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Diese Erfindung bezieht sich auf
elektrofotografisches Drucken. Insbesondere betrifft sie ein Verfahren
zur Steuerung des Druckprozesses in einer Druckmaschine.
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Elektrofotografische Markierung ist
ein wohlbekanntes und allgemein genutztes Verfahren zum Kopieren
und Drucken von Dokumenten. Elektrofotografisches Markieren wird
durchgeführt
durch die Belichtung mit Licht, welches das gewünschte Dokument repräsentiert
auf einen im Wesentlichen gleichförmig geladenen Fotoaufnehmer.
Aufgrund dieses lichtförmigen
Bildes wird der Fotoaufnehmer entladen, um ein elektrostatisches
verborgenes Bild des gewünschten
Dokuments auf der Oberfläche
des Fotoaufnehmers zu erzeugen. Nachfolgend werden Tonerpartikel
auf dem verborgenen Bild abgelegt, um ein Tonerbild auszubilden.
Dieses Tonerbild wird daraufhin von dem Fotoaufnehmer auf ein Substrat
wie etwa ein Blatt Papier übertragen.
Das übertragene Tonerbild
wird daraufhin auf das Substrat geschmolzen, wobei im Allgemeinen
Wärme oder
Druck verwendet wird. Daraufhin wird die Oberfläche des Fotoaufnehmers von
restlichem Entwicklungsmaterial gereinigt und wiederaufgeladen in
Vorbereitung für
die Herstellung eines weiteren Bildes.
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Das Vorstehende beschreibt in allgemeiner Art
eine prototypische elektrofotografische Druckmaschine für Schwarzweißdruck.
Elektrofotografische Markierung kann ebenso Farbbilder erzeugen
durch die Wiederholung des vorstehenden Prozesses, einmal für jede Tonerfarbe,
welche verwendet wird, um zusammengesetzte Farbbilder zu erstellen.
Beispielsweise wird in einem Farbprozess, welcher im Folgenden als
REaD IOI-Prozess bezeichnet wird (Recharge, Expose, and Develop,
Image On Image: Wiederaufladen, Belichten, und Entwickeln, Bild über Bild)
eine geladene Fotoaufnehmerfläche
belichtet mit einem Bild von Licht, welches eine erste Farbe, z. B.
Schwarz, repräsentiert.
Das resultierende elektrostatische verborgene Bild wird daraufhin
mit schwarzen Tonerpartikeln entwickelt, um ein schwarzes Tonerbild
zu erzeugen. Der Ladungs-, Belichtungs- und Entwicklungsprozess wird dann für eine zweite
Farbe, z. B. Gelb, daraufhin für
eine dritte Farbe, z. B. Magenta, und schließlich für eine vierte Farbe, z. B. Cyan,
wiedeholt. Die verschiedenen Farbtonerpartikel werden in übereinanderliegender
Registrierung abgelegt, so dass ein gewünschtes zusammengesetztes Farbbild
resultiert. Dieses zusammengesetzte Farbbild wird daraufhin auf
ein Substrat übertragen und
auf dasselbe aufgeschmolzen.
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Da elektrofotografisches Drucken
einer Vielzahl von Variablen unterworfen ist, werden häufig Sensoren
verwendet, um verschiedene Verfahrensparameter zu messen. Beispielsweise
wurden optische Fühler
verwendet, um die Tonerdichte des entwickelten Bildes zu messen,
um Registrierungsmarkierungen zu messen, um Nahtstellen des Fotoaufnehmerbandes
zu detektieren, um Substrats zu detektieren, um den Zeitablauf des
Papierdurchgangs zu verifizieren und/oder festzustellen, wenn ein
Stau oder ein Fehler stattgefunden hat, und um zu detektieren, ob
ein Substrat undurchsichtig oder transparent ist. Um die Baugröße und Kosten
von Druckmaschinen zu reduzieren ist es vorteilhaft, wenn ein einziger
optischer Fühler
vielseitige Funktionen übernimmt.
