DE102008063955A1

DE102008063955A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines endlosen Bandes in einem Drucker oder Kopierer

Info

Publication number: DE102008063955A1
Application number: DE102008063955A
Authority: DE
Inventors: Frank Dipl.-Phys. Freudenberg; Hans Dipl.-Ing. Winter
Original assignee: Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2010-07-01
Anticipated expiration: 2028-12-20
Also published as: DE102008063955B4

Abstract

Zum Steuern eines endlosen Bandes (78) wird das Band (78) über eine Umdruckwalze (90) und eine Stellwalze (92) geführt. In einem ersten Betriebszustand ist das Band (78) mit Hilfe der Umdruckwalze (90) gegen einen Träger (12) geschwenkt und ein Tonerbild wird vom Band (78) auf den Träger (12) übertragen. In einem zweiten Betriebszustand ist die Umdruckrolle (90) vom Träger (12) beabstandet. Die Ausrichtung der Stellwalze (92) ist im ersten Betriebszustand zeitweise gegenüber einer Nullposition (136) um einen ersten Kompensationswert (138) und im zweiten Betriebszustand zeitweise gegenüber der Nullposition (136) um einen zweiten Kompensationswert (141) verändert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines endlosen Bandes in einem Drucker oder Kopierer, bei dem das Band über mindestens eine Umdruckwalze und mindestens eine Stellwalze geführt wird. Auf das Band wird Tonermaterial aufgebracht. In einem ersten Betriebszustand wird das Band mit Hilfe der Umdruckwalze gegen einen Träger gedrückt, wobei mindestens ein Teil des Tonermaterials vom Band auf den Träger übertragen wird. In einem zweiten Betriebszustand ist die Umdruckwalze vom Träger weg bewegt und das Band kontaktiert den Träger nicht. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Steuern eines endlosen Bandes in einem Drucker oder Kopierer.
Aus dem Dokument US 6,766,129 B2 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Führen eines bandförmigen endlosen Trägermaterials in einem elektrografischen Drucker oder Kopierer bekannt. Ein endloses bandförmiges Trägermaterial ist über mindestens ein Walzenelement geführt, wobei das Walzenelement im Bezug auf die Förderrichtung des Trägermaterials einen Nachlauf hat. Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Antriebswalze, die mit Hilfe eines Stellantriebs um eine Drehachse schwenkbar ist. Die Drehachse verläuft etwa in der Mitte der Antriebswalze orthogonal zu deren Längsachse. Durch ein Schwenken der Antriebswalze um die Drehachse wird die mit Hilfe von Sensoren erfasste laterale Position des Bandes geregelt, wodurch eine laterale Drift des Bandes quer zur Laufrichtung des Bandes vermieden wird. Nachteilig hieran ist, dass bei einer solchen Regelung die Drift quer zur Laufrichtung des Bandes erst eintritt und anschließend wieder ausgeregelt wird. Während dieser Drift kommt es zu Fehlern im Druckbild, da beispielsweise beim mehrfarbigen Drucken diejenigen Pixel unterschiedlicher Farben, die übereinander liegen sollen, nicht übereinander gedruckt werden. Ferner ist es nachteilig, dass eine solche Regelung zu einem Übersteuern neigt, wodurch es länger dauert, bis die Soll-Position des Bandes wieder erreicht ist.
Aus dem Dokument DE 103 17 164 A1 ist ein Verfahren zur Justage einer Bandtransporteinrichtung eines elektrofotografischen Druckers oder Kopierers bekannt, bei dem ein Band in Bandtransportrichtung eingelegt wird, wobei es um eine Stellwalze geführt wird, die ein Stellglied eines Regelkreises ist, der dazu bestimmt ist, eine Drift des Bandes quer zu seiner Transportrichtung im regulären Betrieb des Druckers oder Kopierers gering zu halten. In einer Justagephase wird die Stellwalze in Startstellung eingestellt und ausgehend von dieser Startstellung eine Stellung der Stellwalze gesucht, bei der eine Drift des Bandes quer zu seiner Transportrichtung unter einem vorbestimmten Wert liegt. Die Startstellung ist eine in einer Testjustagephase ermittelte Stellung, für die die Querdrift des Testbandes unter einem vorbestimmten Wert lag. Das beschriebene Verfahren dient lediglich zur richtigen Ausrichtung eines neu eingelegten Bandes. Die Drift quer zur Transportrichtung des Bandes, die während des Betriebes des Bandes eintritt, wird hierbei lediglich durch eine Stellwalze, die Teil eines Regelkreises, mit dem die Querdrift des Bandes im regulären Betrieb des Druckers einem Soll-Wert Null angenähert werden soll, ausgeglichen bzw. reduziert. Nachteilig hieran ist, dass die Querdrift mit Hilfe des Regelkreises erst dann ausgeglichen wird, nachdem sie eingetreten ist. Somit besteht für eine gewisse Zeit nach dem Eintreten der Querdrift eine Abweichung zwischen der tatsächlichen Position des Bandes und der Soll-Position des Bandes. Hierdurch kann es zu Fehlern im Druckbild kommen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern eines endlosen Bandes in einem Drucker oder Kopierer anzugeben, mit dem bzw. bei der eine Drift des Bandes quer zur Transportrichtung des Bandes auf einfache Weise vermieden bzw. ausgeglichen werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Gemäß der Erfindung wird ein endloses Band eines Druckers oder Kopierers über mindestens eine Umdruckwalze und mindestens eine Stellwalze geführt. Auf dem Band wird Tonermaterial aufgebracht. In dem ersten Betriebszustand wird das Band mit Hilfe der Umdruckwalze gegen einen Träger gedrückt und zumindest ein Teil des Tonermaterials vom Band auf den Träger übertragen. In einem zweiten Betriebszustand wird die Umdruckrolle vom Träger weg bewegt, so dass das Band den Träger nicht kontaktiert. Im ersten Betriebszustand ist die Ausrichtung zumindest zeitweise gegenüber einer Nullposition um einen ersten Kompensationswert verändert. Im zweiten Betriebszustand dagegen ist die Ausrichtung der Stellwalze zumindest zeitweise gegenüber der Nullposition um einen zweiten Kompensationswert verändert. Hierdurch wird erreicht, dass eine Querdrift des Bandes quer zur Transportrichtung verhindert oder zumindest schnell korrigiert wird.
Unter der Nullposition wird eine vorgegebene Ausrichtung der Stellwalze verstanden, die lediglich als Bezugsniveau für eine Ermittlung der Ausrichtung der Stellwalze dient. Vorteilhafterweise wird als Nullposition diejenige Ausrichtung der Stellwalze gewählt, die die Stellwalze beim Einbau in den Drucker bzw. Kopierer hat. Insbesondere ist die Stellwalze in der Nullposition horizontal ausgerichtet. Hierdurch wird erreicht, dass der erste und/oder zweite Kompensationswert auf einfache Weise zu ermitteln sind.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Ausrichtung der Stellwalze während des gesamten ersten Betriebszustandes gegenüber der Nullposition um den ersten Kompensationswert und die Ausrichtung der Stellwalze während des gesamten zweiten Betriebszustandes gegenüber der Nullposition um den zweiten Kompensationswert verändert.
