EP1170235B1 - Verfahren zur Kompensation von Abmessungsänderungen an bogenförmigem Material - Google Patents

Verfahren zur Kompensation von Abmessungsänderungen an bogenförmigem Material Download PDF

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EP1170235B1
EP1170235B1 EP01109213A EP01109213A EP1170235B1 EP 1170235 B1 EP1170235 B1 EP 1170235B1 EP 01109213 A EP01109213 A EP 01109213A EP 01109213 A EP01109213 A EP 01109213A EP 1170235 B1 EP1170235 B1 EP 1170235B1
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EP
European Patent Office
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sheet material
sheet
printed image
printed
dimensional changes
Prior art date
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EP01109213A
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English (en)
French (fr)
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EP1170235A2 (de
EP1170235A3 (de
Inventor
Dieter Dobberstein
Joachim Haupt
Karlheinz Dr. Peter
Jürgen Sahlmann
Gerhard Sing
Rolf Spilz
Hans-Günter Staack
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Eastman Kodak Co
Original Assignee
Eastman Kodak Co
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Publication date
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Publication of EP1170235A3 publication Critical patent/EP1170235A3/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
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    • B65H2511/10—Size; Dimensions
    • B65H2511/17—Deformation, e.g. stretching
    • 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
    • B65H2511/20—Location in space
    • B65H2511/23—Coordinates, e.g. three dimensional coordinates

Definitions

  • the invention relates to a method for compensating for dimensional changes to sheet material, in particular such dimensional changes to sheet material, which is printed in duplicate.
  • DE 44 16 564 A1 relates to a sheet alignment device.
  • This device for aligning a sheet moving along a substantially planar transport path permits the orientation of a moving sheet in a variety of orthogonal directions, for example transversely to the transport path, in the direction of the transport path and for the removal of imbalances.
  • the apparatus comprises a first roller assembly having a first pinch roller mounted to rotate about an axis which lies in a plane parallel to the plane of the transport path and which is substantially perpendicular to the direction of sheet transport along the transport path ,
  • a second roller assembly includes a second pinch roller supported to rotate about an axis which lies in a plane parallel to the plane of the transport path and which is substantially right-angled to the direction of sheet transport along the transport path.
  • a third roller assembly having a third pinch roller mounted to rotate about an axis that is in a plane parallel to the plane of the transport path and substantially perpendicular to the direction of sheet transport along the transport path runs.
  • a third roller assembly which is rotatable about an axis which lies in a plane parallel to the plane of the transport path and extends substantially perpendicular to the direction of sheet transport along the transport path is movable along its axis of rotation in a direction transverse to the transport path.
  • a controller is provided operatively associated with the first and second and third roller assemblies, respectively, and selectively controls the rotation of the first and second roller assemblies about the leading edge of a sheet moving in the sheet transport direction along the transport path in a direction perpendicular to the direction of sheet transport to arrange arranged situation.
  • the controller further controls the rotation and transverse movement of the third roller assembly to align the moving sheet in the direction transverse to the sheet transport direction and in the direction in which the sheet travels along the transport path.
  • the sheets are conveyed on the feed table in a shingled arrangement, before being aligned with side and draw marks provided in the feed table plane.
  • a pre-gripper which accelerates the sheet-shaped material to the machine speed and passes to a Vorgreifer issued downstream sheet-guiding cylinder.
  • Other Ausrichtekentzepte usually use cylindrical rollers on the Rollenkem a rubber coating is added.
  • the substrate When printed on the surface of a substrate according to the electrography principle or applied images, the substrate is heated after application of the toner to about 150 ° C, wherein the substrate is withdrawn so much water that it depends on the sheet thickness and the fiber layer of the print Substance, for example, the Paplerfasem shrink differently.
  • the Paplerfasem shrink differently.
  • the Longitudinal and latitudinal extension of the substrate in the Betigstoff beebene set different shrinkage factors, so that a different shrinkage of the sheet material occur transverse to the fiber direction, which may differ significantly from the shrinkage of the material in the longitudinal direction.
  • the shrinkage error in the sheet orientation in duplexing ie not considered when printing the back of the sheet material
  • the error is the sum of the tolerances, which cause different layers of front and back side printed on both sides sheet material, which in particular to a Loss of quality contributes to translucent types of substrates.