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US-A-5,574,527 beschreibt ein Verfahren und
eine Vorrichtung zur Aufnahme von vielfachen Verfahrensparametern
unter Verwendung eines einzigen optischen Fühlers. 1 dieses Patents, welche als 1 hierin reproduziert wird,
zeigt eine Druckmaschine 8, in welcher ein Fühler 50 in
dem Weg eines Substrates 38 nahe dem Fotoaufnehmer angeordnet
ist. Diese Anordnung ist insofern vorteilhaft, dass viele interessierende
Parameter an dieser Stelle verwendet werden können, insbesondere in einer
Vielfachdurchlauf-REaD IOI-Druckmaschine. Jedoch kann die Druckmaschine 8 nicht
den optimalen Nutzen aus dem Densitometer ziehen. Deshalb wäre eine
Druckmaschine und ein Druckverfahren, welches optische Sensoren
günstiger
verwendet, und/oder welche solche optischen Fühler für andere Zwecke nützt, vorteilhaft.
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JP-A-06/095 468 offenbart eine Druckvorrichtung
mit einem Fühler,
welcher die Bilddichte eines geschmolzenen Tonerbildes auf einem
Substrat misst, nachdem das Substrat für den Duplexbetrieb gewendet
wurde. Der Fühler
ist an dem Substratweg beabstandet von der Übertragungsstation angeordnet.
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Diese Erfindung stellt die Nutzung
eines optischen Fühlers
in einem Duplexbetrieb bereit. Gemäß dem Prinzip der vorliegenden
Erfindung wird ein Bild auf einem Substrat erzeugt, das Substrat
wird durch die Übertragungsstation
zurückgebracht
im Duplexbetrieb (das bedeutet, das Substrat wird invertiert oder
umgewendet) und daraufhin tas tet ein optischer Fühler den Toner auf dem Substrat
ab. Vorteilhafterweise kann das Ausgangssignal des optischen Fühlers verwendet
werden, um einen oder mehrere optische Parameter zu messen, wie
etwa Farbregistrierung, Okklusion/Interferenz mit Schwarztrennung bei
REaD-Farbdruck, Kolorimetrie und Farbdichten, und die Qualität des Übertragungs-
und Schmelzvorgangs.
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Dementsprechend stellt die vorliegende
Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Druckvorgangs in einer
Druckmaschine gemäß Anspruch
1 bereit.
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Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform
schließt
der Schritt der Abtastung des Bildes auf dem geschmolzenen Substrat
eine Abtastung der Kolorimetrie des aufgeschmolzenen Bildes ein.
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Gemäß einer weiteren bevorzugen
Ausführungsform
beeinflusst der Steuerungsschritt die Menge des Tonerbildes.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform steuert
der Steuerungsschritt ein Bildbelichtungssystem.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
steuert der Steuerungsschritt ein Bildverarbeitungssystem.
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Es ist ein weiterer Vorteil, wenn
der Steuerungsschritt ein Bildaufschmelzsystem steuert.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
des Verfahrens führt
ein Densitometer den Schritt der Abtastung des entwickelten Toners
auf dem umgewendeten entwickelten Substrat durch. Andere bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen festgelegt.
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Die vorliegende Erfindung wird mit
der Abfolge der nachstehenden Beschreibung und mit Bezug auf die
folgenden Zeichnungen offenbar:
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1 verdeutlicht
schematisch eine herkömmliche
elektrofotografische Farbdruckmaschine mit 5 Zyklen; und
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2 verdeutlicht
schematisch eine elektrofotografische Farbdruckmaschine mit 4 Zyklen,
welche die Prinzipien der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
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Eine bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist, wie in 2 verdeutlicht, eine Druckmaschine 108 in
welcher ein zusammengesetztes Tonerbild auf ein Substrat übertragen
wird und darauffolgend das Substrat in Duplexform umgewendet wird
und an einem optischen Fühler
vorbei in den Übertragungsweg
zurückgeführt wird.
Unter Duplex wird verstanden, dass die Seite des Substrates, welche
die Tonerschicht aufweist, welche nahe an dem Fotoaufnehmer war,
derart umgewendet wird, dass die Tonerseite dem Fototaufnehmer abgewandt ist.
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Dies ermöglicht, dass verschiedene Parameter
des übertragenen
Bildes und auf diese Weise die Betriebsweise der Übertragungsstation
und/oder der Schmelzstation erfasst werden.
