EP1170235A2 - Verfahren zur Kompensation von Abmessungsänderungen an bogenförmigem Material - Google Patents

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EP1170235A2
EP1170235A2 EP01109213A EP01109213A EP1170235A2 EP 1170235 A2 EP1170235 A2 EP 1170235A2 EP 01109213 A EP01109213 A EP 01109213A EP 01109213 A EP01109213 A EP 01109213A EP 1170235 A2 EP1170235 A2 EP 1170235A2
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EP
European Patent Office
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sheet material
sheet
printed
printed image
arcuate
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EP01109213A
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English (en)
French (fr)
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EP1170235B1 (de
EP1170235A3 (de
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Dieter Dobberstein
Joachim Haupt
Karlheinz Dr. Peter
Jürgen Sahlmann
Gerhard Sing
Rolf Spilz
Hans-Günter Staack
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Eastman Kodak Co
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NexPress Solutions LLC
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Publication date
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Publication of EP1170235A3 publication Critical patent/EP1170235A3/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H9/00—Registering, e.g. orientating, articles; Devices therefor
    • B65H9/20—Assisting by photoelectric, sonic, or pneumatic indicators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2511/00—Dimensions; Position; Numbers; Identification; Occurrences
    • B65H2511/10—Size; Dimensions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2511/00—Dimensions; Position; Numbers; Identification; Occurrences
    • B65H2511/10—Size; Dimensions
    • B65H2511/17—Deformation, e.g. stretching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2511/00—Dimensions; Position; Numbers; Identification; Occurrences
    • B65H2511/20—Location in space
    • B65H2511/23—Coordinates, e.g. three dimensional coordinates

Definitions

  • the invention relates to a method for compensating for dimensional changes of sheet material, in particular such dimensional changes of sheet material that is printed on both sides.
  • DE 44 16 564 A1 relates to a sheet alignment device.
  • This Device for aligning a plan along a substantially Sheet moving sheet enables the alignment of a sheet moving sheet in a variety of orthogonal directions, for example transverse to the transport path, in the direction of the transport path and for the removal of Imbalances.
  • the device has a first roller arrangement with a first Pinch roller, which is mounted so that it can rotate about an axis that lies in a plane extending parallel to the plane of the transport path and essentially at right angles to the direction of sheet transport along the Transport track runs.
  • a second roller arrangement has a second pressure roller which is mounted in such a way that it can rotate about an axis which is in a is parallel to the plane of the transport track and in the essentially at right angles to the direction of sheet transport along the Transport track runs.
  • a third roller arrangement is provided, the one third pressure roller, which is mounted so that it is about an axis can rotate, which extends in a parallel to the plane of the transport path Plane lies and essentially perpendicular to the direction of sheet transport runs along the transport track.
  • a third role arrangement one by one Axis is rotatable, which is parallel to the plane of the transport path extending plane and is substantially perpendicular to the direction of the Sheet transport runs along the transport path is along its axis of rotation in movable in a direction transverse to the transport path.
  • a control device is provided, which with the first or second or third Roller arrangement is operatively connected and optionally the rotation of the first and second roller assembly controls to move the leading edge one towards of the sheet transport along the sheet moving sheet in one to be aligned at right angles to the direction of sheet transport.
  • the controller also controls the rotation and transverse movement of the third Roller assembly to move the moving blade in the cross direction Sheet transporting direction and in the direction in which to align the sheet moves along the transport path.
  • the sheet alignment device known from DE 44 16 564 A1 is capable of required alignment accuracy only to a limited extent. To the Achieving the required alignment accuracy is an extensive modification the prior art sheet registration device, which is not appears economical.
  • the sheets are arranged on the feed table in a shingled arrangement promoted before on the side and provided in the feed table level Draw marks are aligned. After alignment of the arch In the aligned state, this material is transferred to a pre-gripper, which accelerates the sheet material to machine speed and turns it on a sheet-guiding cylinder arranged downstream of the pre-gripper device passes.
  • Other alignment concepts mostly use cylindrical rollers whose roller core is covered with a rubber coating.
  • the substrate after the application of the Toner heated to approx. 150 ° C whereby so much water is removed from the printing material will depend on the sheet thickness and the fiber position of the substrate, For example, the paper fibers can shrink to different extents.
  • the invention lies in view of the solution known from the prior art as well as the technical problem of arch shrinkage with bilateral Printing on the substrate is based on the task at again printing an already printed substrate To largely compensate for dimensional changes in the sheet material.
  • the absolute Dimensional changes of the sheet material when passing through a fuser e.g. of a fuser, before imaging the back of the arch Material can be determined.
  • the determination of the absolute dimensional changes of the sheet material for imaging the back of the arcuate material allows it to vary depending on the grain different shrinkage values in the sheet material Longitudinal extension or widthwise extension of the sheet material, at the orientation of the arcuate shape reduced by the shrinkage errors Material with a reduced area must be taken into account.
  • the absolute dimensional changes in the longitudinal and width dimensions of the sheet material thereby determining the position tolerances of the printed image on the back of the sheet material compared to the position of that applied to the front of the sheet material Print image are minimized.
  • the method proposed according to the invention can be derived from the averaging of the absolute dimensional changes of the arcuate Materials, i.e. from one around corrected by the shrinkage errors Area of the sheet material correction values for the position of the printed image determine on the back of the sheet material.
  • the corrected position of the printed image can be advantageously the back of the sheet material to the absolute dimensional changes Adjust the modified area of the sheet material.
  • Print image essentially congruent to on the front of the arched material located imaged area, so that when translucent Printing material, the printed images are essentially congruent with one another are printed on top of each other.
  • the printed sheet 1 shows an arcuate material oriented at right angles to its feed direction, for example a printed sheet 1.
