DE102011054693B4 - Verfahren zur Ausführung einer Pausenfunktion während des Druckbetriebs bei einem Tintendruckgerät - Google Patents
Verfahren zur Ausführung einer Pausenfunktion während des Druckbetriebs bei einem Tintendruckgerät Download PDFInfo
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Abstract
a) bei dem mit einem Bahnspannungssensor (10) der Istwert der Bahnspannung der Bedruckstoffbahn (3) gemessen wird,
b) bei dem im Druckbetrieb der Istwert der Bahnspannung auf einen vorgegebenen Betriebssollwert der Betriebsspannung der Bedruckstoffbahn (3) geregelt wird,
c) bei dem mit Auslösung der Pausenfunktion bei weiterer Regelung der Bahnspannung der Bedruckstoffbahn (3) der Betriebsollwert der Bahnspannung der Bedruckstoffbahn (3) so verändert wird, dass bei
- Quellung der Bedruckstoffbahn (3) während der Pause der Betriebsollwert der Bahnspannung der Bedruckstoffbahn (3) nach Auslösen der Pausenfunktion gegenüber dem vorgegebenen Betriebssollwert abgesenkt wird,
- Schrumpfung der Bedruckstoffbahn (3) während der Pause der Betriebssollwert der Bahnspannung nach Auslösen der Pausenfunktion gegenüber dem vorgegebenen Betriebssollwert angehoben wird, so dass die Bedruckstoffbahn (3) nach Beendigung der Pause die Lage zu den Druckköpfen (5) einnimmt, die sie vor Beginn der Pause eingenommen hat,
d) bei dem nach Beendigung der Pause der Istwert der Bahnspannung der Bedruckstoffbahn (3) wieder auf den vorgegebenen Betriebssollwert der Bahnspannung der Bedruckstoffbahn (3) geregelt wird.
Description
- Zum ein- oder mehrfarbigen Bedrucken einer Bedruckstoffbahn z.B. eines bandförmigen Aufzeichnungsträgers aus verschiedensten Materialien, z.B. Papier, können Tintendruckgeräte eingesetzt werden. Der Aufbau solcher Tintendruckgeräte ist bekannt, s. z.B.
EP 0 788 882 B1 . Tintendruckgeräte, die nach dem Drop on Demand (DoD)- Prinzip arbeiten, weisen einen Druckkopf oder mehrere Druckköpfe mit Tintenkanäle umfassenden Düsen auf, deren Aktivatoren gesteuert durch eine Druckersteuerung Tintentropfen in Richtung zur Bedruckstoffbahn anregen, die auf die Bedruckstoffbahn gelenkt werden, um dort Druckpunkte für ein Druckbild aufzubringen. Die Aktivatoren können Tintentropfen thermisch (Bubble Jet) oder piezoelektrisch erzeugen. - Beim Transport der Bedruckstoffbahn durch das Druckgerät wird deren Bahnspannung auf einem vorgegebenen Sollwert gehalten. Dazu wird der Istwert der Bahnspannung gemessen und dieser mit dem Sollwert verglichen. Mit Hilfe einer Regelschaltung wird der Istwert auf den Sollwert geregelt. Derartige Regelverfahren sind z.B. aus WO 2003/066 492 oder A1
US 2007/ 0 051 264 A1 - Beim Bedrucken einer Bedruckstoffbahn ist es manchmal erforderlich, während des Druckbetriebs die Bedruckstoffbahn in einer Pausenfunktion anzuhalten, z.B. um die Passerqualität nach Andruck eines Druckjobs zu kontrollieren oder um Probleme bei der Nachverarbeitung der Bedruckstoffbahn zu beseitigen. Nach dem Wiederanfahren der Bedruckstoffbahn können dann an denjenigen Bahnabschnitten Druckbildstörungen auftreten, die sich direkt unter den Druckköpfen nach Einschalten der Pausenfunktion befanden. Aufgrund der relativ großen Umdruckzone bei Tintendruckgeräten, z.B. Inkjetdrucksystemen, insbesondere bei Farbdruck, verursachen die wegen der Pause entstandenen Druckbildstörungen entsprechend viel Makulatur.
- Die auftretenden Druckbildmängel beinhalten Druckbildverzerrungen, Farbpasserfehler. Ursachen hierfür sind das Quellen oder Schrumpfen der Bedruckstoffbahn während der Pause und die damit verbundenen Positionsverschiebungen der Bedruckstoffbahn unterhalb der Druckköpfe.
- Anhand der
1 werden diese Probleme erläutert. Dargestellt ist von einem DruckgerätDR eine Druckeinheit1 und eine Druckersteuerung2 . Entlang einer Bedruckstoffbahn3 ist die Druckeinheit1 angeordnet, die Druckriegel4 mit Druckköpfen5 hintereinander in Transportrichtung der Bedruckstoffbahn3 gesehen aufweist. Bei Farbdruck können z.B. pro zu druckender Farbe jeweils ein Druckriegel4 vorgesehen sein. Die Bedruckstoffbahn3 wird mit Hilfe einer Abzugswalze9 an den Druckriegeln4 vorbeibewegt, sie liegt dabei auf einem Sattel mit Führungswalzen8 auf. Am Eingang der Druckeinheit1 ist eine Drehgeberwalze6 angeordnet, die von der Bedruckstoffbahn3 angetrieben wird und die in Abhängigkeit der Vorschubbewegung der Bedruckstoffbahn3 Drehgeberimpulse erzeugt, die der Druckersteuerung2 zugeführt werden und die von der Druckersteuerung2 dazu verwendet werden, um den Zeitpunkt der Auslösung des Druckvorgangs bei den einzelnen Druckköpfen5 festzulegen. Die Bedruckstoffbahn3 wird der Drehgeberwalze6 durch eine vor der Drehgeberwalze6 angeordneten Antriebswalze7 zugeführt. - In der
1 ist nun prinzipiell dargestellt, wie die Bedruckstoffbahn3 in einzelnen BahnabschnittenBA durch das DruckgerätDR hindurch von der Druckeinheit1 oder der Umgebungsluft beeinflusst werden kann, z.B. bei Stillstand des DruckgerätsDR . Im BahnabschnittBA1 zwischen Antriebswalze7 und Drehgeberwalze6 ist die Bedruckstoffbahn3 der Umgebungsluft ausgesetzt mit der Folge, dass hier eine Quellung der Bedruckstoffbahn3 aufgrund der Feuchtigkeit der Umgebungsluft auftreten kann. Die dadurch bedingte Änderung der Bedruckstoffbahn3 in Längsrichtung wird jedoch mit Hilfe der Drehgeberwalze6 kompensiert. Im Bahnabschnitt BA2 nach der Drehgeberwalze6 bis zur Druckeinheit1 kann eine Quellung der Bedruckstoffbahn3 aufgrund der Umgebungsluft auftreten, die von der Drehgeberwalze6 jedoch unberücksichtigt bleibt. Dies gilt auch für den Bahnabschnitt BA3 unter den Druckköpfen5 der Druckeinheit1 ; dort kann die Bedruckstoffbahn3 aufgrund der Betriebstemperatur der Druckköpfe5 schrumpfen, jedoch ist die Bedruckstoffbahn3 auch der Umgebungsluft ausgesetzt, so dass, insbesondere bei größeren Abständen zwisehen den Druckriegeln4 , der Bahnabschnitt BA3 wegen der Feuchtigkeit in der Umgebungsluft quellen kann. Beide Einflüsse überlagern sich. Somit ist die Bedruckstoffbahn3 von der Antriebswalze7 bis zur Abzugswalze9 unterschiedlichen Umgebungseinflüssen ausgesetzt, die entweder zu einer Schrumpfung oder einer Quellung der Bedruckstoffbahn3 führen können. Dies kann zu den oben erwähnten Druckbildfehlern führen, insbesondere, wenn nach einer Pause während des Druckbetriebs der Druckvorgang wieder gestartet wird. - Bei Auslösung der Pausenfunktion sind somit die folgenden Einwirkungen auf die Bedruckstoffbahn
3 zu beachten: - - Temperatur- und Feuchtigkeitsdifferenz von der Bedruckstoffbahn zur Umgebungsluft mit der damit einhergehenden Quellung oder Schrumpfung der Bedruckstoffbahn .
- - Temperaturdifferenz der Druckköpfe zur Bedruckstoffbahn mit damit einhergehender Schrumpfung der Bedruckstoffbahn .
- Das der Erfindung zu Grunde liegende Problem besteht darin, ein Verfahren anzugeben, bei dem nach Auslösung einer Pausenfunktion die unerwünschten Einflüsse der Temperatur und der Umgebungsluft auf die Bedruckstoffbahn und damit auf das Druckbild, insbesondere nach Beendigung einer Druckpause, minimiert werden.
- Das Problem wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
- Erfindungsgemäß wird mit einem Bahnspannungssensor der Istwert der Bahnspannung der Bedruckstoffbahn gemessen und der Istwert der Bahnspannung auf einen vorgegebenen Sollwert der Bahnspannung (im Folgenden Betriebssollwert genannt) der Bedruckstoffbahn geregelt. Diese Regelung der Bahnspannung der Bedruckstoffbahn erfolgt auch während einer Druckpause. Mit Auslösung der Pausenfunktion wird der Sollwert der Bahnspannung der Bedruckstoffbahn ausgehend vom Betriebssollwert so verändert, dass bei einer Quellung der Bedruckstoffbahn während einer Druckpause der Betriebssollwert der Bahnspannung nach Auslösen der Pausenfunktion gegenüber dem vorgegebenen Betriebssollwert abgesenkt wird oder bei Schrumpfung der Bedruckstoffbahn während einer Druckpause der Betriebssollwert der Bahnspannung nach Auslösen der Pausenfunktion gegenüber dem vorgegebenen Betriebssollwert erhöht wird. Die Bedruckstoffbahn nimmt nach Beendigung der Pause die Lage zu den Druckköpfen ein, die sie vor Beginn der Pause eingenommen hat. Nach Beendigung der Pause wird der Istwert der Bahnspannung der Bedruckstoffbahn wieder auf den Betriebssollwert der Bahnspannung geregelt.
- Weiterbildungen des Anmeldungsgegenstandes ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
- Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass nach Beendigung der Pause ein Bahnabschnitt der Bedruckstoffbahn unter der Druckeinheit liegt, der vor der Pause unter den Druckköpfen gelegen hat. Dieses Ergebnis wird allein mit der zur Regelung der Bahnspannung der Bedruckstoffbahn eingesetzten Druckersteuerung erreicht, so dass keine zusätzlichen Komponenten erforderlich sind.
- An Hand eines Ausführungsbeispiels, das in den Figuren dargestellt ist, wird die Erfindung weiter erläutert. Es zeigen:
-
1 eine prinzipielle Darstellung einer Druckeinheit einesTintendruckgeräts, -
2 eine prinzipielle Darstellung einer in einer Druckersteuerung angeordneten Regelschaltung, die den Transport der Bedruckstoffbahn durch das Druckgerät regelt, -
3 und4 Diagramme, die die Abhängigkeit der Vorschubgeschwindigkeitv der Bedruckstoffbahn und der Bahnspannung s der Bedruckstoffbahn von der Zeitt darstellen. - Die Erfindung wird in Verbindung mit der
1 weiter erläutert. - Das Druckgerät
DR nach1 weist zusätzlich einen Bahnspannungssensor10 auf, der benachbart der Bedruckstoffbahn3 z.B. zwischen der Antriebswalze7 und der Drehgeberwalze6 angeordnet ist. Der von dem Bahnspannungssensor10 ermittelte Istwert der Bahnspannung der Bedruckstoffbahn3 wird im Druckbetrieb mit einem vorgegebenen Sollwert der Bahnspannung, dem Betriebssollwert, verglichen und bei Abweichung des Istwertes vom Sollwert kann z.B. durch Beeinflussung der Drehzahl der Abzugswalze9 die Bahnspannung der Bedruckstoffbahn3 wieder auf den Betriebssollwert geregelt werden. Die dazu erforderliche RegelschaltungRS kann in der Druckersteuerung2 angeordnet sein. Ein Ausführungsbeispiel einer RegelschaltungRS im Blockschaltbild zeigt die2 . Hier ist nur der Verlauf der Bedruckstoffbahn3 durch die Druckeinheit1 und die RegelschaltungRS dargestellt. Die Bedruckstoffbahn3 wird von einer Vorratsrolle11 durch die Antriebswalze7 abgezogen. Die Antriebswalze7 wird dazu durch einen geregelten ersten ServoverstärkerSV1 in der RegelschaltungRS gesteuert. Die Abzugswalze9 wird ebenfalls durch einen geregelten zweiten ServoverstärkerSV2 in der RegelschaltungRS angetrieben, dieser ist z.B. über eine elektronische Welle12 mit dem ersten ServoverstärkerSV1 gekoppelt, so dass die Abzugswalze9 mit der Antriebswalze7 synchronisiert ist. Der Istwert der Bahnspannung, gemessen von dem Bahnspannungssensor10 , wird nun im Ausführungsbeispiel dem zweiten Servoverstärker SV2 zugeleitet, dem auch der Sollwert der Bahnspannung zugeführt wird. Der im zweiten ServoverstärkerSV2 enthaltene Regler13 regelt nun den Istwert der Bahnspannung auf deren Sollwert. Dies ist der vorgegebene auf den Druckbetrieb abgestimmte Betriebssollwert. Wenn z.B. der Istwert der Bahnspannung zu klein ist, wird die Abzugswalze9 beschleunigt bis der Sollwert der Bahnspannung der Bedruckstoffbahn3 erreicht ist. Entsprechendes gilt, wenn der Istwert der Bahnspannung zu groß wird; hier wird die Drehzahl der Abzugswalze9 solange verringert bis der Sollwert der Bahnspannung sich eingestellt hat. - Im Ausführungsbeispiel ist die Antriebswalze
7 der Masterantrieb, die Abzugswalze9 folgt der Antriebswalze7 im Slave - Betrieb. Jedoch kann auch die Abzugswalze9 als Masterantrieb eingesetzt werden und die Antriebswalze7 im Slave- Betrieb arbeiten und der Regler für die Bahnspannung im ersten ServoverstärkerSV1 angeordnet werden. - Wenn der Druckbetrieb in eine Pause übergeht, treten die eingangs geschilderten Probleme auf. Z.B. kann die Bedruckstoffbahn
3 währen der Pause quellen, wenn sie Feuchtigkeit ausgesetzt ist oder sie kann schrumpfen, wenn sie Wärme ausgesetzt ist. - - Im ersten Fall bei Quellung der Bedruckstoffbahn
3 in der Druckpause nimmt die Bahnspannung ab. Da die RegelschaltungRS weiter tätig ist, würde während der Druckpause im Betrieb ohne Einsatz der Erfindung die Bahnspannung der Bedruckstoffbahn3 wieder auf den Betriebssollwert gebracht und die Bedruckstoffbahn3 von der Abzugswalze9 vorwärts (PfeilPF1 in1 ) bewegt. - - Im zweiten Fall nimmt bei Schrumpfung der Bedruckstoffbahn
3 in der Druckpause die Bahnspannung zu. Hier würde durch die RegelschaltungRS die Bahnspannung der Bedruckstoffbahn3 ohne Einsatz der Erfindung während der Druckpause vermindert bis der Betriebssollwert der Bahnspannung erreicht ist und die Bedruckstoffbahn3 von der Abzugswalze9 rückwärts bewegt (PfeilPF2 entgegen Pfeil PF1 in1 ). - In beiden Fällen wird während der Pause die Bedruckstoffbahn
3 bewegt mit der Folge, dass sich nach Beendigung der Pause die Lage der Bedruckstoffbahn3 zu den Druckköpfen5 im Vergleich der Lage der Bedruckstoffbahn3 vor der Pause geändert hat. Ergebnis ist, dass die von Druckköpfen5 erzeugten Druckpunkte, die die Bedruckstoffbahn3 nach der Pause bedrucken, gegenüber der Solllage dieser Druckpunkte verschoben sind, so dass Druckbildfehler auftreten. - Um diese Druckbildfehler zu vermeiden wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Sollwert der Bahnspannung bei der Antriebseinheit, die die Bahnspannung regelt, zu Beginn der Pause ausgehend von der Betriebssollage so zu ändern, dass die Lage der Bedruckstoffbahn
3 unter den Druckköpfen5 nach Beendigung der Pause ihrer Lage vor Beginn der Pause entspricht. - Im ersten Fall (Quellung der Bedruckstoffbahn
3 ) wird der Sollwert der Bahnspannung um einen derartigen Betrag vom Betriebssollwert ausgehend zu Beginn der Pause erniedrigt und der Regler13 so beeinflusst, dass die Lage der Bedruckstoffbahn3 nach Beendigung der Pause mit der Lage der Bedruckstoffbahn3 übereinstimmt, die vor Beginn der Pause vorlag. Die durch die Quellung erzeugte Verlängerung der Bedruckstoffbahn3 führt dann nicht zu einer Verschiebung der Lage der Bedruckstoffbahn3 nach Beendigung der Pause. Die Abzugswalze9 spannt die Bedruckstoffbahn3 derart, dass die Verlängerung durch die Quellung nach Ablauf der Pause kompensiert ist. Ein Beispiel für diesen Fall ist3 zu entnehmen. In3 ist über der Zeitt die Geschwindigkeitv der Bedruckstoffbahn3 , die Bahnspannung s oder der Bahnzug der Bedruckstoffbahn3 und der Pausentaktp dargestellt. Mit Beginn der Pause wird die Geschwindigkeitv der Bedruckstoffbahn3 auf null zurückgefahren. Wenn die Bedruckstoffbahn3 angehalten ist, beginnt die Quellung der Bedruckstoffbahn3 aufgrund von Feuchtigkeit. Gleichzeitig wird der Sollwert der Bahnspannung und damit die Regelung der Bahnspannung um einen solchen Betrag verringert, dass nach Beendigung der Pause die Lage der Bedruckstoffbahn3 der Lage entspricht, die die Bedruckstoffbahn3 vor Beginn der Pause eingenommen hatte. Nach Beendigung der Pause wird der Sollwert der Bahnspannung wieder auf den Betriebssollwert erhöht. - Die Verhältnisse bei einer Schrumpfung wegen Temperaturerhöhung der Bedruckstoffbahn
3 zeigt4 . Hier ist wiederum die Geschwindigkeitv der Bedruckstoffbahn3 , die Bahnspannung s und das Pausensignalp über der Zeitt dargestellt. Da die Bedruckstoffbahn3 während der Pause wegen einer Temperaturerhöhung schrumpft, wird der Sollwert der Bahnspannung um einen solchen Betrag erhöht, dass die Bedruckstoffbahn3 über die Regelung der Bahnspannung der Bedruckstoffbahn3 durch den Regler13 bei Wiederbeginn des Druckvorgangs die Lage einnimmt, die vor Beginn der Pause vorgelegen hat. Damit sind Druckfehler ausgeschlossen. - Ein vergleichbares Ergebnis kann dann erreicht werden, wenn vor Auslösung der Pause im ersten Fall die Sollwert der Bahnspannung der Bedruckstoffbahn
3 erhöht wird und während der Pause der Sollwert der Bahnspannung auf den Betriebssollwert gelegt wird. - Entsprechendes gilt für den zweiten Fall. Hier wir vor Auslösung der Pause der Sollwert der Bahnspannung der Bedruckstoffbahn
3 erniedrigt und während der Pause der Sollwert der Bahnspannung auf den Betriebssollwert gelegt. - Die Abhängigkeit der Längenänderung einer Bedruckstoffbahn
3 von der Feuchtigkeit oder von der Temperatur pro Sorte einer Bedruckstoffbahn3 ist bekannt oder kann im Einsatzfall pro Druckgerät und Sorte der Bedruckstoffbahn durch Messung ermittelt werden und diesen Messwerten können die Sollwerte der Bahnspannung zugeordnet werden. Diese Sollwerte können dann in der RegelschaltungRS gespeichert werden und in Abhängigkeit der im Druckbetrieb verwendeten Sorte der Bedruckstoffbahn3 als Sollwert der Bahnspannung bei Auslösung der Pausenfunktion z.B. dem Regler13 der Abzugswalze9 zugeführt werden. - Bezugszeichenliste