Alternativ kann die Ausrichtung der Stellwalze gegenüber der Nullposition um den zweiten Kompensationswert verändert werden, bevor das Band gegen den Träger gedrückt wird und die Ausrichtung der Stellwalze gegenüber der Nullposition um den ersten Kompensationswert verändert werden, bevor die Umdruckwalze vom Träger weg bewegt wird. Hierdurch wird erreicht, dass die Ausrichtung der Stellwalze jeweils kurz vor dem Übergang vom ersten in den zweiten Betriebszustand bzw. vom zweiten in den ersten Betriebszustand verändert wird. Auf diese Weise wird durch die veränderte Ausrichtung der Stellwalze ein Querdriften des Bandes beim Übergang vom ersten in den zweiten Betriebszustand bzw. vom zweiten in den ersten Betriebszustand von vorne herein vermieden. Dadurch, dass die Querdrift vermieden wird bzw. nur minimal auftritt, ist ein Ausregeln der Querdrift nicht bzw. nur in geringem Umfang nötig und die Fehler im Druckbild werden minimiert.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Ausrichtung der Stellwalze schrittweise von der Ausrichtung, bei der die Ausrichtung gegenüber der Nullposition um den zweiten Kompensationswert verändert ist, verändert, bis die Ausrichtung der Stellwalze gegenüber der Nullpositon um den ersten Kompensationswert verändert ist. Ebenso wird die Ausrichtung der Stellwalze schrittweise von der Ausrichtung, in der die Ausrichtung gegenüber der Nullposition um den ersten Kompensationswert verändert ist, verändert, bis die Ausrichtung um den zweiten Kompensationswert verändert ist. Durch diese schrittweise Veränderung der Ausrichtung der Stellwalze wird die Querdrift des Bandes noch weiter reduziert. Insbesondere erfolgt ein erster Schritt der Änderung der Ausrichtung vor dem Übergang von dem ersten in den zweiten Betriebszustand bzw. von dem zweiten in den ersten Betriebszustand, ein zweiter Schritt der Änderung der Ausrichtung während des Übergangs vom ersten in den zweiten Betriebszustand bzw. von dem zweiten in den ersten Betriebszustand und ein dritter Schritt der Änderung der Ausrichtung nach dem Übergang vom ersten in den zweiten Betriebszustand bzw. vom zweiten in den ersten Betriebszustand.
Die oben beschriebenen verschiedenen Vorgehensweisen bei der Veränderung der Ausrichtung der Stellwalze können auch miteinander kombiniert werden. So kann beispielsweise beim Übergang von dem ersten zum zweiten Betriebszustand die Ausrichtung schrittweise verändert werden und beim Übergang vom zweiten zum ersten Betriebszustand die Änderung der Ausrichtung der Stellwalze in einem Schritt erfolgen.
Es ist vorteilhaft, wenn der erste und/oder der zweite Kompensationswert einmalig oder regelmäßig ermittelt werden. Insbesondere werden der erste und der zweite Kompensationswert bei einer einmaligen oder regelmäßigen Grundeinstellung des Druckers ermittelt. Durch die einmalige Ermittlung des ersten und/oder zweiten Kompensationswert wird der Aufwand hierfür reduziert. Die regelmäßige Ermittlung des ersten und/oder zweiten Kompensationswert hat den Vorteil, dass hierbei der bzw. die Kompensationswerte an Veränderungen aufgrund des Betriebes des Druckers angepasst werden können.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, dass der erste bzw. zweite Kompensationswert derart ermittelt werden, dass die Abweichung einer Kante des Bandes von einer vorgegebenen Soll-Position beim Übergang vom ersten in den zweiten Betriebszustand bzw. vom zweiten in den ersten Betriebszustand minimiert wird. Hierdurch wird erreicht, dass ein gutes Druckbild ohne Nachregelung der Ausrichtung der Stellwalze erreicht wird bzw. eine eventuelle Nachregelung der Ausrichtung der Stellwalze nur in kleinem Umfang erfolgen muss.
Die Ermittlung des ersten und/oder zweiten Kompensationswertes kann insbesondere durch iteratives Probieren erfolgen. Hierbei werden nacheinander, vorzugsweise systematisch, verschiedene Kompensationswerte ausprobiert, und diejenigen Kompensationswerte ausgewählt, bei denen die Querdrift des Bandes beim Übergang vom ersten in den zweiten Betriebszustand bzw. vom zweiten in den ersten Betriebszustand minimal ist.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Stellwalze Stellglied eines Regelkreises zur Reduzierung einer Drift des Bandes quer zur Laufrichtung des Bandes. Die Ausrichtung der Stellwalze ist mit Hilfe eines Stellelements verstellbar. Die Position mindestens einer Kante des Bandes wird mit Hilfe mindestens eines Sensors ermittelt und die ermittelte Position des Bandes mit einer vorgegebenen Soll-Position verglichen. In Abhängigkeit von diesem Vergleich wird eine Regelausgangsgröße ermittelt. Das Stellelement wird in Abhängigkeit von der Regelausgangsgröße und mindestens eines Kompensationswerts angesteuert. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird zum einen die Querdrift des Bandes beim Übergang von dem ersten in den zweiten Betriebszustand bzw. vom zweiten in den ersten Betriebszustand verhindert bzw. zumindest minimiert und zum anderen eine Drift während eines der Betriebszustände bzw. die noch minimal eintretende Drift beim Übergang von einem Betriebszustand in den anderen Betriebszustand mit Hilfe des Regelkreises ausgeglichen.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn beim Übergang vom ersten in den zweiten Betriebszustand bzw. vom zweiten in den ersten Betriebszustand die Abweichung der Position des Bandes von der Soll-Position ermittelt wird und in Abhängigkeit dieses Vergleichs der erste Kompensationswert bzw. der zweite Kompensationswert festgelegt wird. Auf diese Weise wird erreicht, dass der erste und zweite Kompensationswert dynamisch im Rahmen des Regelkreises optimiert werden.
Vorzugsweise wird die Position mindestens einer Kante des Bandes mit Hilfe mindestens eines Sensors ermittelt. Zur Ermittlung der Position der Kante des Bandes wird insbesondere ein Hallsensor verwendet. Auf diese Weise lässt sich die Position der Kante des Bandes auf einfache Weise genau bestimmen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern eines endlosen Bandes in einem Drucker oder Kopierer. Die Vorrichtung umfasst mindestens eine Umdruckwalze und mindestens eine Stellwalze, wobei die Stellwalze und die Umdruckwalze derart angeordnet sind, dass das Band über sie geführt wird. In einem ersten Betriebszustand ist das Band mit Hilfe der Umdruckwalze gegen einen Träger gedrückt. In einem zweiten Betriebszustand ist die Umdruckwalze vom Träger weg bewegt, so dass das Band den Träger nicht kontaktiert. Die Ausrichtung der Stellwalze im ersten Betriebszustand ist zumindest zeitweise gegenüber einer Nullposition um einen ersten Kompensationswert verändert. Die Ausrichtung der Stellwalze im zweiten Betriebszustand ist zumindest zeitweise gegenübender Nullposition um einen zweiten Kompensationswert verändert.
Die durch den unabhängigen Vorrichtungsanspruch spezifizierte Vorrichtung kann in gleicher Weise weitergebildet werden wie das Verfahren nach Anspruch 1. Insbesondere kann die Vorrichtung mit den in den auf das Verfahren rückbezogenen abhängigen Patentansprüchen angegebenen Merkmalen bzw. entsprechenden Vorrichtungsmerkmalen weitergebildet werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Figuren die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
1 den schematischen Aufbau eines Druckers mit zwei Druckeinheiten,
2 die schematische Darstellung eines Ausschnitts einer Druckeinheit nach 1,
3 eine schematische perspektivische Darstellung einer Antriebseinheit nach den 1 und 2,
4 ein Diagramm der Position einer Bandkante und der Position der Stellwalze über der Zeit bei einer Schwenkbewegung,
5 ein Diagramm der Position der Bandkante und der Position der Stellwalze über der Zeit während eines Anschwenk- und eines Abschwenkvorgangs,
6 ein Diagramm der Position der Bandkante und der Position der Stellwalze über der Zeit bei einer schrittweisen Änderung der Ausrichtung der Stellwalze,
7 eine schematische Darstellung eines Regelkreises zur Regelung der Abweichung der Position einer Bandkante von einer Soll-Position der Bandkante,
8 ein Diagramm der Position der Bandkante und der Position der Stellwalze über der Zeit während einer Schwenkbewegung ohne Veränderung der Ausrichtung der Stellwalze um einen vorgegebenen Kompensationswert,
9 ein Diagramm der Position der Bandkante, eines Signals des Reglerausgangs, eines Signals des Ausgangs der Steuereinheit und der Position der Stellwalze über der Zeit bei einer Schwenkbewegung, und
10 ein Diagramm der Position der Bandkante, des Signals des Reglerausgangs, des Signals des Ausgangs der Steuereinheit und der Position der Stellwalze über der Zeit bei einer Schwenkbewegung und schrittweiser Veränderung der Ausrichtung der Stellwalze.
