DE102020128616A1 - Device and method for printing a printing material with a printing device - Google Patents
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Abstract
Vor dem Bedrucken eines bahnförmigen Bedruckstoffs (11) mit wasserbasierter Druckfarbe wird durch eine Befeuchtungseinrichtung (20) eine transparente Befeuchtungsflüssigkeit (B) auf ermittelte Bereiche des Bedruckstoffs (11) aufgebracht. Nach dem Bedrucken und Trocknen ist ein Abstandsmesser (22) angeordnet, der die Verformungen des Bedruckstoff (11) erfasst und eine Rückkopplung an die Befeuchtungseinrichtung (20) gibt, falls die Verformungen immer noch zu groß sind. Dadurch werden die Verformungen durch Aufbringen von Befeuchtungsflüssigkeit (B)reduziert.Before a web-shaped printing material (11) is printed with water-based printing ink, a transparent dampening liquid (B) is applied to determined areas of the printing material (11) by a dampening device (20). After printing and drying, a distance meter (22) is arranged, which detects the deformations of the printing material (11) and provides feedback to the moistening device (20) if the deformations are still too large. As a result, the deformations caused by the application of moistening liquid (B) are reduced.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bedrucken eines Bedruckstoffs mit einem Druckgerät, insbesondere zum Bedrucken eines bahnförmigen Bedruckstoffs mit einer wasserbasierten Druckfarbe.The invention relates to a device for printing a printing material with a printing device, in particular for printing a web-shaped printing material with a water-based printing ink.
Zum ein- oder mehrfarbigen Bedrucken eines bahnförmigen Bedruckstoffs können digitale Druckgeräte, wie Tintendruckgeräte eingesetzt werden. Der Aufbau solcher Tintendruckgeräte ist hinreichend bekannt. Insbesondere sind digitale Hochgeschwindigkeits-Tintendruckgeräte bekannt, bei denen Tintentropfen zum Erzeugen eines Druckbilds aus Düsen eines Druckkopfs auf einen schnell bewegten, bahnförmigen Bedruckstoff ausgestoßen werden.Digital printing devices, such as ink printing devices, can be used for single-color or multicolor printing of a web-type printing material. The structure of such ink printers is well known. In particular, high-speed digital ink printing devices are known in which ink droplets are ejected from nozzles of a print head onto a fast-moving web-shaped printing material in order to generate a print image.
Insbesondere bei mehrfarbigen Tintendruckgeräten sind in der Regel mehrere Druckköpfe für unterschiedliche Farben vorgesehen. Es werden vornehmlich wasserbasierte Tinten dafür verwendet, da Tinte auf Papier gut getrocknet werden kann. Solche wasserbasierte Tinten können verschiedene Tintenstrukturen (Basis, Dye, Basis Pigment, Basis Polymer, Latex, etc.) aufweisen.In particular in the case of multicolored inkjet printers, a plurality of printheads for different colors are usually provided. Water-based inks are primarily used for this, as ink can be dried well on paper. Such water-based inks can have different ink structures (base, dye, base pigment, base polymer, latex, etc.).
Durch das digitale Bedrucken mit Tinte wird punktweise Flüssigkeit und damit Feuchtigkeit in den Bedruckstoff eingebracht, so dass es bei bereichsweise höherer Konzentration von Tinte zu Feuchtigkeitsunterschieden innerhalb des Bedruckstoffs kommt. Je mehr Tinte auf einen Bereich aufgebracht wird, umso feuchter ist der Bedruckstoff in diesem Bereich. Des Weiteren hängt die Feuchtigkeit des Bedruckstoffs von dem Material des Bedruckstoffs, insbesondere der Saugfähigkeit des Materials, ab. Als Bedruckstoff wird vorzugsweise Papier verwendet. Das Einbringen der Feuchtigkeit führt zu einem Aufquellen der Fasern des Bedruckstoffes in diesem Bereich, so dass durch die Feuchtigkeitsunterschiede des Bedruckstoffs Spannungsunterschiede in dem Bedruckstoff entstehen, die zu Verformungen/Wölbungen, wie dem Bilden von Wellen, Curling oder Fluting führen können. Durch die Verformungen werden die Qualität des Druckbildes und das Laufverhalten der Bedruckstoffbahn im Drucker und in nach dem Drucker angeordneten Nachverarbeitungsvorrichtungen negativ beeinflusst. Ferner erweckt der gewellte Bedruckstoff einen optisch schlechteren Eindruck als ein glatter Bedruckstoff.Digital printing with ink introduces liquid and thus moisture into the printing material at points, so that there are differences in moisture within the printing material if there is a higher concentration of ink in certain areas. The more ink applied to an area, the wetter the substrate in that area. Furthermore, the moisture content of the printing material depends on the material of the printing material, in particular the absorbency of the material. Paper is preferably used as the printing material. The introduction of moisture causes the fibers of the printing material to swell in this area, so that the differences in moisture content of the printing material cause tension differences in the printing material, which can lead to deformations/bulges, such as the formation of waves, curling or fluting. The quality of the print image and the running behavior of the printing material web in the printer and in post-processing devices arranged after the printer are negatively influenced by the deformations. Furthermore, the corrugated printing material makes a poorer visual impression than a smooth printing material.
In den zu bedruckenden Bereichen, auf die Flüssigkeit aufgetragen wird, dehnt sich der Bedruckstoff aus. Die unbedruckten oder nur wenig bedruckten Bereiche halten den Bedruckstoff noch einigermaßen zusammen. Durch die anschließende Trocknung, wird die Flüssigkeit aus dem Bedruckstoff entfernt, wodurch der zunächst gedehnte Bedruckstoff schrumpft. Dadurch entsteht an stark bedruckten Stellen die Welligkeit. Des Weiteren führt ein nur einseitig aufgetragenes Druckbild dazu, dass sich der Bedruckstoff insbesondere an den Rändern aufrollt. Durch das unterschiedliche Feuchteverhältnis zwischen den beiden Papierseiten schrumpft es auf der einen Seite stärker und biegt sich in diese Richtung.The substrate expands in the areas to be printed on to which liquid is applied. The unprinted or only slightly printed areas still hold the printing material together to some extent. Subsequent drying removes the liquid from the substrate, causing the initially stretched substrate to shrink. This creates ripples in heavily printed areas. Furthermore, a print image that is only applied on one side causes the printing material to curl up, especially at the edges. Due to the different moisture ratio between the two sides of the paper, it shrinks more on one side and bends in that direction.
Das Problem wird bisher durch eine Reduzierung der Tintenauftragsmenge reduziert, wie es beispielsweise in der Patentschrift
Bei einem anderen bekannten, elektrofotografischen Druckgerät (
Bei diesen bekannten Druckgeräten wird der Befeuchtungsstoff zum Ausgleich der Welligkeit nur aufgrund von Erfahrungswerten generell und vorab, d.h. nicht selektiv und nicht aufgrund konkreter Inline-Messung angepasst.In these known printing devices, the moistening substance to compensate for the waviness is only generally and previously adjusted on the basis of empirical values, i.e. not selectively and not on the basis of a specific inline measurement.
Bei einem weiteren bekannten Tintendruckgerät (
Bei einem weiteren bekannten Tintendruckgerät (
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung und Verfahren zum Bedrucken eines Bedruckstoffs mit einem Druckgerät zu schaffen, mit dem zu große Verformungen oder Wellen im Bedruckstoff aufgrund hohem Flüssigkeitsauftrag beim Bedrucken durch gezielte Befeuchtung entsprechender Bereiche reduziert werden können.The invention is based on the problem of creating a device and method for printing a printing material with a printing device with which excessive deformations or waves in the printing material due to high liquid application during printing can be reduced by targeted moistening of corresponding areas.
