DE112010005694B4

DE112010005694B4 - Verfahren zum Drucken mit einer Rollendruckmaschine

Info

Publication number: DE112010005694B4
Application number: DE112010005694.3T
Authority: DE
Inventors: Brian Helterline; Karsten Wilson; Mike Morrow
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2010-06-24
Filing date: 2010-06-24
Publication date: 2017-10-19
Anticipated expiration: 2030-06-25
Also published as: WO2011162762A1; US20130114987A1; DE112010005694T5; GB2494091A; US9079426B2; CN103221217A; GB2494091B; CN103221217B; GB201223007D0

Abstract

Ein Verfahren zum Drucken mit einer Rollendruckmaschine (10), umfassend: Anfängliches Einstellen eines Abschnittes eines Bahnbewegungspfades, in dem sich ein wesentlicher Teil einer Länge eines Bahnmediums (22) in einer im Wesentlichen horizontalen Ausrichtung erstreckt, für ein fortlaufendes Bahnmedium (22) zwischen einem mindestens ein Paar Rollen (32A, 32B) umfassenden ersten Walzenspalt (32) und einem zweiten Walzenspalt (80), wobei der Abschnitt einen ersten Abschnitt (47), in dem sich das Bahnmedium (22) in eine erste Richtung (A) bewegt, und einen zweiten Abschnitt (57), in dem sich das Bahnmedium (22) in einer zweiten Richtung (B) entgegengesetzt zur ersten Richtung (A) bewegt, aufweist; Drucken auf dem Bahnmedium (22) in dem ersten Abschnitt (47) mit einer ersten Druckvorrichtung (40); Umlenken des Bahnmediums (22) von der ersten Richtung (A) in die zweite Richtung (B) mit einer einzigen, ersten Umlenkrolle (50); Drucken auf dem Bahnmedium (22) in dem zweiten Abschnitt (57) mit einer zweiten Druckvorrichtung (60); und Steuern einer Trocknungszeit durch Modifizieren einer Länge des Abschnittes basierend auf einem Medientyp, einem Druckertintentyp und/oder einer Bewegungsgeschwindigkeit des Bahnmediums (22), ohne eine vertikale Ausdehnung der Rollendruckmaschine (10) zu verändern; wobei der Abschnitt zwischen der ersten Druckvorrichtung (40) und dem zweiten Walzenspalt (80) frei von Heizeinrichtungen ist; wobei sich der erste Abschnitt (47) von der ersten Druckvorrichtung (40) zur ersten Umlenkrolle (50) erstreckt; wobei die erste Umlenkrolle (50) einen Durchmesser aufweist, der größer oder gleich einer Höhe der zweiten Druckvorrichtung (60) ist; wobei sich der zweite Abschnitt (57) von der ersten Umlenkrolle (50) zu einer zweiten Umlenkrolle (55) erstreckt; und wobei die erste Druckvorrichtung (40) dazu eingerichtet ist, auf einer ersten Seite des Bahnmediums (22) zu drucken, und die zweite Druckvorrichtung (60) dazu eingerichtet ist, auf einer zweiten Seite des Bahnmediums (22) zu drucken.

Description

HINTERGRUND
Eine Rollendruckmaschine ermöglicht das Drucken einer großen Menge von Materialien mittels einer fortlaufenden Bahn von Medien, von der Blätter, nach dem Drucken des gewünschten Inhalts auf die Bahn, geschnitten werden. Typische Rollendruckmaschinen bestimmen durch Benutzen von Sichtsystemen und Ausrichtungsmarken auf dem Bahnmedium, wann und wo gedruckt wird. Zum Beispiel wird ein Sensor zum Erkennen von Positionsmarken oder sog. Top-of-Form-Indikatoren auf dem Bahnmedium benutzt, um das Drucken an einer gewünschten Stelle zu steuern. In einem anderen Beispiel benutzt eine typische Rollendruckmaschine einen aktiven Lenkungsmechanismus, um die Bewegung des Bahnmediums zu führen, und benutzt typische Heizanlagen zum Trocknen von bedruckten Teilen des Bahnmediums. Trotz der weitverbreiteten Akzeptanz der typischen Rollendruckmaschinen versuchen Marktteilnehmer hochqualitatives Drucken in kleineren Formaten zu erreichen.
DE 697 07 204 T2 , DE 10 2010 016 856 A1 , DE 31 14 406 A1 und CN 188 00 70 A beschreiben Druckmaschinen mit Heizanlagen. WO 2011/065959 A1 und DE 42 28 610 A1 beschreiben Druckmaschinen mit mehreren Rollen zum Umlenken eines Bahnmediums zwischen zwei Druckvorrichtungen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Rollendruckmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
2 ist ein Diagramm, das schematisch eine Rollendruckmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
3 ist ein Diagramm, das schematisch eine Rollendruckmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
4 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch einer Schneidvorrichtung einer Rollendruckmaschine in einer ersten Position gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
5 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch einer Schneidvorrichtung einer Rollendruckmaschine in einer zweiten Position gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
6 ist ein Diagramm, das schematisch eine Rollendruckmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
7 ist eine Draufsicht, die schematisch einen Druckabschnitt einer Rollendruckmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
8 ist eine Draufsicht, die schematisch einen Druckabschnitt einer Rollendruckmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
9 ist eine Draufsicht, die schematisch einen Druckabschnitt einer Rollendruckmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
10 ist eine Draufsicht, die schematisch einen Druckabschnitt einer Rollendruckmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In der folgenden detaillierten Beschreibung wird auf die angefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil der Beschreibung bilden, und in der spezielle Ausführungsformen dargestellt sind, mit denen die vorliegende Offenbarung ausgeführt werden kann. In dieser Hinsicht wird eine richtungsbezogene Terminologie, wie „oben”, „unten”, „vorne”, „hinten”, „führend”, „nachlaufend” usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figuren benutzt. Die richtungsbezogene Terminologie wird zum Zwecke der Darstellung gebraucht und ist in keiner Weise einschränkend, weil Komponenten der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in einer Vielzahl von verschiedenen Orientierungen positioniert sein können. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen verwendet werden könnten und bauliche oder funktionelle Änderungen gemacht werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Daher ist die folgende detaillierte Beschreibung nicht in einer beschränkenden Weise aufzufassen; der Umfang der vorliegenden Offenbarung wird durch die angefügten Ansprüche bestimmt.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind auf eine Rollendruckmaschine und ein Druckverfahren gerichtet. Im Einzelnen ermöglichen einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ein hochqualitatives Duplex-Drucken mit einer Rollendruckmaschine durch Steuerung der Geschwindigkeit unter Aufrechterhaltung der Ausrichtung des Bahnmediums unter Spannung ohne Beheizung und ohne doppelte Antriebssysteme. Der Druckzeitpunkt (”timing of printing”) wird ohne die Benutzung von Ausrichtungsmarken oder Kennzeichnungen auf dem Bahnmedium gesteuert. Außerdem werden einige von diesen Ausführungsformen in einer allgemein horizontalen Konfiguration verwendet, die in unterschiedliche Größen modifizierbar ist ohne die vertikale Erstreckung der Rollendruckmaschine wesentlich zu ändern.
In einer Ausführungsform wird Duplex-Drucken erreicht durch eine erste Druckvorrichtung zum Drucken auf einer ersten Seite des Bahnmediums und eine der ersten Druckvorrichtung nachgelagerte zweite Druckvorrichtung zum Drucken auf einer zweiten, gegenüber liegenden Seite des Bahnmediums. Bei einem Aspekt sind beide Druckvorrichtungen zwischen einem Paar Walzenspalte angeordnet, um das Bahnmedium zu steuern, damit es sich bei einer im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit in der Druckzone zwischen den Walzenspalten bewegt.
In einigen Ausführungsformen wird das Drucken auf einem Bahnmedium sowohl einer ersten und einer zweiten Druckvorrichtung an einer sog. Top-of-Form-Position gestartet, basierend auf einer Schneidfrequenz, die der Druckposition nachgelagert auftritt. Diese Anordnung gewährleistet eine Oben-zu-Unten-Ausrichtung sowie eine Vorne-zu-Hinten Ausrichtung beim Duplex-Drucken, denn das Drucken ist synchronisiert mit dem Zeitpunkt des Schneiden der Blätter. In einer Ausführungsform basiert dieser Zeitpunkt auf dem Erfassen einer mechanischen Position der Schneidvorrichtung.
