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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Drucksystem sowie ein Verfahren zum Erfassen eines Zustands einer Druckvorrichtung eines Drucksystems gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 6, wie aus der Druckschrift
US 6,454,382 B1 entnehmbar ist.
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Stand der Technik
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Eine vergleichbare Vorrichtung ist ferner aus den Druckschriften
US2006/0050106 A1 und
US2017/0015124 A1 entnehmbar.
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In Drucksystemen werden Substrate wie beispielsweise Papier mit einem Markierungsmedium, zum Beispiel Tinte oder Toner, markiert, um Bilder wie etwa Texte oder Fotografien auf die Substrate zu drucken. Fehlerzustände der Druckvorrichtungen der Drucksysteme können dementsprechend zu fehlerhaft gedruckten Bildern führen.
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Übliche Druckvorrichtungen können beispielsweise Tintenstrahldruckköpfe aufweisen. Wenn solche Druckköpfe fehlerhaft eingebaut, aus ihrer Idealposition heraus verschoben und/oder aus ihrer Idealausrichtung heraus rotiert sind, können auffällige Verfälschungen im gedruckten Bild (Druckbild) resultieren. Bei Tintenstrahldruckköpfen werden Düsen verwendet, um Tinte als Markierungsmedium aus einem Tintentank auf das Substrat zu sprühen. Wenn solche Düsen ausfallen, können weiße Streifen auf dem Substrat verbleiben und somit eine Qualität des Ergebnisses reduzieren.
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Druckvorrichtungen sind häufig dazu in der Lage, Reinigungsprozeduren durchzuführen, mittels welchen die Funktionalität der Druckvorrichtung wiederhergestellt oder zumindest verbessert werden kann. Beispielsweise weisen Drucksysteme auf Tintenstrahldruckerbasis häufig Funktionen auf, mit welchen durch die Reinigung der Tintenstrahldruckerköpfe (englisch: „Purge & Wipe“, d.h. „Säubern und Abwischen“) die Funktionalität aller Düsen vollständig oder zum Teil wiederhergestellt werden kann.
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Um festzustellen, ob eine solche Reinigung ausreichend war, oder um eine etwaige Fehlstellung von Druckköpfen festzustellen oder um die generelle Funktionsfähigkeit der Düsen zu evaluieren, werden üblicherweise die Druckköpfe über das zu bedruckende Substrat gefahren, ein Fördern des Substrats gestartet und das Substrat wird bedruckt, beispielsweise mit einem spezifisch dazu entworfenen Testbild.
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Ein solches Testbild ist beispielsweise eine Testseite mit Linienmustern für alle Farben. Durch anschließendes Erfassen und Auswerten der Linienmuster können Positionen und Rotationen der Druckköpfe festgestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass jede Düse jedes Tintenstrahldruckerkopfes eine einzelne Linie druckt, um Ausfälle festzustellen.
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In der
US 6,637,853 B1 ist ein System zum Detektieren einer fehlerhaften Düse in einem Drucksystem mithilfe von Testmustern beschrieben, wobei die Testmuster von einem statischen optischen Sensor erkannt werden und darauf basierend ausgewertet werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Bei den vorstehend genannten Lösungen werden diejenigen Teile des Drucksystems, welche auch für das im Normalbetrieb erfolgende Bedrucken des Substrats verwendet werden, gleichzeitig auch dazu verwendet, Testbilder zu drucken und diese Testbilder auszuwerten. Somit kann es dazu kommen, dass Fehler etwa bei dem Ausrichten des Substrats oder bei einem Fördersystem für das Substrat die Feststellung von etwaigen Problemen mit der Druckvorrichtung an sich erschweren oder gar vereiteln.
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Bei Maschinen, welche im Normalbetrieb besonders große Substrate verwenden, kommt hierzu ein unter Umständen erheblicher Substratsabfall hinzu, da für das simple Drucken des Testbilds mitunter sehr große Blätter oder Rollen zum Teil nur zu einem sehr geringen Prozentsatz bedruckt werden müssen, während große Fläche leer bleiben. Gerade in solchen Fällen wird auch das Archivieren der gedruckten Testbilder erschwert, da entweder große Mengen des Substrats gelagert werden müssen, oder aufwändige zusätzliche Verarbeitungsschritte durchgeführt werden müssen, beispielsweise ein Zuschneiden.
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Eine der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Idee besteht darin, ein Drucksystem mit separaten Elementen und Funktionen zum Erfassen eines Zustands einer Druckvorrichtung des Drucksystems bereitzustellen, welches nicht unter Verwendung des für das Drucken im Normalbetrieb vorgesehenen Substratspfads (Normalsubstrat-Pfads) erfolgt. Vielmehr wird für ein spezielles Testsubstrat ein eigener Testsubstrat-Pfad bereitgestellt, welcher speziell auf die Erfordernisse zum Prüfen der Druckvorrichtung abgestimmt werden kann.