  • the invention is based on the known from the prior art solution and the indicated technical problem of sheet shrinkage in double-sided printing of the substrate based on the task to compensate when re-printing an already printed substrate adjusting dimensional changes of the sheet material as far as possible and this aligned correctly position.
  • the advantages that can be achieved with the solution according to the invention are, above all, to be seen in the fact that by means of the alignment method proposed according to the invention when printing the back of an already printed on the front sheet material, the shrinkage error caused by a Drying unit, such as a Fuser be considered.
  • the shrinkage error modified, ie shrunken surface of the sheet material, as it passes through the sheet material processing machine, in the alignment of the now shrinked sheet material are taken into account, whereby the applied on the back of the sheet material printed image can be largely adapted to the position of the already located on the front of the sheet material printed image.
  • the absolute dimensional changes of the sheet material upon passage of a fixing unit, e.g. of a fuser, before imaging the back of the sheet material is determined.
  • the determination of the absolute dimensional changes of the sheet material for carrying out the imaging of the rear side of the sheet material allows the different shrinkage values depending on the direction of fiber travel in the sheet material to be in the longitudinal extent or in the width extent of the sheet material, while the orientation is reduced by the shrinkage errors to consider sheet material with reduced area.
  • the absolute dimensional changes in longitudinal extent and width extension of the sheet material can be determined, whereby the position tolerances of the printed image on the back of the sheet material are minimized compared to the position of the printed image applied on the front side of the sheet material.
  • the averaging of the absolute dimensional changes of the sheet material i. From a corrected by the shrinkage error surface of the sheet material determine correction values for the position of the printed image on the back of the sheet material.
  • the corrected position of the printed image on the back side of the sheet-shaped material can be adapted to the surface of the sheet-like material modified by the absolute dimensional changes in an advantageous manner.
  • the position of the applied on the back of the sheet-shaped material printed image is substantially congruent with located on the front of the sheet material imaged area, so that in translucent substrate, the printed images are printed substantially congruent to each other.
  • an arcuate material oriented at right angles to its feed direction for example a printed sheet 1
  • the printed sheet 1 contains on its surface a printed image 2, which is surrounded by a frame-like edge 3.
  • a printed image 2 which is surrounded by a frame-like edge 3.
  • the positional errors in the x and y directions 4 and 5 indicative can be set when printing the print image 2 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 with respect to its position on the printed sheet 1 are shown.
  • the printed image 2 can be printed in the indicated positions on the surface of the sheet-like material 1, wherein this is conveyed in the conveying direction with its leading edge 23 ahead.
  • FIG. 3 shows a diagrammatic view of the reversal register, wherein with reference numeral 7, which can be characterized between the printed images 2 on the front and rear sides of the sheet-like material 1, in each case, setting offsets. These are designated in the illustration according to FIG. 3 by reference numeral 7 or by ⁇ x and ⁇ y.
  • the reversible fuser plays in particular a role in translucent paper types and booklet printing.
  • the Anstelllippe or Anstellklappe may be a plastic component, which can be brought from a salaried position 13.1 in a parked position 13.2, which is shown here only schematically in solid lines or dashed lines.
  • the sheet-like material 1 is pressed onto the surface of the conveyor belt 10 in the aligned state of the sheet-like material 1.
  • the sheet-shaped material 1 received on the surface of the conveyor belt 10 passes through a loading unit 14 this charging unit 14, an electrode 15 is accommodated within a hood-shaped cover, which is for a static charge of the sheet material 1 and thus ensures its adhesion to the surface of the conveyor belt 10.
  • the loading unit 14 which is shown only schematically in the illustration according to FIG. 4, is followed by a front edge sensor 17.
  • This consists of a arranged below the conveying plane 9 radiation source 18, which is preceded by a lens assembly 19.
  • the radiation field 20 emanating from the lens arrangement 19 penetrates the sheet conveying plane 9 and meets an aperture arrangement which is provided above the conveying plane 9 of the sheet-like material 1.
  • the diaphragm assembly is a receiver 21 downstream, which senses the presence of the leading edge 23 of the sheet material 1.
  • the alignment unit 8 can be seen in plan view, the components of which are reproduced here in a schematic representation.
  • the alignment unit 8 is reached by an arcuate material 1, which is conveyed in the conveying direction 22.
