BR112016021716B1

BR112016021716B1 - Dispositivo para detectar e ajustar os parâmetros de impressão continuamente em uma máquina de impressão flexográfica e método para detectar e ajustar a densidade de impressão e os parâmetros colorimétricos em uma máquina de impressão flexográfica

Info

Publication number: BR112016021716B1
Application number: BR112016021716-0A
Authority: BR
Inventors: Ugo BAGNOLI; Federico D' Annunzio; Ludovico FRATI
Original assignee: Bobst Firenze S.R.L.
Priority date: 2014-03-21
Filing date: 2015-03-19
Publication date: 2022-02-15
Also published as: CN106132709B; WO2015140756A1; US20170072678A1; CN106132709A; BR112016021716A2; EP3119608A1; US10814615B2

Abstract

método e dispositivo para o controle e gerenciamento dos parâmetros de impressão de uma máquina de impressão flexográfica. a presente invenção refere-se a um dispositivo ou método para detectar e ajustar os parâmetros de impressão em máquinas de impressão flexográfica.

Description

DESCRIÇÃO CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo ou método para detectar e ajustar os parâmetros de impressão em máquinas de impressão flexográfica.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Conforme é conhecido, máquinas de impressão flexográfica compreendem uma pluralidade de cilindros mutuamente tangentes e em contragiro para transferir um filme de tinta para um meio de impressão, por exemplo, por um grupo que compreende um recipiente de tinta, um cilindro de distribuição e uma lâmina raspadora. Um problema particularmente urgente é que, com um aumento na velocidade de impressão (isto é, um aumento na velocidade de rotação dos cilindros de impressão), a qualidade de transferência da tinta a partir de um cilindro para o outro varia e consequentemente a qualidade da impressão final piora. Em particular, com uma variação na qualidade de transferência da tinta, os parâmetros de impressão determinados com base, por exemplo, na densidade de impressão e parâmetros colorimétricos (Lab) variam de maneira descontrolada e independente. Os parâmetros colorimétricos incluem a luminância (L) expressada como uma porcentagem (O para preto e 100 para branco), enquanto “a” e “b” se referem a duas faixas de cores que variam respectivamente de verde para vermelho e de azul para amarelo com valores entre -120 e +120.

[003] Também foi observado que, para compensar essa variação na qualidade de impressão, é necessário ajustar a capacidade de transferir corretamente a tinta independentemente da velocidade de impressão. Um método atualmente conhecido para obter esse resultado é aumentar ou reduzir a distância relativa entre os cilindros de impressão visto que, como resultado de seu movimento para longe ou em direção um ao outro, a pressão de transferência da tinta a partir de um cilindro para outro é variada e essa variação em pressão influencia a capacidade de transferência de tinta sobre o meio de impressão.

[004] Entre os dispositivos conhecidos que fazem uso desse método, o dispositivo descrito no documento EP2384892 é mencionado. Esse dispositivo compreende meios para detectar os valores de impressão sob a forma de câmeras de vídeo e meios de irradiação que irradiam uma determinada porção do cilindro de impressão para promover a resolução de câmeras de vídeo. Dependendo dos valores determinados por esses meios de detecção, os dois cilindros são afastados um do outro. Portanto, a qualidade de transferência de tinta permanece constante por variação da pressão relativa dos dois cilindros.

[005] Entretanto, essa solução tem desvantagens que surgem em particular da complicação de construção de ter que fornecer um sistema de controle responsável pela variação da distância relativa dos cilindros. Além disso, em particular em impressão flexográfica em que a pressão de contato entre o cilindro e o meio influencia bastante a qualidade de impressão, ajustar a pressão para compensar a variação nos parâmetros de impressão pode, pelo contrário, afetar adversamente a dita qualidade de impressão. De fato, com uma pressão excessiva, o clichê de impressão, visto que é feito de material plástico, pode se deformar, resultando em defeitos de impressão que são típicos de uma pressão de impressão incorreta.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[006] O objetivo da presente invenção é fornecer um dispositivo e um método para detectar e ajustar os parâmetros de impressão em máquinas de impressão flexográfica (como, em particular, a densidade de impressão e os parâmetros colorimétricos) que são capazes de resolver os problemas supracitados em particular reduzir, se não eliminar totalmente, a variação independente da densidade de impressão e os parâmetros colorimétricos quando há um aumento na velocidade de impressão.

