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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Kalibrierung des passergenauen Druckprozesses einer Farbdruckmaschine,
insbesondere einer digitalen Farbdruckmaschine, vorzugsweise einer
elektrophotografisch arbeitenden Farbdruckmaschine, bei dem wenigstens
ein Bogen aus Bedruckstoff auf einem Transportband transportiert
wird, bei dem wenigstens eine Registermarke vor dem genannten wenigstens
einen Bogen auf das Transportband aufgebracht wird und wenigstens
eine oder wenigstens jeweils eine weitere Registermarke auf den
Bogen selbst und / oder hinter dem Bogen auf das Transportband aufgebracht
wird, wobei jede der genannten Registermarken Markierungen aus für den Druckprozeß vorgesehenen
Farben umfaßt,
und bei dem zur Ermittlung und Korrektur eines Passerfehlers Registermarken,
insbesondere Markierungen dieser Registermarken, messend erfaßt werden.
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Insbesondere betrifft die Erfindung
auch ein derartiges Verfahren zur Kalibrierung des passergenauen Druckprozesses
einer Farbdruckmaschine, die im Perfector- oder Duplexverfahren
zu drucken in der Lage ist.
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Dabei bezieht sich das erfindungsgemäße Verfahren
vorrangig auf Passerfehler, die durch den Bedruckstoff selber bedingt
sind, und zwar bevorzugt auf den Umfangspasser oder den intrack-Passer
in Druckprozeßrichtung.
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Bei den bedruckstoffbedingten Passerfehlern,
also Fehlern, welche die Registerhaltigkeit der Farbauszüge eines
Farbdruckes relativ zueinander und jeweils einzeln zum Bedruckstoff
beeinträchtigen,
können
insbesondere der sogenannte gear-Passerfehler, der sogenannte creep-Passerfehler
und der sogenannte bedruckstoffbedingte magnification-Passerfehler,
der nicht mit einem durch Rundlauffehler bedingten periodischen
magnification-Fehler zu verwechseln ist, voneinander unterschieden
werden.
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Der gear-Passerfehler kann dadurch
verursacht sein, daß ein
Bedruckstoff durch den engen Spalt (nip) zwischen dem Transportband
und einem dadurch mitlaufend angetriebenen, das Druckbild auf den
Bedruckstoff aufbringenden Druckorgan oder Übertragungsorgan (z. B. ein
Gummituchzylinder), dessen Geschwindigkeit sich dadurch (wie bspw.
bei einem Getriebe durch Änderung
des Übersetzungsverhältnisses) verändert, gezwungen
wird.
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Der creep-Passerfehler kann dadurch
verursacht sein, daß in
einem Umlenkungsbereich oder einem sonstigen gekrümmten Weg
des Transportbandes die Oberfläche
des (sich sozusagen auf krummen Wegen rankenden) Bedruckstoffes
auf einem anderen Radius zur Umlenkungs- oder Krümmungsachse liegt als die Oberfläche des
Transportbandes und daher eine andere Bahngeschwindigkeit aufweist.
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Der bedruckstoffbedingte magnification-Passerfehler
kann dadurch verursacht sein, daß ein Bedruckstoff durch den
engen Spalt (nip) zwischen dem Transportband und einem das Druckbild
auf den Bedruckstoft aufbringenden Druckorgan oder Übertragungsorgan,
dessen Form sich dadurch im Druckbereich verändert, gezwungen wird, (was
zu einer Spreizung oder Vergrößerung des
Druckbildes in Laufrichtung des Bedruckstoffs führen kann).
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Im Vorhergehenden wird jeweils gesagt,
welche Ursache für
den jeweiligen Passerfehler verantwortlich sein könnte, weil
die Ursachen sehr komplex sein können
und letztlich noch nicht sicher und restlos geklärt sind. Zum Beispiel können natürlich auch
Temperatur- oder Feuchtigkeitsschwankungen für Passerfehler verantwortlich
sein. Insbesondere fallen die Passerfehler aber bedruckstoffbedingt,
z. B. je nach Format, Dicke, Beschichtung, Vorgeschichte und so
weiter, des Bedruckstoffes unterschiedlich groß aus. Daher ist insbesondere
eine online durchgeführte
Korrektur wünschenswert.
Wichtig ist aber allemal die Korrektur des Fehlers, unabhängig davon,
ob die Ursache des Fehlers restlos erforscht ist. Die Benennung
der Fehler ist also keine Festlegung auf eine Ursache, sondern allenfalls
eine Art Klassifizierung im Hinblick auf eine Beseitigungsmöglichkeit des
jeweiligen Fehlers und dient noch eher nur zur Erleichterung der
Kommunikation zwischen Fachleuten.