Dieses Problem wird durch eine Vorrichtung zum Bedrucken eines Bedruckstoffs mit einem Druckgerät mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Verfahren zum Bedrucken eines Bedruckstoffs mit den Merkmalen von Anspruch 7 gelöst.This problem is solved by a device for printing on a printing material with a printing device having the features of claim 1 and a method for printing on a printing material with the features of claim 7.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bedrucken eines Bedruckstoffs mit einem Druckgerät weist eine Transporteinrichtung zum Transportieren eines bahnförmigen Bedruckstoffs durch das Druckgerät auf. Mit einer Druckeinheit werden wasserbasierte Druckfarben entsprechend der gewünschten Druckdaten auf den Bedruckstoff gedruckt. Ein anschließender Trockner trocknet und fixiert die Druckfarben. Mit einer Befeuchtungseinrichtung wird eine farblose, wasserbasierte Flüssigkeit zum Befeuchten als Gegenmaßnahme von Verformungen auf den Bedruckstoff aufgebracht. Ein Abstandsmesser misst ein Höhenprofil und damit Verformungen des bewegten Bedruckstoffs. Das gemessene Höhenprofil wird an eine Steuereinheit zum Auswerten gesendet. Falls zu hohe Verformungen erkannt werden, werden die Befeuchtungseinrichtung und/oder der Trockner und/oder die Druckeinheit gesteuert, um mehr oder weniger Flüssigkeit als Gegenmaßnahme auf ermittelte Bereiche des Bedruckstoffs aufzubringen, um die erkannten oder erwarteten Verformungen des Bedruckstoffs zu reduzieren.A device according to the invention for printing a printing material with a printing device has a transport device for transporting a web-shaped printing material through the printing device. With a printing unit, water-based printing inks are printed onto the substrate according to the desired print data. A subsequent dryer dries and fixes the printing inks. A colourless, water-based liquid is applied to the printing material with a dampening device to dampen it as a countermeasure against deformation. A distance meter measures a height profile and thus deformations of the moving printing material. The measured height profile is sent to a control unit for evaluation. If excessive deformations are detected, the moistening device and/or the dryer and/or the printing unit are controlled in order to apply more or less liquid as a countermeasure to determined areas of the printing material in order to reduce the detected or expected deformations of the printing material.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Bedrucken eines Bedruckstoffs mit einem Druckgerät wird zunächst Flüssigkeit in Form von wasserbasierter Druckfarbe und gegebenenfalls von Befeuchtungsflüssigkeit auf die zu bedruckende Oberfläche des Bedruckstoffs aufgebracht. Danach werden Verformungen der Oberfläche des Bedruckstoffs mit einem Abstandsmesser erfasst. Die Verformungen werden daraufhin positionsabhängig ausgewertet, ob Verformungen über oder unter vorgegebenen Grenzwerten liegen, und es werden Gegenmaßnahmen eingeleitet zum Beeinflussen des Bedruckstoffs durch punkt- oder bereichsweises, zusätzliches Aufbringen von Flüssigkeit, durch punkt- oder bereichsweises Reduzieren von Druckfarbe und/oder durch punkt- oder bereichsweises Einwirken von zusätzlicher oder geringerer Wärme abhängig von den Positionen der zu großen Verformungen.In a method according to the invention for printing a printing material with a printing device, liquid in the form of water-based printing ink and optionally dampening liquid is first applied to the surface of the printing material to be printed. After that, deformations of the surface of the printing material are recorded with a distance meter. Depending on the position, the deformations are then evaluated to determine whether deformations are above or below specified limit values, and countermeasures are initiated to influence the printing material by applying additional liquid to specific points or areas, by reducing printing ink in points or areas and/or by or local application of additional or less heat depending on the locations of the excessive deformations.
Diese Lösung hat den Vorteil, dass die Verformungen inline während des Betriebs gemessen werden und auch Gegenmaßnahmen sofort oder bereits vorab eingeleitet werden können, damit der Bedruckstoff für das weitere Bedrucken, Nachverarbeiten oder Stapeln/Lagern/Aufrollen möglichst eben und weitgehend ohne Welligkeit ist.This solution has the advantage that the deformations are measured inline during operation and countermeasures can be initiated immediately or in advance so that the substrate is as flat as possible and largely free of waviness for further printing, post-processing or stacking/storage/rolling.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet. So ist es vorteilhaft, wenn ein Druckriegel mit einem oder mehreren Druckköpfen als Befeuchtungseinrichtung ausgebildet ist. Somit wird der enge Platz im Druckgerät ausgenutzt und es wird keine separate Befeuchtungseinrichtung benötigt. Advantageous configurations of the invention are characterized by the dependent claims. It is advantageous if a pressure bar is designed with one or more print heads as a moistening device. The narrow space in the printing device is thus utilized and no separate humidification device is required.
Zudem kann Befeuchtungsflüssigkeit punktweise auf den Bedruckstoff aufgebracht werden.In addition, dampening liquid can be applied to the printing material in a point-by-point manner.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn der Abstandsmesser die Abstände zwischen Abstandsmesser und mehreren Positionen entlang einer Druckzeile der Bedruckstoffoberfläche als Höhenprofil berührungslos misst. Somit wird das Druckbild nicht beeinträchtigt. Durch das zeilenweise Abtasten kann bei bewegtem Bedruckstoff ein dreidimensionales Höhenprofil erhalten werden, das eine Analyse der Verformungen verbessert und somit geeignetere Gegenmaßnahmen in entsprechenden begrenzten Bereichen geschaffen werden.In addition, it is advantageous if the distance meter measures the distances between the distance meter and a number of positions along a print line of the surface of the printing material without contact as a height profile. This means that the printed image is not affected. By scanning line by line, a three-dimensional height profile can be obtained when the printing material is moving, which improves an analysis of the deformations and thus creates more suitable countermeasures in corresponding limited areas.
Wenn ein zusätzlicher Abstandsmesser als Referenzmesser vor der Druckeinheit angeordnet ist, so kann mit diesem die gespannte und bewegte Oberfläche des noch unbefeuchteten Bedruckstoffs als Referenz (oder Bezugswert oder „Nulllinie“) dienen zum Ermitteln des Höhenprofils nach dem Bedrucken.If an additional distance meter is arranged in front of the printing unit as a reference meter, the taut and moving surface of the still unmoistened substrate can be used as a reference (or reference value or "zero line") to determine the height profile after printing.
Vorteilhaft ist es auch, wenn ein Abstandsmesser nach der Druckeinheit und nach dem Trockner angeordnet ist, um die Verformungen des bedruckten Bedruckstoffs zu messen. Dabei kann die Befeuchtungseinrichtung davor angeordnet sein, damit der Abstandsmesser den Einfluss des Bedruckens und des zusätzlichen Befeuchtens als Gegenmaßnahme kontrollieren kann, um dann zukünftige, zu erwartende Verformungen besser anpassen oder angleichen zu können.It is also advantageous if a distance measuring device is arranged after the printing unit and after the dryer in order to measure the deformation of the printed printing material. In this case, the moistening device can be arranged in front of it, so that the distance meter can check the influence of the printing and the additional moistening as a countermeasure, in order then to be able to better adjust or equalize future deformations that are to be expected.