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Die Druckmaschine 108 schließt ein Fotoaufnehmerband
mit aktiver Matrix (AMAT) 110 ein, welches in der durch
den Pfeil 112 angezeigten Richtung fortschreitet. Das Fortschreiten
des Bandes wird dadurch bewirkt, dass das Fotoaufnehmerband um eine Antriebswalze 114 (welche
durch einen nicht gezeigten Motor angetrieben wird) und die Spannwalzen 115 und 116 montiert
ist.
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Wenn das Fotoaufnehmerband fortschreitet, bewegt
sich jeder Teil desselben entlang jeder der nachstehend beschriebenen
Prozessstationen. Zur Vereinfachung wird ein einzelner Abschnitt
des Fotoaufnehmerbandes identifiziert, welcher als Bildbereich bezeichnet
wird. Der Bildbereich ist jener Teil des Fotoaufnehmerbandes, welcher
die verschiedenen Tonerschichten aufnehmen soll, welche nach Übertragung
und Aufschmelzung auf das Substrat, das endgültige Farbbild erzeugen. Obwohl
das Fotoaufnehmerband eine Anzahl von Bildbereichen aufweisen kann,
ist eine Beschreibung der Bearbeitung von einem Bildbereich ausreichend,
um die Betriebsweise der Druckmaschine vollständig zu erklären, weil
jeder Bildbereich auf dieselbe Art und Weise bearbeitet wird.
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Wie vorher bereits erwähnt, findet
die Erstellung eines Dokuments in 4 Zyklen statt. Der erstes Zyklus
beginnt mit dem Vorbeibewegen des Bildbereiches an einer Löschlampe
118 zum
"Vorladen", wobei diese den Bildbereich beleuchtet, um zu bewirken,
dass jedwelche restliche Ladung, welche auf dem Bildbereich bestehen
kann, entladen wird. Derartige Löschlampen
sind in hochqualitativen Systemen üblich.
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Wenn das Fotoaufnehmerband sein Voranschreiten
fortsetzt, bewegt sich der Bildbereich an einer Ladestation vorbei,
welche mit einem DC-Skorotron 120 und einem AC-Skorotron 122 ausgestattet ist.
Um den Bildbereich in Vorbereitung für die Belichtung, welche ein
verborgenes Bild für
schwarzen Toner erzeugt, zu laden, lädt das DC-Skorotron den Bildbereich auf ein im
Wesentlichen gleichförmiges Potential
von beispielsweise ungefähr –500 V.
Während
dieser anfänglichen
Ladung muss das AC-Skorotron 122 nicht
verwendet werden. Die Verwendung sowohl des DC-Skorotrons 120 als
auch des AC-Skorotrons 122 wird jedoch im Allgemeinen eine
bessere Ladungsgleichförmigkeit
bewirken. Es soll verstanden werden, dass die aktuelle Ladung, welche
auf dem Fotoabnehmer für
den schwarzen Toner abgelegt wird, von vielen Variablen abhängen wird,
wie etwa der Schwarztonermenge und der Einstellungen der Schwarz-Entwicklungsstation
(siehe unten).
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Nach dem Vorbeibewegen an der Ladungsstation
schreitet der Bildbereich voran bis er die Belichtungsstation 124 erreicht.
An der Belichtungsstation wird der geladene Bildbereich mit einem
modulierten Laserstrahl 126 belichtet, welcher in rasterartig
den Bildbereich derart abtastet, dass eine elektrostatische verborgene
Darstellung eines schwarzen Bildes erzeugt wird. Beispielsweise
werden beleuchtete Abschnitte des Bildbereiches durch den Strahl 126 zu
ungefähr –50 V entladen.
Deshalb weist der Bildbereich nach der Belichtung ein Spannungsprofil auf,
welches Bereiche einer relativ hohen Spannung von ungefähr –500 V und
Bereiche einer relativ niedrigen Spannung von ungefähr –50 V aufweist.
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Nach dem Vorbeibewegen an der Belichtungsstation 124 bewegt
sich der Bildbereich an einer Schwarz-Entwicklungsstation 128 vorbei,
welche negativ geladene schwarze Tonerpartikel auf dem Bildbereich
ablegt. Der geladene schwarze Toner haftet an den belichteten Bereichen
des Bildbereichs wodurch bewirkt wird, dass die Spannung der beleuchteten
Abschnitte des Bildbereichs etwa –200 V ist. Die nicht beleuchteten
Teile des Bildbereichs verbleiben bei –500 V.