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Ansätze zur Korrektur der im Vorhergehenden
benannten Passerfehler sind bereits früher vorgeschlagen worden.
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Eine gear-Korrektur wird zum Beispiel
in der
DE 101 41 035.2 ,
eine creep-Korrektur
zum Beispiel in der
DE 101
41 034.4 und eine magnification-Korrektur zum Beispiel
in der
DE 102 08 597.8 vorgeschlagen. Dabei
wird das gattungsgemäße Verfahren
gemäß des Oberbegriffs
des Anspruchs 1 verwendet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
das gattungsgemäße Verfahren
dahingehend zu verbessern, daß es
zuverlässiger
und / oder schneller durchführbar
ist und vorzugsweise alle vorgenannten Fehler mit einem Registermarkenschema
und einem Meßlauf
rechnerisch bestimmt und korrigiert werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß anstelle
wenigstens einer der genannten einzelnen Registermarken eine Mehrzahl
von Registermarken dazu verwendet wird, über deren Meßergebnisse
oder den Meßergebnissen
ihrer jeweils gleichfarbigen Markierungen zu mitteln.
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Durch die Mehrzahl von Registermarken
ist in einem Meßlauf
mehr Information erzielbar, durch die zuverlässiger Passerfehler zu erkennen
und zu beseitigen sind, insbesondere auch im Hinblick auf unterschiedlich
verursachte oder zu behebende Passerfehler, bevorzugt auch der mit
einzelnen Registermarken nicht zu erkennende magnification-Passerfehler
. Andererseits arbeitet das Verfahren durch eine Mittelung von Informationen
vergleichsweise schnell. Es ist geeignet für eine online-Anwendung.
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Eine weitere Weiterbildung der Erfindung,
die auch eine selbständige
Lösung
der gestellten Aufgabe darstellt, für die auch selbständiger Schutz
beansprucht wird, zeichnet sich dadurch aus, daß je ein Satz von Meßparametern
für die Schöndruckseite
und für
die Widerdruckseite des wenigstens einen Bogens zur Ermittlung und
Korrektur eines jeweiligen Passerfehlers eingemessen und verwendet
wird.
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Es ist von besonderem Vorteil, daß es erfindungsgemäß möglich und
vorzugsweise vorgesehen ist, eine Kalibrierung für die Schöndruckseiten und für die Widerdruckseiten
der Bögen
durchzuführen
und dazu einen zweiten Satz von Meßwerten aufzunehmen und zu
verarbeiten, wobei aber wohlgemerkt dasselbe Registermarkenschema
verwendbar ist. Manche Bedruckstoffe haben nämlich zwei sehr unterschiedliche
Oberflächen,
z. B. gußgestrichene
Papiere, so daß sich
diese Oberflächen
beim Bedrucken in Bezug auf die Passergenauigkeit unterschiedlich
verhalten. Auch wenn die beiden Oberflächen aber ursprünglich materiell
im wesentlichen gleich beschaffen sind, wird die Beschaffenheit
oder das Verhalten des Bedruckstoftes durch die Bedruckung der Schöndruckseite
verändert,
insbesondere durch eine Tonertixierung beim elektrophotografischen
Drucken, so daß die
für die
Schöndruckseite
aufgenommenen Parameter unter Umständen für den Widerdruck nicht mehr
oder nicht mehr hinreichend geeignet sein können. Es könnte also zu einem störenden Unterschied
der Passergenauigkeit auf den beiden Seiten desselben Bogens kommen.
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Weitere vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 3 bis 13.
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Insbesondere ist vorgesehen, daß eine Mehrzahl
von Bögen
auf das Transportband aufgelegt wird, wobei die Bögen zueinander
beabstandet sind, und daß in
die Bögenzwischenräume ebenfalls
Registermarken auf das Transportband aufgebracht werden. Es könnte auch
von einem Drucken der Registermarken gesprochen werden, jedoch wird
beispielsweise der Druckprozeß beim
elektrophotografischen Drucken eigentlich erst mit dem Fixieren
des Toners abgeschlossen, während
für die
Registermarken auch unfixierte Tonermarkierungen geeignet sind.
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Es werden vorzugsweise zudem eine
Mehrzahl von Registermarken aufeinanderfolgend vor die Gesamtheit
der Bögen
und / oder hinter die Gesamtheit der Bögen auf das Transportband aufgebracht,
wobei insbesondere aber gerade die Registermarken hinter den Bögen auch
entfallen könnten.