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Dementsprechend wird ein Drucksystem mit bereitgestellt, mit einer Druckvorrichtung mit mindestens einem Druckkopf zum Bedrucken eines Substrats; wobei die Druckvorrichtung in mindestens eine Druckposition zum Bedrucken des Substrats bewegbar ist; wobei die Druckvorrichtung aus der mindestens einen Druckposition in eine Wartungsposition in dem Drucksystem bewegbar ist, in welcher das Substrat durch die Druckvorrichtung nicht bedruckbar ist; einer Rechenvorrichtung, welche dazu ausgelegt ist, die Druckvorrichtung zu steuern, in der Wartungsposition mindestens ein Testbild auf ein Testsubstrat in einer Testdruck-Position zu drucken;
einer Prüfvorrichtung, welche dazu ausgelegt ist, ein durch die Druckvorrichtung auf das Testsubstrat gedrucktes Testbild zu erfassen;
einer Fördervorrichtung, welche zumindest dazu ausgelegt ist, das Testsubstrat von der Testdruck-Position zu der Prüfvorrichtung zu fördern;
wobei die Rechenvorrichtung außerdem dazu ausgelegt ist, das durch die Prüfvorrichtung erfasste Testbild auszuwerten und darauf basierend ein Signal zu erzeugen, welches einen Zustand der Druckvorrichtung indiziert. Die Fördervorrichtung umfasst ein Förderband, auf welchem das Testsubstrat zu der Testdruck-Position förderbar ist. Ein Förderband ermöglicht eine einfache, aber gleichzeitig präzise Förderung des Testsubstrats. Auf dem Förderband ist das Testsubstrat auch von der Testdruck-Position fort in eine Prüfposition des Testsubstrats zum Prüfen des auf das Testsubstrat gedruckten Testbilds durch die Prüfvorrichtung förderbar. Somit kann das bedruckte Testsubstrat präzise zu der Prüfvorrichtung gefördert werden.
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Außerdem umfasst das Drucksystem mindestens eine Auffangwanne, in welche der mindestens eine Druckkopf ein Markierungsmedium, beispielsweise Tinte, abgeben kann, wenn sich die Druckvorrichtung in der Wartungsposition befindet. Dies kann beispielsweise im Rahmen einer Reinigungsprozedur erfolgen. Somit kann ein Abfall des Markierungsmediums gezielt gesammelt und entsorgt werden.
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Ferner weist das Förderband mindestens eine Öffnung auf, durch welche hindurch der mindestens eine Druckkopf das Markierungsmedium in die mindestens eine Auffangwanne abgeben kann. Somit ist eine besonders kompakte Anordnung des Druckkopfs bzw. der Druckvorrichtung, der Auffangwanne und des Förderbands möglich.
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Von dem Substrat, welches zu bedrucken das Drucksystem im Normalbetrieb ausgelegt ist („Normalsubstrat“), ist das Testsubstrat zu unterscheiden, welches vorteilhaft lediglich für das Erfassen des Zustands der Druckvorrichtung des Drucksystems verwendet wird.
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Bei der Druckvorrichtung kann es sich beispielsweise um einen Schlitten handeln, welcher mindestens einen Druckkopf trägt, wobei häufig eine Vielzahl von Druckköpfen an dem Schlitten vorgesehen ist, beispielsweise jeweils ein Druckkopf für Tinten mit den Farben Schwarz (BK, B oder K), Cyan (C), Magenta (M) und Gelb (Y). Solche Schlitten können derart auf mindestens einer Schiene angeordnet sein, dass der Schlitten bei jeder Bewegung von einem Ende zum anderen Ende der Schiene das zu bedruckende Substrat überquert und währenddessen, in Abhängigkeit von dem zu druckenden Bild, ein Markierungsmedium, zum Beispiel Tinte, an das überquerte Substrat abgibt, um es zu bedrucken.
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Jegliche Position eines solchen Schlitten, in welcher mindestens ein Druckkopf der Druckvorrichtung durch seine Anordnung dazu in der Lage ist, das Substrat zu bedrucken, ist als eine Druckposition bezeichenbar. Da sich der Schlitten normalerweise kontinuierlich entlang der Schiene bewegen kann, gibt es oft prinzipiell unendlich viele Druckposition. Von der Druckposition oder den Druckpositionen wird die Wartungsposition unterschieden, in welcher die Druckvorrichtung nicht dazu in der Lage ist, das Substrat zu bedrucken. Beispielsweise kann eine solche Wartungsposition an einem, oder je einem, Ende der Schiene für den Schlitten der Druckvorrichtung, d. h. an einem Wendepunkt der Bewegung des Schlittens, angeordnet sein.
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An einer solchen Wartungsposition kann beispielsweise mindestens eine Auffangwanne (welche auch als Abfallwanne oder Tintenwanne bezeichenbar ist) angeordnet sein, um ein Markierungsmedium, welches der mindestens eine Druckkopf der Druckvorrichtung z.B. bei einer Reinigungsprozedur (z.B. „Purge&Wipe“) abgibt, auffangen zu können. Eine Wartungsposition kann somit auch dadurch gekennzeichnet sein, dass in der Wartungsposition die Druckvorrichtung über einer oder mehreren Auffangwannen zum Stehen kommt und/oder dadurch, dass keiner der Druckköpfe der Druckvorrichtung in der Wartungsposition dazu in der Lage ist, das (Normal-)Substrat zu bedrucken.
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Das Drucksystem weist somit vorteilhaft zwei getrennte Substratpfade auf: einen ersten Substratpfad (den Normalsubstrat-Pfad) zum Fördern des (Normal-) Substrats im Normalbetrieb des Drucksystems, und einen zweiten, oder Testsubstrat-Pfad, zum Fördern des Testsubstrats. In der mindestens einen Druckposition ist die Druckvorrichtung vorteilhaft zum Bedrucken des (Normal-)Substrats (nicht aber des Testsubstrats) in der Lage und kann somit zum Normalsubstrat-Pfad gezählt werden. In der Wartungsposition hingegen ist die Druckvorrichtung vorteilhaft zumindest auch, insbesondere nur, zum Bedrucken des Testsubstrats in der Lage und kann somit zum Testsubstrat-Pfad gezählt werden.