  • the printed sheet 1 contains a printed printed image 2 on its surface, which is surrounded by a frame-like edge 3.
  • the deviations of ⁇ x and ⁇ y marked within the printing area 2 and the frame 3, which indicate the position errors in the x and y directions 4 and 5, can occur when the printed image 2 is printed on the surface of the sheet material 1.
  • the deviations denoted by reference numerals 4 and 5 are positional deviations, whereas in the illustration according to FIG. 2 angular deviations of the printed image 2 are shown in relation to its position on the printed sheet 1.
  • the angle errors ⁇ that occur are also included Reference numeral 6 marked.
  • the printed image 2 can be indicated in the Positions are printed on the surface of the sheet material 1, this being conveyed in the conveying direction with its front edge 23 ahead.
  • FIG. 3 shows a schematic view of the reversing register, with reference numeral 7, which is between the printed images 2 on front and Back of the sheet material 1 each adjusting offsets characterize. These are shown in the illustration according to FIG. 3 with reference numerals 7 or denoted by ⁇ x and ⁇ y.
  • the turning register plays in particular a role in translucent paper and brochure printing.
  • FIG. 4 shows a schematically reproduced side view the intersection of arch alignment and the accretion on one Conveyor belt.
  • the adjustment lip or adjustment flap can be a plastic component, which from an employed position 13.1 can be brought into a parked position 13.2, which is only schematic here is shown in solid or dashed lines.
  • the charging unit 14 which is shown only schematically in the illustration according to FIG a leading edge sensor 17 is arranged downstream.
  • This consists of a radiation source 18 arranged below the conveying plane 9, the one Lens arrangement 19 is connected upstream.
  • the lens assembly 19 outgoing radiation field 20 penetrates the sheet conveying plane 9 and strikes a diaphragm arrangement that is above the conveying plane 9 of the arcuate Material 1 is provided.
  • the aperture arrangement is a receiver 21 downstream, which the presence of the leading edge 23 of the sheet material 1 sensed.
  • the alignment unit 8 is achieved by an arcuate material 1, which is conveyed in conveying direction 22.
  • the leading edge 23 of the arcuate Material 1 is arcuate with respect to the direction of travel Material 1 offset, whereby there is also an oblique course of the side edges 24 of the sheet material 1 sets.
  • the drives 27, designated M 1 and M 2 respectively Individual axes 32 drive rotary elements 25 at feed speed accelerated.
  • a correction value is determined from the counter reading determined in this way, that as an additional feed on the segment roller drive that was started last i.e. either the drive 27, which is designated M 1, or the drive 27, the M 2 is passed on. This will make the corresponding as Rotating body 25 designed as a segment roll with increased feed speed moves until the specified path difference is complete is balanced. At the end of this correction process, the leading edge is 23 oriented exactly perpendicular to the sheet running direction 21.
  • the sheet-like material 1 becomes 22 in the conveying direction continuously from the first pair of segment rollers 25 to the subordinate one pass another pair of rotary bodies 25, which on a common axis 31 can be included. Now this is via drive 27 or M 1 and M 2 driven segment roller pair 25 switched off and moves to a rest position.
  • the one that is aligned in its angular position and its lateral position runs Sheet 1 below a positioning flap placed in a position 13.1 or 13.2 or Anstelllippenettis 13 on the conveyor belt 10 to in correctly aligned position to run into the downstream printing unit.
  • the rotation elements 25 can more preferably Embodiment to be designed as segment rollers, one by one Have interruption marked circumferential surface 33.
  • the segment roles 25 rotate in direction 34, indicated by the arrow and shown describe, for example, a 3 ⁇ 4 circle with respect to its axis of rotation.
  • Below the each segment roller 25 is a roller supporting the sheet material 1 34 shown.
  • the rotating bodies serving as segment rollers 25 are in a rest position in the shown left part of Figure 6, while in the right part of Figure 6 an in Direction 22 sponsored copy of the sheet material 1 with their Grip circumferential surface 33 and according to the direction of rotation 34 in the sheet running direction 22 transport.
  • Figure 7 shows the correction of the angular position of the sheet material 1 at the passage of the alignment unit 8. In the figure 7 shown position of the sheet material 1 has its front edge 23 just reached the last sensor of the sensor pair 30.1, so that now the designated M 1 drive 27 of the segment roller 25 can be activated to the Angular position of the arcuate material 1 with respect to the running direction 22 compensate.
  • FIGS. 8.1 and 8.2 The imaging of a sheet material 1 is shown in FIGS. 8.1 and 8.2 on the front and back with print image offset on the back out.
  • Figure 8.1 shows the front 35 of an arcuate material 1.
  • a printed image 36 is applied to the front side 35 of the sheet material 1, which at its edges with edge distances 37 in the x direction and one Edge distance 38 in the y direction from the edges of the sheet material 1 is spaced.
  • the print image 36 is located on the front side 35 on that shown in FIG. 8.2 Back 39 of the sheet material 1 which is offset to this the surface applied printed image 40.
  • the areal extension of the arcuate material 1 in the drawing plane has been shown in the illustration Fig. 8.2 around the absolute shrinkage 42 or 41 in the width dimension of the sheet material 1 is reduced.
  • the offset with which the printed image 40 is on the rear side 39 of the sheet material 1 is applied by the reference numerals 43 and 44 respectively.
  • translucent Substrate such as very thin substrates with a low grammage the offset of the printed images 36 or 40 shown in FIG. 8.2 Front 35 and back 39 of the sheet material 1 quality reducing out.
  • FIG. 9.1 essentially corresponds to the representation of FIG Front 35 of an arcuate material 1 according to that already described Fig. 8.1.
  • the back 39 of the arcuate is shown in FIG. 9.2
  • Material 1 on which a printed image 40 is printed in the corrected position 45 is.