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Bei der genauen Anzahl der Mehrzahl
von Registermarken und Bögen
sollte ein Optimum zwischen Zuverlässigkeit der Bestimmung der
Fehler und Zeitaufwand für
die notwendigen Messungen gefunden werden.
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Die Mehrzahl von Registermarken vor
und / oder hinter den Bögen
dürfte
jeweils etwa in der Größenordnung
von 20 bis 60 Registermarken liegen, wobei bevorzugt die gleiche
Anzahl von Registermarken vor und hinter den Bögen verwendet wird.
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Die geeignete Anzahl der Bögen hängt insbesondere
davon ab, ob ein Simplex- oder
ein Duplexdruck vorgesehen ist, welches Format die Bögen haben
und wie lang das Transportband, insbesondere die Wendeschleife zur
Vorbereitung des Widerdruckes, ist. Die Anzahl der Bögen liegt
bei einer speziellen Ausführung einer
elektrophotografischen Druckmaschine, lediglich beispielhaft, etwa
bei 17 bis 36 Bögen.
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Die Bögen werden, je nach Format,
selbst jeweils vorzugsweise mit einer Mehrzahl von Registermarken
versehen, beispielsweise auf größeren Bögen drei
Registermarken und auf kleineren Bögen zwei Registermarken.
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Es kann auch noch durchaus vorgesehen
sein, daß nicht
alle vorhandenen Registermarken und / oder Bögen tatsächlich für die Einmessung von Parametern
genutzt werden.
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Für
die Vermessung der Registermarken kann vorgesehen sein, daß jede einzelne
Messung in Bezug auf die Ankunft bzw. das Vorhandensein eines Bogens
getriggert wird. Hierfür
können
fiktive und / oder die tatsächlichen
Bögen vorgesehen
sein. Zum Beispiel könnte
für jede
der Registermarken in der Mehrzahl von Registermarken auf dem Transportband
vor und hinter den Bögen
ein fiktiver Bogen vorgesehen sein, indem durch Software jeweils
ein Meßrahmen
oder -fenster oder -frame geöffnet
und wieder geschlossen wird, in den die jeweilige Registermarke
fällt.
Dies kann ebenso für
die Registermarken auf dem Transportband in Bogenzwischenräumen vorgesehen
sein. Für
Registermarken auf dem Transportband fehlt ja ein tatsächlicher
Bogen. Für
die Registermarken auf den Bögen
kann der tatsächliche
Bogen, auf dem sie sich jeweils befinden, zur Triggerung genommen
werden, indem durch einen Sensor tatsächlich beispielsweise die Vorderkante
und / oder die Hinterkante des Bogens, bezogen auf die Transportrichtung,
erkannt wird. Der Sensor kann dabei im wesentlichen nach Art einer
Lichtschranke funktionieren. Insbesondere kann vorgesehen sein,
daß pro
Bogen nur eine der auf diesen Bogen aufgebrachten Registermarken
vermessen wird, vorzugsweise die der Vorderkante nächste Registermarke.
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Insbesondere in einer elektrofotographisch
arbeitenden Druckmaschine können
vor den mit Registermarken versehenen Bögen auch noch weitere Bögen ohne
Registermarken durch die Druckmaschine aus völlig anderen Gründen geschickt
werden, zum Beispiel um zunächst überschüssiges Fixieröl der Fixiereinrichtung
aufzunehmen.
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Mit dem erfindungsgemäßen Registermarkenschema
und der zugehörigen
Kalibriersequenz ist es insbesondere möglich gear-, creep- und magnification-Passerfehler für den Schöndruck und
den Widerdruck zuverlässig
und schnell und in nur ein oder zwei Meßläufen zu erfassen.
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Die Anzahl und das Schema der Registermarken
ist dazu nicht genau festgelegt, sondern kann sich nach Bedarf und
Gegebenheiten ändern,
ebenso wie die Kalibriersequenz.
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Ein Ausführungsbeispiel eines Registermarkenschemas
zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens,
aus dem sich auch weitere erfinderische Merkmale ergeben können, auf
das die Erfindung in ihrem Umfange aber nicht beschränkt ist,
ist in der einzigen Zeichnungsfigur dargestellt und wird im Nachfolgenden näher und
detaillierter, aber, wie gesagt, lediglich beispielhaft, erläutert.