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Die Bewegung der Druckvorrichtung von der mindestens einen Druckposition in die Wartungsposition kann insbesondere entlang einer Bewegung erfolgen, welche die Druckvorrichtung im Normalbetrieb durchführt, um nach und nach einen Streifen (engl. „print swath“) auf das Substrat zu drucken. Die Bewegung der Druckvorrichtung von der mindestens einen Druckposition in die Wartungsposition kann, außerdem oder alternativ, in einer Richtung erfolgen welche senkrecht auf einer Richtung steht, in welcher das Substrat im Normalbetrieb bewegt wird, um seiner Länge nach bedruckt werden zu können.
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Weiterhin wird ein Verfahren zum Erfassen eines Zustands einer Druckvorrichtung eines Drucksystems zum Bedrucken eines Substrats bereitgestellt, mit den Schritten: Bewegen der Druckvorrichtung des Drucksystems aus einer Druckposition, in welcher die Druckvorrichtung das Substrat bedrucken kann, in eine Wartungsposition, in welcher das Substrat durch die Druckvorrichtung nicht bedruckbar ist;
Einführen eines Testsubstrats in das Drucksystem;
Drucken eines Testbilds durch die Druckvorrichtung auf das Testsubstrat;
Fördern des Testsubstrats zu einer Prüfvorrichtung;
Erfassen des durch die Druckvorrichtung auf das Testsubstrat gedruckten Testbilds durch die Prüfvorrichtung;
Auswerten des durch die Prüfvorrichtung erfassten Testbilds und, darauf basierend, Erzeugen eines Signals, welches einen Zustand der Druckvorrichtung indiziert. Das Fördern des Testsubstrats erfolgt dann unter Verwendung eines Förderbands, in welchem mindestens eine Öffnung ausgebildet ist. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst ein Reinigen mindestens eines Druckkopfs der Druckvorrichtung, indem der Druckkopf gesteuert wird, ein Markierungsmedium durch die mindestens eine Öffnung in dem Förderband hindurch in eine Auffangwanne hinein abzugeben, wobei das Förderband zum entsprechenden Positionieren der Öffnungen gesteuert werden kann bzw. steuerbar ist.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Berücksichtigung der Figuren.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Fördervorrichtung eine Reinigungsvorrichtung auf, an welcher das Testsubstrat auf dem Förderband vorbeigeführt wird und welche dazu ausgelegt ist, das auf das Testsubstrat gedruckte Testbild von dem Testsubstrat zu entfernen. Die Reinigungsvorrichtung kann beispielsweise eine Bürste aufweisen. Auf diese Weise kann ein wiederverwendbares Testsubstrat wieder aufbereitet werden, um erneut zur Prüfung des Zustands der Druckvorrichtung verwendet werden zu können. Somit wird ein Materialabfall an Testsubstrat verringert.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Reinigungsvorrichtung eine Reinigungswanne auf, welche dazu ausgelegt und angeordnet ist, ein durch die Reinigungsvorrichtung von dem Testsubstrat entferntes Markierungsmedium aufzufangen. Somit können auch an dieser Stelle Abfälle des Markierungsmedium gezielt gesammelt und später entsorgt werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst das Drucksystem eine Vorspannvorrichtung, welche dazu ausgelegt oder eingerichtet ist, das Förderband vorzuspannen, sodass das Testsubstrat auf dem Förderband stets einen vordefinierten Abstand von der Prüfvorrichtung und/oder von der Druckvorrichtung in der Wartungsposition und/oder von der Reinigungsvorrichtung und/oder von weiteren Elementen des Drucksystems einnimmt. Die Vorspannvorrichtung kann auch aus mehreren Einzelteilen bestehen, welche verteilt angeordnet sind. Auf diese Weise kann die Präzision des gedruckten Testbilds sowie des Auswertens des gedruckten Testbilds weiter verbessert werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst die Prüfvorrichtung mindestens eine Kamera, welche an der Druckvorrichtung angeordnet und zusammen mit der Druckvorrichtung bewegbar ist. Somit kann die Kamera der Prüfvorrichtung auch zum während des Normalbetriebs vorteilhaften Überprüfen einer Druckqualität der auf das (Normal-) Substrats gedruckten Bilder verwendet werden.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein wiederverwendbares Testsubstrat in das Drucksystem eingeführt. Das Verfahren kann ein Entfernen des auf das Testsubstrat gedruckten Testbilds umfassen. Somit kann das wiederverwendbare Testsubstrat erneut zum Bedrucken durch das Testbild zur Verfügung stehen.
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Figurenliste
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Vorteilhafte Konzepte und Ausführungsformen werden anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erklärt. Gleiche oder gleichartige Elemente werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Die Nummerierung von Verfahrensschritten dient in erster Linie deren Bezeichnung und impliziert nicht notwendiger Weise eine bestimmte Reihenfolge.