  • the flat, arc-shaped material 1 according to FIG. 9.2 is absolute Dimension in the longitudinal direction by the amount 42 and in the width direction by oneshrinked amount 41.
  • the shrinkage in the longitudinal and transverse directions can are quite different from each other, depending on the grain if it is is sheet material 1 made of paper.
  • the absolute amounts 41 and 42 in the transverse direction or longitudinally shrunk material 1 realigned before it on its Back 39 is printed.
  • the shrinkage errors are during the Alignment detected and then determined before the one to be printed Back 39 of the sheet material 1 again the sheet material 1 processing machine is fed.
  • the marginal areas bear the corrected printed image position 45 on the back 39 of the sheet material 1 bill and are thereby also inevitably to the new dimensions in the longitudinal extension or Width extension of the shrunk arc-shaped material adjusted.

Landscapes

  • Registering Or Overturning Sheets (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)
  • Counters In Electrophotography And Two-Sided Copying (AREA)
  • Paper Feeding For Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Conveyance By Endless Belt Conveyors (AREA)
  • Printing Methods (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kompensation von Abmessungsänderungen am bogenförmigen Material (1), welches zunächst auf der Vorderseite (35) mit einem Druckbild (36) wird und welches anschließend auf seiner Rückseite (39) mit einem Druckbild (40) versehen wird. Die Abmessungen (41, 42) des bogenförmigen Materials (1) werden vor Bebilderung der Vorderseite (35) und vor dem Bebildern der Rückseite (39) ermittelt und vor Bebilderung der Rückseite (39) des bogenförmigen Materials (1) wird dieses mittig zu seiner Position beim Bebildern der Vorderseite (35) ausgerichtet. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kompensation von Abmessungsänderungen an bogenförmigem Material, insbesondere solchen Abmessungsänderungen an bogenförmigem Material, welches beidseitig bedruckt wird.
Die DE 44 16 564 A1 bezieht sich auf eine Blattausrichtevorrichtung. Diese Vorrichtung zum Ausrichten eines sich entlang einer sich im wesentlichen planen Transportbahn bewegenden Blattes ermöglicht die Ausrichtung eines sich bewegenden Blattes in einer Vielzahl orthogonaler Richtungen, beispielsweise quer zur Transportbahn, in Richtung der Transportbahn und zur Beseitigung von Schieflagen. Die Vorrichtung weist eine erste Rollenanordnung mit einer ersten Andruckrolle auf, die so gelagert ist, dass sie sich um eine Achse drehen kann, die in einer sich parallel zur Ebene der Transportbahn erstreckenden Ebene liegt und im wesentlichen rechtwinklig zur Richtung des Blatttransportes entlang der Transportbahn verläuft. Eine zweite Rollenanordnung weist eine zweite Andruckrolle auf, die so gelagert ist, dass sie sich um eine Achse drehen kann, die in einer sich parallel zur Ebene der Transportbahn erstreckenden Ebene liegt und im wesentlichen recht-winklig zur Richtung des Blatttransportes entlang der Transportbahn verläuft. Es ist eine dritte Rollenanordnung vorgesehen, die eine dritte Andruckrolle aufweist, die so gelagert ist, dass sie sich um eine Achse drehen kann, die in einer sich parallel zur Ebene der Transportbahn erstreckenden Ebene liegt und im wesentlichen rechtwinklig zur Richtung des Blatttransportes entlang der Transportbahn verläuft. Eine dritte Rollenanordnung, die um eine Achse drehbar ist, die in einer sich parallel zur Ebene der Transportbahn erstreckenden Ebene liegt und im wesentlichen rechtwinklig zur Richtung des Blatttransportes entlang der Transportbahn verläuft, ist entlang ihrer Drehachse in einer quer zur Transportbahn verlaufenden Richtung bewegbar. Schließlich ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die mit der ersten bzw. zweiten bzw. dritten Rollenanordnung in Wirkverbindung steht und wahlweise die Drehung der ersten und zweiten Rollenanordnung steuert, um die Vorderkante eines sich in Richtung des Blatttransportes entlang der Transportbahn bewegenden Blattes in einer rechtwinklig zur Richtung des Blatttransportes angeordneten Lage auszu-richten. Die Steuereinrichtung steuert ferner die Drehung und Querbewegung der dritten Rollenanordnung, um das sich bewegende Blatt in der quer zur Richtung des Blatttransportes verlaufenden Richtung sowie in der Richtung auszurichten, in der sich das Blatt entlang der Transportbahn bewegt.
Die aus DE 44 16 564 A1 bekannte Blattausrichtevorrichtung vermag die geforderten Ausrichtegenauigkeiten nur in begrenztem Maße zu erfüllen. Um die geforderten Ausrichtegenauigkeiten zu erreichen, ist eine umfangreiche Modifikation der Blattausrichtevorrichtung des Standes der Technik erforderlich, die nicht wirtschaftlich erscheint.
Bei bogenverarbeitenden nach dem Offsetprinzip funktionierenden Druckmaschinen werden die Bogen auf dem Anlegetisch in geschuppter Anordnung gefördert, bevor sie an in der Anlegetischebene vorgesehenen Seiten-und Ziehmarken ausgerichtet werden. Nach erfolgter Ausrichtung des bogenförmigen Materials wird dieses in ausgerichtetem Zustand an einen Vorgreifer übergeben, der das bogenförmige Material auf Maschinengeschwindigkeit beschleunigt und an einen der Vorgreifereinrichtung nachgeordneten bogenführenden Zylinder übergibt. Andere Ausrichtekonzepte setzen meist zylinderförmige Rollen ein, an deren Rollenkern eine Gummibeschichtung aufgenommen ist. Wird mit einer solchen Konfiguration eine Ausrichtung bogenförmigen Materials während dessen Vorschub durch Veränderung der Geschwindigkeit zwischen einer das bogenförmige Material ergreifenden linken und rechten Rolle durchgeführt, so erfährt das bogenförmige Material eine Drehung um einen Drehpunkt, der sich auf der stillstehenden Rolle befindet oder während des Vorschubs außerhalb der Rolle mit der geringeren Drehzahl oder zwischen den beiden Rollen befindet.