In 1 ist ein elektrofotografisches Hochleistungs-Drucksystem 10 zum Bedrucken einer endlosen Papierbahn 12 gezeigt. Ein Druckwerk 14 enthält eine erste Bilderzeugungs- und Umdruckeinheit 16 zum Bedrucken der Vorderseite der Papierbahn 12 sowie eine zweite Bilderzeugungs- und Umdruckeinheit 18 zum Bedrucken der Rückseite der Papierbahn 12. Die Bilderzeugungs- und Umdruckeinheiten 16, 18 werden im Folgenden als Druckeinheiten 16, 18 bezeichnet. Die Druckeinheit 16 ist im Wesentlichen baugleich mit der Druckeinheit 18. Das Druckwerk 14 enthält weiterhin eine Papierzuführung 20, eine Steuereinheit 22, ein Tonervor rats- und -aufbereitungssystem 24, eine Bilddatenverarbeitungseinheit 26 sowie ein Papierbahnantriebs- und Papierbahnführungssystem 28.
Die Papierbahn 12 wird mit Hilfe des Papierbahnantriebs- und -führungssystems 28 in Pfeilrichtung des Pfeils P1 durch das Drucksystem 10 gefördert, wobei die Papierbahn 12 nach dem Bedrucken im Druckwerk 14 einer Fixierstation 30 zugeführt wird, in der die vom Druckwerk 14 auf der Papierbahn 12 erzeugten Tonerbilder fixiert werden. Das Papierbahnführungs- und -überwachungssystem 28 enthält Umlenkrollen 32 bis 40 sowie eine Antriebswalze 42 mit einer gegenüberliegenden Anpressrolle 44. Ferner sind zwei Markensensoren 46, 48 vorgesehen, die die Position von auf der Papierbahn 12 aufgebrachten Synchronisationsmarken überwacht. Weiterhin ist ein Randlochsensor 49 vorgesehen, der die Position bzw. die Lage der in der Papierbahn 12 enthaltenen Randlöcher ermittelt, wobei die Lage der Randlöcher und/oder Synchronisationsmarken mit Hilfe einer Regelung durch entsprechende Ansteuerung des Antriebsmotors der Papierbahn 12 in eine Soll-Lage gebracht und/oder in dieser Soll-Lage gehalten wird. In der Fixierstation 30 ist eine weitere Antriebswalze 50 mit gegenüberliegender Anpresswalze 52 zum Papierabzug vorgesehen.
Die Fixierstation 30 enthält eine erste Fixiereinheit 54 und eine zweite Fixiereinheit 56, die auf den gegenüberliegenden Seiten der Papierbahn 12 angeordnet sind, wobei die erste Fixiereinheit 54 die Tonerbilder auf der Vorderseite und die zweite Fixiereinheit 56 die Tonerbilder auf der Rückseite der Papierbahn 12 fixiert. Die Fixiereinheiten 54, 56 sind als Strahlungsfixiereinheiten ausgeführt, wobei die Fixiereinheiten 54, 56 jeweils eine Verschlusseinheit 58, 60 enthalten, die die Einstrahlung der Fixiereinheiten 54, 56 während Betriebszuständen abdecken, in denen keine Fixierung der Tonerbilder auf der Papierbahn 12 erfolgen soll. In Förderrichtung der Papierbahn 12 gesehen nach den Fixiereinheiten 54, 56 sind Kühlelemente 62, 64 vorgesehen, die die Papierbahn 12 vor dem Austritt aus der Fixierstation 30 abkühlen, um eine Schädigung der Papierbahn 12, insbesondere infolge zu geringer Papierfeuchte, zu verhindern.
Die erste Druckeinheit 16 und die zweite Druckeinheit 18 sind an voneinander abgewandten Flächen der Papierbahn 12 angeordnet. Die Papierbahn 12 kann mit Hilfe der Antriebswalze 42 sowohl in Pfeilrichtung des Pfeils P1 als auch in entgegengesetzter Richtung gefördert werden, wobei im Folgenden mit Vorwärtsbewegen das Fördern der Papierbahn 12 in Pfeilrichtung des Pfeils P1 und mit Rückwärtsbewegen das Fördern der Papierbahn 12 in entgegengesetzter Richtung des Pfeils P1 bezeichnet wird. Die Funktion des Druckwerks 14 und der Fixierstation 30 ist im Detail in der US6505015B1 und in der US6449458 beschrieben, die durch Bezugnahme Bestandteil der Offenbarung der Anmeldung sind.
Die erste Druckeinheit 16 enthält ein erstes Bandlaufwerk 66 mit einem Fotoleiterband 68, das üblicherweise auch als OPC-Band bezeichnet wird. Das Fotoleiterband 68 wird mit Hilfe des Bandlaufwerks 66 in Pfeilrichtung des Pfeils P2 angetrieben. Mit Hilfe einer Reinigungs- und Ladeeinheit 70 wird das Fotoleiterband 68 entladen, Tonerreste von dem Fotoleiterband 68 entfernt und auf ein vorbestimmtes Potential aufgeladen. Mit Hilfe eines Zeichengenerators 72, der insbesondere als LED-Zeichengenerator ausgeführt ist, werden Bereiche der gleichmäßig geladenen Oberfläche des Fotoleiterbandes 68 entsprechend der dem Zeichengenerator 72 von der Bilddatenverarbeitungseinheit 26 zugeführten Signale partiell, d. h. bildpunktweise, abhängig vom verwendeten elektrofotografischen Prinzip, auf ein niedrigeres Potential entladen, wodurch ein Ladungsbild auf der Oberfläche des Fotoleiterbandes 68 erzeugt wird. Das auf der Oberfläche des Fotoleiterbandes 68 befindliche Ladungsbild enthält ein latentes Druckbild. Mit Hilfe einer Entwicklereinheit 74 wird das Ladungsbild auf der Oberfläche des Fotoleiterbandes 68 mit Toner zu einem Tonerbild eingefärbt.
Die Druckeinheit 16 enthält weiterhin ein zweites Bandlaufwerk 76 mit einem Transferband 78, das in Pfeilrichtung des Pfeils P3 angetrieben wird. Das Fotoleiterband 68 kontaktiert das Transferband 78 an einer Umdruckstelle 80, d. h. die Oberfläche des Fotoleiterbandes 68 berührt die Oberfläche des Transferbandes 78, wodurch ein auf dem Fotoleiterband 68 befindliches Tonerbild auf die Oberfläche des Transferbandes 78 übertragen wird.
Beim Druck von mehrfarbigen Seiten werden mehrere Seiten zu einer Gruppe zusammengefasst, die auch als Printsequenz bezeichnet wird. Diese Printsequenz ist typischerweise etwas kürzer als der Umfang des Transferbandes 78. Bei mehrfarbigem Druck wird als nächster Schritt das Fotoleiterband 68 mit Hilfe der Reinigungs- und Ladeeeinheit 70 gereinigt, wobei Tonerreste von dem Fotoleiterband 68 entfernt werden, die beim Umdruck des Tonerbildes von dem Fotoleiterband 68 auf das Transferband 78 nicht übertragen wurden. Ferner wird das Fotoleiterband 68 auf ein vorbestimmtes Potential aufgeladen. Mit Hilfe des Zeichengenerators 72 werden Bereiche der gleichmäßig geladenen Oberfläche des Fotoleiterbandes 68 entsprechend der dem Zeichengenerator 72 von der Bildverarbeitungseinheit 76 zugeführten Signale partiell entsprechend des nächsten aufzutragenden Farbbildes auf ein niedrigeres Potential entladen. Mit Hilfe der Entwicklereinheit 74 wird das Ladungsbild auf der Oberfläche des Fotoleiterbandes 68 mit dem Toner in der als zweites aufzutragenden Farbe zu einem Tonerbild eingefärbt. Anschließend wird das Tonerbild in der zweiten Farbe an der Umdruckstelle 80 von dem Fotoleiterband 68 auf das Transferband 78 derart übertragen, dass der Beginn des Tonerbildes optimalerweise exakt an dem Beginn der Bildsequenz auf das Transferband 78 übertragen wird, sodass einander zugeordnete Bildpunkte optimalerweise exakt übereinander liegen. Dieser beschriebene Vorgang kann mehrfach wiederholt werden. Um ein farbiges Bild mit allen denkbaren Farben zu erzeugen, muss dieser Vorgang mindestens viermal wiederholt werden. Vorteilhafterweise werden als Farben Schwarz, Cyan, Magenta und Gelb verwendet.
Wenn alle Farbbilder auf dem Transferband 78 aufgetragen wurden, wird mit Hilfe einer Rollenvorrichtung 82, deren Rollen über Hebel miteinander verbunden sind, das Transferband 78 in einem Umdruckbereich 84 an die Papierbahn 12 angeschwenkt. Das Transferband 78 kontaktiert in dem herangeführten Zustand die Oberfläche der Papierbahn 12 auf deren Vorderseite, wodurch ein auf dem Transferband 78 befindliches Tonerbild vom Transferband 78 auf die Vorderseite der Papierbahn 12 übertragen wird. Das Heranführen des Transferbandes 78 an die Papierbahn 12 wird auch als Anschwenken und das Wegführen des Transferbandes 78 von der Papierbahn 12 auch als Abschwenken bezeichnet. Als Oberbegriff für das Anschwenken und das Abschwenken wird im folgenden „Schwenkbewegung” verwendet. Unter einer Schwenkbewegung kann entweder das Anschwenken oder das Abschwenken verstanden werden.
Wie bereis erwähnt, ist die Druckeinheit 18 im Wesentlichen baugleich mit der Druckeinheit 16. Die Transferbänder der Druckeinheit 16 und der Druckeinheit 18 werden im Wesentlichen gleichzeitig an die Papierbahn 12 angeschwenkt, wodurch zwischen zwei gegenüberliegenden Rollen der Bandlaufwerke der Transferbänder ein Anpressdruck erzeugt wird.
Das Tonerbild auf dem Transferband 78 wird mit Hilfe einer Umladeeinheit 79, die insbesondere als Korotronanordnung ausgeführt ist, umgeladen. Durch das Umladen des Tonerbildes auf dem Transferband 78 haben die Tonerteilchen der Tonerbilder der Vorder- und Rückseite unterschiedliche Ladungen, sodass das Übertragen der Tonerbilder auf die Papierbahn 12 im Umdruckbereich 84 durch die Anziehungskräfte zwischen den entgegengesetzt geladenen Tonerteilchen durch die Papierbahn 12 hindurch ermöglicht wird.
Eine Rollenvorrichtung 82 zum Heranführen und Wegbewegen des Transferbandes 78 an bzw. von der Papierbahn 12 ist detailliert in der US6606475 beschrieben, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird. Das Transferband 78 des Bandlaufwerks 76 wird durch eine Antriebseinheit 86 angetrieben. Der Zeichengenerator 72 erzeugt auf dem geladenen Fotoleiterband 68 ein Ladungsbild. Die Entwicklerstation 74 färbt das Fotoleiterband 68 entsprechend dem Ladungsbild mit Tonermaterial ein und erzeugt somit ein dem Ladungsbild entsprechendes Tonerbild. Das Tonerbild wird an der ersten Umdruckstelle 80 vom Fotoleiterband 68 auf das Transferband 78 umgedruckt. An der zweiten Umdruckstelle 84 wird das Tonerbild vom Transferband 78 auf die Papierbahn 12 umgedruckt.
Nachdem das Tonerbild von der zweiten Umdruckstelle 84 vom Transferband 78 auf die Papierbahn 12 umgedruckt wurde, wird das Transferband 78 mit Hilfe einer Reinigungseinheit 88 gereinigt. Hierbei wird der Toner, der nicht vom Transferband 78 auf eine Papierbahn 12 übertragen wurde, entfernt. Bei der Reinigungseinheit 88 handelt es sich insbesondere um eine Bürsteneinheit. Für die Reinigung wird das Transferband 78 mit Hilfe der Rollenvorrichtung 82 gegen die Reinigungseinheit 88 gedrückt. Dies erfolgt insbesondere mit einer weiteren Schwenkbewegung. Wenn das Transferband 78 an die Papierbahn 12 geschwenkt wird, so wird das Transferband 78 kurz danach ebenfalls an die Reinigungseinheit 88 geschwenkt. Wird das Transferband 78 von der Papierbahn 12 abgeschwenkt, so wird es kurze Zeit später auch von der Reinigungseinheit 88 abgeschwenkt. Das Anschwenken an die Papierbahn 12 bzw. das Abschwenken an die Papierbahn 12 und das Abschwenken an die Reinigungseinheit 88 bzw. das Abschwenken von der Reinigungseinheit 88 zeitnah erfolgt, können diese Schwenkbewegungen bei der nachfolgenden Betrachtung der Querdrift des Transferbandes 78 quer zur Laufrichtung P3 des Transferbands 78 als eine Schwenkbewegung betrachtet werden.
Die Antriebsgeschwindigkeit des Transferbandes 78 ist etwas größer voreingestellt als die Fördergeschwindigkeit der Papierbahn 12. Die Geschwindigkeitsdifferenz ist vorzugsweise im Bereich von 0,1‰ bis 10‰. Die Geschwindigkeitsdifferenz dient dazu, die relativ elastische Papierbahn 12 im Umdruckbreich 84 unter Zug zu halten und damit Papierlaufprobleme, wie Papierflattern, zu vermeiden. Wird das Transferband 78 wie beschrieben an die Papierbahn 12 angeschwenkt, wirkt eine Zugkraft des Transferbandes 78 in Fol ge der hohen Geschwindigkeit auf die Papierbahn 12 ein und bewirkt eine Zugkraft in Förderrichtung P1 des Papiers.
In 2 ist eine schematische Darstellung eines Teils der Druckeinheit 16 nach 1 gezeigt. Elemente mit gleichem Aufbau oder gleicher Funktion haben dieselben Bezugszeichen.
Von der Rollenvorrichtung 82 sind in 2 lediglich die Rollen gezeigt. Diejenige Rolle 90, mit Hilfe derer das Transferband 78 gegen die Papierbahn 12 gedrückt werden kann, wird als Umdruckwalze 90 bezeichnet. Die Schwenkbewegung der Umdruckwalze 90 zum An- bzw. Abschwenken des Transferbandes 78 an die Papierbahn 12 am zweiten Umdruckbereich 80 ist durch den Doppelpfeil P4 angedeutet. Die Reinigungseinheit 88 und die Schwenkbewegung des Transferbands 78 an die Reinigungseinheit 88 bzw. von der Reinigungseinheit 88 weg sind in 2 nicht dargestellt. Die Antriebseinheit 86 umfasst eine Stellwalze 92 und einen Bandkantensensor 96 zur Ermittlung der Position mindestens einer Bandkante des Transferbandes 78. Bei dem Sensor 96 handelt es sich insbesondere um einen Hallsensor. Ein solcher Hallsensor 96 umfasst einen Hebel, der eine an eine Halterung gelagerte, gegenüber der Kante des Transferbandes 78 leicht vorgespannten Blattfeder umfasst, die entlang der Kontur des Transferbandes 78 abtastet bzw. dessen Querdrift folgt. Auf der Blattfeder befindet sich ein Permanentmagnet, welcher somit der Bewegung der Kante des Transferbandes 78 folgt. Die laterale Position des Magneten wird über den analogen Hallsensor erfasst.
Wird ein Hallsensor zur Ermittlung der Position der Kante des Transferbandes 78 verwendet, so hat das Transferband 78 als Marke eine in die dem Sensor 96 zugewandte seitliche Kante gestanzte Kerbe. Mit Hilfe dieser Kerbe und des Sensors 96 wird die Position des Transferbandes 78 einmal pro Umlauf ermittelt.