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In der Zeichnungsfigur dargestellt
ist ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Registermarkenschemas, das
aus maßstäblichen
Gründen
durch strichpunktierte Linien unterbrochen und nur teilweise in
drei Abschnitten dargestellt ist. In dem mittleren der drei Abschnitte,
zwischen den strichpunktierten Linien, sind drei Bögen 1 angedeutet,
die auf einem nicht näher
dargestellten Transportband aufgelegt sind und von diesem in Richtung
eines Pfeiles 6 transportiert werden. Auf jedem der Bögen 1 sind
in dem dargestellten Beispiel drei Registermarken 2 aufgebracht.
Kürzere
Bogenformate könnten
beispielsweise auch jeweils nur zwei Registermarken 2 aufweisen.
Mehr als eine Registermarke 2 pro Bogen ermöglicht die
Erfassung und Korrektur eines magnification-Passerfehlers. Zwischen
den Bögen
sind Registermarken 3 auf das Transportband aufgebracht. Wie
in der Zeichnung angegeben, symbolisieren die drei gezeichneten
Bögen 1 siebzehn
bis sechsunddreißig Bögen, die
tatsächlich
bevorzugt auf das Transportband hintereinander aufgelegt werden.
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Die Anzahl der während der Kalibrierung bedruckten
Bögen richtet
sich nach dem Papierformat und den Einstellungen der Druckmaschine.
Zum Beispiel wird für
das vorliegende Beispiel davon ausgegangen, daß die verwendete Druckmaschine
für einen
Duplex-Betrieb, also einen Schön-
und Widerdruckdurchlauf achtzehn große Bögen (z. B. DIN A3) auf einmal
in einer Transport- und Wendschleife aufnehmen kann oder sechsunddreißig kleine
Bögen (z.
B. DIN A4). Wird die Druckmaschine so eingestellt, daß die Belegung
der Transport- und Wendeschleife für den Duplex-Betrieb mit Bögen lückenlos
gegeben ist, so werden achtzehn große bzw. sechsunddreißig kleine
Bögen 1,
auch mit Registermarken 2 für den erfindungsgemäßen Kalibrierungslauf,
bedruckt. Ist dagegen voreingestellt, daß für einen ersten Duplex-Druckjob
die Schleife nicht voll belegt sein darf, so werden nur siebzehn
große
bzw. nur fünfunddreißig kleine
Bögen bedruckt.
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In dem in Transportrichtung 6 vor
den Bögen 1 befindlichen
Abschnitt des Transportbandes sind in dem dargestellten Beispiel
zwanzig Registermarken 4 auf das Transportband aufgebracht,
von denen allerdings in der Zeichnung nur vier Registermarken 4 aus
Platzgründen
gezeigt sind. Ebenso ist in dem dargestellten Beispiel vorgesehen,
daß hinter
den Bögen 1 zwanzig
Registermarken 5 auf das Transportband aufgebracht sind,
von denen wiederum nur vier Registermarken 5 dargestellt
sind.
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Wie bereits im Vorhergehenden erwähnt, können aber
beispielsweise auch die Registermarken 5 ganz entfallen
oder es könnte
eine andere Anzahl von Registermarken 4, 5 als
zwanzig vorgesehen sein.
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Im Nachfolgenden soll näher speziell
für den
gear-Paserfehler und den creep-Passerfehler
erläutert werden,
wie diese bzw. die zugehörigen
Parameter jeweils ermittelt werden.
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Der Gear-Parameter für eine bestimme
Seite S des Bogens (Schöndruckseite
oder Widerdruckseite) berechnet sich für eine bestimmte Farbe F wie
folgt:
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Dabei bezeichnen die eckigen Klammern ⟨⟩ eine
Mittelung über
die als Index genannte Folge, in diesen Fällen über die effektiv vermessene
Anzahl von Bögen
("EffBatch"), die Registermarken 4 (Preprint-Kalibrierungen
--- "PrePrintCal") oder die Registermarken 5 (Postprint-Kalibrierungen
--- "PostPrintCal"). Die Größe EffBatch
trägt der
Tatsache Rechnung, daß z.
B. eventuell nicht alle siebzehn bis sechsunddreißig Bögen eines Widerdurchlaufs
zur Berechnung herangezogen werden, sondern beispw. nur elf Werte
für große Bögen 1 (z. B.
DIN A3, A3+, Tabloid etc.) bzw. zum Beispiel nur zweiundzwanzig
für kleine
Bögen 1 (z.
B. DIN A4, Letter etc.). Dies entspricht einer vollen Belegung des
Transportbandes mit Bögen,
so daß Restfehler,
die auf der speziellen Position des Bogens auf dem Transportband
beruhen, herausgemittelt werden.