Bei nach dem Elektrographieprinzip bedruckten bzw. aufgebrachten Bildern auf die Oberfläche eines Bedruckstoffes, wird der Bedruckstoff nach dem Auftrag des Toners auf ca. 150°C erhitzt, wobei dem Bedruckstoff soviel Wasser entzogen wird, dass er in Abhängigkeit der Bogenstärke und der Faserlage des Bedruckstoffes, beispielsweise der Papierfasern, unterschiedlich stark schrumpfen kann.
Für die Längs- und Breitenerstreckung des Bedruckstoffes in der Bedruckstoffförderebene stellen sich unterschiedliche Schrumpfungsfaktoren ein, so dass eine unterschiedliche Schrumpfung des bogenförmigen Materials quer zur Faserrichtung auftreten, die sich signifikant von der Schrumpfung des Materials in Längsrichtung unterscheiden kann. Wird der Schrumpfungsfehler bei der Bogenausrichtung im Duplexbetrieb, d.h. beim Bedrucken der Rückseite des bogenförmigen Materials nicht berücksichtigt, so geht der Fehler in die Summe der Toleranzen ein, welche unterschiedliche Lagen von Vorder- und Rückseite bei beidseitig bedruckten bogenförmigen Material bewirken, was insbesondere zu einer Qualitätseinbuße bei durchscheinenden Bedruckstoffsorten beiträgt.
Der Erfindung liegt angesichts der aus dem Stande der Technik bekannten Lösung sowie des aufgezeigten technischen Problems der Bogenschrumpfung bei beidseitigem Bedrucken des Bedruckstoffes die Aufgabe zugrunde, die sich beim nochmaligem Bedrucken eines bereits bedruckten Bedruckstoffes einstellenden Abmessungsänderungen des bogenförmigen Materials weitestgehend zu kompensieren.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Die mit der erfindungsgemäßen Lösung erzielbaren Vorteile sind vor allem darin zu erblicken, dass mittels des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ausrichtungsverfahrens bei Bedrucken der Rückseite eines bereits auf der Vorderseite bedruckten bogenförmigen Materials die Schrumpfungsfehler, verursacht durch eine Trocknungseinheit, wie beispielsweise einen Fuser Berücksichtigung finden. Durch Ermittlung der absoluten Abessungsänderungen des bogenförmigen Materials in dessen Breiten- bzw. Längserstreckung, die voneinander unterschiedlich sein können, kann die um diese Schrumpfungsfehler modifizierte, d.h. geschrumpfte Fläche des bogenförmigen Materials, bei dessen Durchlauf durch die bogenförmiges Material verarbeitende Maschine, bei der Ausrichtung des nunmehr geschrumpften bogenförmigen Materials berücksichtigt werden, wodurch sich das auf der Rückseite des bogenförmigen Materials aufzubringende Druckbild weitestgehend der Position des bereits auf der Vorderseite des bogenförmigen Materials befindliche Druckbild anpassen lässt.
Mittels des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens können die absoluten Abmessungsänderungen des bogenförmigen Materials bei Passage einer Fixiereinheit, z.B. eines Fusers, vor dem Bebildern der Rückseite des bogenförmigen Materials ermittelt werden. Die Ermittlung der absoluten Abmessungsänderungen des bogenförmigen Materials zur Durchführung der Bebilderung der Rückseite des bogenförmigen Materials erlaubt es, die sich abhängig von der Faserlaufrichtung im bogenförmigen Material einstellenden unterschiedlichen Schrumpfungswerte in Längserstreckung bzw. in Breitenerstreckung des bogenförmigen Materials, bei der Ausrichtung des um die Schrumpfungsfehler verkleinerten bogenförmigen Materials mit verkleinerter Fläche zu berücksichtigen.
In einer Variante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens lassen sich die absoluten Abmessungsänderungen in Längserstreckung und Breitenerstreckung des bogenförmigen Materials ermitteln, wodurch die Lagetoleranzen des Druckbildes auf der Rückseite des bogenförmigen Materials, verglichen mit der Position des auf der Vorderseite des bogenförmigen Materials aufgebrachten Druckbildes minimiert sind. Mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren lassen sich aus der Mittlung der absoluten Abmessungsänderungen des bogenförmigen Materials, d.h. aus einer um durch die Schrumpfungsfehler korrigierten Fläche des bogenförmigen Materials Korrekturwerte für die Position des Druckbildes auf der Rückseite des bogenförmigen Materials ermitteln.
Dabei lässt sich in vorteilhafter Weise die korrigierte Position des Druckbildes auf der Rückseite des bogenförmigen Materials an die um die absolute Abmessungsänderungen modifizierte Fläche des bogenförmigen Materials anpassen. Damit liegt die Position des auf der Rückseite des bogenförmigen Materials aufgebrachten Druckbildes im wesentlichen deckungsgleich zu auf der Vorderseite des bogenförmigen Materials befindlichen bebilderten Fläche, so dass bei durchscheinendem Bedruckstoff die Druckbilder im wesentlichen zueinander kongruent übereinander gedruckt sind.