In einigen Ausführungsformen ist die Trocknungszeit oder Durchlaufrate der Rollendruckmaschine durch Anordnen mehrerer Abschnitte des Bahnmediums entlang seines Bewegungspfades in einer vertikal gestapelten, allgemein parallelen Beziehung und einer allgemein horizontalen Ausrichtung steuerbar. Mit dieser allgemein horizontalen Ausrichtung wird die Trocknungszeit oder Durchlaufrate für einen gegebenen Typ von Medium und/oder Druckerfarbe durch anfängliches Einstellen einer kombinierten Länge und/oder individuellen Länge der verschiedenen Abschnitte des Bahnwegs, der sich horizontal erstreckt, erreicht. Es versteht sich, dass in anderen Ausführungsformen die Rollendruckmaschine so angeordnet ist, dass der Stapel von allgemein parallelen Bahnabschnitten sich in einer allgemein vertikalen Ausrichtung anstatt in einer allgemein horizontalen Ausrichtung erstreckt. In dieser letzten Anordnung ist in einer Ausführungsform die Trocknungszeit oder Durchlaufrate durch Ändern einer Länge der jeweiligen Spannweite des Bahnmediums in der allgemein vertikalen Ausdehnung ohne wesentliches Ändern der horizontalen Abmessung der Rollendruckmaschine modifizierbar.
In einer Ausführungsform wird die Ausrichtung des Bahnmediums in der Rollendruckmaschine primär mittels Aufrechterhalten einer konstanten Spannung des Bahnmediums aus der Medienzuführung durch eine Pufferzone und durch den Druckbereich erreicht. Dementsprechend hält das Aufrecherhalten diese Spannung das Bahnmedium allgemein in geeigneter Ausrichtung, wenn die Medienzuführung geeignet angepasst ist. In dieser Anordnung ist die Pufferzone so gelegen und eingerichtet, um Abweichungen in der Geschwindigkeit des Bahnmediums zu absorbieren, so dass das Bahnmedium bei einer großteils konstanten Geschwindigkeit zu den Druckvorrichtungen der Rollendruckmaschine geführt wird, und sodass etwas konstante Spannung auf das Bahnmedium während seines Weges durch die Rollendruckmaschine aufrechterhalten wird.
Diese Ausführungsformen und zusätzliche Ausführungsformen sind in Verbindung mit den 1–10 beschrieben und gezeigt.
1 ist eine perspektivische Ansicht, die einer Rollendruckmaschine 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung schematisch darstellt. Wie in 1 gezeigt, umfasst die Rollendruckmaschine 10 einen Rahmen 12, der verschiedene Elemente der Rollendruckmaschine 10 trägt. In einigen Ausführungsformen ist der Rahmen 12 auf eine Plattform 14 mit Rollen 16 montiert oder in anderer Weise eingerichtet, um bei Bedarf eine mobile Aufstellung der Rollendruckmaschine 10 ohne Abbau von Teilen der Rollendruckmaschine 10 zu erlauben. In anderen Ausführungsformen ist der Rahmen 12 stationär eingerichtet. Der Rahmen 12 kann eine Variation von Formen umfassen und ist zum Stützen einer Vielzahl von Rollen, Antriebsmechanismen und Druckern eingerichtet, wie ferner nachstehend beschrieben.
Wie ferner in 1 gezeigt ist, umfasst die Rollendruckmaschine 10 in einer Ausführungsform eine Steuerung 18, einen Eingang bzw. eine Eingabe 19, eine Medienzuführung 20, die ein Bahnmedium 22 beinhaltet, einen Tanzroller (”dancer roller”) 30, einen ersten Walzenspalt 32, eine erste Druckvorrichtung 40, eine erste Umlenkrolle 50, eine zweite Druckvorrichtung 60, eine zweite Richtungsrolle 55, einen zweiten Walzenspalt 80 und eine Schneidvorrichtung 90.
Die Medienzuführung 20 stellt eine Zuführung des Bahnmediums 22 zum Drucken bereit und umfasst eine magnetische Kupplung zum Steuern des Vorschubs des Bahnmediums 22 zum nachgelagerten Teil der Rollendruckmaschine 20. Im Allgemeinen kann die Rollendruckmaschine 10 zum Anpassen an verschiedene Größen des Bahnmediums 22 konstruiert sein. In einer Ausführungsform unterstützt die Medienzuführung ein Bahnmedium mit einer Größe von ungefähr 8½ Inch. Außerdem umfasst die Bahn 22 in einer Ausführungsform eine Druckmaterialbahn mit z. B. einem auf Cellulose basierenden Medium. In einer anderen Ausführungsform ist die Bahn 22 aus einem polymeren Material hergestellt. In einer noch anderen Ausführungsform umfasst die Bahn 22 einen oder mehrere andere Materialien. In einer Ausführungsform umfasst das Druckmaterial eine Flüssigkeit wie z. B. eine oder mehrere Druckertinten. In noch anderen Ausführungsformen könnte das Druckmaterial andere Typen von Flüssigkeit umfassen.
Das Bahnmedium 22 wird durch den Tanzroller 30 eingekuppelt, bevor es zu den Druckvorrichtungen 40, 60 geführt wird. In einer Ausführungsform wird der Tanzroller 30 durch einen Schwingarm 35 gestützt und umfasst eine Masse, wie dem Fachmann bekannt ist, so dass der Tanzroller 30 zur Hoch- und Abwärtsbewegung mittels einer Schwenkbewegung (dargestellt durch Pfeil) des Schwenkarms 35 in Reaktion auf Variationen der Geschwindigkeit des Bahnmediums 22 fähig ist. Zum Beispiel senkt sich der Tanzroller 30 vertikal ab, wenn die Bahngeschwindigkeit abnimmt, und steigt vertikal auf, wenn die Bahngeschwindigkeit zunimmt. Diese Anordnung und dieses Verhalten gewährleisten bei geeigneter Wahl der Masse des Tanzrollers 30, dass ein gewünschtes Spannungsniveau im Bahnmedium 22 aufrechterhalten wird, während jegliche Variationen in der Geschwindigkeit des Bahnmediums 22 absorbiert werden, wenn die Medienzuführung 20 die Bahn 22 zu den Druckern 40, 60 befördert. Bei einem Aspekt ermöglicht diese Anordnung sowohl die Bewegung des Bahnmediums 22 mit großteils konstanter Geschwindigkeit unter Spannung zu den Druckern 40, 60, als auch die Erleichterung der Ausrichtung des Bahnmediums 22.
Wie bereits in 1 gezeigt, folgt der erste Walzenspalt 32 dem Tanzroller 30 entlang des Bahnpfadweges und entspricht dem Anfang der Geschwindigkeitssteuerzone, in der das Drucken zwischen dem Walzenspalt 32 und dem Walzenspalt 80 durchgeführt wird. In einer Ausführungsform umfasst der Walzenspalt 32 mindestens ein Paar Rollen 32A, 32B, die einen Walzenspalt definieren, durch den das Bahnmedium 22 hindurchgeht, wobei eine der jeweiligen Rollen einen Antriebsrollenmechanismus zum Bewegen des Bahnmediums entlang des Bewegungspfades umfasst. Der Walzenspalt 80 hat im Wesentlichen die gleichen Eigenschaften und Merkmale wie der Walzenspalt 32, außer dass er nachgelagert hinter den Druckern 40, 60 platziert ist, wie in 1 gezeigt. In einer Ausführungsform wird der Nachdruck-Walzenspalt 80 mit einer geringfügig schnelleren Geschwindigkeit angetrieben als der Vordruck-Walzenspalt 32 (d. h. der vor der Bedruckung liegende Walzenspalt), um eine Spannung auf das Bahnmedium 22 auszuüben und aufrechtzuerhalten, wenn es sich zwischen den jeweiligen Walzenspalten 32, 80 bewegt, so wie es später detaillierter beschrieben wird.
Von dem ersten Walzenspalt 32 bewegt sich Bahn 22 unterhalb Positionsrolle 34 und dann unterhalb der ersten Druckvorrichtung 40. Die Rollen 42 sind an einer der ersten Druckvorrichtung 40 gegenüberliegenden Seite des Bahnmediums 22 positioniert, um das Bahnmedium 22 während des Einsatzes von Druckerfarbe durch die zweite Druckvorrichtung 40 auf das Bahnmedium 22 zu stützen. Die Druckvorrichtung 40 bringt teilweise Druckmaterial auf die Bahn 22 auf, um ein Bild, Muster, Layout oder Druckermaterialanordnung auf die Rolle 22 zu bilden. Außerdem umfasst die erste Druckvorrichtung 40 die Möglichkeit in Farbe und/oder Schwarz zu drucken. In einigen Ausführungsformen ist die erste Druckvorrichtung 40 als ein seitenweites Druckkopf-Array ausgestattet, um das Drucken über eine komplette Weite des Bahnmediums 22 ohne Übersetzen der individuellen Druckköpfe relativ zum Bahnmedium 22 zu ermöglichen.
Die zweite Druckvorrichtung 60 umfasst im Wesentlichen die gleichen Eigenschaften und Merkmale wie die vorher beschriebene erste Druckvorrichtung 40, wobei die Rollen 62 an einer der zweiten Druckvorrichtung 60 gegenüberliegenden Seite des Bahnmediums 22 positioniert sind, um das Bahnmedium 22 während des Einsatzes von Druckerfarbe durch die zweite Druckvorrichtung 60 auf das Bahnmedium 22 zu stützen.
In einigen Ausführungsformen umfassen die Druckvorrichtungen 40, 60 ein Array von Düsen bzw. Stiften (”pens”) (dargestellt als P in 1). Bei einem Aspekt umfassen diese Düsen einen Mechanismus, der zum Ausstoßen von Flüssigkeit auf die Bahn 22 eingerichtet ist, und in einem bestimmten Beispiel umfassen die Düsen jeder Druckvorrichtung (40, 60) einen oder mehrere Druckköpfe. In einigen Ausführungsformen umfasst jeder der Druckköpfe der Druckvorrichtungen 40, 60 thermoresistive Drop-on-Demand-Inkjet-Druckköpfe. In anderen Ausführungsformen umfassen die Druckköpfe der Druckvorrichtungen 40, 60 piezoresistive Inkjet-Druckköpfe. In noch anderen Ausführungsformen umfassen die Druckköpfe der Druckvorrichtungen 40, 60 andere Mechanismen, die für das Ausbringen von Flüssigkeit in einer gesteuerten Weise eingerichtet sind.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Düsen der Druckvorrichtungen 40, 60 ein unabhängiges Reservoir von Flüssigkeit, welche den angeschlossenen Druckköpfen zugeführt wird. In noch einer anderen Ausführungsform umfasst jede der Düsen der Druckvorrichtungen 40, 60 ein Reservoir, welches mit Flüssigkeit oder Druckerfarbe über ein sog. off-axis-Inkzuführsystem beliefert wird, das eine oder mehrerer Pumpen oder anderer Mechanismen zum Zuführen einer Flüssigkeit zu jedem der Stifte benutzt. In einer Ausführungsform sind die Düsen der Druckmodule 22 eingerichtet, um mehrere Farben von Druckertinte wie z. B. schwarz (K), cyan (C), magenta (M) oder gelb (Y) gefärbte Druckertinte, oder andere gewünschte Farben zu verwenden.
In Druckrichtung nach der ersten Druckvorrichtung 40 gesehen, bewegt sich das Bahnmedium 22 über eine Rolle 43, die einen Abschnitt 47 des Bahnmediums 22 von der ersten Druckvorrichtung 40 zur ersten Umlenkrolle 50 stützt. Die erste Umlenkrolle 50 ist so positioniert und bemessen, um das Bahnmedium 22 von der ersten Richtung (A) in die zweite, entgegengesetzte Richtung (B) umzulenken, während sie gleichzeitig die zweite Seite 22B des Bahnmediums 22 so orientiert, dass sie von der zweiten Druckvorrichtung 60 bedruckt wird. In dieser Weise ermöglicht die erste Umlenkrolle 50 Duplex-Drucken (d. h. zweiseitiges Drucken) auf dem Bahnmedium 22. Außerdem stellt die Rollendruckmaschine durch Vorsehen der Richtungsänderung mittels einer einzelnen relativ großen Rolle 50, Platz bereit, um eine zweite Druckvorrichtung 60 vertikal unterhalb des ersten Abschnitts 47 des Bahnmediums 22 (und im Allgemeinen unterhalb der ersten Druckvorrichtung 40) und oberhalb der zweiten Seite 22B des Bahnmediums 22 durch den zweiten Abschnitt 57 des Bahnmediums 22 unterzubringen. In einer Ausführungsform hat die Rolle 50 einen Durchmesser, der im Allgemeinen gleich oder größer als eine Höhe der zweiten Druckvorrichtung 60 ist, die sich oberhalb des Bahnmediums 22 erstreckt. In einer anderen Hinsicht minimiert die mittels einer einzelnen relativ großen Rolle bereitgestellte Richtungsänderung auch die Geschwindigkeitsvariationen (die typischerweise mit der konventionellen Benutzung von vielen kleineren Rollen assoziiert werden) aufgrund der möglichen Rundheitsabweichungen von Rolle zu Rolle.
In einer Ausführungsform erstreckt sich der Abschnitt 57 von der ersten Umlenkrolle 50 zu der zweiten Umlenkrolle 55, welche im Wesentlichen die gleichen Merkmale wie Rolle 50, mit Ausnahme ihrer allgemeinen Lage hat. Ungefähr in der Mitte zwischen der ersten und zweiten Rolle 50, 55 bringt die zweite Druckvorrichtung 60 Material auf das Bahnmedium 22 auf. Nach dem Drucken ändert das Bahnmedium 22 wieder die Richtung mittels einer zweiten Umlenkrolle 55, so dass sich das Bahnmedium 22 wieder in die erste Richtung (Pfeil A) in einem dritten Abschnitt 67 bewegt. Bei einem Aspekt erstreckt sich der Abschnitt 67 des Bahnmediums 22 von der zweiten Umlenkrolle 55 zur Rolle 70, und dann erstreckt sich ein kurzer Abschnitt 77 im Allgemeinen vertikal von der Rolle 70 zum zweiten Walzenspalt 80. Nach dem Austritt aus dem zweiten Walzenspalt 80 erreicht das Bahnmedium 22 die Schneidvorrichtung 90.
Dementsprechend hält die Rollendruckmaschine 10 das Bahnmedium 22 in einem Rollenbewegungspfad innerhalb der Zone zwischen dem ersten Walzenspalt 32 und dem zweiten Walzenspalt 80 unter Spannung und dessen Bewegung erfolgt mit einer im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit, wenn es unter der ersten Druckvorrichtung 40 und der zweiten Druckvorrichtung 60 vorbeiläuft. Während die Spannung innerhalb eines Betriebsbereichs variieren kann (wie später in Verbindung mit 6 beschrieben ist), wird die Geschwindigkeit viel genauer gesteuert, um im wesentlichen konstant zu bleiben, wobei ein Steuern der Position des Blattmediums 22 während des Druckens zwischen den Walzenspalten 32, 80 bewirkt wird. Wie bereits angemerkt und ferner in 2 gezeigt, steht die zweite Seite 22B des Bahnmediums 22 der zweiten Druckvorrichtung 60 gegenüber, weil die erste Umlenkrolle 50 die Bewegungsrichtung des Bahnmediums 22 um 180° von einer ersten Richtung (A) in eine zweite, entgegengesetzte Richtung ändert, bevor das Bahnmedium 22 sich unterhalb der zweiten Druckvorrichtung 60 bewegt. Mit dieser Anordnung ermöglicht die Rollendruckmaschine 10 Duplex-Drucken (d. h. Drucken auf beiden Seiten) auf die Medienbahn 22 innerhalb einer einzelnen. zwischen einer Vordruck-Walzenspalt 32 und einem Nachdruck-Walzenspalt 80 (d. h. nach der Bedruckung liegenden Walzenspalt) definierten Geschwindigkeitssteuerungszone.