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Obwohl die Schwarz-Entwicklungsstation 128 ein
magnetischer Bürstenentwickler
sein kann, kann ein berührungsloser
Entwickler etwas besser sein. Ein Vorzug der berührungslosen Entwicklung besteht
darin, dass diese die früher
abgelegten Tonerschichten nicht stört. Da während des ersten Zyklus der
Bildbereich keine frühere
entwickelte Tonerschicht aufweist, ist die Verwendung eines berührungslosen
Entwicklers nicht unbedingt erforderlich, solange der Entwickler
wehrend der anderen Zyklen abgehoben wird. Da jedoch die anderen
Entwicklungsstationen (unten beschrieben) eine berührungslose
Entwicklung verwenden, kann es günstiger
sein eine berührungslose
Entwicklung in jeder Entwicklungsstation zu verwenden.
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Nach der Vorbeibewegung an der Schwarz-Entwicklungsstation
schreitet der Bildbereich vorbei an einer Anzahl anderer Stationen
deren Aufgaben nachstehend beschrieben werden. Es soll bemerkt werden,
dass der Bildbereich sich an einem optischen Fühler 100 vorbeibewegt,
welcher zusammen mit dem Duplexinvertierer 102 zugehörig zu der vorliegenden
Erfindung sind und deren Aufgabe, Betriebsweise und Zusammenwirken
nachstehend beschrieben wird. Wenn der Bildbereich sich weiter bewegt,
kehrt er schließlich
zu der Vorladungs-Löschlampe 118 zurück und der
zweite Zyklus beginnt.
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Um zu unterstützen, dass das Abziehen des schwarzen
Toners von dem Fotoaufnehmer und das Einbringen in den gelben Toner
verhindert wird, wodurch eine "Schwarz-in-Gelb"-Verunreinigung verursacht wird,
belichtet die Vorladungs-Löschlampe 118 den
Bildbereich, während
der Bildbereich sich an der Vorladungs-Löschlampe vorbeibewegt. Nachfolgend lädt das DC-Skorotron 120 den
Bildbereich wieder auf, auf ein Ladeniveau, welches für die Belichtung und
Entwicklung des gelben Bildes gewünscht wird. In diesem Fall
wird das AC-Skorotron 22 nicht verwendet. Dieses Belichtungs-DC-Wiederaufladeschema
zwischen Schwarz und Geld ist in weiteren Einzelheiten in der US-Anmeldung Serien-Nr.
(Attorney Docket number D/96750) beschrieben. Das Belichtungs-DC-Wiederaufladeschema
stellt eine von vielen Möglichkeiten
dar, um einen entwickelten Bildbereich wiederaufzuladen, und dessen
Verwendung in der Druckmaschine 108 soll in keinem Fall die vorliegende
Erfindung beschränken.
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Der wiederaufgeladene Bildbereich
mit seiner schwarzen Tonerschicht schreitet nachfolgend zu der Belichtungsstation 124 fort.
Diese Belichtungsstation belichtet den Bildbereich mit dem Strahl 126, um
eine elektrostatische verborgene Darstellung eines gel ben Bildes
zu erzeugen. Als ein Beispiel der Ladungen auf dem Bildbereich können die
nicht belichteten Teile des Bildbereichs ein Potential von ungefähr –450 V aufweisen,
während
die belichteten Bereiche auf etwa –50 V entladen werden.
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Nach dem Vorbeibewegen an der Belichtungsstation 124 schreitet
der nun belichtete Bildbereich an einer gelben Entwicklungsstation 130 vorbei, welche
gelben Toner auf dem Bildbereich ablegt. Da der Bildbereich bereits
einen schwarzen Toner aufweist, sollte die gelbe Entwicklungsstation
ein berührungsloser
Entwickler sein.
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Nach dem Vorbeibewegen an der gelben Entwicklungsstation
schreitet der Bildbereich und dessen zwei Tonerschichten an der
Vorladungs-Belichtungslampe vorbei, welche nicht beleuchtet ist,
zu der Ladestation. Der dritte Zyklus beginnt.