Wenn eine weitere Befeuchtungseinrichtung am Ausgang des Druckgeräts oder gleich nach dem Druckgerät angeordnet ist, so können restliche Verformungen oder Wellen des bereits getrockneten Bedruckstoffs durch gezieltes, bereichsweises oder punktweises Befeuchten am Ende des Druckprozesses weiter geglättet werden.If a further moistening device is arranged at the outlet of the printing device or immediately after the printing device, residual deformations or waves in the already dried printing material can be further smoothed out by targeted, area-wise or point-wise moistening at the end of the printing process.
Vorteilhaft ist es, wenn abhängig von den Größen und den Ausdehnungen der Verformungen Gegenmaßnahmen zum Erniedrigen der Verformungen gezielt durch eine berechnete Menge an Flüssigkeit auf entsprechend ermittelte Bereiche des Bedruckstoffs aufgetragen wird. Es kann auch die Wärmezufuhr (Menge und Temperatur) bereichsweise beim Trocknen verändert werden und/oder der Auftrag an Druckfarbe beim Bedrucken als Gegenmaßnahmen verändert werden. Somit wird ein möglichst glatter Bedruckstoff nach dem Druckprozess erhalten.It is advantageous if, depending on the size and extent of the deformations, countermeasures to reduce the deformations are applied in a targeted manner by a calculated amount of liquid to correspondingly determined areas of the printing material. The heat supply (amount and temperature) can also be changed in some areas during drying and/or the application of printing ink can be changed during printing as countermeasures. A printing material that is as smooth as possible is thus obtained after the printing process.
Vorteilhaft für die Glättung ist es, wenn Bereiche durch die Gegenmaßnahmen beeinflusst werden, die in der Nähe oder angrenzend an die Verformungen liegen, die nicht oder nur wenig bedruckt sind und auf der bedruckten Seite gegenüber liegen, wodurch dann über den Gesamtbereich eine gewisse Anpassung oder Ausgleich geschaffen wird, die zu kleineren Verformungen führen.It is advantageous for the smoothing if areas are affected by the countermeasures that are near or adjacent to the deformations, which are not or only slightly printed and are on the printed side opposite, which then results in a certain adjustment or Compensation is created, which lead to smaller deformations.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Ansicht eines Tintendruckgeräts, das zum Bedrucken eines bahnförmigen Bedruckstoffs dient, -
2 eine Ansicht zweier hintereinander angeordneter Tintendruckgeräte zum Bedrucken von Vorder- und Rückseite eines Bedruckstoffs, -
3 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bedrucken eines Bedruckstoffs mit einem Tintendruckgerät, -
4 ein Blockschaltbild eines Druckgeräts mit einem geregelten Kreis zum Reduzieren von Wellenbildung, -
5 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Druckgeräts mit einem Rückkopplungskreis zum Reduzieren von Wellenbildung, -
6 ein Diagramm eines Höhenprofils entlang einer Druckzeile und -
7 ein Diagrammdes Höhenprofils von 6 mit Analyse der Auslenkungen der Verformungen.
-
1 a view of an ink printing device, which is used to print a web-shaped printing material, -
2 a view of two ink printing devices arranged one behind the other for printing the front and back of a printing material, -
3 an exemplary flow chart of a method for printing a printing material with an ink printing device, -
4 a block diagram of a pressure device with a controlled circuit for reducing wave formation, -
5 a block diagram of a further embodiment of a printing device with a feedback circuit for reducing wave formation, -
6 a diagram of an elevation profile along a print line and -
7 a diagram of the elevation profile of6 with analysis of the deflections of the deformations.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels eines Druckgeräts als digitales Tintendruckgerät beispielhaft erläutert, bei dem als Druckfarbe Tinte verwendet wird. Es können jedoch auch andere Arten von Druckgeräten und Druckfarben verwendet werden, bei denen wasserbasierte Druckfarbe verdruckt wird. In den folgenden Figuren sind funktional gleiche oder identische Elemente mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.In the following, the invention is explained by way of example on the basis of an exemplary embodiment of a printing device as a digital ink printing device, in which ink is used as the printing ink. However, other types of printing equipment and inks that print with water-based ink can also be used. In the following figures, elements that are functionally the same or identical are identified by the same reference symbols.
In
Danach kann der Bedruckstoff 11 durch eine Wendeeinrichtung 18 (siehe
Für einen Mehrfarbendruck sind in der Druckeinheit 14 mehrere Druckriegel 15 angeordnet, wobei jeder Druckriegel 15 eine andere Farbe oder Flüssigkeit verdrucken kann. In
Es können auch separate Befeuchtungseinrichtungen 20 entlang der Bedruckstoff 11-Bahn angeordnet sein, mit denen vorzugsweise eine transparente Flüssigkeit (beispielsweise Wasser oder Tinte) auf den Bedruckstoff 11 (Ober- und/oder Unterseite) aufgetragen werden kann. Diese Befeuchtungseinrichtungen 20 können als Druckriegel/Druckköpfe oder sonstige Düsen ausgebildet sein, mit denen gezielt in vorbestimmte Bereiche des Bedruckstoffs 11 die Flüssigkeit bereichsweise, zeilenweise oder punktweise aufgebracht werden kann. Es kann auch ein kontaktbehaftetes Aufbringen beispielsweise mittels Walzen mehr oder weniger großflächig und in den erforderlichen Bereichen vorgenommen werden. Allerdings besteht beim kontaktbehafteten Aufbringen die Gefahr, dass das Druckbild 21 beeinträchtigt wird. Daher wird kontaktloses Aufbringen von Befeuchtungsflüssigkeit B präferiert.