Weiter Bezug nehmend auf das Diagramm 100 der 2 sei angemerkt, dass der Abschnitt 27 des Bahnmediums 22 vom ersten Drucker 40 zum zweiten Drucker 60 (gekennzeichnet durch das Segment des Bahnmediums 22 vom Pfeil R zum Pfeil S) ausreichend lang ist, dass die Bedruckung auf der ersten Seite 22A des Bahnmediums 22 ohne Beheizung richtig trocknen kann. Anders ausgedrückt, ist dieser Abschnitt frei von Heizeinrichtungen und bildet als solcher eine erste heizungsfreie Zone 27. Außerdem befinden sich, bei einer Ausführungsform, in diesem Abschnitt 27 keine Walzenspalte oder Antriebsmechanismen. Bei einem Aspekt haben die Druckvorrichtungen 40, 60 eine Pfadlänge (dargestellt durch X), die wesentlich kleiner als die Länge des Abschnitts 27 ist, wobei die Abschnittslänge mindestens eine Größenordnung größer als die Pfadlänge (X) der Druckvorrichtung 40 oder der Druckvorrichtung 60 ist. Demzufolge ist der Abstand zwischen den Walzenspalten 32 und 80 ebenfalls mindestens eine oder zwei Größenordnungen größer als die Pfadlänge (X) der Druckvorrichtung 40 oder der Druckvorrichtung 60. Dementsprechend wird, durch die Bereitstellung einer neutralen Zone zwischen der ersten Druckvorrichtung 40 und der zweiten Druckvorrichtung 60, die wesentlich länger als die Pfadlänge (X) der Druckvorrichtung ist, dem, auf das Bahnmedium 22 gedrucktem, Material erlaubt, ohne die Benutzung von Heizeinrichtungen zu trocknen. In gleicher Weise ist der Abschnitt 29 (dargestellt zwischen Pfeil S und T entlang des Bahnbewegungspfades) zwischen der zweiten Druckvorrichtung 60 und dem zweiten Walzenspalt 80 hinreichend lang, um eine ausreichende Trocknungszeit des auf die zweite Seite 22B des Bahnmediums 22 Gedruckten sicherzustellen, so dass der Abschnitt 29 ebenfalls frei von Heizeinrichtungen ist. Bei einem Aspekt hat der Abschnitt 29 im Wesentlichen die gleiche Ausdehnung wie der erste Abschnitt 27, so dass die Länge des Abschnitts 29 wesentlich länger als die Pfadlänge (X) der Druckvorrichtung 60 ist. In einigen, wie in 1–2 gezeigten, Ausführungsformen ist die Länge des zweiten Abschnitts 29 länger als der erste Abschnitt 27, um weitere Trocknung zu gewährleisten, bevor das bedruckte Bahnmedium 22 an der Schneidvorrichtung 90 geschnitten wird. Bei einem anderen Aspekt ist die zweite Druckvorrichtung 60 in einigen Ausführungsformen ungefähr auf halber Entfernung der Bahnbewegung zwischen dem Vordruck-Walzenspalt 32 und dem Nachdruck-Walzenspalt 80 positioniert.
Wie vorher in Verbindung mit 1 bis 2 beschrieben, ist die Rollendruckmaschine 10 zum Aufrechterhalten einer im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit des Bahnmediums 22 eingerichtet, wenn auf die Bahn 22 zwischen den Walzenspalten 32, 80 durch die Druckvorrichtungen 40, 60 gedruckt wird. In einer Hinsicht, wird die im Wesentlichen konstante Geschwindigkeit mittels einer Minimierung der durch das Bahnmedium 22 gemachten Anzahl von Winkeländerungsereignissen (zum Beispiel Wendungen) und/oder einer Minimierung der absoluten Grade der Winkeländerungserfahrung des Bahnmediums 22 zwischen den Walzenspalten 32, 80 erreicht. In einer Ausführungsform beschränkt die Rollendruckmaschine 10 eine absolute Anzahl von Winkeländerungsereignissen zwischen dem Vordruck-Walzenspalt 32 und dem Nachdruck-Walzenspalt 80 auf weniger als 5 Winkeländerungsereignisse. Zum Beispiel, wie in 1 gezeigt, geschieht ein Winkeländerungsereignis an jeder der Positionsrolle 34, ersten Umlenkrolle 50, zweiten Umlenkrolle 55 und Positionierungsrolle 70. In anderen Ausführungsformen kann die Anzahl von Winkeländerungsereignissen größer oder kleiner als 5 sein, obwohl die geringere Anzahl von Winkeländerungsereignissen erwartbar zu einer besseren Geschwindigkeitssteuerung führt. Bei einem anderen Aspekt, wie in den 1 bis 2 gezeigt, ist die totale Winkeländerung von dem Vordruck-Walzenspalt 32 zu dem Nachdruck-Walzenspalt 80 weniger als ungefähr 450 Grad. In anderen Ausführungsformen kann die absolute Winkeländerung (zwischen Walzenspalten 32 und 80) größer oder kleiner als 450 Grad sein, obwohl die kleinere Beträge der absoluten Winkeländerung erwartbar zu einer besseren Geschwindigkeitssteuerung führen. Dementsprechend wird eine viel gleichförmigere und gleichbleibende Geschwindigkeit zwischen den Walzenspalten 32 und 80 erreicht, wenn das Bahnmedium 22 so wenig wie möglich Wendungen macht und wenn der Betrag der Kontakte mit den Rollen minimiert wird, was wiederum höheres qualitatives Drucken ermöglicht.
Wie weiter in 1–2 gezeigt, ist die Schneidvorrichtung 90 nach dem zweiten Walzenspalt 80 positioniert und schneidet das Bahnmedium 22 in separate Blätter 92, die gestapelt oder in anderer Weise behandelt werden könnte. Dementsprechend ist die Schneidvorrichtung 90 außerhalb der Geschwindigkeitssteuerungszone zwischen den Walzenspalten 32, 80 angeordnet, denn er ist (entlang des Bahnbewegungspfades) nach dem Nachdruck-Walzenspalt 80 angeordnet. In einigen Beispielen ist die Schneidvorrichtung 90 ein Blattschneider. In einigen Ausführungsformen umfasst die Schneidvorrichtung 90 die später in Verbindung mit den 3–5 beschriebenen detaillierten Merkmale und Eigenschaften.
Allgemein ausgedrückt stellt die Rollendruckmaschine 10 einen Bahnbewegungspfad bereit, in dem sich ein wesentlicher Teil der Länge des Bahnmediums 22 in einer allgemein horizontalen Ausrichtung erstreckt, und die verschiedenen Abschnitte oder Segmente des Bahnmediums 22 erstrecken sich im Allgemeinen parallel zueinander. Man kann mit dieser allgemeinen Anordnung leicht verschiedene Ausgestaltungen durch Modifizieren einer Länge der Abschnitte 47, 57 und 67 implementieren. Bei einem Aspekt basiert die Wahl der Länge der verschiedenen Abschnitte 47, 57, 67, oder die kombinierten Längen der Abschnitte 47, 57, 67 auf dem Medientyp, einem Druckertintentyp und/oder Bewegungsgeschwindigkeit des Bahnmediums.
In einer Ausführungsform wählt man eine Gesamtpfadlänge und die Länge der Abschnitte 47, 57, 67 (aus einer Vielzahl von möglichen Werten für die Länge) zum Zeitpunkt des anfänglichen Zusammenbaus der Rollendruckmaschine aus, um eine gewünschte Trocknungszeit zwischen der ersten Druckvorrichtung 40 und der zweiten Druckvorrichtung 60 oder zwischen der zweiten Druckvorrichtung 60 und dem zweiten Walzenspalt 80 zu erreichen. Diese, die Länge der allgemeinen horizontalen Ausdehnung der Abchnitte 47, 57, 67 beeinflussende Modifikationen werden ohne wesentliche Änderung der vertikalen Ausdehnung der Rollendruckmaschine im Allgemeinen, und des vertikalen Stapels der Abschnitte 47, 57 und 67 im Speziellen, gemacht.