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Es zeigen:
- 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Drucksystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine schematische Querschnittsansicht eines Drucksystems gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 3 eine schematische Detailansicht eines Förderbands gemäß einer Variante der Ausführungsformen gemäß 1 oder 2; und
- 4 ein schematisches Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Drucksystems 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Drucksystem 10 ist dazu ausgelegt, im Normalbetrieb ein Substrat 1 als ein Normalsubstrat zu bedrucken. Beim Substrat 1 kann es sich beispielsweise um Papier in Form von einzelnen Blättern oder in Form einer Rolle handeln. Es sind aber auch andere Substrate 1 denkbar wie beispielsweise Folien oder Textilien.
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Das Drucksystem 10 weist eine Druckvorrichtung 12 auf, welche mit mindestens einem Druckkopf 14 ausgebildet ist. Die Druckvorrichtung 12 kann in dem Drucksystem 10 mindestens zwei Positionen einnehmen: zum einen mindestens eine Druckposition P1, in welcher die Druckvorrichtung 12 angeordnet ist, um das Substrat 1 zu bedrucken, indem der mindestens eine Druckkopf 14 ein Markierungsmedium 3 auf das Substrat 1 abgibt; sowie mindestens eine Wartungsposition P2, in welcher die Druckvorrichtung 12 derart angeordnet ist, dass sie das Substrat 1 nicht bedrucken kann, d. h., in welcher das Substrat 1 nicht durch die Druckvorrichtung 12, insbesondere durch keinen der Druckköpfe 14 der Druckvorrichtung 12, bedruckbar ist.
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Das Drucksystem 10 weist weiterhin eine Rechenvorrichtung 20 auf, welche dazu ausgelegt ist, die Druckvorrichtung 12 zu steuern, in der Wartungsposition P2 mindestens ein Testbild 4 auf ein Testsubstrat 2 zu drucken. Das Testsubstrat 2 kann beispielsweise bereits derart in das Drucksystem 10 eingelegt werden, dass es direkt von der Druckvorrichtung 12 in der Wartungsposition P2 bedruckbar ist. Alternativ kann das Testsubstrat 2 an einer anderen Position in das Drucksystem 10 eingelegt werden, beispielsweise in einen Testsubstrat-Einzug, und von dort aus, etwa mittels der im Folgenden beschriebenen Fördervorrichtung, zu der Druckvorrichtung 12 in der Wartungsposition P2 gefördert werden. Eine Position des Testsubstrats 2, in welcher das Testsubstrat 2 durch die Druckvorrichtung 12, genauer gesagt durch mindestens einen der Druckköpfe 14 der Druckvorrichtung 12, bedruckt werden kann, ist auch als Testdruck-Position T1 des Testsubstrats 2 bezeichenbar.
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Das Drucksystem 10 ist außerdem mit einer Prüfvorrichtung 18 ausgestattet, welche dazu ausgelegt ist, das durch die Druckvorrichtung 12 auf das Testsubstrat 2 gedruckte Testbild 4 zu erfassen, insbesondere optisch zu erfassen. Bei der Prüfvorrichtung 18 kann es sich insbesondere um eine Kamera handeln. Die Kamera kann derart an der Druckvorrichtung 12 angeordnet sein, dass sie sich stets mit der Druckvorrichtung 12 mitbewegt. Alternativ kann die Prüfvorrichtung 18, insbesondere die Kamera, fest bezogen auf das Drucksystem 10 angeordnet sein, sodass sich die Druckvorrichtung 12 relativ zu der Prüfvorrichtung 18 bewegen kann.
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Das Drucksystem 10 umfasst außerdem eine Fördervorrichtung 16, welche zumindest dazu ausgelegt ist, das Testsubstrat 2 von der Druckvorrichtung 12 in der Wartungsposition P2, oder, mit anderen Worten, aus der Testdruck-Position T1 fort zu der Prüfvorrichtung 18 zu fördern, insbesondere in eine Prüfposition T2 des Testsubstrats 2.
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Wenn vorgesehen ist, dass das Testsubstrat 2 nicht direkt in der Testdruck-Position T1 in das Drucksystem 10 eingelegt wird, kann die Fördervorrichtung 16 derart ausgebildet sein, dass sie dazu in der Lage ist, das Testsubstrat 2 aus einer Einlegeposition des Testsubstrats 2, in welcher das Testsubstrat 2 in das Drucksystem 10 eingelegt wird, zu der Testdruck-Position T1 zu fördern, d. h. zu der Druckvorrichtung 12 in der Wartungsposition P2. Es versteht sich, dass das Testsubstrat 2 auch in die Testdruck-Position T1 gefördert werden kann, bevor die Druckvorrichtung 12 aus der mindestens einen Druckposition P1 in die Wartungsposition P2 bewegt wurde.
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Die Rechenvorrichtung 20 ist außerdem dazu ausgelegt oder eingerichtet, das durch die Prüfvorrichtung 18 in der Prüfposition T2 erfasste Testbild 4 und/oder ein darauf basierendes Signal zu empfangen, auszuwerten und darauf basierend ein Signal 6 zu erzeugen, welches einen Zustand der Druckvorrichtung 12 indiziert.
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Das Signal 6 kann beispielsweise indizieren, dass eine der Druckköpfe 14 der Druckvorrichtung 12 aus einer Idealposition verschoben oder aus einer idealen Ausrichtung rotiert ist, dass mindestens eine Düse mindestens eines Druckkopfs 14 der Druckvorrichtung 12 ausgefallen oder verunreinigt ist und/oder dergleichen mehr. Das Signal 6 kann insbesondere einen Zustand eines Druckkopfs 14 der Druckvorrichtung 12 indizieren, bevorzugt einen Zustand (z.B. „zu X% verstopft“) mindestens einer Düse mindestens eines Druckkopfs 14 der Druckvorrichtung 12.