In dem Druckgerät 10 sind ein oder mehrere Abstandsmesser 22 entlang der Bedruckstoffbahn angeordnet, die die Verformungen des Bedruckstoffs 11 messen. Die Verformungen können aufgrund von Feuchtigkeitseintrag in den Bedruckstoff 11 infolge des Bedruckens mit wässriger Tinte oder mit Befeuchtungsflüssigkeit B entstehen oder auch infolge der erforderlichen Zugspannung, unter der der Bedruckstoff 11 durch das Tintendruckgerät 10 transportiert wird. Verformungen infolge von Zugspannung sind typischerweise mit ihren Wellenbergen längs der Transportrichtung angeordnet, während Verformungen aufgrund von Flüssigkeit beliebig strukturiert und abhängig vom verwendeten Material des Bedruckstoff 11 sind.In the
In dem an die Druckeinheit 14 anschließenden Trockner 16 wird die auf den Bedruckstoff 11 aufgebrachte Druckfarbe getrocknet. Dabei wird dem Bedruckstoff 11 Wärme kontaktbehaftet oder berührungslos mittels Strahlung/Luftströmung zugeführt. Vorteilhafterweise kann der Trockner 16 als sogenannter Luft-Schwebetrockner ausgebildet sein, bei dem von beiden Seiten heiße Luft über eine Vielzahl von Luftdüsen auf die Vorder- oder Rückseite des Bedruckstoff 11 geblasen wird, um die Tinte zu trocknen.The printing ink applied to the
Es kann auch ein „digitaler“ Trockner 16 (beispielsweise mit einer Vielzahl von unabhängig voneinander steuerbaren Luftdüsen oder von Strahlungselementen) verwendet werden, um abhängig von der Menge an aufgetragener Flüssigkeit unterschiedliche Bereiche unterschiedlich stark zu trocknen. Die Wärme kann dabei durch die Wärmemenge und/oder durch die Temperatur und/oder durch den Auftreffbereich auf den Bedruckstoff 11 variiert werden. Ein solcher digitaler Trockner 16 ist beispielsweise in der mittleren von den drei hier dargestellten Kammern des Trockners 16 von
Alle Elemente des Druckgeräts 10 werden gerätetechnisch von einer Steuereinheit 25 (engl. Device Control oder Controller) gesteuert. Dort wird der Transport des Bedruckstoffs 11 mit allen Transportmitteln, wie Einzug 12, Abzug 17, Drehrahmen 13, etc. gesteuert. Ebenso werden Positionsdaten des Bedruckstoffs 11 an die Druckeinheit 14, den Trockner 16, die Abstandsmesser 22, die Befeuchtungseinrichtungen 20, etc. geliefert, damit alle Teile des Tintendruckgeräts 10 bezüglich der Längsposition der jeweiligen Druckzeile und damit druckzeilenabhängig synchronisiert sind. Die Druckdaten selber werden dem Tintendruckgerät 10 über einen Druckdatenstrom zu geführt, in einem nicht dargestellten Controller aufbereitet und mit den Zeilenpositionen synchronisiert, damit das Druckbild 21 an die richtige Position gedruckt werden kann.All elements of the
In
Bei diesem Ausführungsbeispiel von
Durch das Aufbringen des Druckbildes durch die Druckeinheit 14 wird ohnehin Flüssigkeit/Druckfarbe/Tinte in den Bedruckstoff 11 eingebracht, so dass es - abhängig von und bedingt durch das gewünschte Druckbild 21 - zu Feuchtigkeitsunterschieden innerhalb des Bedruckstoffs 11 kommt. Je mehr Tinte auf einen Bereich aufgebracht wird, umso feuchter ist der Bedruckstoff 11 in diesem Bereich. The application of the printed image by the
Des Weiteren hängt die Feuchtigkeit des Bedruckstoffs 11 von dem Material des Bedruckstoffs 11, insbesondere der Saugfähigkeit des Materials, ab. Das Einbringen der Flüssigkeit führt dazu, dass zumindest ein Teil der Flüssigkeit in den Bedruckstoff 11 eindringt (absorbiert wird). Infolgedessen kommt es zu einem Aufquellen der Fasern des Bedruckstoffes 11 in diesem Bereich. Folglich entstehen durch die Feuchtigkeitsunterschiede im Bedruckstoff 11 (unbefeuchtete und/oder weniger oder mehr befeuchteten Bereichen) mechanische Spannungsunterschiede (Zugspannung) in dem Bedruckstoff 11. Durch die anschließende Trocknung, wird die Flüssigkeit aus dem Bedruckstoff 11 mehr oder weniger entfernt, wodurch der zunächst gedehnte Bedruckstoff 11 schrumpft. Dadurch entsteht an stark bedruckten Stellen die Welligkeit. Des Weiteren führt ein nur einseitig aufgetragenes Druckbild 21 und das unterschiedliche Feuchteverhältnis zwischen den beiden Bedruckstoffseiten dazu, dass der Bedruckstoff 11 auf der einen Seite stärker schrumpft und sich in diese Richtung biegt/wölbt.Furthermore, the humidity of the
An einer oder mehreren Position entlang der Bedruckstoffbahn sind Abstandsmesser 22 angeordnet, mit deren Hilfe Verformungen des Bedruckstoff 11 zeilenweise und abhängig von der Zeilenposition erfasst werden können. Die Verformungen über eine Druckzeile hinweg ergeben ein Kurve, die im Folgenden als Höhenprofil 30 bezeichnet wird (siehe
Mit den Gegenmaßnahmen wird erreicht, dass sich die Verformungen verkleinern, so dass der Bedruckstoff 11 am Ende möglichst glatt ist. Dies wird beispielsweise durch ein Verfahren gelöst, wie es durch das Ablaufdiagramm in
Um Gegenmaßnahmen dagegen zu ergreifen, wird zunächst die Oberfläche des Bedruckstoff 11 zeilenweise abgetastet und somit in Schritt S2 das Höhenprofil 30 einer Druckzeile zweidimensional erfasst. Durch das zeilenweise Abtasten aufeinanderfolgender Druckzeilen während des Transports kann auch ein dreidimensionales Höhenprofil 30 erhalten und ausgewertet werden.In order to take countermeasures against this, the surface of the
Die Charakteristiken des Höhenprofils 30 werden in Schritt S3 dahingehend analysiert, beispielsweise wie groß und dynamisch die Verformungen sind. Große Verformungen werden dann in Schritt S4 durch zusätzlichen Feuchtigkeitsauftrag in weniger bedruckten, angrenzenden Bereichen oder benachbarten unbedruckten Bereichen und/oder durch zusätzlichen Wärmeeintrag in stark bedruckte/befeuchtete Bereiche reduziert.The characteristics of the
Anschließend kann in Schritt S5 das Höhenprofil 30 nochmals erfasst werden, um zu kontrollieren, ob die Gegenmaßnahmen Erfolg gezeigt haben. Hierzu wird in Schritt S6 geprüft, ob die Verformungen nun innerhalb des Toleranzbreite 31 liegen. Wenn die Verformungen immer noch zu groß sind, kann erneut bereichsweise mehr oder weniger Flüssigkeitsauftrag und/oder ein veränderter Wärmeeintrag in Schritt S4 stattfinden.The
In
Nach der Druckeinheit 14 ist ein erster Abstandsmesser 22 angeordnet, der den Bedruckstoff 11 zeilenweise (senkrecht zur Druckrichtung, also in die Bildebene von
Die Steuereinheit 25 steuert dann eine Befeuchtungseinrichtung 20 an, wenn Verformungen des Bedruckstoffs 11 erkannt werden, die größer als eine Toleranzbreite 31 (siehe
Ein anschließender zweiter Abstandsmesser 22 kann das sich nach der Anpassungsbefeuchtung (Gegenmaßnahme) resultierende Höhenprofil 30 vermessen und der Steuereinheit 25 zur Analyse senden. Sind die Verformungen nun innerhalb des Toleranzbreite 31, so brauchen nicht unbedingt weitergehende Maßnahmen zum Reduzieren zu erwartender, zukünftiger Verformungen vorgenommen werden, die aus dem Datenstrom abgeleitet werden können. Ansonsten kann die Befeuchtungseinrichtung 20 erneut aktiviert werden, um mehr Befeuchtungsflüssigkeit B für diesen Bedruckstoff 11 aufzutragen, um solche, starken Verformungen besser auszugleichen zu können. Falls der erste Druckriegel 15 als Befeuchtungseinrichtung 20 zum Aufbringen der Befeuchtungsflüssigkeit B ausgebildet ist, erfasst der erste Abstandsmesser 22 das Ergebnis der zusätzlichen Befeuchtung durch den ersten Druckriegel 15. Dann können durch die nächste Befeuchtungseinrichtung 20 zwischen den beiden Abtastmessern die Verformungen angepasst werden und durch den zweiten Abstandsmesser 22 danach kontrolliert werden.A subsequent