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Die Variable Farbe F kann zum Beispiel
bei einer Vier-Farben-Druckmaschine die Werte Cyan, Magenta, Gelb,
Schwarz annehmen, oder auch andere oder weitere Zusatzfarben. An
dieser Stelle sei noch einmal darauf aufmerksam gemacht, daß jede Registermarke 2, 3, 4 und 5 zur
Berücksichtigung
dieser Variablen Farbe F farbige Markierungen umfaßt, und
zwar im dargestellten Beispiel jeweils entgegen der Transportrichtung 6:
Schwarz, Schwarz, Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz.
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Seite S ist entweder die Schöndruckseite
oder die Widerdruckseite (Schön,
Wider) und
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Der Index Patch zeigt an, daß es sich
um Daten handelt, die von auf das Transportband gedruckten Marken
herrühren
(im Gegensatz zu Marken auf den Kalibrierbögen 1).
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Zur Berechnung der Creep-Parameter
soll zunächst
nur der Übersichtlichkeit
halber bzw. aus Platzgründen
folgende Größe definiert
werden:
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Der Index LeadEdge bedeutet, daß die Daten
von der jeweils der Bogenvorderkante nächsten Marke auf den Bögen 1 herrühren (nicht
vom Transportband).
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Man berechnet dann: CreepF,S := –(RefF,S – RefSchwarz, Seite), womit sich insbesondere CreepSchwarz,Schön =
CreepSchwarz,Wider = 0 als Spezialfall
ergibt.
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Zur Berechnung des bedruckstoffabhängigen Magnification-Parameters
wird wie folgt vorgegangen:
Zunächst ist für Pre- und Postprint-Kalibrierung
(„Pre,
Post") die Anzahl
der IC-Drehgeberimpulse
(ICClocks) zwischen der ersten und der i-ten (i ∈ {1,...,20}) Registermarke
zu berechnen (hier für
PrePrint; die Formel für Postprint
ergibt sich durch Ersetzen von Pre durch Post):
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Dabei werden die ICClocks kontinuierlich
hochgezählt
und zum sogenannten Start-of-Frame-Zeitpunkt (SoF), dem Startzeitpunkt
für ein
Fenster, der jeweiligen Marke ausgelesen, aber nicht auf Null gesetzt bzw.
initialisiert (jede aus 6 Linien bestehende Marke wird mit einem
eigenen SoF-Impuls ausgelöst).
Außerdem
ist k0 der nominale Binärbruchteiler (k-Wert), also
die Anzahl der ICClocks, nach denen jeweils eine Linie geschrieben
wird. Per definitionem ist LineNopPre,Farbe (1)
= LineNoPost,Farbe (1) = 0.
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Der Fehler für eine bestimmte Farbe der
i-ten Marke ergibt sich (hier wieder exemplarisch für die Preprint-Kalibrierung)
zu
(RegData
Farbe war
weiter oben mit RegData_Farbe bezeichnet worden). Die Größe ΔPatch ist
der Abstand der Registermarken auf dem Transportband. Wenn sie im
Abstand von einer Sekunde gedruckt werden, beträgt der Abstand bspw. 300 mm.
Es kann auch geprüft
werden, ob die Marken schneller als eine pro Sekunde gedruckt werden
sollen oder ob sie (bei gleichem zeitlichen Abstand) den einer höheren Prozessgeschwindigkeit entsprechenden
größeren räumlichen
Abstand bekommen sollen.
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Daraus berechnet sich der Magnification-Fehler
ohne Papier (der also in der Maschine existiert, ohne dass schon
Papier den einzumessenden zusätzlichen
Effekt verursacht)
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Der mittlere Magnification-Fehler
für die
Registermarken ohne Papiereinfluss einer Farbe wird dann wie folgt
berechnet:
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Der Gradient auf dem Bedruckstoff
wird über
den Unterschied der Registerfehler zweier Registermarken berechnet,
wobei die eine Marke nahe der Bogenvorderkante (LE für Leading
Edge) und die andere nahe der Bogenhinterkante (TE für Trailing
Edge) gedruckt wird. Der Sollabstand DistRegPatt dieser Marken ist
bedruckstoffformatabhängig
und beträgt
für kleine
Bögen 4275
Linien und für
große
Bögen 9150
Linien. Der Brutto-Magnificationfehler auf dem Bedruckstoff, der
noch den maschineneigenen Fehler MWGradPatch
Farbe enthält, beträgt
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Mit der Konstanten
ergibt sich schließlich der
Korrekturparameter für
den bedruckstoffabhängigen
Magnificationfehler:
