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Die Erfindung betrifft ein Drucksystem zum Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine entsprechende Steuereinheit zur Einstellung eines Auftragwerkes eines Drucksystems, in dem z.B. ein Beschichtungsstoff, etwa ein Primer, aufgebracht werden kann, um die Druckqualität des Drucksystems zu erhöhen.
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Ein Drucksystem kann ein Auftragwerk aufweisen, um einen Beschichtungsstoff auf einen Aufzeichnungsträger zu übertragen. Beispielsweise weist ein Flexodrucksystem ein Auftragwerk auf, mit dem Druckfarbe auf einen Aufzeichnungsträger aufgebracht wird. Des Weiteren können digitale Drucksysteme, wie z.B. Tintenstrahl-Drucksysteme oder Toner-basierte Drucksysteme, ein oder mehrere Auftragwerke umfassen, um in Vorbereitung auf das Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers Primer auf den Aufzeichnungsträger aufzubringen.
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Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, ein Verfahren und eine entsprechende Steuereinheit bereitzustellen, mit denen derartige Auftragwerke in automatischer Weise eingestellt werden können, um die Druckqualität eines Drucksystems zu erhöhen, insbesondere zu maximieren.
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Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Ausrichtung von mindestens zwei Walzen eines Auftragwerkes beschrieben. Das Auftragwerk ist eingerichtet, über die mindestens zwei Walzen einen Beschichtungsstoff auf einen Aufzeichnungsträger aufzubringen. Das Verfahren umfasst das Erfassen von Sensordaten in Bezug auf ein Druckbild, das mit dem Beschichtungsstoff oder in einem nachfolgenden Prozessschritt auf den Aufzeichnungsträger aufgebracht wurde. Des Weiteren umfasst das Verfahren das Anpassen der Ausrichtung der mindestens zwei Walzen zueinander, in Abhängigkeit von den Sensordaten. So kann die Druckqualität des Druckbildes in automatischer und effizienter Weise erhöht werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Steuereinheit für ein Drucksystem beschrieben, das eingerichtet ist, das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Drucksystem beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Steuereinheit umfasst.
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Im Weiteren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigen
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1 eine Ansicht eines Digitaldruckers bei einer beispielhaften Konfiguration des Digitaldruckers;
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2 eine Seitenansicht eines beispielhaften Auftragwerkes;
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3 eine Draufsicht eines beispielhaften Auftragwerkes;
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4 eine beispielhafte Rückkopplungs-Schleife zur Einstellung eines Auftragwerkes; und
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5 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Einstellung eines Auftragwerkes.
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Gemäß
1 weist ein beispielhaftes digitales Drucksystem
10 zum Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers
20 ein oder mehrere Druckwerke
11a–
11d und
12a–
12d auf, die jeweils ein Tonerbild auf den Aufzeichnungsträger
20 drucken, und so ein Druckbild
20' auf dem Aufzeichnungsträger
20 erzeugen. Als Aufzeichnungsträger
20 kann – wie dargestellt – ein bahnförmiger Aufzeichnungsträger
20 von einer Rolle
21 mit Hilfe eines Abwicklers
22 abgewickelt und dem ersten Druckwerk
11a (kontinuierlich) zugeführt werden. In einer Fixiereinheit
30 wird das Druckbild
20' auf den Aufzeichnungsträger
20 fixiert. Anschließend kann der Aufzeichnungsträger
20 auf eine Rolle
28 mit Hilfe eines Aufwicklers
27 aufgewickelt werden. Eine solche Konfiguration wird auch als Rolle-Rolle-Drucksystem bezeichnet. Alternativ können auch bogenförmige Aufzeichnungsträger
20 durch das Drucksystem
10 bedruckt werden. Der Aufzeichnungsträger
20 kann aus Papier, Pappe, Karton, Metall, Kunststoff, Textilien und/oder sonstigen geeigneten und bedruckbaren Materialien hergestellt sein. Details zu dem in
1 dargestellten beispielhaften Drucksystem
10 sind in der Patentschrift
DE 10 2013 201 549 B3 sowie in den entsprechenden Patentanmeldungen
JP 2014/149526 A und
US 2014/0212632 A1 beschrieben. Diese Dokumente werden durch Bezugnahme hierin aufgenommen.