In
Hierdurch wird bereits aufgrund der Druckdaten und erwarteter, großer Verformungen bereits vor dem Bedrucken des Bedruckstoffs 11 schon ein gewisser Ausgleich im Voraus geschaffen für die später stattfindenden Verformungen. Es findet also bereits eine Vorschau auf zu erwartende, starke Verformungen aufgrund der bekannten Druckdaten statt.As a result, due to the print data and expected large deformations, a certain compensation is created in advance for the deformations that take place later, even before the
Somit können die Verformungen durch den zusätzlichen Flüssigkeitsauftrag klein gehalten werden, was durch einen nachfolgenden Abstandsmesser 22 verifiziert werden kann. Falls die Verformungen dann immer noch zu groß sind, kann die Menge und örtliche Verteilung der Befeuchtungsflüssigkeit B durch eine Rückkopplung an die Befeuchtungseinrichtung 20 angepasst werden. Denn anschließend an das Bedrucken ist ein Abstandsmesser 22 angeordnet, der zeilenmäßig die Höhenprofile 30 erfasst und die Messergebnisse zur Analyse an die Steuereinheit 25 rückkoppelt. Je nach resultierendem Höhenprofil 30, kann dann die Befeuchtung mit dem ersten Druckriegel 15 angepasst werden.The deformations caused by the additional application of liquid can thus be kept small, which can be verified by a subsequent
In
Zusätzlich oder anstatt einer zusätzlichen Flüssigkeitszufuhr zum Vermindern der Verformungen kann auch der Trockner 16 entsprechend beeinflusst werden, um die Verformungen zu verringern. Vorteilhaft ist es, wenn ein digitaler Trockner 16 verwendet wird, der bereichsweise mehr oder weniger Trocknungsenergie punkt- oder bereichsweise (also digital) dem Bedruckstoff 11 zuführen kann. In
In
Der Referenzwert 34 kann durch eine Referenzmessung mit einem Abstandsmesser 22 bei einer gespannten und sich bewegenden Bedruckstoffbahn bei noch nicht bedrucktem Bedruckstoff 11 definiert werden. Somit werden auch durch die Zugspannung des Bedruckstoffs 11 druckprozessbedingt erzeugte Längswellen beim Referenzwert 34 berücksichtigt, die keine Verformungen infolge von Feuchtigkeit im Bedruckstoff 11 darstellen. Es können aber auch unbedruckte Bereiche ganz am Rand des Bedruckstoffs 11 vermessen werden, die dann als Referenzwert 34 hergenommen werden. Denn diese Randbereiche bleiben in der Regel aus drucktechnischen Gründen frei oder tragen lediglich kleine Druckmarken, um den Druckprozess besser steuern zu können.The
Die aus den gemessenen Abständen ermittelten Auslenkungen der Verformungen in Höhenrichtung (vom Referenzwert 34 aus gesehen) bilden dann das zweidimensionales Höhenprofil 30, das über der Druckbreite x aufgetragen ist. Ein dreidimensionales Höhenprofil wird erhalten (hier der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt), wenn in Transportrichtung (z-Achse) ständig zeilenweise Höhenprofile 30 bei vorwärts transportiertem Bedruckstoff 11 aufgenommen werden.The deflections of the deformations in the height direction (seen from the reference value 34) determined from the measured distances then form the two-
Zum Erfassen des Höhenprofils 30 wird der Abstand zwischen Punkten auf der Oberfläche des Bedruckstoffs 11 und der Messfläche des Abstandsmessers 22 gemessen. Durch in Relation setzen mit dem Referenzwert 34 wird eine Kurve erhalten, wie sie beispielhaft in dem Diagramm von
Von dem Höhenprofil 30 können der absolute oder globale Maximalwert ymax und der absolute oder globale Minimalwert ymin der Kurve in y-Richtung (also die Auslenkungen oder Höhen) hier beispielsweise bei den Zeilenpositionen xmax bzw. xmin in x-Richtung bestimmt werden. Solange diese extremen Verformungen noch tolerierbar sind (Bedruckstoff 11 ist nur gering verformt), brauchen keine Gegenmaßnahmen ergriffen zu werden. Dabei ist als Toleranzbreite 31 ein Bereich mit einem oberen 32 und einem unteren Grenzwert 33 (siehe gepunktete Linien) definiert, innerhalb dessen keine Gegenmaßnahmen ergriffen werden müssen. Befinden sich jedoch die Auslenkungen (Höhen y) über dem oberen 32 oder unter dem unteren Grenzwert 33 (also außerhalb des Toleranzbreite 31), so müssen entsprechende Gegenmaßnahmen, wie bereichsweises Befeuchten, Verringern von Flüssigkeitsauftrag und/oder Erwärmen in diesem und/oder angrenzenden Bereichen auf dem Bedruckstoff 11 ergriffen werden.The absolute or global maximum value y max and the absolute or global minimum value y min of the curve in the y direction (ie the deflections or heights) can be determined from the
Die Analyse des Höhenprofils 30 wird anhand von
Vorzugsweise müssen die Auslenkungen außerhalb der Toleranzbreite 31 beeinflusst werden und werden nach Größe und Anzahl analysiert. Wenn viele solcher großen Auslenkungen vorkommen mit immer wieder Nulldurchgängen dazwischen, kann von einer sehr großen Welligkeit ausgegangen werden, die durch entsprechende Gegenmaßnahmen angepasst werden müssen. Ebenso ist eine dynamische Analyse der Kurve (oder auch als „Wellen“ bezeichnet) vorgenommen werden, also die Steilheit (Steigung) als mögliches Kriterium für zu große und nicht akzeptable Verformungen. So ist beispielsweise in dem Druckbreitenbereich zwischen x6 und x7 eine sehr hohe Flankensteilheit vorhanden, die ebenfalls durch Gegenmaßnahmen gedämpft werden sollte. Bei dem Ausführungsbeispiel von
Zudem können auch die Höhen-Differenzen zwischen lokalen/relativen Minimalwerten (hier z.B. bei xr_min) und Maximalwerten (hier z.B. bei xr_max) innerhalb einer Druckzeile ausgewertet werden. Wenn diese relativ gering sind, so können diese Verformungen auch tolerabel angesehen werden, da sich der Bedruckstoff 11 in diesem Zwischenbereich relativ wenig verformt hat, auch wenn die Zeilenpositionen der lokalen/relativen Minimalwerte xr_min oder Maximalwerte xr_max unter/über den Grenzwerten 32, 33 liegen sollten. Falls abwechselnd viele relative Minimalwerte xr_min oder Maximalwerte xr_max vorhanden sind, so könnte dies auch ein Kriterium zum Einleiten von entsprechenden Gegenmaßnahmen sein (dies ist abhängig vom Wert der jeweiligen Höhen y der relativen Extremwerte.In addition, the height differences between local/relative minimum values (here, for example, at x r_min ) and maximum values (here, for example, at x r_max ) within a print line can be evaluated. If these are relatively small, these deformations can also be considered tolerable, since the
Einer der Abstandsmesser 22 kann als Referenzmesser dienen, der den Abstand zwischen der Sensorfläche des Abstandsmessers 22 und der Oberfläche des gespannten und noch nicht bedruckten/befeuchteten Bedruckstoffs 11 als Referenz misst.One of the