In 3 ist eine schematische perspektivische Darstellung der Antriebseinheit 86 nach den 1 und 2 gezeigt. Die Antriebseinheit 86 umfasst einen Balken 98, an dem die Stellwalze 92 gelagert ist. Der Balken 98 und somit auch die Stellwalze 92 ist mit Hilfe eines Lagers 99 in Bezug auf eine Befestigungsplatte 100 um eine Schwenkachse 94 schwenkbar gelagert. Die Befestigungsplatte 100 ist fest mit dem Bandlaufwerk 76 verbunden. Die Schwenkachse 94 verläuft orthogonal zur Längsachse der Stellwalze 92 in etwa durch den Mittelpunkt der Stellwalze 92.
Die Stellwalze 92 dient unter anderem dem Antrieb des Transferbandes 78 und wird über eine Antriebseinheit 102 angetrieben. Bei der Antriebseinheit 102 handelt es sich insbesondere um einen Antriebsmotor, vorzugsweise einen Elektromotor.
Die Stellwalze 92 ist mit Hilfe zweier Halterungen 104, 106 an dem Balken 98 befestigt. An der der Antriebseinheit 102 fernen Halterung 104 ist ein Anschlag 108 angeordnet, an dem eine Nockenscheibe 110 angreift. Die Nockenscheibe 110 ist mit einer zweiten nicht dargestellten Antriebseinheit verbunden. Bei der Antriebseinheit handelt es sich insbesondere um einen Elektromotor. Die Nockenscheibe 110 wird von dieser zweiten Antriebseinheit um eine Achse 112 gedreht. Durch die Drehung der Nockenscheibe 110 um die Achse 112 wird der Balken 98 und somit auch die Stellwalze 92 um die Schwenkachse 94 verschwenkt.
Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Sensor zum Ermitteln der Position der Kante des Transferbandes 78 an der der ersten Antriebseinheit 102 nahen Halterung 106 angeordnet.
Die Stellwalze 92 hat vorzugsweise eine Länge von 480 mm und kann vorzugsweise ausgehend von einer Nullposition in beide Richtungen um 0,5° verschwenkt werden. In der Nullposition ist die Stellwalze 92 horizontal ausgerichtet. Die Nullposition dient im folgenden lediglich als Bezugsniveau für die Beschreibung der Veränderung der Ausrichtung der Stellwalze 92. Die Nullposition der Stellwalze 92 kann beliebig gewählt werden. Es kann als Nullposition auch eine Ausrichtung der Stellwalze 92 gewählt werden, die technisch bedingt nicht ansteuerbar ist. Der Einfachheit halber wird im folgenden davon ausgegangen, dass in der Nullposition die Stellwalze 92 horizontal ist. Eine Veränderung der Ausrichtung der Stellwalze 92 um ein halbes Grad entspricht in etwa einem Hub von + bzw. –2,1 mm an den Enden der Stellwalze 92. Für eine Veränderung der Ausrichtung der Stellwalze 92 um ein Grad werden ungefähr vier Sekunden benötigt.
Wie bereits erwähnt, driftet das Transferband 78 unerwünschterweise während des Umlaufs quer zu seiner Laufrichtung. Der Hauptgrund hierfür ist, dass bei dem An- bzw. Abschwenken des Transferbandes 78 an die Papierbahn 12 und die Reinigungseinheit 88 durch den Kontakt mit der Papierbahn 12 bzw. der Reinigungseinheit 88 Kräfte auf das Transferband 78 derart einwirken, dass der Bandlauf des Transferbandes so beeinflusst wird, dass es zu einem seitlichen Drift des Transferbandes 78 kommt. Ein weiterer Grund für die Querdrift des Transferbandes 78 können Ungenauigkeiten des zweiten Bandlaufwerkes 76 sein.
Durch die Querdrift des Transportbandes 78 kann es zu Fehlern im Druckbild kommen. Wenn das Transferband 78 im zweiten Umdruckbereich 84 an die Papierbahn 12 an- bzw. abgeschwenkt wird, wird zeitgleich bereits im ersten Umdruckbereich 80 neuer Toner vom Fotoleiterband 68 auf das Transferband 78 übertragen. Durch die durch die Schwenkbewegung des Transferbandes 78 im zweiten Umdruckbereich 84 hervorgerufene Querdrift des Transferbandes 78 kann es bei mehrfarbigem Drucken dazu kommen, das Bildpunkte verschiedener Farbauszüge, die für die korrekte Erzeugung des gewünschten Druckbildes übereinander liegen müssen, quer zueinander verschoben sind. Ein solcher Fehler wird auch als Fehler im Querpasser bezeichnet. Um einen solchen Fehler im Querpasser zu vermeiden, ist die Ausrichtung der Stellwalze 92 während das Transferband 78 an die Papierbahn 12 gedrückt ist zumindest zweitweise um einen ersten Kompensationswert gegenüber der Nullposition verändert und die Ausrichtung der Stellwalze 92 zumindest zeitweise gegenüber der Nullposition um einen zweiten Kompensationswert verändert, während die Umdruckwalze 90 und das Transferband 78 von der Papierbahn 12 wegbewegt sind.
Im folgenden wird der Betriebszustand, in dem das Transferband 78 die Papierbahn 12 kontaktiert und somit zumindest ein Teil des Toners des Transferbands 78 auf die Papierbahn 12 übertragen wird, als erster Betriebszustand bezeichnet. Der Betriebszustand, in dem die Umdruckwalze 90 von der Papierbahn 12 weg bewegt ist und das Transferband 78 die Papierbahn 12 nicht kontaktiert wird, als zweiter Betriebszustand bezeichnet.
In 4 ist ein Diagramm der Position der Bandkante des Transferbandes 78 und der Position der Stellwalze 92 über der Zeit gezeigt. Im oberen Teil von 4 ist die Position der Bandkante des Transferbandes 78 über der Zeit aufgetragen. Im unteren Teil von 4 ist die Position der Stellwalze 92 über der Zeit aufgetragen.
Zu dem Zeitpunkt, der durch die Strichlinie 120 gekennzeichnet ist, erfolgt die Schwenkbewegung des Transferbandes 78, also das Anschwenken des Transferbandes 78 an die Papierbahn 12 und die Reinigungseinheit 88 bzw. das Abschwenken des Transferbandes 78 von der Papierbahn 12 und der Reinigungseinheit 88. Der durch die Strichlinie 120 gekennzeichnete Zeitpunkt gibt auch den Übergang vom ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand bzw. umgekehrt vom zweiten in den ersten Betriebszustand an. Während des ersten Betriebszustandes hat die Stellwalze 92 die durch die Linie 122 dargestellte Ausrichtung. Zum Zeitpunkt 120 der Schwenkbewegung wird die Ausrichtung der Stellwalze 92 um einen Kompensationswert 124 verändert, so dass die Stellwalze 92 im zweiten Betriebszustand die durch die Linie 126 gekennzeichnete Ausrichtung aufweist.
Im oberen Teil der 4 ist der entsprechende Verlauf der mit Hilfe des Sensors 96 ermittelten Position der Bandkante des Transferbandes 78 dargestellt. Die ermittelte Position der Bandkante ist durch die Volllinie 128 dargestellt, während die vorgegebene Soll-Position durch die Strichlinie 130 dargestellt ist. Wie dem oberen Teil von 4 zu entnehmen ist, weicht die ermittelte Position der Bandkante des Transferbandes 72 selbst zum Zeitpunkt 120 der Schwenkbewegung und kurz danach nur geringfügig von der Sollposition 130 ab. Die Abweichung der ermittelten Position 128 der Bandkante ist so gering, dass der durch sie verursachte Fehler im Querpasser in einem tolerierbaren Bereich liegt. Insbesondere ist die Querdrift des Transferbandes 78 so gering, dass der Fehler im Querpasser durch das menschliche Auge nicht wahrgenommen wird. Bei der in 4 gezeigten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Änderung der Ausrichtung der Stellwalze 92 zeitgleich mit der Schwenkbewegung. Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Änderung der Ausrichtung der Stellwalze 92 kurz vor oder nach der Schwenkbewegung des Transferbandes 78 erfolgen. Auf diese Weise kann die Querdrift des Transferbandes 78 noch weiter reduziert werden.