-
- DR
- Druckgerät
- SV
- Servoverstärker
- RS
- Regelschaltung
- 1
- Druckeinheit
- 2
- Druckersteuerung
- 3
- Bedruckstoffbahn
- 4
- Druckriegel
- 5
- Druckkopf
- 6
- Drehgeberwalze
- 7
- Antriebswalze
- 8
- Führungssattel
- 9
- Abzugswalze
- 10
- Bahnspannungssensor
- 11
- Vorratsrolle für die Bedruckstoffbahn
- 12
- Elektronische Welle
- 13
- Regler
- v
- Geschwindigkeit
- t
- Zeit
- p
- Pause
Claims (4)
- Verfahren zur Ausführung einer Pausenfunktion im Druckbetrieb eines Tintendrucksystems mit mindestens einem Druckgerät (DR), bei dem mit einer Druckeinheit (1) mit Druckköpfen (5) aufweisenden Druckriegeln (4) eine Bedruckstoffbahn (3) bedruckt wird, a) bei dem mit einem Bahnspannungssensor (10) der Istwert der Bahnspannung der Bedruckstoffbahn (3) gemessen wird, b) bei dem im Druckbetrieb der Istwert der Bahnspannung auf einen vorgegebenen Betriebssollwert der Betriebsspannung der Bedruckstoffbahn (3) geregelt wird, c) bei dem mit Auslösung der Pausenfunktion bei weiterer Regelung der Bahnspannung der Bedruckstoffbahn (3) der Betriebsollwert der Bahnspannung der Bedruckstoffbahn (3) so verändert wird, dass bei - Quellung der Bedruckstoffbahn (3) während der Pause der Betriebsollwert der Bahnspannung der Bedruckstoffbahn (3) nach Auslösen der Pausenfunktion gegenüber dem vorgegebenen Betriebssollwert abgesenkt wird, - Schrumpfung der Bedruckstoffbahn (3) während der Pause der Betriebssollwert der Bahnspannung nach Auslösen der Pausenfunktion gegenüber dem vorgegebenen Betriebssollwert angehoben wird, so dass die Bedruckstoffbahn (3) nach Beendigung der Pause die Lage zu den Druckköpfen (5) einnimmt, die sie vor Beginn der Pause eingenommen hat, d) bei dem nach Beendigung der Pause der Istwert der Bahnspannung der Bedruckstoffbahn (3) wieder auf den vorgegebenen Betriebssollwert der Bahnspannung der Bedruckstoffbahn (3) geregelt wird.
- Verfahren nach
Anspruch 1 , bei dem der Sollwert der Bahnspannung der Bedruckstoffbahn (3) vor Auslösung der Pausenfunktion gegenüber dem Betriebssollwert erhöht wird, um die Längenänderung der Bedruckstoffbahn (3) auf Grund der Quellung zu kompensieren und bei dem die Bahnspannung nach Eintritt in die Pause wieder auf den Betriebssollwert geregelt wird. - Verfahren nach
Anspruch 1 , bei dem der Sollwert der Bahnspannung der Bedruckstoffbahn (3) vor Auslösung der Pausenfunktion gegenüber dem Betriebssollwert erniedrigt wird, um die Längenänderung der Bedruckstoffbahn (3) auf Grund der Schrumpfung zu kompensieren und bei dem die Bahnspannung nach Eintritt in die Pause wieder auf den Betriebssollwert geregelt wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 1 bis3 , bei dem der Transport der Bedruckstoffbahn (3) durch die Druckeinheit (1) durch eine Regelschaltung (RS) geregelt wird, wobei die Regelschaltung (RS) eine am Ausgang der Druckeinheit (1) angeordnete Abzugswalze (9) derart steuert, dass die Bahnspannung der Bedruckstoffbahn (3) während des Druckbetriebs und in der Druckpause einem vorgegebenen Sollwert annimmt.
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