Durch die Ausrichtung des bogenförmigen Materials vor dem zweiten Durchlauf durch die bogenförmiges Material verarbeitende Druckeinheit, lassen sich auch die Randbereiche des das Druckbild auf der Rückseite umgebenden nicht bedruckten Bereiches in Breite und Längserstreckung an die nunmehr veränderte, geschrumpfte, d.h. in ihrer Länge kürzere und ihrer Breite schmalere Fläche des Bedruckstoffes anpassen. Vor der Bebilderung der Rückseite des bogenförmigen Materials wird dieses in seiner nunmehr im Vergleich zum ersten Durchlauf durch die bogenverarbeitende Maschine verringernden Flächenerstreckung mittig zu der Position ausg-richtet, die das bogenförmige Material beim ersten Durchlauf durch die bogenverarbeitende Maschine inne hatte. In dieser ausgerichteten Position ist die Vorderseite des Bedruckstoffes bebildert worden, wohingegen mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren die Schrumpfungsfehler des bogenförmigen Materials beim vor dem Aufbringen des Druckbildes auf die Rückseite des bogenförmigen Materials Berücksichtigung finden können. Die Toleranzen der Positionen des Druckbildes auf der Vorderseite des bogenförmigen Materials zur Position des Druckbildes auf der Rückseite des bogenförmigen Materials lassen sich somit minimieren.
Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
Es zeigt:
Figur 1
eine sich einstellende Lageabweichung eines gedruckten Druckbildes relativ zur dieses aufnehmenden Bedruckstofffläche,
Figur 2
einen durch einen Drehversatz gekennzeichneten Versatz des Druckbildes auf dem bogenförmigen Material,
Figur 3
einen Versatz, der auf Unterseite und Oberseite eines bogenförmigen Materials in Schön- und Widerdruck aufgedruckten Druckbildes,
Figur 4
die Seitenansicht eines Bogeneinlaufbereiches einer bogenverarbeitenden Maschine in schematischer Wiedergabe.
Figur 5
die Draufsicht auf die Ausrichtekomponenten, die Sensorik sowie die Antriebe für das bogenförmige Material relativ zur Bogenlaufrichtung ausrichtender Rotationselemente,
Figur 6
die oberhalb der Förderebene des bogenförmigen Materials als Segmentrollen ausgebildeten Rotationselemente,
Figur 7
die Ausrichtung eines bogenförmigen Materials mit den Antrieben der die Ausrichtung bewirkenden Segmentrollen und
Figuren 8.1 und 8.2
den sich im Vergleich zum Druckbild auf der Vorderseite einstellenden Versatz der Druckbildlage auf der Rückseite, ohne Berücksichtigung der Schrumpfungseffekte und
Figuren 9.1 und 9.2
eine unter Berücksichtigung der Schrumpfungseffekte korrigierte Lage des Druckbildes auf der Rückseite eines bogenförmigen Materials.
Aus der Darstellung gemäß Figur 1 geht ein rechtwinklig zu seiner Vorschubrichtung orientiertes bogenförmiges Material, beispielsweise ein Druckbogen 1 hervor. Der Druckbogen 1 enthält an seiner Oberfläche ein aufgedrucktes Druckbild 2, welches von einem rahmenartigen Rand 3 umgeben ist. Den innerhalb der Druckfläche 2 und dem Rahmen 3 markierten Abweichungen von Δx bzw. Δy, die Lagefehler in x- und y-Richtung 4 bzw. 5 bezeichnend, können sich beim Aufdrucken des Druckbildes 2 auf die Oberfläche des bogenförmigen Materials 1 einstellen. Die mit Bezugszeichen 4 bzw. 5 bezeichneten Abweichungen sind Lageabweichungen, wohingegen in der Darstellung gemäß Figur 2 Winkelabweichungen des Druckbildes 2 in Bezug auf seine Position auf dem Druckbogen 1 dargestellt sind.
Aus der Darstellung gemäß Figur 2 sind die sich einstellenden Winkelfehler Δ mit Bezugszeichen 6 gekennzeichnet. Das Druckbild 2 kann in den angedeuteten Positionen auf die Oberfläche des bogenförmigen Materials 1 aufgedruckt werden, wobei dieses in Förderrichtung mit seiner Vorderkante 23 voran gefördert wird.
Die Darstellung gemäß Figur 3 zeigt in schematischer Ansicht den Wendepasser, wobei mit Bezugszeichen 7, die sich zwischen den Druckbildern 2 auf Vorder- und Rückseite des bogenförmigen Materials 1 jeweils einstellenden Versatze charakterisieren lassen. Diese sind in der Darstellung gemäß Figur 3 mit Bezugszeichen 7 bzw. mit Δx und Δy bezeichnet. Der Wendepasser spielt insbesondere eine Rolle bei durchscheinenden Papiersorten sowie beim Broschürendruck.
Aus der Darstellung gemäß Figur 4 geht in schematisch wiedergegebener Seitenansicht die Schnittstelle von Bogenausrichtung und das Auflaufen auf ein Transportband hervor.
Einem um eine Auflaufrolle 11 bzw. ein Steuerrolle 12 umlaufenden Transportband 10, auf dessen Oberfläche das bogenförmige Material 1 in der Förderebene 9 aufgenommen wird, ist eine Ausrichteeinheit 8 vorgeschaltet. Nach Passage der Ausrichteeinheit 8, die nachfolgend noch detaillierter beschrieben werden wird, gelangt das ausgerichtete bogenförmige Material 1 auf der Oberfläche des Transportbandes 10 in die Förderebene 9. Nach Passage der Auflaufrolle 11 wird das bogenförmige Material 1 mittels einer Anstellklappe oder Anstelllippe, welche in Anstellrichtung 13 bewegbar ist, beaufschlagt. Die Anstelllippe oder Anstellklappe kann ein Kunststoffbauteil sein, welches von einer angestellten Position 13.1 in einer abgestellten Position 13.2 bringbar ist, was hier lediglich schematisch in durchge-zogenen oder gestrichelten Linien dargestellt ist. Mittels der Anstellklappe bzw. der Anstelllippe folgt ein Andrücken des bogenförmigen Materials 1 auf die Oberfläche des Transportbandes 10 im ausgerichteten Zustand des bogenförmigen Materials 1. Nach Passage des Andrückelementes 13 passiert das an der Oberfläche des Transportbandes 10 aufgenommene bogenförmige Material 1 eine Ladeeinheit 14. In dieser Ladeeinheit 14 ist innerhalb einer haubenförmigen Abdeckung eine Elektrode 15 aufgenommen, welche für eine statische Aufladung des bogenförmigen Materials 1 und damit für dessen Adhäsion an der Oberfläche des Transportbandes 10 sorgt.