5 zeigt ein Diagramm der Position 128 der Bandkante des Transferbandes 78 und der Position der Stellwalze 92 über der Zeit während eines Anschwenk- und eines Abschwenkvorganges. Zu dem durch die Strichlinie 132 gekennzeichneten Zeitpunkt wird das Transferband 78 an die Papierbahn 12 und die Reinigungseinheit 88 angeschwenkt, zu dem durch die Strichlinie 134 gekennzeichneten Zeitpunkt wird das Transferband 78 von der Papierbahn 12 und der Reinigungseinheit 88 abgeschwenkt. Analog zu 4 ist im oberen Teil von 5 die Position 128 der Bandkante des Transferbandes 78 über der Zeit und im unteren Teil von 5 die Position der Stellwalze 92 über der Zeit aufgetragen.
Vor dem Anschwenken des Transferbandes 78 zum Zeitpunkt 132 befindet sich die Stellwalze 92 in der durch die Linie 136 dargestellten Nullposition. Zum Zeitpunkt 132 des Anschwenkens des Transferbandes 78 wird die Ausrichtung der Stellwalze 92 um den ersten Kompensationswert 138 verändert, so dass die Stellwalze 92 während des ersten Betriebszustandes die durch die Volllinie 142 dargestellte Ausrichtung aufweist. Der erste Betriebszustand ist durch die durch die Strichlinien 132 und 134 dargestellten Zeitpunkte begrenzt. Nach dem Zeitpunkt 134 befindet sich die Vorrichtung im zweiten Betriebszustand.
Während des Abschwenkens des Transferbandes 78 von der Papierbahn 12 und der Reinigungseinheit 88 zum Zeitpunkt 134 wird die Ausrichtung der Stellwalze 92 gegenüber der Nullposition 136 um einen zweiten Kompensationswert 141 verändert, so dass die Stellwalze 92 während des zweiten Betriebszustandes an der durch die Volllinie 142 gezeigten Position ist. Insgesamt wird die Ausrichtung der Stellwalze 92 zum Zeitpunkt 134 des Abschwenkens um einen Betrag verändert, der der Summe der Beträge des ersten Kompensationswerts 138 und des zweiten Kompensationswerts 141 entspricht. Die Nullposition 136 dient lediglich als Bezugsniveau.
Dem oberen Teil von 5 kann entnommen werden, dass durch die Änderung der Ausrichtung der Stellwalze 92 beim Übergang vom ersten in den zweiten Betriebszustand bzw. während eines Schwenkvorgangs die Abweichung der ermittelten Position 128 der Kante des Transferbandes 78 von der Soll-Position 130 und somit die Querdrift des Transferbandes 78, minimal ist. Somit wird auch der Fehler im Querpasser minimiert.
In 6 ist ein Diagramm der Position der Bandkante des Transferbandes 78 und der Position der Stellwalze 92 über der Zeit bei schrittweiser Änderung der Ausrichtung der Stellwalze 92 gezeigt. Im Gegensatz zu den in 4 und 5 gezeigten Ausführungsform der Erfindung erfolgt bei der in 6 gezeigten Ausführungsform der Erfindung die Änderung der Ausrichtung der Stellwalze 92 nicht in einem Schritt sondern schrittweise.
Zu dem durch die Strichlinie 144 gekennzeichneten Zeitpunkt erfolgt eine Schwenkbewegung des Transferbandes 78. Die Änderung der Ausrichtung von der durch die Volllinie 146 dargestellten Ausrichtung zu der durch die Volllinie 148 dargestellten Ausrichtung erfolgt in insgesamt drei Schritten. Hierbei wird die Ausrichtung der Stellwalze 92 zunächst vor dem Zeitpunkt 144 der Schwenkbewegung um einen ersten Wert 150 verändert. Zum Zeitpunkt 144 der Schwenkbewegung wird die Ausrichtung der Stellwalze 92 um einen weiteren Wert 152 verändert. Anschließend wird in einem dritten Schritt die Ausrichtung der Stellwalze 92 um einen dritten Wert 154 verändert, so dass die Stellwalze 92 die durch die Volllinie 148 angegebene Ausrichtung aufweist. Die schrittweise Änderung der Ausrichtung der Stellwalze 92 kann alternativ auch nur in zwei Schritten oder in mehr als drei Schritten.
Wie dem oberen Teil von 6 zu entnehmen ist, wird durch die schrittweise Änderung der Ausrichtung der Stellwalze 92 erreicht, dass die Abweichung der ermittelten Position 128 der Bandkante des Transferbandes 78 von der Soll-Position 130 des Transferbandes 78 sowohl während als auch kurz vor und nach der Schwenkbewegung sehr gering ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Stellwalze 92 Stellglied eines Regelkreises, mit dem die Abweichung der Position 128 der Bandkante des Transferbandes 78 von einer vorgegebenen Soll-Position 130 minimiert werden soll, so dass die Querdrift des Transferbandes 78 im regulären Betrieb des Druckers einem Soll-Wert Null angenähert wird.
In 7 ist eine schematische Darstellung eines solchen Regelkreises gezeigt. Die Position 128 der Bandkante des Transferbandes 78 wird mit Hilfe des Sensors 96 ermittelt und mit einer vorgegebenen Soll-Position 130 verglichen. Das Ergebnis dieses Vergleichs der Position 128 der Kante des Transferbandes 78 oder der Soll-Position 130 ist die Abweichung der Position der Kante des Transferbandes 78 von der Soll-Position, die auch als Soll-Lage bezeichnet wird. Diese Abweichung von der Soll-Position wird an einen Regler 156 übermittelt. In Abhängigkeit von der Abweichung von der Soll-Position 130 erzeugt der Regler 156 ein Reglerausgangssignal 158, welches im folgenden kurz als Reglerausgang bezeichnet wird. Durch eine Steuereinheit 160 wird ein Ausgangssignal 162, insbesondere mindestens ein Kompensationswert 162, wie bereits in Verbindung mit den 4 bis 6 beschrieben, vorgegeben. Durch Addition des Reglerausgangs 158 und des Kompensationswertes 162 wird die Stellposition 164 der Stellwalze 92 ermittelt. Die Stellposition 164 gibt diejenige Ausrichtung der Stellwalze 92 an, die die Stellwalze 92 haben muss, um zum einen die mit Hilfe des Sensors 96 ermittelte Abweichung der Position 128 der Bandkante des Transferbandes 78 von der Soll-Position 130 auszugleichen und zum anderen einer Querdrift des Transferbandes 78 durch eine Schwenkbewegung von vorne herein vorzubeugen. Die Stellposition 164 wird an einen Stellmotor 166 zur Veränderung der Ausrichtung der Stellwalze 92 übermittelt. Mit Hilfe des Stellmotors 166 wird die Ausrichtung der Stellwalze 92 derart geändert, dass die Ausrichtung der Stellwalze 92 der Stellposition 164 entspricht. Anschließend wird mit Hilfe des Sensors 96 erneut die Position 128 der Bandkante des Transferbandes 78 ermittelt und der Regelkreis erneut durchlaufen. Dieser Vorgang kann beliebig oft wiederholt werden. Auf diese Weise wird die Abweichung der Position 128 der Bandkante des Transferbandes 78 von der Soll-Position 130 regelmäßig reduziert bzw. einer Abweichung vorgebeugt.
Insgesamt ergibt sich somit eine Überlagerung aus einer Regelung und einer Steuerung.
In 8 ist ein Diagramm der Position 128 der Bandkante des Transferbandes 78 und der Position der Stellwalze 92 über der Zeit bei einem Regelkreis nach 6 ohne die Steuereinheit 160 gezeigt. Bei dem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die Regelung der Position 128 der Bandkante des Transferbandes 78 ausschließlich durch den Reglerausgang 158. Eine Änderung der Ausrichtung der Stellwalze 92 mit Hilfe eines oder mehrere Kompensationswerte 162 erfolgt nicht. Die Stellposition 164 entspricht somit dem Reglerausgang 158.