Sobald der Druckprozess beginnt, werden in regelmäßigen Abständen Abstandsmessungen (hintereinander erfolgende Messungen jeweils eines Höhenprofils 30 aufeinanderfolgender Druckzeilen) durchgeführt. Die jeweils erhaltene Kurven über eine Druckzeile werden dann ähnlich der Kurvendiskussion bezüglich Extremwerten und Steigungen/Dynamik analysiert. So werden beispielsweise die globalen/absoluten maximalen und minimalen Auslenkungen ymax/ymin, die Anzahl der globalen Maximalwerte/Minimalwerte ymax/ymin, die Anzahl der lokalen/relativen Maximalwerte/Minimalwerte yr_max/yr_min und/oder die Anstiegsflanken/Abfallflanken der Wellen analysiert und für eine Anpassung der Verformungen verwendet.As soon as the printing process begins, distance measurements (successive measurements of a
Der Verlauf der Verformungen wird dabei zumindest in Zeilenrichtung (x-Richtung) analysiert. Selbstverständlich können auch mehrere hintereinander aufgenommene Kurven von Druckzeilen, also in Druckrichtung/Transportrichtung, analysiert werden. Somit wird auch der Verlauf der Verformungen in Druckrichtung erkannt. Falls die Messwerte den Toleranzbreite 31 überschreiten wird eine Anpassung der Befeuchtung/Auftrag von Befeuchtungsflüssigkeit B und/oder des Trockners 16 und/oder der für das Druckbild 21 aufgebrachten Tintenmenge eingeleitet.The course of the deformations is analyzed at least in the line direction (x-direction). Of course, several consecutively recorded curves of print lines, i.e. in the printing direction/transport direction. In this way, the course of the deformations in the compression direction is also recognized. If the measured values exceed the
Übersteigt beispielsweise eine Auslenkung am Rand der Bedruckstoffbahn den oberen/unteren Grenzwert 32/33, aber es sind insgesamt relativ wenige Wellenberge vorhanden, dann ist möglicherweise der Bedruckstoff 11 am Rande des Bedruckstoffs 11 hoch gebogen (Curl). Als Gegenmaßnahme könnte insgesamt gesehen in diesem Bereich die Rückseite stärker befeuchtet werden als die Vorderseite, um den Curl zu reduzieren.For example, if a deflection at the edge of the printing material web exceeds the upper/
Werden hingegen viele zu hohe Wellenberge abwechselnd mit „Nulldurchgängen“ und Unterschreiten des Referenzwertes 34 erfasst, verursacht beispielsweise durch zu hohe Tintenmengen in dem Bereich, so sollten die danebenliegenden Bereiche als Gegenmaßnahme stärker befeuchtet werden. Somit wird die Feuchtigkeit innerhalb der Druckseite mehr vergleichmäßigt und die Zugspannung zwischen stark bedruckten und weniger bis nicht bedruckten Bereichen wird deutlich reduziert. Ergänzend kann der Trocknungsprozess während des Druckens entsprechend bereichsweise beeinflusst werden, um die Verformungen weiter zu reduzieren. Denn auch die Trocknung von Feuchtigkeit reduziert Verformungen. Darüber hinaus können Verformungen auch noch durch Verändern der Bahnspannung beim Transport des Bedruckstoffs 11 verringert werden sowie durch Reduzieren/Erhöhen der für das Druckbild 21 aufgebrachten Menge an Druckfarbe, falls dadurch das Druckbild 21 nicht verfälscht wird.If, on the other hand, many wave crests that are too high are detected alternately with "zero crossings" and falling below the
Wenn die Toleranzbreite 31 überschritten wird, kann die Abtastfrequenz des Abstandsmessers 22 erhöht werden, um genau zu erkennen, wann der Toleranzbreite 31 wieder unterschritten wird. Die Abtastfrequenz des Abstandsmessers 22 kann abhängig sein von den Materialeigenschaften des Bedruckstoffs 11, wie beispielsweise der Grammatur und die daraus resultierende Neigung zur Verformung des Bedruckstoff 11. Ebenso kann die Druckauslastung/Flächendeckung (d.h. wie viele Druckpositionen mit Druckfarbe bedeckt sind) relevant sein. Es kann auch die Abtastfrequenz erniedrigt werden, wenn sich die Verformungen in x-Richtung nur wenig verändern.If the
Ein Abtasten in Transportrichtung sollte auch vorgenommen, indem jede Druckzeile oder jede n-te Druckzeile abgetastet und analysiert wird. Somit wird ein dreidimensionales Bild der Verformungen erhalten. Mit entsprechenden Gegenmaßnahmen können somit flächenhafte Bereiche des Bedruckstoffs 11 beeinflusst werden, um die Verformungen zu verringern.Scanning in the transport direction should also be performed by scanning and analyzing every print line or every nth print line. A three-dimensional image of the deformations is thus obtained. Appropriate countermeasures can thus be used to influence areal areas of the
Unter dem Begriff „Druckfarbe“ sind farbmittelhaltige Gemische zu verstehen, mit denen der Bedruckstoff 11 zum Erzeugen des Druckbilds 21 und damit eines Druckguts bedruckt wird. Vorzugsweise werden wasserbasierte Druckfarben, wie wässrige Tinte verwendet. Es können aber auch andere wasserbasierte Druckfarben verwendet werden.The term “printing ink” is to be understood as meaning mixtures containing colorants, with which the
Der Begriff „Bedruckstoff“ bezeichnet das Grundmaterial, auf das gedruckt wird. Der Bedruckstoff 11 kann aus Papier, Kunststoffen (Polymeren) oder sonstigen geeigneten Materialen oder Mischmaterialien bestehen. Vorzugsweise werden Papiere als Bedruckstoff 11 in bahnförmiger Form verwendet und durch Hochgeschwindigkeitsdruckgeräte bedruckt. Die Größe der Verformungen in einem solchen Bedruckstoff 11 hängt einerseits von der Menge an aufgebrachter Flüssigkeit (inklusive der Druckfarbe) ab und/oder andererseits von den Materialeigenschaften des Bedruckstoffs 11. Ein Einflussfaktor ist auch die Luftfeuchtigkeit im Druckgerät 10 und in dessen Umgebung. Da die Verformungen inline gemessen und gegebenenfalls Gegenmaßnahmen gegen tatsächlich zu große Verformungen eingeleitet werden, können diese Einflussfaktoren mittels Messung oder automatisch mit berücksichtigt werden.The term "printing material" refers to the basic material on which printing is carried out. The
Neben den Druckfarben kann auch eine Reaktionsflüssigkeit als Funktionsflüssigkeit P auf den Bedruckstoff 11 aufgebracht werden, die mit der Druckfarbe reagiert oder interagiert, um das Verfließverhalten, das Absorptionsverhalten und/oder das Benetzungsverhalten der Druckfarbe auf und in den Bedruckstoff 11 zu steuern. Solche Funktionsflüssigkeiten stellen ebenfalls einen Einflussfaktor für die Verformungen des Bedruckstoffs 11 dar, da sie einerseits eine Flüssigkeit sind und andererseits das Eindringen der Druckfarbe in den Bedruckstoff 11 beeinflussen. Ein Beispiel für solch eine Reaktionsflüssigkeit ist ein Primer. Auch der Einfluss der Funktionsflüssigkeiten wird automatisch beim Anpassen der Verformungen berücksichtigt.In addition to the printing inks, a reaction liquid can also be applied to the
„Trockner“ sind hinlänglich bekannt. Der Bedruckstoff 11 kann dabei durch Zufuhr von Energie (von heißer Luft, durch direkten Wärmekontakt, durch energiereiche Bestrahlung, etc.) zum Teil auch mehrstufig und/oder mit variabler Wärmemenge und/oder mit variabler Temperatur getrocknet werden. Sowohl digitale als auch nicht digitale Trockner 16 sind in der Drucktechnik ebenfalls hinreichend bekannt."Dryers" are well known. The