In einer Ausführungsform wird ein Abstand zwischen den Walzenspalten 32, 80 in eine gewünschten Länge geändert, während ein wesentlicher Großteil des Bahnmediums 22 zwischen den Walzenspalten 32, 80 in einer allgemeinen horizontalen Ausrichtung beibehalten wird, damit die gesamte Pfadlänge, die die Pfadlängen der Abschnitte 47, 57, 67 umfasst, modifiziert wird. In einer Ausführungsform umfasst dieser wesentliche Großteil etwa 90% der Pfadlänge des Bahnmediums 22 zwischen den Walzenspalten 32, 80. Bei einem anderen Aspekt wird die allgemein horizontale Ausrichtung des Abschnitts durch die kombinierte Länge der Abschnitte 47, 57, 67 (L1 + L2 + L3) ausgedrückt, die wesentlich größer als eine vertikale Höhe (H in 2) der vertikalen gestapelten Anordnung der Abschnitte 47, 57, 67 ist. In einer Ausführungsform ist die kombinierte Länge der Abschnitte 47, 57, 67 (L1 + L2 + L3) etwa 2 bis 3-mal größer als eine vertikale Höhe (H in 2) der vertikal gestapelten Anordnung der Abschnitte 47, 57, 67.
Dementsprechend erreicht die Rollendruckmaschine 10 ein hochqualitatives Duplex-Drucken in einer effizienten Art und Weise mit einer Anordnung, die skalierbar ist, um verschiedene Längen des Bahnmediums 22 zwischen den Walzenspalten 32, 80 aufzunehmen.
Allgemein ausgedrückt ist die Steuerung 18 eingerichtet, um eine ausgewählte Durchsatzrate oder Verschieberate des Bahnmediums 22 zwischen dem Vordruck-Walzenspalt 32 und dem Nachdruck-Walzenspalt 80 zu bewirken. Allgemein umfasst die Eingabe 19 einen oder mehrere Mechanismen, durch die Instruktionen oder Befehle der Steuerung 18 bereitgestellt werden können. Beispiele der Eingabe 19 umfassen, aber ohne eine Beschränkung darauf, eine Tastatur, ein Keypad, ein Touchpad, ein Touch Screen, ein Mikrofon mit Spracherkennungs-Software, einen oder mehrere Knöpfe, Schalter und dergleichen. Obwohl die Eingabe 19 als direkt an der Rollendruckmaschine angeordnet dargestellt ist, kann die Eingabe 19 eine externe Quelle von Befehlen sein, die Steuerungssignale über das Internet, ein Netzwerk oder andere Kabel oder kabellose Kommunikationsmedien überträgt.
Die Steuerung 18 umfasst einen oder mehrere Prozessoreinheiten und verbundene Speicher, eingerichtet um auf den Betrieb der Rollendruckmaschine 10 gerichtete Steuerungssignale zu erstellen. Im Einzelnen erstellt die Steuerung 18 Signale zum Steuern des Betriebes der Rollendruckmaschine 10 in Erwiderung auf, oder basierend auf über die Eingabe 19 empfangenen, Befehle oder in dem Speicher der Steuerung 18 enthaltenen Instruktionen. Einige nicht einschränkende Beispiele umfassen die Steuerung 18, die auf den Betrieb der Walzenspalten 32, 80 zum Bewegungstransport der Rolle 22 gerichtete Steuerungssignale, auf die Anwendung oder Aufbringung von Druckmaterial durch die Druckvorrichtungen 40, 60 gerichtete Steuersignale und auf die Zuführung 20, Walzenspalt 32 und Walzenspalt 80 zum Steuern der Spannung der Rolle 22 und/oder die Rate oder Geschwindigkeit mit der sich die Bahn 22 durch die Rollendruckmaschine 10 bewegt, gerichtete Steuersignale, generiert.
Zum Zwecke dieser Anmeldung soll der Ausdruck „Prozessoreinheit” eine aktuell entwickelte oder zukünftig entwickelte Prozessoreinheit bedeuten, die in einem Speicher enthaltene Sequenzen von Instruktionen ausführt. Das Ausführen von Sequenzen der Instruktionen bedeutet, dass die Prozessoreinheit Schritte, wie das Erstellen von Steuersignalen, ausführt. Die Instruktionen könnten in einem Random Access Memory (RAM) zur Ausführung durch eine Prozessoreinheit von einem Read Only Memory (ROM), einer Massenspeichervorrichtung oder einem anderen persistenten Speicher geladen sein. In anderen Ausführungsformen kann ein fest verdrahteter Schaltkreis anstatt oder in Kombination mit Software-Instruktionen genutzt werden, um die beschriebenen Funktionen zu implementieren. Zum Beispiel kann die Steuerung 18 als ein Teil von einem oder mehreren anwendungsspezifischen, integrierten Schaltkreisen (ASICs) ausgeführt sein. Sofern nicht andererseits spezifisch angemerkt, ist die Steuerung nicht auf eine spezifische Kombination von Hardwareschaltung und Software beschränkt, auch nicht auf eine einzelne Quelle für die durch die Prozessoreinheit ausgeführten Instruktionen.
3 ist ein Diagramm 200, das eine Rollendruckmaschine 210 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung schematisch darstellt. In einer Ausführungsform umfasst die Rollendruckmaschine 210 im Wesentlichen dieselben Merkmale und Eigenschaften der vorher in Verbindung mit den 1 bis 2 beschriebenen Rollendruckmaschine 10, insofern, dass sich gleiche Bezugszeichen im Allgemeinen auf gleiche Elemente beziehen. Dementsprechend leitet die Rollendruckmaschine 210, wie die Rollendruckmaschine 10, eine Bewegung eines fortlaufenden Bahnmediums 222 entlang eines Pfades von der Zuführung 220 zum Druck mittels Druckvorrichtungen 240, 260 auf beiden Seiten der Rolle 222, wobei die Druckvorrichtungen 260 der Druckvorrichtung 240 nachgelagert angeordnet ist. Es sei selbstverständlich, dass in mindestens einer Ausführungsform die Druckvorrichtungen 240, 260 ein Duplex-Drucken durch die Druckvorrichtung 240, der auf eine erste Seite (22A in 2) des Bahnmediums 222 druckt, während die Druckvorrichtung 260 auf eine zweite, gegenüber liegende Seite (22B in 2) des Bahnmediums 222 druckt, bewirken. Die Schneidvorrichtung 290 ist der zweiten Druckvorrichtung 260 nachgelagert angeordnet und schneidet Blätter vom Bahnmedium 222. Bei einem Aspekt ist die Schneidvorrichtung 290 einem zweiten Walzenspalt (dargestellt durch Pfeil F), wie den Walzenspalt 80 (1) nachgelagert angeordnet.
Damit sichergestellt ist, dass der Inhalt am richtigen Ort auf das Bahnmedium 222 gedruckt wird, um ein hochqualitatives bedrucktes Blatt zu erreichen, bestimmt die Rollendruckmaschine 210, an welchen Orten auf dem Bahnmedium das Drucken begonnen werden soll. In manchen Kontexten bezieht sich diese Bestimmung im Allgemeinen auf ein Identifizieren einer sog. Top-of-Form auf dem Bahnmedium vor dem Drucken. Im Einzelnen hat der gedruckte Inhalt mit Oben-zu-Unten-Bedingungen sowie Vorne-zu-Hinten-Bedingungen beim zweifachen Drucken übereinzustimmen.
Wie ferner in 3 gezeigt, stellt der Pfeil C den Ort und die Funktion eines Vordruck-Walzenspalts (wie des Walzenspalt 32 in den 1 bis 2) dar, während sich Pfeil D auf eine aktuelle Position einer Top-of-Form-Grenze 227 eines zukünftigen Blatts bezieht, das sich auf die Druckvorrichtung 240 zu bewegt. Ähnlich bezieht sich Pfeil E auf eine aktuelle Position einer Top-of-Form-Grenze 227 eines zukünftigen Blatts, das sich auf die Druckvorrichtung 260 zu bewegt. An diesem Ort hat das Drucken auf einer ersten Seite des Bahnmediums 222 für ein gegebenes zukünftiges Blatt bereits stattgefunden, und mittels eines periodischen Startsignals (Beschreibung nachstehend) wird die Druckvorrichtung 260 Material auf die zweite, gegenüber liegende Seite 22B des Bahnmediums 222 drucken. Dieses gedruckte Material auf der zweiten Seite 22B wird Oben-zu-Unten und Vorne-zu-Hinten relativ zu dem bereits auf der ersten Seite 22A des Bahnmediums 22 gedruckten Material ausgerichtet.