[007] Em particular, um objetivo da presente invenção é superar essas desvantagens dos dispositivos conhecidos e fornecer uma variante técnica que seja vantajosa em comparação com a última.

[008] Um objetivo adicional da presente invenção é fornecer um dispositivo e um método para controlar a densidade de impressão e os parâmetros colorimétricos em máquinas de impressão flexográfica, em que o dispositivo também pode ser instalado em unidades de impressão já existentes.

[009] Ainda outro objetivo é fornecer um dispositivo em que há a possibilidade de ajustar os parâmetros de impressão em intervalos de tempo muito curtos, isto é, mais ou menos em tempo real.

[010] Por fim, um objetivo da presente invenção é fornecer um dispositivo e um método para controlar a densidade de impressão e os parâmetros colorimétricos em máquinas de impressão flexográfica que sejam altamente confiáveis, relativamente simples de realizar e tenham um custo competitivo.

[011] Esses resultados são obtidos pelo dispositivo e o método associado para detectar e ajustar os parâmetros de impressão em máquinas de impressão flexográfica de acordo com a presente invenção, cujas características essenciais são descritas, respectivamente, na reivindicação 1 e reivindicação 13. Características importantes adicionais também são descritas nas reivindicações dependentes.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[012] As características e vantagens do dispositivo e do método associado de acordo com a presente invenção surgirão aparentemente da seguinte descrição detalhada de modalidades preferenciais da mesma, fornecida a título de um exemplo não limitador, com referência à figura em anexo que mostra, em forma esquemática, o dispositivo de acordo com a invenção aplicado a uma unidade de impressão flexográ- fica.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[013] Com referência à figura supracitada, o dispositivo de acordo com a invenção é indicado em geral pela referência numérica 1. Esse dispositivo está associado a uma unidade de impressão flexográfica que compreende, de acordo com uma configuração conhecida no setor, um conjunto de cilindros mutuamente tangentes e em contragiro que realiza a transferência de um filme de tinta sobre um meio de impressão. Em particular, essa unidade de impressão compreende um primeiro cilindro ou cilindro de distribuição 2 associado a uma lâmina raspadora 3, a partir da qual a tinta é transferida para um segundo cilindro ou cilindro de impressão (ou manga de impressão 4). Um terceiro cilindro, ou contra- cilindro 5, em que pelo menos um meio de impressão é ao menos parcialmente enrolado, também é associado a esses dois cilindros. A referência numérica 50 indica um meio de impressão sobre o qual a impressão é realizada e que é enrolado entre o cilindro de impressão 4 e o contracilindro 5.

[014] Examinando-se mais estreitamente a presente invenção, o dispositivo compreende pelo menos um meio de emissão de raio infravermelho que está sob a forma de uma lâmpada que emite raios infravermelhos, ou lâmpada IR. A lâmpada IR, conforme será esclarecido mais adiante, irradia o filme de tinta, favorecendo sua transferência para o meio de impressão, com um aumento consequente na qualidade dos parâmetros de impressão.

[015] Essa transferência aprimorada se deve pelo menos em parte ao aquecimento da tinta realizado pelas lâmpadas IR que resulta em maior fluidificação. O aquecimento, como será observado abaixo, é, de fato, instantâneo visto que a inércia térmica é muito baixa e isso permite que os parâmetros de impressão sejam ajustados mais ou menos em tempo real. O uso de radiação infravermelha envolve uma pré-polimeri- zação da tinta, que facilita a adesão e transferência para o meio de impressão.