Unter dem Begriff „Abstandsmesser“ ist ein Abstandsmessgerät zu verstehen, mit dem geometrische Merkmale auf der Oberfläche des Bedruckstoffs 11 unabhängig von der auf die Oberfläche gedruckten Farbe gemessen werden. Dabei wird der Abstand zweier Punkte im Raum vermessen. Somit können Verformungen (Welligkeit, Auswölbungen, etc.) des Bedruckstoffs 11 erfasst werden. Die Analyse der Verformungen (Höhenprofil 30) mit Bezug auf den Referenzwert 34 und die Zeilenpositionen x der Verformungen erfolgt dann in der Steuereinheit 25. Die Abstandsmesser 22 sind in der Lage, das Höhenprofil 30 mit Hochgeschwindigkeit zu erfassen und auch Höhenprofile 30 in Bewegungsrichtung aufzunehmen.The term “distance meter” is to be understood as meaning a distance measuring device with which geometric features on the surface of the
Ein Abstandsmesser 22 kann beispielsweise nach dem bekannten Prinzip eines Lidars (light detection and ranging) arbeiten, der mit einer dem Radar verwandte Methode zur optischen Abstandsmessung durch Abtasten der Oberfläche mittels Laserstrahlen dient. Lidar-Systeme senden Laserimpulse aus und detektieren das von der Oberfläche des Bedruckstoffs 11 zurückgestreute Licht. Aus der Lichtlaufzeit der Signale wird die Entfernung zwischen den beiden berechnet. Vorteilhafterweise wird hier der gespannte und sich schnell bewegte, bahnförmige Bedruckstoff 11 zeilenweise (quer zur Transportrichtung) abgetastet. Das so entstehende Höhenprofil 30 wird ausgewertet. Ein solche Vermessung hat den Vorteil, dass sie kontrastunabhängig ist, d.h. unabhängig von dem jeweiligen Druckbild 21 und den verwendeten Druckfarben, sondern nur von der geometrischen Form der Oberfläche des Bedruckstoffs 11 abhängig ist.A
Die Auflösung des Abstandsmessers 22 kann abhängig vom verwendeten Material des Bedruckstoffs 11 und der Transportgeschwindigkeit des Bedruckstoffs 11 eingestellt werden, so dass Verformungen recht gut erkannt und in kurzer Zeit vermessen werden können. Die Auflösung braucht nicht zu hoch zu sein, da die Verformungen in der Regel eher sanft verlaufen und nicht abrupt ansteigen oder abfallen. Ohnehin ist der Bedruckstoff 11 beim Transport gespannt, so dass die Verformungen/Wölbungen eher glatt gezogen werden. Allerdings darf die Bedruckstoffbahn nicht zu stark mit Zugspannung belastet werden, da die Gefahr besteht, dass der Bedruckstoff 11 reißt. Es muss nicht jeder einzelne Druckpunkt oder jede einzelne Druckzeile vermessen werden, denn es genügt sicherlich, wenn die Auflösung so groß ist, dass feuchtigkeitsbedingte Verformungen des Bedruckstoffs 11 ausreichend gut mit ihrer Position erkannt werden. So kann dann beispielsweise jede n-te Zeilenposition xi und jede m-te Druckzeile zi abgetastet wird. Dies ist auch abhängig von der Transportgeschwindigkeit und der Druckauflösung (d.h. wie viele Pixel pro Inch = dpi gedruckt werden können).The resolution of the
Als Abstandsmesser 22 (oder Abtastsensor) kann beispielsweise ein „Gocator ® 3D Smart Sensor“ der Firma LMI Technologies verwendet werden. Dies Sensoren sind Linienprofilsensoren und messen Entfernungen.A “ Gocator® 3D Smart Sensor” from LMI Technologies, for example, can be used as the distance meter 22 (or scanning sensor). These sensors are line profile sensors and measure distances.
Zumindest ein Abstandsmesser 22 ist nach dem Trockner 16 angeordnet. Somit können die Verformungen nach dem Trocknen analysiert und gegebenenfalls durch Aufbringen von Befeuchtungsflüssigkeit B und/oder Einwirken von Wärme bereits vor dem Bedrucken und/oder nach dem Trockner 16 zumindest teilweise kompensiert werden. Im Druckbetrieb kann die Analyse und die daraus abgeleiteten Gegenmaßnahmen auch bereits vorab (d.h. vor dem Bedrucken) für zu erwartende Verformungen realisiert werden und danach durch einen Abstandsmesser 22 kontrolliert werden.At least one
Der Begriff „Befeuchtungseinrichtung“ beschreibt eine Einrichtung mit der Flüssigkeit, vorzugsweise transparente Befeuchtungsflüssigkeit B als Ausgleich für als zu groß erkannte oder erwartete Verformungen auf den Bedruckstoff 11 auf diese Bereiche und/oder auf angrenzende Positionen/Bereiche bzgl. der Verformungen aufgebracht wird. Somit kann mit der Befeuchtungseinrichtung 20 ein gewisser Ausgleich oder eine Anpassung der Verformungen geschaffen werden. Somit sollen die Verformungen (und damit auch die Zugspannungen zwischen diesen Bereichen) vergleichmäßigt werden durch Erzeugen von Verformungen in angrenzenden Bereichen oder auf der Rückseite des Bedruckstoff 11 in diesen oder angrenzenden Bereichen aufgrund der Befeuchtungsflüssigkeit B.The term “moistening device” describes a device with which liquid, preferably transparent moistening liquid B, is applied to these areas and/or to adjacent positions/areas with regard to the deformations on the
Die Befeuchtungsflüssigkeit B kann mittels Druckköpfen/Druckriegeln 15, Düsen oder auch kontaktbehaftet über Walzen aufgetragen werden. Es können also einzelne Tropfen, ein Tropfenvorhang oder auch mehr oder weniger breite Sprühkegel auf entsprechende Bereiche des Bedruckstoffs 11 aufgebracht werden. Wenn die Befeuchtungseinrichtung 20 als Druckriegel 15 / Druckkopf ausgebildet ist, hat dies den Vorteil, dass die Befeuchtungsflüssigkeit B punkt- oder zeilenweise auf entsprechend bestimmte Zeilenpositionen aufgetragen werden kann.The dampening liquid B can be applied by means of print heads/pressure bars 15, nozzles or also in contact with rollers. It is therefore possible to apply individual drops, a curtain of drops or spray cones of greater or lesser width to corresponding areas of the
Die Befeuchtungseinrichtung 20 kann vor der Druckeinheit 14, nach dem Trockner 16 und/oder auch nach dem Druckprozess am Ausgang eines Druckgeräts 10 und noch vor dem Aufwickler 19 oder einer sonstigen Nachverarbeitung angeordnet sein. Die Befeuchtungseinrichtungen 20 sind typischerweise quer zur Transportrichtung (also in Druckzeilenrichtung) über die gesamte Druckbreite angeordnet, damit über die gesamte Breite des Bedruckstoffs 11 je nach Bedarf Befeuchtungsflüssigkeit B aufgebracht werden kann.The moistening
Durch die Befeuchtungseinrichtung 20 nach dem Druckgerät 10 kann die Gesamtfeuchte des Bedruckstoffs 11 erhöht und Verformungen/Welligkeit für die Nachverarbeitungsgeräte reduziert werden. Vorzugsweise wird die Befeuchtungsflüssigkeit B nach der Druckeinheit 14 aufgebracht und durch Messen des Höhenprofils 30 und Auswerten der Messdaten können entsprechende Gegenmaßnahmen ergriffen werden. Durch nochmalige Höhenprofilmessung danach kann kontrolliert werden, ob die Gegenmaßnahmen auch Erfolg hatten.The moistening
Die Befeuchtungseinrichtung 20 kann auch vor dem Bedrucken angeordnet sein. Dann wirken sowohl die Befeuchtungsflüssigkeit B als Gegenmaßnahme und die aufgebrachte Druckfarbe für Feuchtigkeit in dem Bedruckstoff 11, die Verformungen hervorrufen. Durch den Trockner 16 wird Feuchtigkeit im Bedruckstoff 11 getrocknet, wodurch auch Verformungen geringer werden, die durch den Abstandsmesser 22 nach dem Trockner 16 kontrolliert werden können. Bei immer noch zu großen Verformungen kann eine Rückkopplung an die Befeuchtungseinrichtung 20 vorgenommen werden, um die Feuchtigkeit oder die zu beeinflussenden Bereiche zu ändern.The moistening