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2 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Drucksystems 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Drucksystem 10 gemäß 2 kann als eine Variante oder eine Weiterbildung des Drucksystems 10 aus 1 angesehen werden.
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Wie aus 2 ersichtlich ist, weist die Druckvorrichtung 12 gemäß 2 sechs einzelne Druckköpfe 14-1, 14-2, 14-3, 14-4, 14-5 und 14-6 auf, welche im Folgenden auch zusammenfassend als 14-i bezeichnet werden. Als Prüfvorrichtung 18 ist eine Kamera vorgesehen, welche an der Druckvorrichtung 12 angeordnet ist und mit dieser bewegbar ist und bewegt wird. Die Fördervorrichtung 16 umfasst ein Förderband 161, welches durch eine Antriebseinheit, z.B. eine Antriebsrolle 162 bewegbar ist und bevorzugt durch eine Vorspannvorrichtung 163, beispielsweise einen Federspanner, vorgespannt wird.
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Durch das in 2 gezeigte Förderband 161 wird das Testsubstrat 2 einerseits in einem definierten Abstand zu den Druckköpfen 14-i gehalten und andererseits zu der Prüfvorrichtung 18 und/oder an der Prüfvorrichtung 18 vorbei gefördert, damit die Prüfvorrichtung 18 das durch die Druckvorrichtung 12 auf das Testsubstrat 2 gedruckte Testbild erfassen kann. Dabei kann entweder vorgesehen sein, dass das Testsubstrat 2 durch die Fördervorrichtung 16 in eine einzelne vorbestimmte Prüfposition T2 bewegt wird, in welcher die Prüfvorrichtung 18 das Testbild 4 auf dem Testsubstrat 2 erfassen kann.
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Das Testsubstrat 2 kann auch derart an der Prüfvorrichtung 18 vorbei gefördert werden, dass die Prüfvorrichtung 18 nach und nach das vollständige Testbild 4 auf dem Testsubstrat 2 erfassen kann, sodass keine einzelne, feststehende Prüfposition T2, sondern eine Vielzahl von Prüfposition T2 vorliegt, welche das Testsubstrat 2 nacheinander auf dem Förderband 161 durchfährt.
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Bei der in 2 beispielhaft gezeigten Ausführungsformen wird das Förderband 161 in einer Förderrichtung F gegen den Uhrzeigersinn bewegt, sodass das Testsubstrat 2 entsprechend von den Druckköpfen 14-i zu der Prüfvorrichtung 18, an der Prüfvorrichtung 18 vorbei und von da aus weiter gefördert wird. Das Förderband 161 kann eine Führungseinrichtung aufweisen, durch welche das Förderband 161 lateral geführt wird.
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Das Testsubstrat 2 kann aus einem Substrat bestehen, welches nur einmal sinnvoll bedruckbar ist, beispielsweise aus Papier. Das Testsubstrat 2 besteht vorzugsweise jedoch aus einem Substrat, welches mehrfach wiederverwertbar, d. h. mehrfach bedruckbar ist, wobei das Testsubstrat 2 optional immer wieder gereinigt werden kann. Dazu kann das Drucksystem 10 eine Reinigungsvorrichtung 22 aufweisen, an welcher das Testsubstrat 2 durch die Fördervorrichtung 16 vorbei gefördert oder vorbeigeführt wird. Die Reinigungsvorrichtung 22 ist dazu ausgelegt oder eingerichtet, das auf das Testsubstrat 2 gedruckte Testbild 4 von dem Testsubstrat 2 zu entfernen, beispielsweise durch Bürsten und/oder unter Verwendung eines Reinigungsmittels.
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In Bewegungsrichtung F des Förderbands 161 nach der Reinigungsvorrichtung 22 angeordnet kann eine Reinigungswanne 221 vorgesehen sein, welche so angeordnet und ausgelegt ist, bei der Reinigung des Testsubstrats 2 von dem Testbild 4 durch die Reinigungsvorrichtung 22 anfallenden Abfall (beispielsweise Reste eines Reinigungsmittels und/oder Reste des Markierungsmediums, mit welchem das Testbild 4 gedruckt wurde) aufzufangen.
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Wie in 2 angedeutet, wird die Reinigungsvorrichtung 22 bevorzugt an einem Abschnitt des Förderbands 161 angeordnet, in welcher das Förderband 161 annähernd oder exakt senkrecht, d. h. in Richtung der Schwerkraft, verläuft; die Reinigungswanne 221 kann vorteilhaft ebenfalls in Richtung der Schwerkraft unterhalb der Reinigungsvorrichtung 22 und dem vertikalen Abschnitt des Förderbands 161 angeordnet sein, sodass aufgrund der Schwerkraft die bei der Reinigung anfallenden Abfälle von selbst in die Reinigungswanne 221 fallen.
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Als wiederverwendbares Testsubstrat 2 kann beispielsweise eine Folie, zum Beispiel eine stabile Folie in weißer Farbe, verwendet werden. Wie in 2 ebenfalls gezeigt, kann dieses Testsubstrat 2 nach der Reinigung durch die Reinigungsvorrichtung 22 weiter gegen den Uhrzeigersinn entlang des Förderbandes 161 gefördert werden, bis das Testsubstrat 2 wiederum in der Testdruck-Position T1 gegenüber der Wartungsposition P2 der Druckvorrichtung 12 zu liegen kommt.