Der Ladeeinheit 14, die in der Darstellung gemäß Figur 4 nur schematisch wiedergegeben ist, ist ein Vorderkantensensor 17 nachgeordnet. Dieser besteht aus einer unterhalb der Förderebene 9 angeordneten Strahlungsquelle 18, der eine Linsen-anordnung 19 vorgeschaltet ist. Das von der Linsenanordnung 19 ausgehende Strahlungsfeld 20 durchdringt die Bogenförderebene 9 und trifft auf eine Blenden-anordnung, die oberhalb der Förderebene 9 des bogenförmigen Materials 1 vorgesehen ist. Der Blendenanordnung ist ein Empfänger 21 nachgeordnet, welcher das Vorhandensein der Vorderkante 23 des bogenförmigen Materials 1 sensiert.
Aus der Darstellung gemäß Figur 5 geht in der Draufsicht die Ausrichteeinheit 8 hervor, deren Komponenten hier in schematischer Darstellung wiedergegeben sind. Die Ausrichteeinheit 8 wird von einem bogenförmigen Material 1 erreicht, welches in Förderrichtung 22 gefördert wird. Die Vorderkante 23 des bogenförmigen Materials 1 ist in Bezug auf die Laufrichtung des bogenförmigen Materials 1 versetzt, wodurch sich auch ein schräger Verlauf der Seitenkanten 24 des bogenförmigen Materials 1 einstellt. Sobald die in schräger Position in Bezug auf die Förderrichtung 22 liegende Bogenvorderkante 23 eine erste Lichtschranke 26 überläuft, werden die Antriebe 27, bezeichnet mit M 1 bzw. M 2, die über Einzelachsen 32 Rotationselemente 25 antreiben, auf Vorschubgeschwindigkeit beschleunigt. Durch die über die Licht-schranke 26 ausgelöste Ansteuerung der Antrieb 27 bzw. M 1 oder M 2 ist sicher-gestellt, dass jedes Exemplar des bogenförmigen Materials 1 mit identischen Umfangsabschnitten der Rotationselemente 25, die beispielsweise als Segmentrollen ausgestaltet sein können, in Berührung kommt. Etwaige sich einstellende Unterschiede in der Vorschubbewegung, die auf Maß- und Formtoleranzen der beiden Rotationselemente 25 zurückzuführen sein könnten, treten dadurch bei jedem Exemplar des bogenförmigen Materials 1 in gleicher Weise auf und können leicht herauskalibriert werden. Nachdem durch Passage der ersten Lichtschranke 26 die beiden Rotationselemente 25 in Rotation versetzt sind, wird das bogenförmige Material mit Vorschubgeschwindigkeit über eine der ersten Lichtschranke 26 nachgeordnete weitere Sensoreinheit 30.1 transportiert. Sobald der erste der beiden Sensoren des Sensorpaares 30.1 die Vorderkante 23 des bogenförmigen Materials 1 detektiert hat, beginnt eine Zählereinheit die Motorschritte zu zählen. Der Zähl-vorgang wird dann beendet und die Differenz festgehalten, wenn der zweite Sensor des Sensorpaares 30.1 schaltet.
Aus dem auf diese Weise ermittelten Zählerstand wird ein Korrekturwert ermittelt, der als zusätzlicher Vorschub an dem zuletzt gestarteten Segmentrollenantrieb d.h. entweder den Antrieb 27, der mit M 1 bezeichnet ist, oder den Antrieb 27, der mit M 2 bezeichnet ist, weitergegeben wird. Dadurch wird der entsprechende als Segment-rolle ausgebildete Rotationskörper 25 mit erhöhter Vorschubgeschwindigkeit bewegt, bis die vorgegebene Wegdifferenz vollständig ausgeglichen ist. Am Ende dieses Korrekturvorganges ist die Vorderkante 23 exakt senkrecht zur Bogenlaufrichtung 21 orientiert.
Nach erfolgter Korrektur wird das bogenförmige Material 1 in Förderrichtung 22 laufend von dem ersten Paar Segmentrollen 25 an das diesem nachgeordnete weitere Paar Rotationskörper 25 übergeben, welche an einer gemeinsamen Achse 31 aufgenommen sein können. Nunmehr wird das über Antrieb 27 bzw. M 1 und M 2 angetriebene Segmentrollenpaar 25 abgeschaltet und bewegt sich eine Ruheposition.
Das in Bezug auf seine Winkellage nunmehr korrekt ausgerichtete bogenförmige Material 1 läuft nunmehr auf ein Sensorfeld 30 auf, in der die Position der Seitenkanten 24 des bogenförmigen Materials 1 gemessen wird. Aus dem ermittelten Messwert wird eine Positionsänderung für den Antrieb 27 ermittelt, der mit M 4 bezeichnet ist, dessen Antriebswelle sich parallel zur Förderrichtung 22 erstreckt. Mittels dieses in einer zweiten Orientierung 29 aufgenommenen Antriebs 27 erfolgt eine Korrektur der Lage des bogenförmigen Materials 1 parallel zu seiner Laufrichtung 22 (vgl. Figur 7).