Es versteht sich, dass die als Linien in 3 angedeuteten Grenzen 227 keine physikalischen Markierungen oder sichtbare Kennzeichen auf dem Bahnmedium 222 sind, sondern dem Zweck der Darstellung eines Top-of-Form-Bereichs auf dem Bahnmedium 222, basierend auf periodischen Zeitintervallen zum Drucken dienen; dies wird nachstehend beschrieben.
In einer Ausführungsform der Rollendruckmaschine 10 erfolgt die Bestimmung, wo das Beginnen des Druckens entlang des Bahnmediums 222 für jedes zukünftige Blatt (das vom Bahnmedium 22 geschnitten wird) unter Benutzung von Informationen von der Schneidvorrichtung 290, die den Druckvorrichtungen 240, 260 nachgelagert angeordnet ist. Dementsprechend werden mit dieser Anordnung Informationen von einem nachgelagerten Bereich benutzt, um zu bestimmen, wann eine vorgelagerte Aktion gestartet wird. Im Einzelnen erfasst die Schneidvorrichtung 290 in einer Ausführungsform die Frequenz des Scheidens von Blättern von dem Bahnmedium 222 durch Erkennen der Position eines mit dem Schneiden verbundenen mechanischen Elementes. In einigen Ausführungsformen umfasst die Schneidvorrichtung 290 einen Trommeltyp-Schneider, der detailliert in Verbindung mit den 4 und 5 beschrieben wird, wobei die Information, die das Drucken startet, auf der Rotationsgeschwindigkeit der Trommel oder eines Elementes in Verbindung mit der Trommel basiert. Ungeachtet des einzelnen Typs des in der Schneidvorrichtung 290 verwendeten Schneidemechanismus erfolgt die Schneideaktion in periodischen Zeitintervallen, so dass eine bestimmte Geschwindigkeit der Bahnbewegung relativ zur Schneidvorrichtung gegeben ist, damit eine gewünschte Blattgröße produziert wird.
Die Rollendruckmaschine 210 umfasst auch eine Steuerung 286. In einer Ausführungsform umfasst die Steuerung 286 im Wesentlichen mindestens die gleichen Merkmale und Eigenschaften wie Steuerung 18, wie vorher in Verbindung mit 1 beschrieben. Weiter bezugnehmend auf 3 umfasst die Steuerung 286 eine Referenzfunktion 292 und eine Kalibrierungsfunktion 294. Die Referenzfunktion 292 ist zum Bestimmen und Erfassen eines Referenzparameters eingerichtet, durch den das Drucken auf dem Bahnmedium für beide, eine Frontseite und eine Rückseite des Bahnmediums 222 gestartet wird. In einer Ausführungsform ist der Referenzparameter die Schneidefrequenz der Schneidvorrichtung 290, wie z. B. periodische Zeitintervalle, bei denen das Bahnmedium 222 in Blätter geschnitten wird. Die Kalibrierungsfunktion 294 der Steuerung 286 erstellt ein Signal zum Kalibrieren oder Synchronisieren der Aktionen der Druckvorrichtungen 240, 260 relativ zur Schneidvorrichtung 290 unter Benutzung dieser abgetasteten Informationen. Bei einem Aspekt erstellt die Kalibrierungsfunktion 294 ein Startsignal (240l, 240l) für ein periodisches Beginnen des Druckens auf dem Bahnmedium 222 durch die erste und zweite Druckvorrichtung 240, 260, so dass, wenn das gedruckte Bahnmedium 222 in der Schneidvorrichtung 290 ankommt, dort eine geeignete Vorne-zu-Hinten-Ausrichtung und Oben-zu-Unten-Ausrichtung eines zukünftigen Blattes vorliegt, das vom Bahnmedium 222 geschnitten wird.
Wie bereits angemerkt, stellt das Diagramm 200 in 3 schematisch virtuelle Markierungszeichen 227 auf dem Bahnmedium 222 dar, die zu der jeweiligen Grenze zwischen den benachbarten Blättern, die von dem Bahnmedium 222 geschnitten werden, passen. Die virtuellen Markierungszeichen sind keine sichtbaren Kennzeichen auf dem Bahnmedium 222, sondern zeigen das Erfassen der Markierungszeichen von zukünftigen zu schneidenden Blättern, wenn Informationen von der Schneidvorrichtung 290 genutzt werden, um zu bestimmen, wann das Drucken durch die Druckvorrichtung 240, 260 gestartet wird.
Es versteht sich, dass in anderen Ausführungsformen die Referenzfunktion 292 einem abweichenden Referenzparameter (anderer als die Schneidefrequenz) der Schneidvorrichtung 290 folgen kann, oder ebenfalls einem Referenzparameter für eine andere Vorrichtung entlang des Bahnbewegungspfades folgt, die bezeichnend für eine Durchsatzrate ist, die das Starten des Druckens ohne die Benutzung eines visuellen Systems und/oder Ausrichtungsmarken auf dem Bahnmedium auslösen kann, ist.
Vor dem Betrieb der Rollendruckmaschine 210 wird das Startsignal 240l, 260l für die Druckvorrichtungen 240, 260 relativ zu dem Rotationsverhalten der Schneidvorrichtung 290 synchronisiert oder kalibriert. Im Einzelnen basiert das Startsignal auf einigen Parametern, umfassend, aber nicht eingeschränkt auf: (1) die Bewegungsgeschwindigkeit der Bahn 222; (2) die Entfernung zwischen der Schneidvorrichtung 290 und der ersten Druckvorrichtung 240 und die Entfernung zwischen der Schneidvorrichtung 290 und der zweiten Druckvorrichtung 260; (3) die gewünschte Länge des zukünftigen Blattes; und (4) die Rotationsfrequenz der Trommel oder der Disk, die einen Teil der Schneidvorrichtung 290 umfasst. Wenn das Startsignal zu einem Top-of-Form-Signal passt, weist das Signal ebenfalls den oberen und unteren weißen Rand des zukünftigen zu schneidenden Blattes aus.
Dementsprechend wird basierend auf diesen Parametern ein Zeitintervall berechnet, bei dem das Drucken periodisch an der ersten Druckvorrichtung 240 und dann an der zweiten Druckvorrichtung 260, nach Berechnen einer festen Zeitverzögerung für die Entfernung zwischen den jeweiligen Druckvorrichtungen 260, gestartet wird. Auf diese Art und Weise funktionieren die mit der Schneidvorrichtung 290 verbundenen rotierenden Komponenten effektiv als Uhr zum periodischen Starten des Bedruckens von jedem zukünftigen Blatt auf dem Bahnmedium. Des Weiteren gewährleistet die Anordnung, dass die Schnittorte mit der Oberseite und Unterseite des als ein Blatt zu schneidenden bedruckten Bereichs der Rolle zusammenpassen.
Allgemein umfasst die Schneidvorrichtung 290 eine Vorrichtung mit einem Schneidelement 300, eingerichtet zum Schneiden von Blättern vom Bahnmedium 222. In einer Ausführungsform, gezeigt in den 4 bis 5, umfasst die Schneidvorrichtung 290 ein Schneidelement wie z. B. eine allgemein zylindrische Trommel 302, auf der eine Klinge 304 mit einer Schneidkante 307 montiert ist. In einer Hinsicht ist die Trommel 302 relativ zu einem Unterstützungsrahmen (z. B. Rahmen 12) drehbar (mittels einer Achse 305) montiert, um sich transversal über eine Weite (gezeigt durch W in 3) des Bahnmediums 222 zu erstrecken.
In einer Ausführungsform umfasst die Trommel 302 einen ausgesparten Bereich 308, in dem eine Klinge 304 montiert ist, so dass die Schnittkante 307 an einer Fläche 303 der Trommel 302 heraussteht und in einer Position mit dem gegenüber liegenden Messer 351 des Blocks 350 in Eingriff geht, um eine Schneideaktion auf dem Bahnmedium 222 auszuüben, wenn die Klinge 304 sich hinter das feste Messer 351 mit jeder Rotation der Trommel 302 bewegt. Dementsprechend schneidet die Klinge 304 das Bahnmedium 222 mit jeder Rotation der Trommel 302 in separate Blätter.