Im oberen Teil von 8 ist die Position 128 der Bandkante des Transferbandes 78 über der Zeit und in dem unteren Teil von 8 die Position der Stellwalze 92 über der Zeit gezeigt. Zu dem durch die Strichlinie 168 gekennzeichneten Zeitpunkt erfolgt eine Schwenkbewegung des Transferbandes 78. Die Position der Stellwalze 92 ist im unteren Teil von 8 durch die Volllinie 170 dargestellt. Die Position 170 der Stellwalze 92 wird, wie dem unteren Teil von 8 zu entnehmen ist, vor dem Zeitpunkt 168 der Schwenkbewegung, während des Zeitpunkts 168 der Schwenkbewegung und auch kurz nach dem Zeitpunkt 168 der Schwenkbewegung nicht nennenswert verändert. Wie dem oberen Teil nach 8 zu entnehmen ist, kommt es durch die Schwenkbewegung zum Zeitpunkt 168 zu einer erheblichen Querdrift des Transferbandes 78, so dass die mit Hilfe des Sensors 96 ermittelte Position 128 der Bandkante des Transferbandes 78 nach dem Zeitpunkt 168 der Schwenkbewegung stark von der Soll-Position 130 abweicht. Erst als Reaktion auf diese Abweichung der Position 128 der Bandkante wird die Position 170 der Stellwalze 92 derart verändert, dass die Abweichung der Position 128 der Bandkante von der Soll-Position 130 wieder reduziert wird. Erst nach relativ langer Zeit hat die ermittelte Position 128 der Bandkante des Transferbandes 78 wieder annähernd die Soll-Position 130 erreicht. Während die Abweichung der Position 128 der Bandkante von der Soll-Position 130 besteht, tritt ein Fehler des Querpassers auf, so dass die Bildqualität des mit Hilfe des Druckers erzeugten Druckerzeugnisses beeinträchtigt ist.
Um das Auftreten der Abweichung der Position 128 der Bandkante des Transferbandes 78 von der Soll-Position 130 durch die Schwenkbewegung von vorne herein zu verhindern bzw. zu minimieren und nicht erst im Nachhinein zu korrigieren, erfolgt vor und/oder während und/oder nach der Schwenkbewegung eine Veränderung der Ausrichtung der Stellwalze 92 um einen Kompensationswert wie in Verbindung mit 7 beschrieben.
In 9 ist ein Diagramm der Position 128 der Bandkante des Transferbandes 78, des Reglerausgangssignals, des Ausgangssignals der Steuereinheit 160 und der Position der Stellwalze 92 über der Zeit bei der gleichen Schwenkbewegung wie in 8, aber bei einer Veränderung der Ausrichtung der Stellwalze 92 um einen Kompensationswert, ge zeigt. In 9a ist die Position 128 der Bandkante des Transferbandes 78 über der Zeit aufgetragen. In 9b ist der Reglerausgang 172 über der Zeit gezeigt. In 9c ist das Ausgangssignal der Steuereinheit 160 über der Zeit dargestellt. In 9d ist die Position 174 der Stellwalze 92 über der Zeit gezeigt. Der Zeitpunkt der Schwenkbewegung ist durch die Strichlinie 168 gekennzeichnet.
Vor dem Zeitpunkt 168 der Schwenkbewegung liefert die Steuereinheit 160 ein erstes Signal, welches durch die Volllinie 176 dargestellt ist. Zum Zeitpunkt 168 der Schwenkbewegung wird das Ausgangssignal der Steuereinheit 160 um den Kompensationswert 178 verändert, so dass die Steuereinheit anschließend ein Signal 181 liefert. Die im untersten Koordinatensystem dargestellte Position 174 der Stellwalze 92 ergibt sich aus Addition des Signals 172 des Reglerausgangs und des Signals 176, 181 der Steuereinheit 160 zum jeweiligen Zeitpunkt. Zum Zeitpunkt 168 der Schwenkbewegung wird die Position 174 der Stellwalze 92 in etwa um den Kompensationswert 178 verändert. Wie aus dem obersten Koordinatensystem zu entnehmen ist, wird durch die Überlagerung des Reglerausgangs 172 und des Ausgangs der Steuereinheit 160 durch die Veränderung der Ausrichtung der Stellwalze 92 um einen Kompensationswert 178 erreicht, dass die ermittelte Position 128 der Bandkante des Transferbandes 78 von der Soll-Position 130 sowohl während als auch nach der Schwenkbewegung nur sehr geringfügig abweicht. Im Gegensatz zu dem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel, in dem die Position der Stellwalze 92 nicht mit Hilfe eines Kompensationswertes 178 während der Schwenkbewegung verändert wird, ist der Fehler im Querpasser viel geringer.
In 10 ist ein Diagramm der Position der Bandkante des Transferbandes 78, des Reglerausgangs 172, des Ausgangs der Steuereinheit 160 und der Position 174 der Stellwalze 92 über der Zeit bei einer schrittweisen Änderung des Ausgangssignals der Steuereinheit 160 gezeigt. In 10a ist wiederum die Position 128 der Bandkante des Transferbands 78 über der Zeit aufgetragen. In 10b ist der Reglerausgang 174 im Verlaufe der Zeit dargestellt. In 10c ist der Ausgang der Steuereinheit 160 dargestellt und in 10d ist die Position 174 der Stellwalze 92 über der Zeit gezeigt. Im Gegensatz zu dem in 9 gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Ausgangssignal der Steuereinheit 160 nicht in einem Schritt von dem durch die Volllinie 182 gekennzeichneten Signal zu dem durch die Volllinie 190 gekennzeichneten Signal verändert, sondern die Veränderung erfolgt in insgesamt drei Schritten. Zunächst wird das Signal um den Wert 164 vor dem Zeitpunkt 180 der Schwenkbewegung verändert. Während des Zeitpunkt 180 der Schwenkbewegung wird der Ausgang der Steuereinheit 160 um einen zweiten Wert 186 verändert und nach dem Zeitpunkt 180 der Schwenkbewegung und einem dritten Wert 188. Die Position 178 der Stellwalze ergibt sich wiederum aus Addition des Signals 174 des Reglerausgangs und des Signals der Steuereinheit 160 zum jeweils gleichen Zeitpunkt. Durch die schrittweise Änderung des Signals der Steuereinheit 160 und somit der schrittweisen Änderung der Position 174 der Stellwalze 92 wird, wie dem obersten Koordinatensystem zu entnehmen ist, die Abweichung der Position 128 der Bandkante des Transferbandes 78 von der Sollposition 130 durch die Schwenkbewegung zum Zeitpunkt 180 minimiert.
Alternativ kann das Ausgangssignal der Steuereinheit 160 auch in nur zwei Schritten oder mehr als drei Schritten verändert werden. Eine solche schrittweise Veränderung des Ausgangssignals der Steuereinheit 160 und somit der Ausrichtung der Stellwalze 92 ermöglicht eine Anpassung an Trägheiten und Hysteresen, die im System vorhanden sein können.
Der Zeitpunkt, zu dem das Signal der Steuereinheit 160 bzw. die Position der Stellwalze 92 um einen Kompensationswert verändert wird, und die Größe dieses Kompensationswertes können auf unterschiedliche Varianten ermittelt werden. Bei einer ersten Variante werden die Größe des Kompensationswerts und der Zeitpunkt einmalig oder regelmäßig, insbesondere bei der Grundeinstellung des Druckers oder Kopierers derart ermittelt, dass zum Zeitpunkt einer Schwenkbewegung die Abweichung der Position 128 der Bandkante des Transferbandes 78 von der Soll-Position 130 minimal wird. Die Ermittlung erfolgt insbesondere durch iteratives Probieren. Hierbei werden nacheinander, vorzugsweise systematisch, verschiedene Größen für die Kompensationswerte und verschiedene Zeitpunkte für die Kompensationswerte ausprobiert, und anschließend diejenige Größe des Kompensationswertes und derjenige Zeitpunkt des entsprechenden Kompensationswerts gewählt, bei dem die Abweichung der Position 128 der Bandkante des Transferbandes 78 von der Soll-Position 130 minimal war.
Bei einer zweiten Variante wird die Größe des Kompensationswertes und der Zeitpunkt des Kompensationswertes derart ermittelt, dass der Fehler im Querpasser minimiert wird. Auch hierbei erfolgt die Ermittlung einmalig oder regelmä ßig, insbesondere bei der Grundeinstellung des Druckers und insbesondere durch iteratives Probieren.