[016] As lâmpadas IR usadas são do tipo conhecido, por exemplo, com um filamento de tungstênio ou carbono.

[017] Em uma solução construtiva preferencial, a lâmpada fica posicionada para irradiar o filme de tinta sobre o cilindro de distribuição 2. Para esse propósito, a mesma fica disposta para irradiar a área de cilindro situada imediatamente após a lâmina raspadora. Na figura, a lâmpada IR que assume essa posição é indicada pela referência numérica 6.

[018] Alternativamente, a lâmpada de emissão de infravermelho pode ser posicionada entre a bandeja de coleta de tinta (não mostrada) e a lâmina raspadora 3.

[019] Também é possível fornecer, alternativamente, ou adicionalmente, lâmpadas de infravermelho que permitem que a superfície do cilindro de impressão 4 seja irradiada. As lâmpadas indicadas na figura por 7 e 8 estão em uma posição como para atingir simultaneamente, ao longo da linha de tangência, o cilindro de impressão 4 e o cilindro de distribuição 2, quando o último já coletou a tinta dentro da bandeja e está transferindo a mesma para o cilindro de impressão 4. Possivelmente, apenas uma lâmpada pode ser fornecida.

[020] A lâmpada na posição 9 irradia diretamente e especifica- mente o filme de tinta sobre o cilindro de impressão, enquanto a lâmpada na posição 10 irradia o mesmo ao longo da linha de tangência entre o cilindro de impressão e o contracilindro.

[021] Basicamente, para resumir, o meio de emissão de radiação infravermelha pode ser disposto em uma posição como para irradiar o filme de tinta sobre o cilindro de distribuição, sobre o cilindro de impressão ou também sobre o contracilindro ou em combinações dessas posições, conforme mostrado na figura.

[022] Em particular, o meio de emissão de radiação infravermelha pode ser disposto para irradiar o filme de tinta tanto sobre a superfície do cilindro de distribuição como sobre a superfície de cilindro de impressão, após o cilindro de impressão entrar em contato com o cilindro de distribuição, ou para irradiar simultaneamente o filme sobre a superfície do cilindro de distribuição e sobre a superfície do cilindro de impressão, logo após o cilindro de impressão ser separado do cilindro de distribuição.

[023] Também é possível o posicionamento de múltiplos meios de emissão para obter combinações das posições de irradiação descritas acima.

[024] O dispositivo de acordo com a invenção também compreende meios de detecção que detectam os parâmetros de impressão descritos acima (como, em particular, densidade de impressão e parâmetros colorimétricos) sobre o meio de impressão 50. Esses meios de detecção (mostrados apenas esquematicamente na figura e indicados pelo número 11) compreendem sistemas de inspeção de impressão conhecidos no setor e, portanto, não são descritos em detalhes. Por exemplo, esses sistemas de inspeção compreendem pelo menos um módulo de medição espectral realizado por meio de sistemas de exibição como câmeras de vídeo. Em uma solução menos dispendiosa, os sistemas de inspeção fornecem câmeras de vídeo equipadas com sistema de pro-cessamento de software para comparar a imagem observada com uma imagem de referência.

[025] Na solução construtiva preferida, os sistemas de inspeção são posicionados de modo a estarem voltados para o meio de impressão 50 e, em geral, no final da linha de impressão, para analisar a impressão após cada repetição e monitorar seus parâmetros colorimétri- cos para determinar a presença de defeitos.