Während sich die Klinge 304 im Allgemeinen transversal zu der Bewegungsrichtung des Bahnmediums 222 erstreckt, wie in 4 bis 5 gezeigt, versteht es sich, dass die Schnittkante 307 der Klinge 304 um einen kleinen Winkel (z. B. 2°) versetzt ist, um eine Scheraktion relativ zum Messer 351 zu schaffen und dadurch einen rechtwinkligen Schnitt auf dem Bahnmedium 222 zu erreichen, die Ausrichtung der rotierenden Achsen 305 der Trommel 302 ist geeignet justiert, um den Winkelabstand des Messers, wie aus Stand der Technik bekannt 351, zu kompensieren.
Wie in den 4 bis 5 gezeigt, umfasst die Schneidvorrichtung 290 auch eine Disk 320 und einen Sensor 340. In einer Ausführungsform bestimmt Disk 320 eine allgemein runde Kante 322, die für eine Einkerbung 324 ausgenommen ist, das als ein rotierendes Positionskennzeichen fungiert. Die Einkerbung 324 umfasst eine erste Kante 326, einen Boden 325 und eine zweite Kante 328. Bei einem Aspekt ist der Sensor 340 relativ zu einem Rahmen fixiert und dadurch unbeweglich relativ zur rotierenden Disk 320.
Mit dieser Anordnung erkennt der Sensor 240 die verschiedenen Merkmale der Disk 320, einschließlich der allgemein runde Kante 322 und den jeweiligen Kanten 326, 328 der Einkerbung 324. In allgemeinen erstellt die Steuerung 286 auf Erkennung der Auskerbung 324 mittels Sensor 340 bei jeder Umdrehung der Disk 320 und Trommel 302 ein Startsignal 240l, 260l für die Drucker 240, 260 (3) für jede wahrgenommene Erkennung der Auskerbung 324. Die Erkennung der ersten Kante 326 der Auskerbung 324 mittels fixiertem Sensor 340 kommt im Einzelnen einer führenden Kante der Aussparung 308 gleich, die über das feststehende Messer 351 des Blocks 350 läuft, wie in 5 gezeigt. Bei einer weiteren Rotation der Disk 320 erkennt der feste Sensor 340 das Passieren der zweiten Kante 328 der Auskerbung 324 der Disk 320, das dem Eingriff der Klinge 304 in das Messer 351 des Blocks 350 gleichkommt, um ein Blatt von dem Bahnmedium 322 zu schneiden, wie in 4 gezeigt.
Wie in 3 gezeigt, wird das Start- oder Kalibrierungssignal zu beiden, den ersten Drucker 240 und den zweiten Drucker 260 übertragen, wobei die Steuerung eine Startverzögerung vom ersten Drucker 240 zum zweiten Drucker berücksichtigt, um die Entfernung zwischen den jeweiligen Druckern zu berücksichtigen. Es wird offenkundig sein, dass die Steuerung 286 auch die Dauer des Druckens zum Platzieren von Inhalten auf das Bahnmedium in einem Seite-bei-Seite-Format auf das fortlaufende Bahnmedium 222 bestimmt.
Mit dieser Anordnung wird das Drucken an der gewünschten Stelle auf dem Bahnmedium 222 ohne feststellende Kennzeichnen oder Ausrichtungsmarken auf dem Bahnmedium 222 durchgeführt, wie es mit konventionellen Rollendruckmaschinen in anderer Weise typisch gemacht wird. Konsequenter Weise operiert die Rollendruckmaschine 210 ohne kostspielige oder komplexe Sichtsysteme, um solche Marken zu erkennen und/oder ohne Ausrichtungsmarken auf einem Bahnmedium 222.
In einigen Ausführungsformen wird ein Gebermechanismus genutzt, um die Gebermarken auf einem Motor der Schneidvorrichtung 290 zu zählen, anstatt die Disk 320 und die Auskerbung 324 als rotierendes Positionselement zu nutzen, um der rotierende Frequenz der Schneidvorrichtung 290 zu folgen. Der Geberzähler wird genutzt, um ein top-of-form Signal zu entwickeln, das genutzt wird, um den Beginn des Druckens auf das Bahnmedium einzuleiten.
Obwohl die Schneidvorrichtung 290 hinter dem zweiten Walzenspalt 280, und daher nach dem Abschluss des Druckens angeordnet ist, versteht es sich, dass in einigen Ausführungsformen die Schneidvorrichtung 290 als Teil einer einzigen Einheit mit den, das Drucken durchführen Komponenten, ausgestaltet ist. Bei diesem Aspekt würde die Schneidvorrichtung 290 in die Rollendruckmaschine 220 integriert sein, im Gegensatz zu der Schneidvorrichtung 290, die eine separate und unabhängige Vorrichtung in einer konventionellen Rollendruckmaschine ist. Des Weiteren, mit Bezug zu den frühren beschriebenen Ausführungsformen (1), in denen die Rollendruckmaschine 10 mobil für einen bedarfsweise Positionierung (”on-demand positioning”) gezeigt wurde, erfolgt mit dem Transport der Rollendruckmaschine 10 automatisch auch der Transport der Schneidvorrichtungen 90, 290. Allerdings versteht es sich, dass in anderen Ausführungsformen die Schneidvorrichtungen 90, 290 eine unabhängige Vorrichtung sind, die separat von den Druckkomponenten der Rollendruckmaschine 10, 210 sind und daher nicht in der Rollendruckmaschine 210 integriert sind.
In einigen Ausführungsformen wird das von der Schneidvorrichtung 290 erfasste Signal genutzt, um zusätzliche, der Schneidvorrichtung 290 nachgelagerte Prozesse in einer des Synchronisieren des Druckbeginns auf des Bahnmedium 222 wesentlich ähnlichen Art und Weise zu synchronisieren.
Zum Beispiel, wie in 3 gezeigt, könnten zusätzliche Prozesse, ohne Beschränkung darauf, Operationen an einem Fertigstellungsmodul 295 umfassen, zum Beispiel eine Heftungs-Funktion 296 („saddle stitchung”), eine Falt-Funktion 297 und/oder eine Umschlag-Einbringungs-Funktion 298 und dergleichen, umfassen.
6 ist ein Diagramm 400, das schematisch eine Rollendruckmaschine 410 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt. In einer Ausführungsform umfasst die Rollendruckmaschine 410 mindestens die wesentlichen gleichen Eigenschaften und Merkmale wie die Rollendruckmaschine 10 oder 210, wie vorher in Verbindung mit den 1–3 beschrieben. Wie in 8 gezeigt, umfasst die Rollendruckmaschine 410 eine Medienzuführung 420 zum Zuführen einer fortlaufenden Bahn 422, einen Tanzroller 430, einen ersten Walzenspalt 432, einen zweiten Walzenspalt 480 und eine oder mehrere Druckvorrichtungen 460, 480. Wie in früheren Ausführungsformen beinhaltet der Tanzroller 430 eine Anordnung, in der die Bahn 430 einen Abschnitt des Bahnmediums 422 in einer freien Position weg von dem ersten Walzenspalt 430 und dem zweiten Walzenspalt 425 stützt und mittels eines Schwenkarms 425 den Zwischenraum der Rolle 430 relativ zu den Walzenspalten 432, 425 variiert, damit ein im wesentlichen konstanter Spannungsgrad des Bahnmediums 422 aufrechterhalten wird.
Bei dieser Anordnung umfasst die Rollendruckmaschine 410 eine erste Spannungszone 451, eine zweite Spannungszone 453 und eine dritte Spannungszone 457. Die erste Spannungszone 451 erstreckt sich von der Medienzuführung 420 zum Walzenspalt 425. Die zweite Spannungszone 453, der ersten Spannungszone 541 nach gelagert, erstreckt sich zwischen dem Walzenspalt 425 und dem Walzenspalt 432 und ist hauptsächlich durch den Tanzroller 431 definiert. Die dritte Spannungszone 457 ist der zweiten Spannungszone 553 nachgelagert und erstreckt sich jeweils zwischen dem ersten und zweiten Walzenspalt 432, 480. Die Druckvorrichtungen 440, 460 sind in der dritten Spannungszone 457 angeordnet und drucken auf das Bahnmedium 422 gemäß eines relativ zu einer erkannten Kante des Bahnmediums bestimmten Ausrichtungspfads, wie weiter in Verbindung mit den 9 und 10 beschrieben wird.
