 109B (der nachgeschalteten Antriebstrommel) auf einen standardmäßigen Nennwert ein. Bei einer Ausführungsform bleibt dieser standardmäßige Nennwert während der gesamten Lebensdauer des Tandemdrucksystems gleich. Der Durchmesser der Antriebstrommel 109A (der vorgeschalteten Antriebstrommel) wird jedoch basierend auf einem anfänglichen standardmäßigen Nennwert bestimmt und später, wenn das System altert, auf einen Durchmesser, der von bestimmten Betriebscharakteristiken des Tandemdrucksystems 100, die noch beschrieben werden, abgeleitet wird.
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Wie in dem Ablaufschema aus 3 abgebildet, werden die jeweiligen Durchmesser der ersten Antriebstrommel 109A auf den ersten standardmäßigen Wert 212, D(nom1), eingestellt, und die zweite Antriebstrommel wird auf den zweiten standardmäßigen Wert 214 eingestellt (Block 302). Die standardmäßigen Werte des Antriebstrommeldurchmessers können Messwerte von den Antriebstrommeln sein, die zusammengebaut werden, um ein spezifisches Tandemdrucksystem fertigzustellen, oder können Werte sein, die basierend auf Konstruktionsspezifikationen bestimmt werden. Sobald die standardmäßigen Durchmesserwerte eingestellt wurden, sendet der Controller 114 jeweilige Steuersignale, um die Antriebstrommel 109A und die Antriebstrommel 109B zu drehen. Die übertragenen Steuersignale steuern die Drehung der Antriebstrommeln, um eine Dauergeschwindigkeit der durchgehenden Bahn von Druckmedien 128 zur Bewegung durch das Drucksystem 100 bereitzustellen (Block 304). Nachdem der Controller 114 bestimmt hat, dass die Bahn auf einer Dauergeschwindigkeit transportiert wird, zeichnet der Trommelgeschwindigkeitssensor 206 die Winkelgeschwindigkeit, beispielsweise die Anzahl der Umdrehungen pro Minute (RPM) der Antriebstrommel 109A, auf (Block 306).
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Während sich die Antriebstrommeln auf einer Dauergeschwindigkeit drehen, zeichnet der Controller 114 eine Anfangs- bzw. Startzeit auf, die dem Zeitpunkt entspricht, an dem die Dauergeschwindigkeit der Antriebstrommel 109A bekannt ist. Der Controller 114, der Informationen über das Ausmaß der Durchbiegung bzw. Tiefe 188 der Bahn empfängt, zeichnet eine anfängliche Bahnschleifentiefe auf und speichert diese im Wesentlichen gleichzeitig mit der aufgezeichneten Startzeit (Block 308).
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Der Controller 114 überwacht weiter die Tiefe 188 und die verlaufende bzw. verstrichene Zeit, seitdem die Startzeit aufgezeichnet wurde. Der Controller 114 empfängt die aktuelle Messung der Tiefe, die von dem Sensor 186 erfasst wurde, um eine Änderung der Bahnschleifentiefe im Verhältnis zur anfänglichen Bahnschleifentiefe zu berechnen (Block 310). Während das aktuelle Ausmaß der Tiefe überwacht wird, zeichnet der Controller 114 auch den aktuellen Zeitpunkt auf, um eine verstrichene Zeit zu bestimmen, die mit der Anfangszeit beginnt (Block 312).
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Während die Änderung der Bahnschleifentiefe und die verstrichene Zeit berechnet werden, wird jeder dieser berechneten Parameter mit einem jeweiligen vorherbestimmten standardmäßigen Wert verglichen. Wenn entweder die berechnete Änderung der Bahnschleifentiefe die standardmäßige Änderung der Bahnschleifentiefe 218 überschreitet, oder wenn die berechnete verstrichene Zeit die standardmäßige verstrichene Zeit 216 überschreitet, dann zeichnet der Controller 114 die berechnete Änderung der Bahnschleifentiefe, die berechnete verstrichene Zeit und die RPM der ersten Antriebstrommel 109A auf und speichert sie (Block 314).
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Nachdem die berechnete Änderung der Bahnschleifentiefe, die berechnete verstrichene Zeit und die RPM aufgezeichnet wurden, kann ein aktualisierter Durchmesser der Antriebstrommel 109A bestimmt werden (Block 316). Während der aktualisierte Durchmesser der Antriebstrommel durch die Ausführung der programmierten Anweisungen bestimmt werden kann, um einen Algorithmus umzusetzen, der sich während des Betriebs des Druckers in dem Controller 114 befindet, kann der aktualisierte Durchmesser auch unter Verwendung der aufgezeichneten Parameter von einer externen Computervorrichtung berechnet werden. Das Tandemdrucksystem 100 kann ausgeschaltet oder heruntergefahren werden, während der aktualisierte Durchmesser bestimmt wird.