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Während
des dritten und vierten Zyklus verwendet die Ladestation eine getrennt
Wiederaufladung. Bei der getrennten Wiederaufladung überlädt das DC-Skorotron 120 den
Bildbereich und seine Tonerschichten zu einem mehr negativen Potential,
als das, welches der Bildbereich und seine Tonerschichten haben
sollen, wenn sie als nächstes
belichtet werden. Beispielsweise kann der Bildbereich auf ein Potential
von ungefähr – 700 V
geladen werden. Das AC-Skorotron 122 vermindert daraufhin
die negative Ladung auf dem Bildbereich durch Anwendung positiver
Ionen, um den Bildbereich auf das gewünschte Potential für die nächste Belichtung
wiederaufzuladen. Da das AC-Skorotron
positive Ionen für
die Tonerschichten liefert, nehmen einige der Tonerpartikel positive
Ladung oder es werden ihre negativen Ladungen neutralisiert.
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Nach dem Verbeibewegen an dem AC-Skorotron
schreitet der im Wesentlichen gleichförmig geladene Bildbereich mit
seinen zwei Tonerschichten wiederum fort zu der Belichtungsstation 124.
Die Belichtungsstation belichtet wiederum den Bildbereich mit dem
Strahl 126, dieses Mal mit einer Lichtdarstellung, welche
einige Teile des Bildbereichs entlädt, um eine elektrostatische
verborgene Darstellung eines Cyanbildes zu erzeugen: Der Bildbereich schreitet
daraufhin durch eine Cyan-Entwicklungsstation 132. Die
Cyan-Entwicklungsstation;
vorzugsweise ein bürstenloser
Entwickler, bewegt Cyantoner auf den Bildbeieich. Das Ergebnis ist
eine dritte Tonerschicht auf dem Bildbereich.
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Nachfolgend bewegt sich der Bildbereich
mit seinen drei Tonerschichten an einer Vorladungs-Löschlampe
vorbei zu der Ladestation. Während
dieses Durchlaufes ist die Vorladungs-Löschlampe nicht angeschaltet.
Nachfolgend beginnt der vierte Zyklus.
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Das DC-Skorotron 120 und
das AC-Skorotron 122 bewirken wiederum eine getrennte Wiederaufladung
des Bildbereichs (welcher nun drei Tonerschichten aufweist), um
die gewünschte
Ladung auf dem Fotoaufnehmer 110 zu erzeugen. Nachfolgend schreitet
der im Wesentlichen gleichförmig
geladene Bildbereich mit seinen drei Tonerschichten wiederum zu
der Belichtungsstation 124 fort. Die Belichtungsstation
belichtet den Bildbereich wiederum, dieses Mal mit einer Lichtdarstellung,
welche einige Teile des Bildbereichs entlädt, um eine elektrostatische verborgene
Darstellung eines Magentabildes zu erzeugen.
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Nach dem Vorbeibewegen an der Belichtungsstation,
bewegt sich der Bildbereich an einer Magenta-Entwicklungsstation 134 vorbei.
Die Magenta-Entwicklungsstation, ebenso ein bürstenloser Entwickler, beaufschlagt
Magentatoner auf den Bildbereich.
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Nach dem Vorbeibewegen an der Magenta -Entwicklungsstation
weist der Bildbereich vier Tonerschichten auf, welche zusammen ein
zusammengesetztes Farbtonerbild aufbauen. Dieses zusammengesetzte
Farbtonerbild umfasst individuelle Tonerpartikel, welche Ladungspotentiale
aufweisen, welche weitgehend variieren. In der Tat weisen einige dieser
Partikel eine positive Ladung auf. Die Übertragung eines derartigen
zusammengesetzten Tonerbildes auf ein Substrat würde in einem verschlechterten endgültigen Bild
resultieren. Deshalb ist es günstig das
zusammengesetzte Farbtonerbild für
die Übertragung
vorzubereiten.
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Zur Vorbereitung für die Übertragung
entlädt eine
Vorübertragungs-Löschlampe 39 den
Bildbereich, um ein relativ geringes Ladungsniveau auf dem Fotoaufnehmer
zu erzeugen. Nachfolgend bewegt sich der Bildbereich an einem Vorübertragungs-Skorotron 140 vorbei,
welches die Funktion einer Vorübertragungsaufladung
erfüllt
durch die Aufgabe von ausreichend negativen Ionen auf den Bildbereich,
derart, dass im Wesentlichen alle der früher positiv geladenen Tonerpartikel
in der Polarität
umgekehrt sind.