In einer Ausführungsform verhält sich die zweite Spannungszone wie ein Puffer, um effizient einige Variationen in der Geschwindigkeit zu absorbieren oder zu kompensieren, wenn das Bahnmedium 422 von der Medienzuführung startet, sodass das Bahnmedium 422 konstant unter einem Spannungsbetrag über seinen gesamten Pfad von der Medienzuführung 420 durch die dritte Zone 457, wo das Drucken geschieht, verbleibt. In dieser Hinsicht verbleibt das Bahnmedium 422 innerhalb eines Bewegungspfades gekoppelt, wenn das Bahnmedium 422 von der Medienzuführung 420 zu der Druckoperation in die dritte Zone 457 übergeht. Diese Anordnung hält den Medienbewegungspfad unter Spannung ohne das Bahnmedium abzukoppeln, ungleich einer konventionellen Rollendruckmaschine. In einer Ausführungsform verwendet die erste Spannungszone 451 eine Spannung von etwa 1/2 lbs/inch, während die zweite Spannungszone 452 eine Spannung von 1/2 lbs/inch aufrechterhält. Die zweite Spannungszone 452 hält diese Spannung jedoch durch den Tanzroller 430 aufrecht, der durch den Schwenkarm 425 (und dazugehörige Masse) gestützt wird. Die dritte Spannungszone 457, in der die Druckoperation abläuft, hält konstant die Spannung auf das Bahnmedium 422, aber erlaubt der Spannung innerhalb eines Operationsbereichs von einem 1/4 lbs/inch bis zu 1 lbs/inch zu variieren. Bei einem Aspekt wird die Spannung in der dritten Zone durch einen, etwas schneller als den Walzenspalt 432 angetriebenen Walzenspalt 480 erreicht.
Die Aufrechterhaltung einer Spannung über alle drei Zonen 451, 453 und 457 erleichtert außerordentlich das Erreichen und Aufrechterhalten einer wesentlich konstanten Geschwindigkeit des Bahnmediums 422, wenn es sich durch die dritte Zone 457, in der die Druckoperation abläuft, bewegt. Hochqualitatives Drucken wird ohne Benutzen von komplexen Steuerungssystemen direkt am Drucker anliegend erreicht, durch Aufrechterhalten einer wesentlich konstanten Geschwindigkeit mit der Bahn unter konstanter Spannung von der Medienzuführung 420 und bis zur Druckoperation.
Allgemein ausgedrückt behält die Rollendruckmaschine 410 einen Ausrichtungspfad für das Bahnmedium 422 relativ zu den Druckvorrichtungen 440, 460 und relativ zu verschiedenen Walzenspalten und Rollen, durch Aufrechterhaltung der Spannung auf das Bahnmedium 22 fortlaufend durch die Zonen 451, 453, 457. In einer Ausführungsform können ferner Ausrichtungen mittels einer lateralen Verschiebung der Medienzuführung 420 vorkommen, bis eine geeignete Ausrichtung des Bahnmediums 422 für die Bewegung in Ausrichtung mit den Druckvorrichtungen 440, 460 und anderen Elementen der Rollendruckmaschine 410 erreicht wird.
Bei einem Aspekt wird ein angenommener, gegebener Ausrichtungspfad beibehalten, der Ausrichtungspfad wird mit einer Position der Druckvorrichtungen 440, 460 koordiniert, um eine passende Ausrichtung der Druckvorrichtungen relativ zum Bahnmedium 422 zu gewährleisten.
7 ist ein Diagramm, das schematisch die Ausrichtung des Bahnmediums 522 relativ zur Druckvorrichtung 540 auf einer Rollendruckmaschine zeigt, wie z. B. Rollendruckmaschine 410 (8). Wie in 7 umfasst das Bahnmedium 522 eine erste Kante 523A und eine zweite Kante 523B, während die Druckvorrichtung 540 eine Sensor 542 und Druckerköpfe, die eine Array 544 von Düsen bilden, umfasst. In einer Hinsicht erstrecken sich die Düsen 546 allgemein parallel zu einer Weite (W) des Bahnmediums oder allgemein transversal zu der Bewegungsrichtung (dargestellt durch Pfeil T) des Bahnmediums 522. Der Sensor 542 ist angeordnet, um eine Kante 523A des Bahnmediums 522 zu erkennen. Um das Drucken, welches relativ am Pfad des Bahnmediums ausgerichtet ist, zu gewährleisten, wird die erkannte Kante als ein Referenzpunkt zum Auswählen von Düsen auf dem Array benutzt, das eine geeignete Ausrichtung während des Druckens auf dem Bahnmedium 522 ergibt.
8 zeigt ein Beispiel, in welchem der Sensor 542 eine Kante 523A erkannt und bestimmt hat, sodass für eine geeignete Ausrichtung die Düsen 548 (schwarz) aktiviert werden und die Düsen 547 (weiß) des Arrays 544 untätig bleiben.
9–10 zeigen schematisch eine andere Ausführungsform, in der die Ausrichtung der Druckvorrichtung 540 durch andere Mechanismen stattfindet, wie z. B. eine Verschiebung des gesamten Druckkopfarrays oder der Druckvorrichtung 540, statt der Aktivierung nur ausgewählter Düsen. Wie in 9 gezeigt, stellen die Düsen 559A, 559B die äußeren Düsen des Arrays 544 dar, welche noch in der Lage wären, auf dem Bahnmedium 522 in seinem aktuellen Bewegungspfad zu drucken. Durch Erkennen der ersten Kante 523A mittels Sensor wird eine Ausrichtung durch laterales Verschieben des gesamten Druckers 540 (oder des Druckkopfarrays) mittels eines ersten Ausrichters 570 durchgeführt, sodass die Düsen des Arrays 544 relativ zu dem Pfad des Bahnmediums 522 mehr zentriert werden. Wie in 10 gezeigt, wird das gesamte Array 522 allgemein mehr zentriert, wenn die Druckvorrichtung 540 lateral (dargestellt durch F) relativ zum Bahnmedium 522 verschoben wird. Dementsprechend wird eine unterschiedliche Gruppierung der Düsen, wie in 10 dargestellt, aktiviert, sodass die Düsen 569A, 569B zu den äußeren aktiven Düsen beim Drucken werden. Auf dieser Art und Weise erlaubt die Benutzung des Sensors 542 Anpassungen, die mittels Druckvorrichtung 540 im Falle weiterer gewünschter Ausrichtung durchgeführt werden, während die jeweiligen Spannungszonen 451, 453, 457 entlang des gegebenen Ausrichtungspfads des Bahnmediums 522 allgemein beibehalten werden.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung stellen ein hochqualitatives zweifaches Drucken mit einer Rollendruckmaschine durch Steuerung der Geschwindigkeit ohne Heizanlagen und ohne doppelte Antriebssysteme bereit, während die Ausrichtung des Bahnmediums unter Spannung aufrechterhalten wird. Der Druckzeitpunkt wird ohne die Benutzung von Ausrichtungsmarkierungen oder Kennzeichnungen auf dem Bahnmedium gesteuert, und daher lässt die Rollendruckmaschine komplexe, kostspielige Sichtsysteme effizient weg. Des Weiteren werden diese Ausführungsformen in einer allgemein horizontalen Ausgestaltung gebraucht, die zu abweichenden Größen ohne wesentliche Änderung vertikaler Dimensionen der Rollendruckmaschine modifizierbar sind.
Obwohl spezifische Ausführungsformen hierin gezeigt und beschrieben worden sind, wird es der Fachmann anerkennen, das alternative Varianten und/oder äquivalente Implementierungen an die Stelle der spezifischen gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen gesetzt werden könnte ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzurücken. Diese Anmeldung ist gedacht, um jede Anpassung oder Variation der spezifischen hierin diskutierten Ausführungsformen zu schützen. Deshalb ist es beabsichtigt, dass diese Erfindung nur durch die Ansprüche und deren Äquivalente begrenzt wird.