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Um einen aktualisierten Durchmesser der Antriebstrommel
109A zu bestimmen, wird eine Änderung des Durchmessers, DeltaDia, unter Verwendung der berechneten Änderung der Schleifentiefe, DeltaDis, der berechneten verstrichenen Zeit, DeltaTime, des standardmäßigen Nennwertes der Antriebstrommel
109A, D(nom1), und der RPM der Antriebstrommel
109A gemäß der folgenden Gleichung bestimmt:
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Wobei π (Pi) = 3,1415926
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Sobald die Änderung des Durchmessers berechnet wurde, wird ein aktualisierter Trommeldurchmesser gemäß der folgenden Gleichung bestimmt, wobei D(new) der neu berechnete Durchmesser der Antriebstrommel
109A ist (Block
318):
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Nachdem der neue Trommeldurchmesser berechnet wurde, D(new), werden die Betriebsparameter des Tandemdrucksystems 100 aktualisiert, um den neuen Trommeldurchmesser zu umfassen (Block 320). Weil nur ein Trommeldurchmesser durch die obigen Gleichungen bestimmt wurde, bleibt der Durchmesser für die Antriebstrommel 109B der gleiche wie ursprünglich zugewiesen. Sobald der Durchmesser der Antriebstrommel 109A auf einen anderen Wert aktualisiert wurde, kann der Controller 114 die durchgehende Bahn auf einer aktualisierten Geschwindigkeit basierend auf dem neuen Trommeldurchmesser bewegen.
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Bevor das Tandemdrucksystem
100 wieder in Betrieb genommen wird, wird jedoch der neue Trommeldurchmesser, D(new), geprüft, um zu bestimmen, ob der neue Trommeldurchmesserwert Druckfehler erfolgreich korrigiert, wozu die Deckung der Bilder gehört. Um die Überprüfung einer erfolgreichen Änderung des Trommeldurchmessers fertigzustellen, wird die folgende Gleichung gelöst, wobei TBD2 die berechnete verstrichene Zeit ist. TBD3 ist ein Grenzwert, der auf einem annehmbaren Ausmaß der Änderung der Schleifentiefe basiert, die während der berechneten verstrichenen Zeit auftreten kann. Wenn die Änderung der Tiefenschleife, die während der verstrichenen Zeit erfolgt, TBD2, geringer ist als ein vorherbestimmtes Ausmaß, dann ist der neue Wert des Trommeldurchmessers annehmbar. (Block
322).
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Demnach führt die Verarbeitung bei Block 322 eine Berechnung aus, um zu bestimmen, ob die Änderung der Bahnschleifentiefe geringer ist als ein annehmbares Ausmaß (innerhalb eines vorherbestimmten Toleranzbereichs), das während der vorgegebenen verstrichenen Zeit gemessen wird. Beispielsweise kann bei einer Ausführungsform TBD2 100 Sekunden dauern, und TBD3 kann auf einen Wert von einer 1 mm eingestellt werden. Wenn die obige Gleichung erfüllt ist, dann wird bestimmt, dass die Einrichtung des Systems mit dem neuen Trommeldurchmesser erfolgreich ist, und die Einrichtungsroutine ist beendet (Block 324). Wenn jedoch die obige Gleichung nicht erfüllt ist, wird die Einrichtungsroutine wiederholt, indem man zu Block 306 zurückkehrt, wo die Blöcke 306 bis 322 wiederholt werden, bis bestimmt wird, dass der aktualisierte Trommeldurchmesser zufriedenstellend ist.
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Durch die Aktualisierung des Trommeldurchmessers gemäß dem beschriebenen Ablaufschema und der vorliegenden Beschreibung wird das frühere Verfahren zum Bestimmen des Trommeldurchmessers verbessert. Der beschriebene Einrichtungsprozess vermeidet die mühseligen direkten Messungen des Antriebstrommeldurchmessers und kann bestimmen, ob der Durchmesser einer Antriebstrommel anzupassen ist, um den aufgetretenen Verschleiß zu berücksichtigen. Durch das bedarfsmäßige Ableiten eines aktualisierten Trommeldurchmessers während des gesamten Betriebslebens des Tandemdrucksystems 100 kann die Bahngeschwindigkeit konstant beibehalten werden, um eine genaue Bilddeckung zwischen den Druckern oder Druck-Engines eines Tandemdrucksystems bereitzustellen. Zudem kann man die Notwendigkeit des Entfernens einer Antriebstrommel aus dem Drucksystem, der direkten Messung des Durchmessers der Antriebstrommel und des Wiedereinsetzens der Antriebstrommel in das Drucksystem, um den Antriebstrommeldurchmesser zu bestimmen, im Wesentlichen verhindern. Folglich kann man diesen zeitraubenden und arbeitsintensiven Prozess vermeiden. Der beschriebene Einrichtungsprozess kann auch viel Zeit und Arbeitskosten einsparen, wenn sich ein Antriebstrommeldurchmesser im Verlauf der Zeit auf Grund von Trommelverschleiß ändert.