Danach läuft der in seiner Winkellage und seiner seitlichen Position ausgerichtete Bogen 1 unterhalb eines in eine Position 13.1 bzw. 13.2 gestellten Anstellklappen oder Anstelllippenelementes 13 auf das Transportband 10 auf, um in korrekt ausgerichteter Position in die nachgeschaltete Druckeinheit einzulaufen. Aus der Darstellung gemäß Figur 6 geht eine Ausführungsvariante der in der Ausrichteeinheit 8 aufgenommenen oberhalb der Förderebene 9 befindlichen Rotationselemente 25 hervor. Die Rotationselemente 25 können in bevorzugter Ausführungsform als Segmentrollen ausgebildet sein, die eine durch eine Unterbrechung gekennzeichnete Umfangsfläche 33 aufweisen. Die Segmentrollen 25 rotieren in Richtung 34, gekennzeichnet durch den dargestellten Pfeil und beschreiben etwa einen ¾-Kreis in Bezug auf ihre Rotationsachse. Unterhalb der jeweiligen Segmentrolle 25 ist eine das bogenförmige Material 1 abstützende Rolle 34 dargestellt.
Die als Segmentrollen 25 dienenden Rotationskörper sind in einer Ruheposition im linken Teil der Figur 6 dargestellt, während sie im rechten Teil der Figur 6 ein in Laufrichtung 22 gefördertes Exemplar des bogenförmigen Materials 1 mit ihrer Umfangsfläche 33 greifen und entsprechend der Drehrichtung 34 in Bogenlaufrichtung 22 transportieren. Figur 7 zeigt die Korrektur der Winkellage des bogenförmigen Materials 1 bei der Passage der Ausrichteeinheit 8. In der in Figur 7 gezeigten Position des bogenförmigen Materials 1 hat dessen Vorderkante 23 gerade den letzten Sensor des Sensorpaares 30.1 erreicht, so dass nunmehr der mit M 1 bezeichnete Antrieb 27 der Segmentrolle 25 aktiviert werden kann, um die Winkellage des bogenförmigen Materials 1 in Bezug auf die Laufrichtung 22 auszugleichen. Erwähnt sei noch, dass im Gegensatz zu den Antrieben M 3 und M 4, die über eine durchgehende Antriebswelle 31 miteinander verbunden sind, die Segmentrollen 25, die mit den Antrieben M 1 und M 2 in Verbindung stehen, jeweils über Einzelwellen 32 angetrieben sind. Nach Korrektur der Winkellage des bogenförmigen Materials 1 durch unterschiedlich schnelle Ansteuerungen der jeweiligen Antriebe 27 (M 1 und M 2) der Segmentrollen 25 erfährt das bogenförmige Material 1 eine Korrektur seiner Seitenlage. Nach der Messung der Lage der Seitenkanten 30 des bogenförmigen Materials 1 durch die Sensoren 31 wird das bogenförmige Material 1 nunmehr korrekt in nunmehr parallel zur Förderrichtung 22 ausgerichtet, indem über den Antrieb M 4 eine Verschiebung des bogenförmigen Materials 1 in seiner Förderebene vor Erreichen des Anstellelementes 13 und vor Auflaufen auf das Transportband 10 erfolgt. Mit Antrieb M 3, orientiert in der ersten Orientierung 28, wird über eine gemeinsame Welle 31 der Vorschub des bogenförmigen Materials 1 mit korrekt ausgerichteter Vorderkante 23 gewährleistet, während dieses über den in einer zweiten Orientierung 29 aufgenommenen Antrieb 27, mit M 4 bezeichnet, in seiner seitlichen Lage ausgerichtet wird.
Aus den Figuren 8.1 bzw. 8.2 geht das Bebildern eines bogenförmigen Materials 1 auf Vorder- und Rückseite mit sich auf der Rückseite einstellendem Druckbildversatz hervor.
Figur 8.1 zeigt die Vorderseite 35 eines bogenförmigen Materials 1. Auf die Vorderseite 35 des bogenförmigen Materials 1 ist ein Druckbild 36 aufgebracht, welches an seinen Rändern mit Randabständen 37 in x-Richtung sowie einem Randabstand 38 in y-Richtung von den Kanten des bogenförmigen Materials 1 beabstandet ist.
In der Darstellung gemäß Fig. 8.2 ist das bogenförmige Material 1 gemäß Fig. 8.1 von seiner Rückseite her gesehen dargestellt.
Auf der Vorderseite 35 befindet sich das Druckbild 36 auf der in Fig. 8.2 dargestellten Rückseite 39 des bogenförmigen Materials 1 das zu diesem versetzt auf die Oberfläche aufgebrachte Druckbild 40. Die flächenhafte Erstreckung des bogenförmigen Materials 1 in der Zeichenebene hat sich in der Darstellung gemäß Fig. 8.2 um die absolute Schrumpfung 42 bzw. 41 in Breitenerstreckung des bogenförmigen Materials 1 verringert. Der Versatz mit dem das Druckbild 40 auf der rückwärtigen Seite 39 des bogenförmigen Materials 1 aufgebracht ist, ist durch die Bezugszeichen 43 bzw. 44 gekennzeichnet. Bei durchscheinendem Bedruckstoff, etwa bei sehr dünnem Bedruckstoff mit niedriger Grammatur wirkt sich der in Fig. 8.2 dargestellte Versatz der Bedruckbilder 36 bzw. 40 auf Vorderseite 35 und Rückseite 39 des bogenförmigen Materials 1 qualitätsmindernd aus.
Die Darstellung gemäß Fig. 9.1 entspricht im wesentlichen der Darstellung der Vorderseite 35 eines bogenförmigen Materials 1 gemäß der bereits beschriebenen Fig. 8.1.