Bei einer dritten Variante wird die Größe der Kompensationswerte und der Zeitpunkt der Kompensationswerte dynamisch im Rahmen des Regelkreises optimiert. Nach jeder Schwenkbewegung wird die Abweichung der Position 128 der Bandkante des Transferbandes 78 von der Soll-Position 130 ermittelt, und die Größe der entsprechenden Kompensationswerte und die dazugehörigen Zeitpunkte derartig angepasst, dass bei der folgenden Schwenkbewegung keine Abweichung der Position 128 der Bandkante von der Soll-Position 130 eintritt bzw. die Abweichung weiter reduziert wird.

10: Drucksystem
12: Papierbahn
14: Druckwerk
16, 18: Druckeinheit
20: Papierzuführung
22: Steuereinheit
24: Tonervorrat und Aufbereitungseinheit
26: Bildverarbeitungseinheit
28: Papierbahnführungs- und -überwachungssystem
30: Fixierstation
32 bis 40: Umlenkrollen
42, 50: Antriebswalzen
44, 52: Anpressrollen
46, 48: Markensensor
49: Lochsensor
54, 56: Fixiereinheit
58, 60: Abdeckvorrichtung
62, 64: Kühlelemente
66: Bandlaufwerk
68: Fotoleiterband
70: Reinigungs- und Ladeeinheit
72: Zeichengenerator
74: Entwicklerstation
76: Bandlaufwerk
78: Transferband
79: Korotronanordnung
80, 84: Umdruckbereich
86: Antriebseinheit
88: Reinigungseinheit
90: Umdruckwalze
92: Stellwalze
94: Schwenkachse
96: Sensor
98: Balken
99: Lager
100: Befestigungsplatte
102: Antriebseinheit
104, 106: Halterung
108: Anschlag
110: Nockenscheibe
112: Achse
120, 132, 134, 144, 168, 180: Zeitpunkt einer Schwenkbewegung
122, 126, 137, 140, 142, 146, 148, 170, 174: Ausrichtung der Stellwalze
124, 138, 141, 178: Kompensationswert
128: Position der Bandkante
130: Soll-Position
136: Nullposition
150, 152, 154, 184, 186, 188: Wert
156: Regler
158: Reglerausgang
160: Steuereinheit
162: Ausgangssignal
164: Stellposition
166: Stellmotor
172: Reglerausgang
176, 181, 182, 190: Ausgangssignal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 6766129 B2 [0002]
- DE 10317164 A1 [0003]
- US 6505015 B1 [0035]
- US 6449458 [0035]
- US 6606475 [0042]

Claims

Verfahren zum Steuern eines endlosen Bandes in einem Drucker oder Kopierer, bei dem das Band (78) über mindestens eine Umdruckwalze (90) und mindestens eine Stellwalze (92) geführt wird, auf das Band (78) Tonermaterial aufgebracht wird, in einem ersten Betriebszustand das Band (78) mit Hilfe der Umdruckwalze (90) an einen Träger (12) angeschwenkt ist und zumindest ein Teil des Tonermaterials vom Band (78) auf den Träger (12) übertragen wird, und in einem zweiten Betriebszustand die Umdruckwalze (90) vom Träger (12) weg bewegt ist und das Band (78) den Träger (12) nicht kontaktiert, wobei die Ausrichtung der Stellwalze (92) im ersten Betriebszustand zumindest zeitweise gegenüber einer Nullposition (136) um einen ersten Kompensationswert (138) verändert ist, und bei dem die Ausrichtung der Stellwalze (92) im zweiten Betriebszustand zumindest zeitweise gegenüber der Nullposition (136) um einen zweiten Kompensationswert (141) verändert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Ausrichtung der Stellwalze (92) während des gesamten ersten Betriebs zustands gegenüber der Nullposition (136) um den ersten Kompensationswert (138) verändert ist und die Ausrichtung der Stellwalze (92) während des gesamten zweiten Betriebszustands gegenüber der Nullposition (136) um den zweiten Kompensationswert (141) verändert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Ausrichtung der Stellwalze (92) gegenüber der Nullposition (136) um den zweiten Kompensationswert (138) verändert wird, bevor das Band (78) gegen den Träger (12) geschwenkt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, bei dem die Ausrichtung der Stellwalze (92) gegenüber der Nullposition (136) um den ersten Kompensationswert (138) verändert wird, bevor die Umdruckwalze (90) vom Träger (12) weg bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, bei dem die Ausrichtung der Stellwalze (92) schrittweise von der Ausrichtung so lange verändert wird, bei der die Ausrichtung gegenüber der Nullposition (136) um den zweiten Kompensationswert (141) verändert ist, bis die Ausrichtung der Stellwalze (92) gegenüber der Nullposition (136) um den ersten Kompensationswert (138) verändert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 5, bei dem die Ausrichtung der Stellwalze (92) schrittweise von der Ausrichtung solange verändert wird, bei der die Ausrichtung gegenüber der Nullposition (136) um den ersten Kompensationswert (138) verändert ist, bis die Ausrichtung um den zweiten Kompensationswert (141) gegenüber der Nullposition (136) verändert ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der erste Kompensationswert (138) und der zweite Kompensationswert (141) den gleichen Betrag und ein umgekehrtes Vorzeichen haben.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der erste Kompensationswert (138) und der zweite Kompensationswert (141) einmalig oder regelmäßig ermittelt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der erste Kompensationswert (138) und der zweite Kompensationswert (141) derart ermittelt werden, dass die Abweichung einer Kante des Bandes (78) von einer vorgegebenen Sollposition (130) beim Übergang vom ersten in den zweiten Betriebszustand bzw. vom zweiten in den ersten Betriebszustand minimiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der erste Kompensationswert (138) und der zweite Kompensationswert (141) durch iteratives Probieren bestimmt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Stellwalze (92) Stellglied eines Regelkreises zur Reduzierung einer Drift des Band (78) quer zur Laufrichtung (P3) des Bandes (78) ist, die Ausrichtung der Stellwalze (92) mit Hilfe eines Stellelements verstellbar ist, die Position (128) mindestens einer Kante des Bandes (78) mit Hilfe mindestens eines Sensors (96) ermittelt wird, die ermittelte Position (128) des Bandes (78) mit einer vorgegebenen Sollposition (130) verglichen wird, in Abhängigkeit von diesem Vergleich eine Regelausgangsgröße (158) ermittelt wird, und bei dem das Stellelement in Abhängigkeit von der Regelausgangsgröße (158) und mindestens eines Kompensationswerts angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem beim Übergang vom ersten in den zweiten Betriebszustand oder vom zweiten in den ersten Betriebszustand die Abweichung der Position (128) der Kante des Bandes (78) von der Sollposition (130) ermittelt wird und in Abhängigkeit dieses Vergleichs der erste Kompensationswert (138) bzw. der zweite Kompensationswert (141) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Position (128) mindestens einer Kante des Bandes (78) mit Hilfe mindestens eines Sensors (96) ermittelt wird.
Vorrichtung zum Steuern eines endlosen Bandes in einem Drucker oder Kopierer, mit mindestens einer Umdruckwalze (90) und mindestens einer Stellwalze (92), wobei die Stellwalze (92) und die Umdruckwalze (90) derart angeordnet sind, dass das Band (78) über sie geführt wird, in einem ersten Betriebszustand das Band (78) mit Hilfe der Umdruckwalze (90) gegen einen Träger (12) gedrückt ist, in einem zweiten Betriebszustand die Umdruckwalze (90) vom Träger (12) weg bewegt ist und das Band (78) den Träger (12) nicht kontaktiert, die Ausrichtung der Stellwalze (92) im ersten Betriebszustand zumindest zeitweise gegenüber einer Nullposition (136) um einen ersten Kompensationswert (138) verändert ist, und die Ausrichtung der Stellwalze (92) im zweiten Betriebszustand zumindest zeitweise gegenüber der Nullposition (136) um einen zweiten Kompensationswert (141) verändert ist.