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Das Förderband 161 kann bevorzugt ausgebildet sein wie in 3 schematisch in Draufsicht dargestellt. Bei der Variante gemäß 3 umfasst das Förderband 161 einen ersten Riemen 1611 und einen zweiten Riemen 1612, welche parallel zueinander angeordnet sind. Zwischen den beiden Riemen 1611, 1612 erstreckt sich eine Querverbindungsstruktur 1613, auf welche das Testsubstrat 2 auf dem Förderband 161 aufgelegt werden kann und durch das Förderband 161 in Fördervorrichtung F transportiert werden kann. Das Förderband 161 weist außerdem mindestens eine Öffnung 1614 zwischen den beiden Riemen 1611 und 1612 auf.
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Wieder bezugnehmend auf 2 kann das Drucksystem 10 mindestens eine Auffangwanne 24-1, 24-2, 24-3, 24-4, 24-5, 24-6 aufweisen (im Folgenden zusammenfassend als 24-i bezeichnet). Insbesondere kann für jeden Druckkopfs 14-i der Druckvorrichtung 12 eine entsprechende Auffangwanne 24-i vorgesehen sein, derart, dass, wenn sich die Druckvorrichtung 12 in der Wartungsposition P2 befindet, unterhalb (in Schwerkraftrichtung) jedes Druckkopfs 14-i die entsprechende Auffangwanne 24-i angeordnet ist.
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Mit anderen Worten kann die Wartungsposition P2 der Druckvorrichtung 12 so gewählt sein oder dadurch definiert sein, dass in der Wartungsposition P2 jeder Druckkopf 14-i oberhalb einer für ihn vorgesehenen Auffangwanne 24-i zu liegen kommt. Auf diese Weise kann, wie im Voranstehenden bereits erläutert wurde, jeder Druckkopf 14-i zum Reinigen mindestens einer seiner Düsen ein Markierungsmedium 3, beispielsweise Tinte, abgeben, welches daraufhin von der jeweils entsprechenden Auffangwanne 24-i aufgefangen wird. Die Öffnungen 1614 in dem Förderband 161 erlauben es, dass, trotz der Anordnung des Förderbands 161 zwischen den Druckköpfen 14-i einerseits und den Auffangwannen 24-i andererseits, dass Markierungsmedium 3 durch die Druckköpfe 14-i dennoch die Auffangwanne 24-i erreicht und nicht etwa das Förderband 161 beschmutzt.
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Es kann eine einzelne Öffnung 1614 in dem Förderband 161 vorgesehen sein, welche jeweils zur Reinigung genau eines bestimmten Druckkopfs 14-i durch die Antriebseinheit 162 Fördervorrichtung 16 in eine Position genau zwischen diesem Druckkopf 14-i und seine entsprechende Auffangwanne 24-i gefördert wird. Alternativ können auch mehrere Öffnungen 1614 in dem Förderband 161 vorgesehen sein, dass entsprechend mehrere Druckköpfe14-i gleichzeitig gereinigt werden können.
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Besonders vorteilhaft ist für jeden Druckkopf 14-i eine Öffnung in dem Förderband 161 vorgesehen, oder ist eine derart große einzelne Öffnung oder mehrere derart große Öffnungen 1614 in dem Förderband 161 vorgesehen, dass sämtliche Druckköpfe 14-i der Druckvorrichtung 12 gleichzeitig gereinigt werden können und das Markierungsmedium 3 dabei in eine oder mehrere entsprechende Auffangwanne 24-i abgegeben werden kann.
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Bei der in 3 dargestellten Ausführungsvarianten weist das Förderband 161 an der Stelle der Querverbindung Strukturen 1613 eine Stelle auf, an welcher das Testsubstrat 2 angeordnet und befördert werden kann, während der Großteil des Förderbands 161, insbesondere der ganze Rest des Förderbands 161, als eine durchgehende Öffnung 1614 ausgebildet ist.
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Wird Papier, oder ein Material mit ähnlichen Eigenschaften, als Testsubstrat 2 verwendet, kann auf einer bedruckten Seite des Testsubstrats 2 die Interaktion zwischen Markierungsmedium 3 und Testsubstrat 2 betrachtet werden. Dabei kann es vorteilhaft sein Papier als Testsubstrat 2 zu verwenden, welches auch als Normalsubstrat verwendet wird. Damit werden vergleichbare Ergebnisse erzielt, so dass der Ausdruck auf dem Testsubstrat und der Ausdruck auf dem Normalsubstrat ähnlich sind. Somit kann das bedruckte Testsubstrat dann einen Eindruck liefern, wie das Druckergebnis auf dem Normalsubstrat aussehen würde. Außerdem kann, wenn das Testsubstrat 2 ein nicht wiederverwendbares Testsubstrat 2 ist, das mit dem Testbild 4 bedruckte Testsubstrat 2 nach dem Erfassen des Testbilds 4 durch die Prüfvorrichtung 18 aus dem Drucksystem 10 entnommen und beispielsweise zur späteren Begutachtung archiviert werden.
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Wie in 2 ebenfalls schematisch dargestellt ist, kann die Fördervorrichtung 16 mehrere Umlenkwalzen 164 und/oder mehrere Stabilisierungswalzen 165 umfassen. Die Umlenkwalzen 164 dienen vornehmlich zum Ändern der Ausrichtung des Förderbands 161, beispielsweise um den senkrechten Abschnitt des Förderbands 161 angrenzend an die Reinigungsvorrichtung 22 bereitzustellen und um das Förderband 161 um die Auffangwannen 24-i herum zu führen.