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Der Bildbereich schreitet weiterhin
fort in Richtung 112 an der Antriebswalze 114 vorbei.
Nachfolgend wird ein Substrat 141 unter Verwendung eines
Blattförderers
(nicht gezeigt) über
dem Bildbereich angeordnet. Wenn der Bildbereich und das Substrat
ihre Bewegung fortsetzen, bewegen sie sich an einem Übertragungskorotron 142 vorbei.
Dieses Korotron gibt positive Ionen auf die Rückseite des Substrats 141 auf.
Diese Ionen ziehen die negativ geladenen Tonerpartikel auf das Substrat.
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Wenn das Substrat sich weiterbewegt,
bewegt es sich an einem Ablösekorotron 143 vorbei. Dieses
Korotron neutralisiert einiges der Ladung auf dem Substrat, um die
Ablösung
des Substrats von dem Fotoaufnehmer 110 zu unterstützen. Wenn
sich der Rand des Substrats um die Spannungswalze 116 herum
bewegt, trennt sich der Rand von dem Fotoaufnehmer. Daraufhin wird
das Substrat in den Schmelzer 144 geleitet. Eine erhitzte
Schmelzwalze 148 und eine Druckwalze 146 erzeugen
einen Spalt, durch welchen das Substrat 141 sich hindurch
bewegt. Die Kombination von Druck und Hitze in dem Spalt verursacht,
dass das zusammengesetzte Farbtonerbild auf das Substrat aufschmilzt.
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Nach dem Aufschmelzen wird das Substrat zu
einer Richtungssteuerung 160 geleitet. Wenn das Bild auf
dem Substrat für
den Endnutzer bestimmt ist, leitet die Richtungssteuerung 160 das
Substrat entlang des Weges 162 in einen Auffangbehälter. Wenn jedoch
das Substrat ein Testbild enthält,
d. h. ein spezielles Bild, welches dazu verwendet wird, um die Systemprozessparameter
zu überprüfen, leitet
die Richtungssteuerung 160 das Substrat entlang des Weges 164 zu
einer Substratumkehreinrichtung 102. Die Substratumkehreinrichtung
wendet das Substrat, d. h. es wendet die Seite des Papiers, welche
nach unten gerichtet ist, nach oben. Da die Seite des Substrats,
welche ein aufgeschmolzenes Bild aufweist, nach unten gerichtet
war, weist die Bildseite nun nach oben. Umkehreinrichtungen sind
im Stand der Technik bekannt und sind bekannte Merkmale von Duplexdruckern
und Kopierern (Drucker und Kopierer, welche beide Seiten des Papiers
markieren). Das umgekehrte Substrat wird daraufhin über den
Weg 166 zurück
auf den Fotoaufnehmer geleitet, derart, dass die aufgeschmolzene
Tonerschicht in Richtung des Fühlers 100 orientiert
ist. Wenn sich das Substrat weiterbewegt in der Richtung 112,
bewegt es sich an dem Fühler 100 vorbei.
Dieser Vorgang kann daraufhin wiederholt werden mit einem zusätzlichen
Durchgang durch die Schmelzstation und die Umkehreinrichtung, um
die Bildqualitätswirkung
zu überprüfen, wenn
ein Bild auf ein bereits beschmolzenes Substrat übertragen wird, d. h. sowohl
die Wirkung des Duplex als auch die Wirkung des Einfachdruckens
zu messen.
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Es sollte verstanden werden, dass
die vorliegende Erfindung auf viele verschiedene Weisen verwendet
werden kann. Weil jedoch spezielle Testbilder vorbestimmte Bildabschnitte
an vorbestimmten Stellen beinhalten, sind die speziellen Testbilder
bevorzugt. Ein spezielles Testbild kann erzeugt werden, wenn die
Druckmaschine anfänglich
eingeschaltet wird, nach einer Anzahl von M-Drucken, nach einer speziellen
Bedieneranweisung, nachdem eine wesentliche Komponente ersetzt wurde,
oder während einer
routinemäßigen Wartung.
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US-Patent 5,574,527 lehrte die Verwendung von
speziellen Testbildern mit Fühlern,
welche in dem Papierweg und nahe dem Fotoaufnehmer angeordnet sind.