Aus der Darstellung gemäß Fig. 9.2 geht die Rückseite 39 des bogenförmigen Materials 1 hervor, auf welche ein Druckbild 40 in korrigierter Lage 45 aufgedruckt ist. Das flächige, bogenförmige Material 1 gemäß Fig. 9.2 ist in seinen absoluten Abmessung in Längsrichtung um den Betrag 42 und in Breitenrichtung um einen Betrag 41 geschrumpft. Die Schrumpfungen in Längs- und Querrichtung können sich durchaus voneinander unterscheiden, abhängig von dem Faserlauf, wenn es sich um bogenförmiges Material 1 aus Papier handelt. Vor dem Bedrucken der Rückseite 38 wird das um die absoluten Beträge 41 bzw. 42 in Querrichtung bzw. in Längsrichtung geschrumpfte Material 1 erneut ausgerichtet, bevor es auf seiner Rückseite 39 bedruckt wird. Die Schrumpfungsfehler werden während der Ausrichtung detektiert und anschließend ermittelt, bevor die zu bedruckende Rückseite 39 des bogenförmigen Materials 1 erneut der bogenförmiges Material 1 verarbeitenden Maschine zugeführt wird. Vor dem erneuten Durchlaufen des bogenförmigen Materials 1 durch die bogenverarbeitende Maschine, erfolgt die Ausrichtung des nunmehr geschrumpften bogenförmigen Materials 1 etwa mittig zu der Position, die das bogenförmige Material vor dem Bedrucken von dessen Oberseite 35 in der bogenförmigen Maschine in dem bogenförmigen Material 1 verarbeitende Maschine eingenommen hat. Dadurch stellen sich in bezug auf die korrigierte Lage des Druckbildes 45 an dessen Rändern schmalere Randbereiche 46 bzw. 47 ein. Die Randbereiche tragen einerseits der korrigierten Druckbildlage 45 auf der Rückseite 39 des bogenförmigen Materials 1 Rechnung und sind dadurch auch zwangsläufig an die neuen Abmessungen in Längserstreckung bzw. Breitenerstreckung des geschrumpften bogenförmigen Materials angepasst.
Bezugszeichenliste
1
bogenförmiges Material
2
Druckbild
3
Rahmen
4
Lagefehler y-Richtung
5
Lagefehler x-Richtung
6
Verdrehfehler
7
Versatz Vorderseite/Rückseite
8
Ausrichteeinheit
9
Förderebene
10
Transportband
11
Auflaufrolle
12
Steuerrolle
13
Anstellelement
13.1
1. Position
13.2
2. Position
14
Ladeeinheit
15
Elektrode
16
Abstützung
17
Vorderkantensensor
18
Strahlungsquelle
19
Linse
20
Strahlungsfeld
21
Empfänger
22
Laufrichtung
23
Vorderkante
24
Seitenkante
25
Segmentrolle
26
Lichtschranke
27
Antriebe Segmentrollen
28
1. Orientierung Antriebe
29
2. Orientierung Antriebe
30
Sensorfeld
30.1
Sensorpaar
31
gemeinsame Welle
32
Einzelwelle
33
Segmentrollenumfang
34
Gegendruckelement
35
Vorderseite bogenförmiges Material
36
Druckbild Vorderseite
37
Randabstand x Vorderseite
38
Randabstand y Vorderseite
39
Rückseite bogenförmiges Material
40
Druckbild Rückseite
41
Absolutschrumpfung x-Richtung
42
Absolutschrumpfung y-Richtung
43
Versatzdruckbildlage 39 x-Komponente
44
Versatzdrucklage 39 y-Komponente
45
Korrigierte Druckbildposition
46
gemittelter Rand x-Richtung
gemittelter Rand y-Richtung

Claims (7)

  1. Verfahren zur Kompensation von Abmessungsänderungen an bogenförmigem Material (1), welches zunächst an der Vorderseite (35) mit einem Druckbild (36) versehen wird, und welches anschließend auf seiner Rückseite (39) mit einem Druckbild (40) versehen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungsänderungen (41, 42) des bogenförmigen Materials (1) vor Bebilderung der Vorderseite (35) und vor der Bebilderung der Rückseite (39) ermittelt werden, und dieses vor dem Bedrucken der Rückseite (39) mittig zur Position des bogenförmigen Materials (1) beim Bebildern der Vorderseite (35) ausgerichtet wird.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die absoluten Abmessungsänderungen (41, 42) des bogenförmigen Materials (1) vor dem Bebildern der Rückseite (3) des bogenförmigen Materials (1) ermittelt werden.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die absoluten Abmessungsänderungen (41, 42) in Längserstreckung und in Breitenerstreckung des bogenförmigen Materials (1) gemittelt werden.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Mittlung der absoluten Abmessungsänderungen (41, 42) am bogenförmigen Material (1) Korrekturwerte (43, 44) für die Position (45) des Druckbildes (40) auf der Rückseite (39) des bogenförmigen Materials (1) ermittelt werden.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die korrigierte Position (45) des Druckbildes (40) auf der Rückseite (39) des bogenförmigen Materials (1) an die um die absoluten Abmessungsänderungen (41, 42) modifizierte Fläche des bogenförmigen Materials (1) angepasst ist.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich bei der korrigierten Position (45) des Druckbildes (40) auf der Rückseite (39) des bogenförmigen Materials (1) ergebenden Randbereiche (46, 47) an die sich ergebende Fläche des bogenförmigen Materials (1) angepasst sind.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor Bebilderung der Rückseite (39) des bogenförmigen Materials (1) dieses mit um die absoluten Abmessungsänderungen (41, 42) korrigierter Fläche mittig zu seiner Position bei der Bebilderung der Vorderseite (35) ausgerichtet wird.
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