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Die Stabilisierungswalzen 165 dienen vornehmlich dazu, das Förderband 161 zu spannen, sodass das Testsubstrat 2 einen vordefinierten Abstand jeweils von den Druckköpfen 14-i und/oder von der Prüfvorrichtung 18 einnimmt, während es durch die Fördervorrichtung 16 gefördert wird. Die Vorspannvorrichtung 163 kann eine Stabilisierungswalze 165 aufweisen, welche durch ein federndes Element, beispielsweise eine Spiralfeder wie in 2 schematisch dargestellt, gegen das Förderband 161 gepresst wird, um eine Vorspannung des Förderbands 161 bereitzustellen.
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4 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Erfassen eines Zustands einer Druckvorrichtung eines Drucksystems, welches zum Bedrucken eines Substrats vorgesehen ist. Das Verfahren gemäß 4 kann insbesondere mit einer der im Voranstehenden beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Drucksystems durchgeführt werden. Das Verfahren gemäß 4 ist gemäß allen in Bezug auf das Drucksystem 10 oder das erfindungsgemäße Drucksystem im allgemeinen beschriebenen Weiterbildungen und Modifikationen anpassbar und umgekehrt. Bei der Beschreibung von 4 wird im Folgenden teilweise Bezug genommen werden auf einzelne Vorrichtungen des Drucksystems 10; diese Bezugnahmen sind als erläuternd zu verstehen und sollen keineswegs das Verfahren gemäß 4 auf die Verwendung genau solcher Elemente einschränken.
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In einem Schritt S1 wird die Druckvorrichtung 12, deren Zustand zu erfassen ist, des Drucksystems 10 aus einer Druckposition P1, in welcher die Druckvorrichtung 12 ein Substrat 1 im Normalbetrieb bedrucken kann, in eine Wartungsposition P2 bewegt, in welcher das Substrat 1 durch die Druckvorrichtung 12 nicht bedruckbar ist.
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In einem optionalen Schritt S2 wird eine Wartungsprozedur und/oder eine Reinigungsprozedur der Druckvorrichtung 12 durchgeführt, beispielsweise ein Reinigen von Druckköpfen 14-i der Druckvorrichtung 12 und/oder von Düsen der Druckköpfe 14-i der Druckvorrichtung 12.
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Vorteilhaft kann diese Wartungs- und/oder Reinigungsprozedur derart erfolgen, dass ein Markierungsmedium 3, z.B. Tinte, von mindestens einem Druckkopf 14-i der Druckvorrichtung 12 in mindestens eine Auffangwanne 24-i abgegeben wird, etwa wie im Voranstehenden beschrieben. Das Durchführen der Wartungs- und/oder Reinigungsprozedur kann, wie ebenfalls bereits beschrieben wurde, umfassen, dass ein Förderband 161 derart bewegt wird, dass das Abgeben des Markierungsmediums 3 durch mindestens eine Öffnung 1614 in dem Förderband 161 hindurch in die mindestens eine Auffangwanne 24-i erfolgen kann und erfolgt.
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In einem Schritt S3 wird ein Testsubstrat 2 in das Drucksystem 10 eingeführt.
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Dieses Einführen S3 des Testsubstrats 2 in das Drucksystem 10 kann umfassen, dass das Testsubstrat 2 direkt in die Testdruck-Position T1 eingesetzt wird, wie sie im Voranstehenden mit Bezug auf 1 und 2 beschrieben wurde. Alternativ kann das Einführen S3 des Testsubstrats 2 auch das Einlegen des Testsubstrats 2 in eine Einlegeposition, etwa in einen Testsubstrateinzug, umfassen.
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In einem optionalen Schritt S4 kann das Testsubstrat 2 von der Einlegeposition, in welcher das Testsubstrat in dem Schritt S3 in das Drucksystem 10 eingelegt wurde, oder von einer anderen Position in dem Drucksystem 10 aus an die Testdruck-Position T1 gefördert werden, welche im Voranstehenden beschrieben wurde. Das optionale Fördern S4 des Testsubstrats 2 kann beispielsweise durch die im Voranstehenden beschriebene Fördervorrichtung 16 erfolgen.
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In einem Schritt S5 wird ein Testbild 4 durch die Druckvorrichtung 12 auf das Testsubstrat 2 gedruckt, insbesondere während sich die Druckvorrichtung 12 in der Wartungsposition P2 befindet und sich das Testsubstrat in der Testdruck-Position T1 befindet. Das Testbild 4 kann die im Stand der Technik bekannten Prüfmuster, Prüflinien und dergleichen mehr umfassen.
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In einem Schritt S6 wird das Testsubstrat 2 nach dem Drucken S5 des Testbilds 4 auf das Testsubstrat 2 zu einer Prüfvorrichtung 18 gefördert, insbesondere durch die Fördervorrichtung 16, und zwar aus der Testdruck-Position T1 des Testsubstrats 2 in mindestens eine Prüfposition T2 des Testsubstrats T2.