Die Druckmaschine 108 nimmt die Lehre dieses Patents günstigerweise
auf, aber verbessert jene Lehre durch das Aufschmelzen des speziellen Testbildes
auf ein Substrat, Umwenden jenes Substrates, und nachfolgendes Abtasten
des aufgeschmolzenen speziellen Testbildes mit dem Fühler 100.
Das Ergebnis des Abtastens des aufgeschmolzenen Bildes wird verwendet,
um einen oder mehrere der oben beschriebenen Prozessschritte zu
steuern. Zusätzlich
gibt es Messungen, welche ausschließlich mit einem aufgeschmolzenen
Testbild durchgeführt werden
können.
Beispielsweise wird die wahre Farbe eines vielschichtigen Farbbildes
nur nach dem Aufschmelzen offenbar, weil die individuelle Toneroberflächen-Lichtreflexionsstreuung
die optische Messung jedes ungeschmolzenen Tonerbildes dominieren
wird.
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Der Fühler 100 kann jeder
aus einer Anzahl von verschiedenen Typen von Fühlern sein, eingeschlossen
ein verbessertes Infrarotdensitomer (IRD) für Tonerbereichsüberdeckung
(enhanced toner area coverage, ETAC). Ein besonders nützlicher
Fühler
ist jedoch ein vollmetrischer optischer Dreifarbenfühler. Wie
in 2 gezeigt, ist dieser
Fühle nahe
an dem Fotoaufnehmer, zwischen dem Übertragungskorotron 142 und
dem Ablösekorotron 143 angebracht und
befindet sich in dem Weg des Substrats 141. Das bedeutet,
der Sensor 100 ist in dem Papierweg angebracht. Während der
Erzeugung der zusammengesetzten Tonerschicht auf dem Fotoaufnehmer
tastet der Fühler 100 Toner
ab, wie in US-Patent 5,574,527 beschrieben. Der Fühler wird
verwendet, um verschiedene Druckeinstellungen abzutasten und zu steuern,
eingeschlossen Tonerdichte (To nermasse), Fotoaufnehmerladung, Bildregistrierung,
Fotoaufnehmer-Bandnaht, Fehler oder Papierstau, Zeitablauf des Papierweges,
Einstellungen der Schmelzeinrichtung, Entwicklervorspannung und
Bildbelichtung.
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Nach dem Duplexvorgang, d. h. nachdem das
spezielle Testbild aufgeschmolzen und gewendet ist, wird das Substrat
zu dem Fotoaufnehmer über den
Weg 166 zurückgeführt, und
der Fühler 100 sammelt
noch mehr Information. Zuerst misst der Fühler 100 die Farbregistrierung.
Dies wird durchgeführt durch
die Messung des Zeitablaufs zwischen verschiedenen entwickelten
Farbbildern und/oder durch Messung der Okklusion/Interterenz zwischen
Farblinienbildern und Schwarzlinienbildem. Da die Geschwindigkeit
des Substrats bekannt ist, kann durch die Messung der Zeit zwischen
den verschiedenen entwickelten Farbbildern die endgültige Farbbildregistrierung
bestimmt werden. Durch die Messung der Okklusion/Interterenz zwischen
Farblinienbildern und Schwarzlinienbildern kann die Farbfleckpositionsregistrierung
im Verhältnis
zur Schwarzfleckpositionsregistrierung bestimmt werden.
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Zusätzlich zu den Farbregistrierungsmessungen,
wie oben beschrieben, führt
die Druckmaschine 108 ebenso eine volle Kolorimetrie auf
dem aufgeschmolzenen Bild durch. Um dies durchzuführen, tastet
der Fühler 100 Farbbalken
auf dem speziellen Testbild ab. Der Ausgang des Fühlers, wenn dieser
die Farbbalken abtastet wird mit einem vorbestimmten Ausgang verglichen,
welcher stattfinden sollte, wenn die Farbe der Farbbalken korrekt
ist.