[026] Essas informações referentes aos valores dos parâmetros de impressão são enviadas para o meio de controle 12 que compreende um controlador PID (controlador proporcional-integral-derivativo) do tipo conhecido que realiza uma verificação de circuito fechado. O controlador PID, que compara os dados de entrada dos sistemas de inspeção com os dados de destino predefinidos (isto é, o valor de referência ideal dos parâmetros de impressão) determina o erro, isto é, a diferença entre os valores detectados e os valores de destino. Se o erro for diferente de zero (+ ou - uma determinada tolerância), o controlador PID 12 ativa os meios de emissão de infravermelho de modo que os mesmos irradiem o filme de tinta. Em ainda mais detalhes, o controlador PID monitora continuamente o processo de impressão verificando os parâmetros supracitados e aumentando ou diminuindo consequentemente (de acordo com uma operação típica dos controladores PID) a intensidade da radi-ação. É possível gerenciar a intensidade de radiação modificando tanto a potência de emissão como a frequência. O controle de frequência é vantajoso, pois as tintas usadas são sensíveis à irradiação em determinadas faixas de frequência.

[027] Além disso, embora na solução construtiva preferida, o PID gerencie a variação em potência das lâmpadas IR continuamente, é bem possível que essa variação em potência também ocorra em forma pulsada (isto é, o aumento de porcentagem em potência a ser fornecida é calculado como uma soma de uma série de emissões do tipo on/off da lâmpada).

[028] Conforme mencionado acima, o raio de ação desses meios sobre o filme de tinta favorece sua transferência sobre o meio de impressão e isso resulta em uma qualidade aprimorada da impressão final. Esse resultado é obtido devido a uma combinação de fatores incluindo, por exemplo, aquecimento da tinta devido à radiação infravermelha. Esse aquecimento resulta em uma fluidificação consequente da tinta e, portanto, facilita a transferência da mesma a partir dos cilindros para o meio de impressão. Além disso, o uso em particular de radiação infravermelha, além do aquecimento supracitado, também resulta em pré- polimerização da tinta e, portanto, melhor adesão ao meio de impressão, facilitando a adesão da mesma e transferência para o meio de impressão e ajudando, consequentemente, a aumentar a qualidade final da impressão.

[029] Foi estabelecido na prática como o dispositivo e o método de acordo com a presente invenção permitem que a densidade e parâmetros colorimétricos laboratoriais das máquinas flexográficas sejam controlados, usando radiação infravermelha que pode ser dirigida tanto pelo menos sobre a superfície do cilindro de distribuição como pelo menos sobre a superfície do cilindro de impressão ou também sobre ambas, com controle contínuo e/ou radiação pulsada independentemente das condições de operação da máquina de impressão e, em particular independentemente da velocidade de impressão e diâmetro dos cilindros.

[030] Além das vantagens mencionadas acima, o uso de lâmpadas IR também oferece uma série adicional de vantagens.

[031] Em particular, a transmissão de energia para o filme de tinta é de fato instantânea (inércia térmica muito baixa) e, portanto, há a possibilidade de ajustar os parâmetros de impressão em intervalos de tempo muito curtos, mais ou menos continuamente.

[032] Além disso, devido à sua simplicidade estrutural, o dispositivo de acordo com a invenção pode ser aplicado a unidades de impressão preexistentes e assume a forma de um dispositivo independente facilmente removível. A instalação do dispositivo não exige modificações estruturais dos cilindros ou da máquina de impressão como um todo, nem a introdução de sistemas de resfriamento de cilindro ou controle de temperatura complexos.

[033] O dispositivo pode ser instalado em máquinas de impressão do tipo descrito acima, porém também em máquinas de impressão do tipo jato de tinta.

[034] Por fim, o dispositivo é extremamente confiável visto que tem construção simples; isso também resulta em um custo total que é menor que aquele de sistemas conhecidos como aqueles descritos acima.

[035] A presente invenção foi descrita até agora com referência a modalidades preferenciais da mesma. Será entendido que cada uma das soluções técnicas implementadas nas modalidades preferenciais descritas aqui a título de exemplo pode ser vantajosamente combinada de várias maneiras entre si, para dar origem a outras modalidades que se referem à mesma ideia inventiva, porém todas abrangidas pelo escopo de proteção das reivindicações fornecidas abaixo.

Claims

1. Dispositivo para detectar e ajustar os parâmetros de impressão continuamente em uma máquina de impressão flexográfica, sendo que a última compreende um conjunto de cilindros mutuamente tangentes e em contragiro para transferir um filme de tinta para um meio de impressão, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito dispositivo compreende: - meios para detectar (11) no dito meio de impressão os valores de parâmetros de impressão como pelo menos a densidade de impressão e parâmetros colorimétricos; - meios de controle (12) para receber os ditos valores detectados pelo dito meio de detecção e comparar os ditos valores detectados com valores predefinidos dos ditos parâmetros de impressão; - pelo menos um meio de emissão de radiação infravermelha ativado e gerenciado pelo dito meio de controle no caso em que os ditos valores detectados se diferem dos ditos valores predefinidos, sendo que pelo menos um dos ditos meios de radiação infravermelha é tal que emite a dita radiação sobre o dito filme de tinta para favorecer sua transmissão sobre o dito meio de impressão.

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos meios de emissão de radiação infravermelha compreendem pelo menos uma lâmpada de infravermelho.

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos meios de controle (20) compreendem um controlador PID, isto é, um controlador proporcional- integral-derivativo.

4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito controlador PID gerencia o dito pelo menos um meio de emissão para modificar a intensidade da radiação infravermelha emitida.

5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito controlador PID varia a potência de dita radiação infravermelha.

6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito controlador PID varia a frequência de emissão da dita radiação infravermelha.

7. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos meios de detecção (11) compreendem pelo menos um módulo de medição espectral.

8. Dispositivo, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que é adaptado para ser associado a uma máquina de impressão flexográfica que compreende pelo menos três cilindros, isto é, um primeiro cilindro (2) que recebe a tinta de uma lâmina raspadora, um segundo cilindro (4) para transferir a tinta para um meio de impressão e um terceiro cilindro (5) em torno do qual o dito meio de impressão (50) é pelo menos parcialmente enrolado, sendo que o dito pelo menos um meio de emissão (6) fica localizado para irradiar o filme de tinta sobre a superfície do dito primeiro cilindro situado após a dita lâmina raspadora.

9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito pelo menos um meio de emissão (9) fica posicionado para irradiar o filme de tinta sobre a superfície do dito segundo cilindro.

10. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito pelo menos um meio de emissão (7, 8) fica disposto para irradiar simultaneamente a superfície do dito primeiro e dito segundo cilindros.

11. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 8 ou 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito pelo menos um meio de emissão (10) fica disposto para irradiar simultaneamente o dito segundo cilindro e dito terceiro cilindro.

12. Dispositivo, de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos meios de detecção (11) ficam localizados em correspondência ao dito meio de impressão (50) no final da linha de impressão.

13. Método para detectar e ajustar a densidade de impressão e os parâmetros colorimétricos em uma máquina de impressão flexo- gráfica, sendo que a última compreende um conjunto de cilindros mutuamente tangentes e em contragiro para transferir um filme de tinta para um meio de impressão, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito método compreende as seguintes etapas: - detectar no dito meio de impressão os valores dos parâmetros de impressão como pelo menos a densidade de impressão e parâmetros colorimétricos; - comparar os ditos valores detectados com os valores pre- definidos de ditos parâmetros de impressão; - no caso em que os ditos valores detectados se diferem dos ditos valores predefinidos, ativar pelo menos um meio de emissão de radiação infravermelha para emitir a dita radiação sobre o dito filme de tinta; - variar a intensidade de dita emissão de radiação infravermelha para modificar os ditos valores detectados; - repetir as etapas mencionadas acima até os ditos valores detectados corresponderem aos ditos valores predefinidos.

14. Método, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita variação na intensidade de dita radiação infravermelha é obtida ajustando-se a potência de dita emissão.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita variação na intensidade de dita radiação infravermelha é obtida variando-se a frequência de dita emissão.

16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 15, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito método é implementado usando o dispositivo, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12.