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In einem Schritt S7 wird mindestens ein Teil des auf das Testsubstrat 2 gedruckten Testbilds 4 durch die Prüfvorrichtung 18 erfasst. Wie im Voranstehenden bereits erläutert wurde, kann das Erfassen S7 des Testbilds 4 nach und nach erfolgen, z.B. während das Testsubstrat 2 durch die Fördervorrichtung 16 nach und nach weiter gefördert wird. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das Testbild 4 vollständig auf einmal erfasst wird. Weiter alternativ kann vorgesehen sein, dass das Testsubstrat 2 statisch bleibt, und die Prüfvorrichtung 18 nach und nach bewegt wird, um das Testbild 4 auf dem Testsubstrat 2 in der Prüfposition T2 nach und nach zu erfassen.
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In einem Schritt S8 wird das durch die Prüfvorrichtung 18 erfasste Testbild 4 ausgewertet und darauf basierend ein Signal 6 erzeugt, welches einen Zustand der Druckvorrichtung 12 indiziert, wie im Voranstehenden bereits mit Bezug auf die Rechenvorrichtung 20 ausführlich beschrieben wurde. Das Auswerten kann insbesondere durch im Stand der Technik bekannte Verfahren zum Analysieren und Auswerten der im Stand der Technik bekannten Testbilder erfolgen.
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Der Schritt S8 das Auswerten des Testbilds 4 kann insbesondere einen, mehrere oder anderen alle der folgenden Teilschritte S81 bis S85 umfassen: In einem Schritt S81 kann eine Kopfgrenze detektiert werden. In einem Schritt S82 kann eine Filterung von Reihen des Testbilds 4 durchgeführt werden. In einem Schritt S83 kann eine Grauwertanalyse durchgeführt werden. In einem Schritt S84 können Einzellinien des Testbilds 4 aufgeteilt werden. In einem Schritt S85 können Fehler in dem Testbild 4 bestimmt werden, welche auf den Zustand der Druckvorrichtung 12 Rückschlüsse erlauben. Insbesondere können die Schritte S81 bis S85 nacheinander und in der genannten Reihenfolge durchgeführt werden.
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In einem optionalen Schritt S9 wird, nach dem Erfassen S7 des Testbilds 4, geprüft oder abgefragt, ob das Testsubstrat 2 wiederverwendbar ist. Das Prüfen der Wiederverwendbarkeit des Testsubstrats 2 kann durch eine Analyse des Testsubstrats 2, insbesondere basierend auf einem durch die Prüfvorrichtung 18 erfassten Bild des Testsubstrats 2 erfolgen. Eine Wiederverwendbarkeit des Testsubstrats 2 kann auch basierend auf einer Benutzereingabe festgelegt sein. Es kann auch zu einem Zeitpunkt vor oder während des Verfahrens eine Benutzereingabe gefordert werden, welche angibt, ob das Testsubstrat 2 wiederverwendbar ist. Alternativ könnte Schritt S9 entfallen, wenn beispielsweise stets nur entweder ein wiederverwendbares Testsubstrat 2 oder ein nicht wiederverwendbares Testsubstrat 2 verwendet wird.
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In dem Fall, dass stets ein wiederverwendbares Testsubstrat 2 verwendet wird (in 4 durch ein Pluszeichen bei Schritt S9 dargestellt) oder in dem Fall, dass in dem Schritt S9 festgestellt wurde, dass das Testsubstrat 2 wiederverwendbar ist, wird in einem Schritt S10 das Testsubstrat 2 von dem aufgedruckten Testbild 4 gereinigt, beispielsweise wie in Bezug auf die Reinigungsvorrichtung 22 des Drucksystems 10 im Voranstehenden beschrieben. Insbesondere kann zum Durchführen des Schritts S10 das Testsubstrat 2 erneut bewegt werden, beispielsweise ebenfalls durch die Fördervorrichtung 16 wie im Voranstehenden beschrieben. In einigen Ausführungsformen kann das Testsubstrat 2 an Bürsten der Reinigungsvorrichtung 22 und/oder an einer Abgabeeinheit der Reinigungsvorrichtung 22 zum Abgeben eines Reinigungsmittels vorbei gefördert werden.
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Nach dem Durchführen des Reinigungsschritts S10 kann das anhand von 4 erläuterte Verfahren ganz oder teilweise erneut durchgeführt werden, etwa wie mit Bezug auf 2 bereits beschrieben wurde. Beispielsweise kann bei dem erneuten Durchführen des Verfahrens der Schritt S3 (Einführen des Testsubstrats 2 in das Drucksystem 10) entfallen, falls ein wiederverwendbares Testsubstrat 2 verwendet wird.
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Falls es sich bei dem Testsubstrat 2 um ein nicht wiederverwendbares Substrat handelt (in 4 durch das Minuszeichen bei Schritt S9 angedeutet), kann in einem Schritt S11 das Testsubstrat 2 entfernt werden und in einem Schritt S12 das Testsubstrat 2 archiviert werden.
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Die Nummerierung der Verfahrensschritte in 4 dient der besseren Übersichtlichkeit und soll, solange nicht explizit etwas anderes beschrieben oder technisch notwendig ist, keine spezielle Reihenfolge implizieren. Einige Verfahrensschritte können auch mehrfach durchgeführt werden und es können weitere Verfahrensschritte durchgeführt werden, welche nicht explizit in 4 dargestellt sind. Beispielsweise kann das Testsubstrat 2 mehrfach durch eine Fördervorrichtung 16 bewegt werden, wie im voranstehenden Bezug auf das Drucksystem 10 ausführlich beschrieben wurde.