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Jeder Fehler, der beim Abtasten des
aufgeschmolzenen Farbbildes gefunden wird, wird qualifiziert und
quantifiziert und wird daraufhin verwendet, um einen oder Druckprozesse
derart zu korrigieren, dass das aufgeschmolzene Farbbild verbessert
wird. Passende Druckprozesskorrekturen können darin bestehen, die Tonermasse,
welche auf das Testsubstrat aufgeschmolzen wird, anzupassen (wie
etwa durch Anpassen des Potentials von einem oder mehreren Entwicklergehäusen, der
Ladung auf dem Fotoaufnehmer, und/oder ein oder mehrerer Belichtungsniveaus),
oder die Übertragung
und Schmelzprozesse anzupassen (wie etwa durch Anpassen des Übertragungspotentials,
von Schmelztemperatur und/oder -druck, oder der Zeit, welche das
Substrat in dem Spalt verbleibt).
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Nachdem sich das Substrat von dem
Fotoaufnehmerband 110 ablöst, setzt der Bildbereich seine
Fortbewegung fort und bewegt sich an einer Vorreinigungs-Löschlampe 50 vorbei.
Diese Lampe neutralisiert den Großteil der Ladung, welche auf
dem Fotoaufnehmerband zurückgeblieben
ist. Nach dem Vorbeibewegen an der Vorreinigungs-Löschlampe wird
der restliche Toner und/oder Schmutz auf dem Fotoaufnehmer an einer
Reinigungsstation 154 entfernt. Bei der Reinigungsstation
wischen Reinigungsklingen die übrigen
Tonerpartikel von dem Bildbereich. Dies stellt die Beendigung des
vierten Zyklus dar. Darauffolgend bewegt sich der Bildbereich wieder
zu der Vorlade-Löschlampe
und beginnt weitere 4 Zyklen.
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Unter Verwendung gut bekannter Technologie
und gut bekannter Integrationstechniken werden die unterschiedlichen
oben beschriebenen Maschinenfunktionen durch eine Steuerung verwaltet
und reguliert, welche elektrische Kommandos und Steuersignale für die oben
beschriebenen Betriebsvorgänge
bereitstellt. Um ein endgültiges
Bild von hoher Qualität
zu erzeugen benötigt
die Steuerung Informationen über
verschiedene Druckprozessparameter. Die Prinzipien der vorliegenden
Erfindung beziehen sich insbesondere auf die Verwendung eines optischen
Fühlers 100,
welcher die Steuerung mit verschiedenen Prozessparameterinformationen
versorgt und bezieht sich auf eine Duplexinvertiereinrichtung 102,
welche durch die Steuerung gesteuert wird.
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Zusammenfassend wird festgestellt,
dass gezeigt wurde, dass ein einziger optischer Fühler verwendet
werden kann, um eine Vielzahl von Druckprozessparametem zu messen
durch die Übertragung eines
Bildes von einem Fotoaufnehmer auf ein Substrat, Umwenden des Substrats,
und Wiederrückführung des
umgewendeten Substrats an einem Fühler vorbei, derart, dass das übertragene
Tonerbild abgetastet wird. Die Messung kann daraufhin verwendet werden,
um den Druckprozess zu steuern.
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Da die vorliegende Erfindung einen
bestehenden Fühler
besser nützt,
sind die Prinzipien der vorliegenden Erfindung gut geeignet für Druckmaschinen
mit mehrfachem Umlauf und REaD IOI-Architektur. Die vorliegende
Erfindung ist jedoch auch auf andere Maschinen anwendbar. Beispielsweise auf
REaD IOI-Druckern mit Einfachdurchgang und in Maschinen, welche
nicht die REaD IOI-Technologie verwenden. Ein Beispiel für eine Maschine,
welche nicht die REaD IOI-Technologie verwendet, ist ein Drucker,
welcher ein Zwischenübertragungsband
beinhaltet. Durch die Anordnung eines Fühlers nach der Stelle an der
die Übertragung
auf das Papier erfolgt und in der Nähe des Zwischenübertragungsbandes (anstelle
des Fotoaufnehmers wie vorstehend beschrieben), können die
gleichen Arten von Funktionen, wie vorstehend beschrieben erreicht
werden. Zusätzlich
ist die vorliegende Erfindung ebenso passend für Maschinen mit einer direkten Übertragung auf
Papier. Deshalb ist die vorliegende Erfindung nur durch die anhängigen Ansprüche beschränkt, obwohl die
vorliegende Erfindung in Bezug auf eine REaD IOI-Druckmaschine mit
vier Zyklen beschrieben wurde.