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Das Drucksystem 10 aus 1 umfasst ein Konditionierwerk 23, in dem der Aufzeichnungsträger 20 vor Zuführung zum ersten Druckwerk 11a mit einem geeigneten Stoff vorbehandelt oder beschichtet wird. Der Beschichtungsstoff (auch als Primer bezeichnet) umfasst typischerweise ein Wirkstoff und eine Wirkstoff-Trägerflüssigkeit. Insbesondere kann der Beschichtungsstoff eine wässrige Polymeremulsion umfassen. Durch die Vorbehandlung des Aufzeichnungsträgers 20 mit einem Beschichtungsstoff kann die Einfärbung des Aufzeichnungsträgers 20 in den folgenden ein oder mehreren Druckwerken 11 verbessert werden. Dabei ist zur Erreichung einer hohen Druckqualität typischerweise ein gleichmäßiger Auftrag von Beschichtungsstoff auf der gesamten zu bedruckenden Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 100 erforderlich.
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Der gleichmäßige Auftrag von Beschichtungsstoff kann z.B. optisch durch einen Experten am Ausgang des Konditionierwerks 23 überprüft werden (z.B. anhand des Glanzes auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 20). Bei Feststellen eines unzureichenden Auftrags können dann Einstellungen des Konditionierwerkes 23 manuell angepasst werden, bis optimale Einstellungen für einen bestimmten Typ von Aufzeichnungsträger 20 gefunden werden. Ein derartiger Einstellprozess ist jedoch zeitaufwändig und führt typischerweise nicht zu einem objektiv optimalen Ergebnis.
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2 zeigt beispielhafte Komponenten eines Konditionierwerkes 23 (als Beispiel für ein allgemeines Auftragwerk). Das Konditionierwerk 23 umfasst eine Kammerrakel 201 oder andere geeignete Mittel, mit denen der Beschichtungsstoff auf eine Rasterwalze 202 mit einer Vielzahl von Näpfchen aufgebracht werden kann. Die Rasterwalze 220 führt in den Näpfchen den Beschichtungsstoff an eine Auftragwalze 203 heran, um die Oberfläche der Auftragwalze 203 mit dem Beschichtungsstoff zu benetzen. Der Beschichtungsstoff 203 wird dann von der Auftragwalze 203 zu einem Transfer-Nip 206 zwischen der Auftragwalze 203 (typischerweise eine relativ weiche Elastomer-beschichtete Walze) und einer Gegendruckwalze 204 (die typischerweise eine relativ harte Oberfläche aufweist) herangetragen. Der Aufzeichnungsträger 20 wird durch den Transfer-Nip 206 geführt und dabei mit dem Beschichtungsstoff beschichtet.
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Der Abstand 211 zwischen der Rasterwalze 202 (auch als Aniloxwalze bezeichnet) und der Auftragwalze 203 kann durch ein oder mehrere Aktuatoren 205 angepasst werden. Insbesondere können die Achse der Rasterwalze 202 und/oder die Achse der Auftragwalze 203 durch jeweils ein oder mehrere Aktuatoren 205 aufeinander zu bzw. voneinander weg bewegt werden, um den Abstand 211 zwischen der Rasterwalze 202 und der Auftragswalze 203 anzupassen. Durch die Anpassung des Abstands 211 bzw. durch die Anpassung der Anpresskraft zwischen Rasterwalze 202 und Auftragwalze 203 kann die Menge an Beschichtungsstoff und die flächenmäßige Verteilung des Beschichtungsstoffes verändert werden, die von der Rasterwalze 202 auf die Auftragwalze 203 übertragen wird.
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In entsprechender Weise kann der Abstand 212 zwischen der Auftragwalze 203 und der Gegendruckwalze 204 angepasst werden, um Eigenschaften des Transfer-Nips 206 zu verändern. Dazu können die Achsen der Auftragwalze 203 und/oder der Gegendruckwalze 204 durch ein oder mehrere Aktuatoren 205 aufeinander zu bzw. voneinander weg bewegt werden. So kann die Menge an Beschichtungsstoff und die flächenmäßige Verteilung des Beschichtungsstoffes verändert werden, die auf den Aufzeichnungsträger 20 übertragen wird.
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3 zeigt eine Draufsicht auf ein beispielhaftes Konditionierwerk 23. Das Konditionierwerk 23 kann eingerichtet sein, die Abstände 311, 312, 321, 322 bzw. die Anpresskräfte auf beiden Seiten der Achsen der Walzen 202, 203, 204 separat einzustellen. So kann der Übertrag von Beschichtungsstoff über die gesamte Druckbreite des Drucksystems 10 angepasst werden.
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4 zeigt ein Blockdiagramm einer Rückkopplungs-Schleife, mit der in automatischer Weise ein gleichmäßiger Auftrag von Beschichtungsstoff auf einen Aufzeichnungsträger 20 bewirkt werden kann. Nach Durchlaufen von ein oder mehreren Druckwerken 11 wird das Druckbild 20´ auf dem Aufzeichnungsträger 20 mittels ein oder mehrerer Sensoren 402 erfasst. Beispielsweise können ein Farbwert des Druckbildes 20´ und/oder eine optische Dichte des Druckbildes 20´ erfasst werden. Die Sensordaten 412 bezüglich des Druckbildes 20´ werden dann an eine Steuereinheit 401 übermittelt.
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Die Steuereinheit 401 kann eingerichtet sein, Steuerdaten 415 für die ein oder mehreren Aktuatoren 205 des Konditionierwerkes 23 in Abhängigkeit von den Sensordaten 412 zu ermitteln. Insbesondere kann die Steuereinheit 401 eingerichtet sein, zu veranlassen, dass die Abstände 211, 212, 311, 312, 321, 322 zwischen den Walzen 202, 203, 204 in Abhängigkeit von den Sensordaten 412 angepasst werden. Die Anpassung der Abstände 211, 212, 311, 312, 321, 322 kann dabei derart erfolgen, dass die Qualität des Druckbildes 20´ (wie durch die Sensordaten 412 angezeigt) erhöht, insbesondere maximiert, wird.
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Wie oben dargelegt, verbessert sich durch den Primerauftrag im Konditionierwerk 23 typischerweise die Einfärbung der einzelnen Farben in den ein oder mehreren nachfolgenden Druckwerken 11. Durch eine optimale Einstellung des Konditionierwerks 23 kann somit ein signifikanter Anstieg der optischen Dichte eines Druckbildes 20´ bewirkt werden. Die optische Dichte kann durch einen Sensor 402 nach dem letzten Druckwerk 11 des Drucksystems 10 erfasst werden (als Sensordaten 412). Basierend auf den Sensordaten 412 kann dann die Ausrichtung der Walzen 202, 203, 204 in dem Konditionierwerk 23 angepasst werden, um während eines laufenden Druckprozesses eine optimale Einstellung für einen homogenen Primerauftrag zu ermitteln.
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Dabei kann das Konditionierwerk 23 z.B. eine automatische Schwenkreihe mit Rasterwalze 202 und Auftragwalze 203 abfahren, während ein oder mehrere Druckwerke 11 des Drucksystems 10 über die Breite des Aufzeichnungsträgers 20 mehrere Messmarken als Druckbilder 20´ auf den Aufzeichnungsträger 20 drucken. Der Sensor 402 misst die Einfärbung der Messmarken als Sensordaten 412. So kann während der Schwenkreihe die Ausrichtung der Rasterwalze 202 und der Auftragwalze 203 gefunden werden, bei der eine optimale Einfärbung erreicht wurde und/oder bei der Druckbild-Artefakte (wie z.B. Mottling-bedingte Schwankungen der Einfärbung) minimiert werden. Die Daten bzgl. der optimalen Ausrichtung der Walzen 202, 203 können dann (für einen bestimmten Typ von Aufzeichnungsträger 20) gespeichert werden. So können die Parallelität und/oder der Überlapp der Walzen 202, 203 optimal eingestellt werden. Diese Einstellung kann bei weggesteuerten und/oder bei kraftgesteuerten Auftragswerken 23 zur Anpassung der Ausrichtung in entsprechender Weise durchgeführt werden.
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Durch die automatische Ausrichtung der Walzen 202, 203, 204 in einem Konditionierwerk 23 kann die Druckqualität eines Drucksystems 10 in Ressourcen- und Zeit-effizienter sowie in objektiver Weise erhöht werden. Die optimale Ausrichtung der Walzen 202, 203, 204 kann dabei für unterschiedliche Typen von Aufzeichnungsträgern 20 ermittelt und für eine spätere Verwendung gespeichert werden.
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5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 500 zur Ausrichtung von mindestens zwei Walzen 202, 203, 204 eines Auftragwerkes 23 eines Drucksystems 10. Das Auftragwerk 23 ist eingerichtet, über die mindestens zwei Walzen 202, 203, 204 einen Beschichtungsstoff auf einen Aufzeichnungsträger 20 aufzubringen.
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Das Verfahren 500 umfasst das Erfassen 501 von Sensordaten 412 in Bezug auf ein Druckbild 20´, das mit dem Beschichtungsstoff oder in einem nachfolgenden Prozessschritt auf den Aufzeichnungsträger 20 aufgebracht wurde. Insbesondere kann der Beschichtungsstoff einen Primer umfassen, so dass in dem Auftragwerk 23 durch Aufbringen des Beschichtungsstoffes eine beschichtete Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 20 entsteht. Das Druckbild 20´ kann dann (z.B. durch zumindest ein dem Auftragwerk 23 nachgelagertes Druckwerk 11) auf die beschichtete Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 20 aufgebracht worden sein.
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Die Sensordaten 412 können mittels eines Sensors 402 erfasst werden, der eingerichtet ist, das Druckbild 20´ auf dem Aufzeichnungsträger 20 (insbesondere über der gesamten Druckbreite des Drucksystems 10) zu erfassen. Die Sensordaten 412 können dabei Information in Bezug auf einen Grad der Einfärbung des Druckbildes 20´ anzeigen. Beispielsweise können die Sensordaten 412 einen Farbwert und/oder eine optische Dichte des Druckbildes 20´ anzeigen. Das Druckbild 20´ kann ein vordefiniertes Testbild (z.B. eine Messmarke) mit einem vordefinierten Grad der Einfärbung umfassen.
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Das Verfahren 500 umfasst weiter das Anpassen 502 der Ausrichtung der mindestens zwei Walzen 202, 203, 204 zueinander, in Abhängigkeit von den Sensordaten 412. Insbesondere kann der Abstand 211, 212 und/oder die Anpresskraft zwischen benachbarten Walzenpaaren angepasst werden. Dabei kann ggf. der Abstand und/oder die Anpresskraft separat für beide Enden der Walzen angepasst werden. Zur Anpassung der Ausrichtung der mindestens zwei Walzen 202, 203, 204 können ein oder mehrere Aktuatoren 205 des Auftragwerkes 23 angesteuert werden, um ein oder mehrere Achsen der mindestens zwei Walzen 202, 203, 204 zu verschieben.
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Es wird somit ein Verfahren 500 zur Einstellung eines Auftragwerkes 23 beschrieben, bei dem Sensordaten 412 bezüglich eines Druckbildes 20´ erfasst werden und bei dem die Ausrichtung der Walzen 202, 203, 204 des Auftragwerkes 23 derart angepasst werden kann, dass durch die Sensordaten 412 (für ein bestimmte Ausrichtung) eine optimierte Qualität des Druckbildes 20´ angezeigt wird. So kann in zuverlässiger und effizienter Weise die Qualität eines Druckbildes 20´ verbessert werden.
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Das Anpassen 502 der Ausrichtung von zwei Walzen 202, 203, 204 kann insbesondere das Anpassen eines Abstands 211, 212 zwischen Achsen der zwei Walzen 202, 203, 204 umfassen. Dabei kann ggf. separat ein erster Abstand 311, 312 zwischen ersten Enden der Achsen der zwei Walzen 202, 203, 204 und/oder ein zweiter Abstand 312, 322 zwischen zweiten Enden der Achsen der zwei Walzen 202, 203, 204 angepasst werden. Alternativ oder ergänzend kann das Anpassen 502 der Ausrichtung von zwei Walzen 202, 203, 204 das Anpassen einer Anpresskraft zwischen den zwei Walzen 202, 203, 204 umfassen. Dabei kann ggf. separat die Anpresskraft an ersten Enden und/oder an zweiten Enden der zwei Walzen angepasst werden. So kann in präziser Weise die Menge an Beschichtungsstoff angepasst werden, die im Auftragswerk 23 auf den Aufzeichnungsträger 20 übertragen wird.
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Das Verfahren 500 kann umfassen, das Erfassen einer Mehrzahl von Sensordaten 412 in Bezug auf das Druckbild 20´ für eine Mehrzahl von unterschiedlichen Ausrichtungen zwischen den mindestens zwei Walzen 202, 203, 204 (z.B. im Rahmen einer Schwenkreihe). Das Auftragwerk 23 kann dabei eingerichtet sein, zwei Walzen zwischen einem minimal möglichen Abstand und einem maximal möglichen Abstand auszurichten und/oder zwischen einer minimal möglichen Anpresskraft und einer maximal möglichen Anpresskraft auszurichten. Die Mehrzahl von unterschiedlichen Ausrichtungen kann unterschiedliche Abstände zwischen dem minimal möglichen Abstand und dem maximal möglichen Abstand und/oder unterschiedliche Anpresskräfte zwischen der minimal möglichen Anpresskraft und der maximal möglichen Anpresskraft umfassen. Es können somit die Einstellmöglichkeiten des Auftragwerkes 23 umfassend genutzt werden.
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Das Verfahren 500 kann weiter umfassen, das Auswählen einer Ausrichtung aus der Mehrzahl von unterschiedlichen Ausrichtungen, in Abhängigkeit von der Mehrzahl von Sensordaten 412. Die ausgewählte Ausrichtung kann dann für den Druck von Druckbilden 20´ auf Aufzeichnungsträger 20 von einem bestimmten Typ verwendet werden.
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Wie bereits oben dargelegt, können die Sensordaten 412 Information in Bezug auf einen Grad der Einfärbung des Druckbildes 20´ anzeigen. Das Verfahren 500 kann dann umfassen, das Ermitteln, auf Basis der Mehrzahl von Sensordaten 412, einer ersten Ausrichtung aus der Mehrzahl von unterschiedlichen Ausrichtungen, für die ein Grad der Einfärbung des Druckbildes 20´ vergrößert, insbesondere maximiert, wird und/oder für die eine Schwankung des Grads der Einfärbung des Druckbildes 20´ reduziert, insbesondere minimiert, wird. Es kann dann die erste Ausrichtung ausgewählt werden, um das Auftragwerk 23 in möglichst optimaler Weise zu betreiben.
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Die mindestens zwei Walzen 202, 203, 204 können eine Rasterwalze 202 und eine Auftragwalze 203 mit einem Auftragelement umfassen. Das Auftragelement kann der Oberfläche der Auftragwalze 203 entsprechen. Alternativ kann das Auftragelement einem Band entsprechen, das um die Auftragwalze 203 läuft und von der Auftragwalze 203 bewegt wird. Die Rasterwalze 202 kann eingerichtet sein, das Auftragelement mit Beschichtungsstoff zu benetzen und die Auftragwalze 203 kann eingerichtet sein, das mit Beschichtungsstoff benetzte Auftragelement an den Aufzeichnungsträger 20 heranzuführen, um Beschichtungsstoff auf den Aufzeichnungsträger 20 zu übertragen. Es kann dann die Ausrichtung der Rasterwalze 202 relativ zu der Auftragwalze 203 angepasst werden, insbesondere um die Qualität des Druckbildes 20´ zu erhöhen.
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Alternativ oder ergänzend können die mindestens zwei Walzen 202, 203, 204 die Auftragwalze 203 mit dem Auftragelement und eine Gegendruckwalze 204 umfassen, wobei der Aufzeichnungsträger 20 zwischen dem Auftragelement und der Gegendruckwalze 204 geführt wird. Es kann dann die Ausrichtung der Auftragwalze 203 relativ zu der Gegendruckwalze 204 angepasst werden, insbesondere um die Qualität des Druckbildes 20´ zu erhöhen.
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In analoger Weise zu dem o.g. Verfahren 500 kann die Steuereinheit 401 eines Drucksystems 10 eingerichtet sein, Sensordaten 412 in Bezug auf ein Druckbild 20´ zu ermitteln, das mit dem Beschichtungsstoff in einem Auftragwerk 23 oder in einem nachfolgenden Prozessschritt des Drucksystems 10 auf einen Aufzeichnungsträger 20 aufgebracht wurde. Des Weiteren kann die Steuereinheit 401 eingerichtet sein, zu veranlassen, dass eine Ausrichtung der mindestens zwei Walzen 202, 203, 204 des Auftragwerkes 23 zueinander in Abhängigkeit von den Sensordaten 412 angepasst wird, insbesondere um die Qualität des Druckbildes 20´ zu erhöhen bzw. zu maximieren.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Drucksystem
- 11, 11a–11d
- Druckwerk (Vorderseite)
- 12, 12a–12d
- Druckwerk (Rückseite)
- 20
- Aufzeichnungsträger
- 20'
- Druckbild (Toner)
- 20"
- Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers
- 21
- Rolle (Eingabe)
- 22
- Abwickler
- 23
- Konditionierwerk
- 24
- Wendeeinheit
- 25
- Registereinheit
- 26
- Zugwerk
- 27
- Aufwickler
- 28
- Rolle (Ausgabe)
- 30
- Fixiereinheit
- 40
- Klimatisierungsmodul
- 50
- Energieversorgung
- 60
- Controller
- 70
- Flüssigkeitsmanagement
- 71
- Flüssigkeitssteuereinheit
- 72
- Vorratsbehälter
- 201
- Kammerrakel
- 202
- Rasterwalze
- 203
- Auftragwalze
- 204
- Gegendruckwalze
- 205
- Aktuator
- 206
- Transfer-Nip
- 211, 212, 311, 312, 321, 322
- Abstand
- 401
- Steuereinheit
- 402
- Sensor
- 412
- Sensordaten
- 415
- Steuerdaten
- 500
- Verfahren zur Einstellung eines Auftragwerkes
- 501, 502
- Verfahrensschritte
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013201549 B3 [0014]
- JP 2014/149526 A [0014]
- US 2014/0212632 A1 [0014]