Wenn es das Druckbild 21 zulässt, kann auch beim Druckvorgang weniger Tinte aufgebracht werden, um die Verformungen kleiner zu halten. Allerdings kann durch weniger Tinte der Gesamteindruck des Druckbilds 21 verändert werden. Das Aufbringen von Befeuchtungsflüssigkeit B auf entsprechende Bereiche des Bedruckstoffs 11 geschieht hier immer in Echtzeit während des Druckprozesses bei laufendem Druckgerät 10 aufgrund inline gemessener Höhenprofile 30.If the
Auch die Änderungen in der Trocknung als Gegenmaßnahmen sind begrenzt durch die Tatsache, dass eine Trocknung des Druckbilds 21 vorrangig ist. Solange das Druckbild 21 noch ausreichend hohe Qualität aufweist, können auch entsprechende Trocknungsparameter, wie Wärmemenge, Temperatur, etc., als Gegenmaßnahme geändert werden.The changes in drying as countermeasures are also limited by the fact that drying of the printed
Die Menge an Befeuchtungsflüssigkeit B hängt von dem erfassten Höhenprofil 30 und den geometrischen Abmessungen der Auslenkungen der Verformungen ab. Die Bereiche, auf die die Befeuchtungsflüssigkeit B aufgebracht wird, hängt von den Bereichen ab, in denen die großen Verformungen detektiert wurden oder aufgrund der Druckdaten zu erwarten sind. Vorzugsweise grenzen sie an Bereiche mit hohen Verformungen aufgrund hohen Flüssigkeitsauftrags an und sind meist unbedruckt oder nur bereichsweise gering bedruckt. Auch kann auf die Rückseite des Bedruckstoffs 11 in entsprechende Bereiche Befeuchtungsflüssigkeit B aufgetragen werden als Anpassung der Verformungen. Sofern die Tinte nicht zu sehr in den Bedruckstoff 11 einzieht, kann auch der vorzugsweise unbedruckte Rückseitenbereich direkt gegenüberliegend des hohen Tintenauftrags und auch dessen nähere Umgebung befeuchtet werden.The quantity of moistening liquid B depends on the recorded
Die Menge an Befeuchtungsflüssigkeit B und die Dichteverteilung der Tropfen beim Aufsprühen hängt von der gemessenen Verformung und von vorab ermittelten Erfahrungswerten ab, wie sich die Verformungen bei einem bekannten Material des Bedruckstoffs 11 und bei Durchführen von Gegenmaßnahmen (Aufbringen von Flüssigkeit und/oder lokales Einwirken von Wärme bei der Trocknung) auswirken.The amount of dampening liquid B and the density distribution of the drops when sprayed on depends on the measured deformation and previously determined values based on experience, how the deformations change with a known material of the
Das punkt- oder bereichsweise Aufbringen der (Befeuchtungs-) Flüssigkeit und/oder das bereichsweise Einwirken von Wärme bei der Trocknung geschieht dabei auf unmittelbare Reaktion auf bereits erfolgte und erkannte hohe Verformungen oder auf zu erwartende hohe Verformungen aufgrund einer Vorschau mit Hilfe der Druckdaten.The pointwise or areawise application of the (moistening) liquid and/or the areawise action of heat during drying occurs as a direct reaction to already occurred and recognized high deformations or to expected high deformations based on a preview with the help of the print data.
Die potenziell stark verformbaren Bereiche können aus den Druckdaten abgeleitet werden. Denn durch die Druckdaten wird die Druckeinheit 14 angewiesen, in welcher Druckzeile und an welcher Zeilenposition wie viel Druckfarbe gedruckt werden soll. Somit lässt sich aus den Druckdaten ablesen, wo Bereiche mit einer hohen Menge an Druckfarbe gedruckt werden sollen. Die Positionen der Verformungen in Zeilenrichtung sind einerseits aus den Druckdaten bekannt und andererseits werden die gemessenen Auslenkungswerte der jeweiligen x-Position (Zeilenposition) zugeordnet. Somit wird das zweidimensionale Höhenprofil 30 ortsgenau erkannt.The potentially highly deformable areas can be derived from the print data. This is because the print data instructs the
Ein dreidimensionales Höhenprofil 30 wird darüber hinaus durch ständiges Erfassen der Zeilen-Höhenprofile 30 bei vorwärts bewegtem Bedruckstoff 11 erhalten. Die Längspositionen entlang der Transportrichtung des Bedruckstoffs 11 sind bekannt, da die Gerätesteuerung den Bedruckstoff 11 zeilenweise genau weitertransportiert. Die jeweilige Zeilenposition braucht dann nur dem jeweiligen Zeilen-Höhenprofil 30 zugeordnet zu werden.A three-
Die Druckriegel 15 sind genau über dem Bedruckstoff 11 ausgerichtet und somit ist genau bekannt, auf welche laterale Zeilenposition ein Druckpunkt (Tintentropfen) gesetzt wird. Somit sind alle „Koordinaten“ und somit alle Positionen der Bereiche (hoher Verformungen, unbedruckter Bereiche, wenig bedruckter Bereiche, etc.) in Quer-(=Zeilenrichtung) und Längsrichtung (=Transportrichtung) bekannt.The pressure bars 15 are aligned precisely above the
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Druckgerätprinting device
- 1111
- Bedruckstoffsubstrate
- 1212
- EinzugIndent
- 1313
- Drehrahmenrotating frame
- 1414
- Druckeinheitpressure unit
- 1515
- Druckriegelpush bar
- 1616
- Trocknerdryer
- 1717
- AbzugDeduction
- 1818
- Wendeeinrichtungturning device
- 1919
- Aufwicklerrewinder
- 2020
- Befeuchtungseinrichtunghumidification device
- 2222
- Abstandsmesserdistance meter
- 2525
- Steuereinheitcontrol unit
- 2626
- Abwicklerunwinder
- 3030
- Höhenprofilelevation profile
- 3131
- Toleranzbreitetolerance range
- 3232
- oberer Grenzwertupper limit
- 3333
- unterer Grenzwertlower limit
- 3434
- Referenzwertreference value
- BB
- Befeuchtungsflüssigkeitmoistening fluid
- CC
- Cyancyan
- KK
- SchwarzBlack
- MM
- Magentamagenta
- PP
- Reaktionsflüssigkeit / PrimerReaction liquid / primer
- S1-S6S1-S6
- Verfahrensschritteprocess steps
- xx
- Zeilenpositionline position
- YY
- GelbYellow
- yy
- Verformungshöhedeformation height
- ymaxymax
- globaler Maximalwert bei der Zeilenposition xmax global maximum value at line position x max
- ymaxymax
- Maximalwertmaximum value
- yminymin
- globaler Minimalwert bei der Zeilenposition xmin global minimum value at row position x min
- YminYmin
- Minimalwertminimum value
- yr_maxyr_max
- relativer Maximalwert bei der Zeilenposition xr_max relative maximum value at line position x r _ max
- yr_minyr_min
- relativer Minimalwert bei der Zeilenposition xr_min relative minimum value at row position x r_min
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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- JP 2004337803 A [0007]JP2004337803A [0007]
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- US 2002/0196298 A1 [0010]US 2002/0196298 A1 [0010]
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DE102020128616.3A DE102020128616A1 (en) | 2020-10-30 | 2020-10-30 | Device and method for printing a printing material with a printing device |
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Legal Events
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R016 | Response to examination communication |