  • the leading edge 23 of the sheet material 1 is offset with respect to the running direction of the sheet material 1, whereby an oblique course of the side edges 24 of the sheet-like material 1 sets.
  • the drives 27, designated M 1 and M 2 which drive rotational elements 25 via individual axes 32, are accelerated to feed speed.
  • a correction value is determined which is used as an additional feed to the last started segment roller drive, i. either the drive 27, which is designated M 1, or the drive 27, which is designated M 2, is passed.
  • the corresponding rotational body 25 designed as a segmented roller is moved at an increased feed rate until the predetermined path difference is completely compensated.
  • the front edge 23 is oriented exactly perpendicular to the sheet running direction 21.
  • the sheet-like material 1 in the conveying direction 22 is continuously passed from the first pair of segment rollers 25 to this downstream another pair of rotary body 25, which may be received on a common axis 31.
  • Now driven via drive 27 or M 1 and M 2 segment roller pair 25 is turned off and moves to a rest position.
  • arcuate material 1 now runs on a sensor array 30 in which the position of the side edges 24 of the sheet material 1 is measured. From the measured value determined a change in position for the drive 27 is determined, which is designated M 4, the drive shaft extends parallel to the conveying direction 22. By means of this drive 27 received in a second orientation 29, the position of the sheet-like material 1 is corrected in parallel to its running direction 22 (see FIG.
  • the aligned in its angular position and its lateral position sheet 1 runs below a 13.1 or 13.2 provided in a position Anstellklappen or Anstelllippeniatas 13 on the conveyor belt 10 to run in the correct aligned position in the downstream pressure unit.
  • the rotation elements 25 may be formed in a preferred embodiment as a segmented rollers having a designated by an interruption peripheral surface 33.
  • the segment rollers 25 rotate in the direction 34, indicated by the arrow shown, and describe approximately a 3 ⁇ 4 circle with respect to its axis of rotation. Below the respective segment roller 25, a roller 34 supporting the sheet material 1 is shown.
  • FIG. 7 shows the correction of the angular position of the sheet-like material 1 during the passage of the alignment unit 8.
  • the leading edge 23 has just reached the last sensor of the sensor pair 30.1, so that now the one designated M 1 Drive 27 of the segment roller 25 can be activated to compensate for the angular position of the sheet material 1 with respect to the direction 22.
  • the segment rollers 25, which are in communication with the drives M 1 and M 2 are each driven by individual shafts 32.
  • the sheet-like material 1 undergoes a correction of its lateral position.
  • the sheet-shaped material 1 is now correct in now parallel to Direction of conveyance 22 aligned by a displacement of the sheet material 1 in its conveying plane before reaching the Anstellelementes 13 and before emergence onto the conveyor belt 10 via the drive M 4.
  • FIGS. 8.1 and 8.2 show the imaging of an arched material 1 on the front and rear sides with printed image offsetting on the rear side.
  • Figure 8.1 shows the front side 35 of an arcuate material 1.
  • a printed image 36 is applied, which at its edges with edge distances 37 in the x direction and an edge distance 38 in the y direction from the edges of the sheet material 1 is spaced.
  • the sheet-like material 1 according to FIG. 8.1 is seen from its rear side.
  • FIG. 9.1 essentially corresponds to the illustration of the front side 35 of an arched material 1 according to the previously described FIG. 8.1.
  • the rear side 39 of the sheet-like material 1 protrudes, onto which a printed image 40 in a corrected position 45 is printed.
  • the flat, sheet-like material 1 according to FIG. 9.2 has shrunk in its absolute dimension in the longitudinal direction by the amount 42 and in the width direction by an amount 41.
  • the shrinkages in the longitudinal and transverse directions may well differ from one another, depending on the grain of the fibers when it is sheet material 1 made of paper.
  • the material 1 shrunk by the absolute amounts 41 and 42 in the transverse direction and in the longitudinal direction, respectively, is readjusted before it is printed on its rear side 39.
  • the shrinkage errors are detected during alignment and then determined before the back side 39 of the sheet material 1 to be printed is fed again to the machine 1 which processes the sheet material 1.
  • the orientation of the now shrunken sheet material 1 Prior to re-passing the sheet material 1 through the sheet processing machine, the orientation of the now shrunken sheet material 1 is approximately centered to the position that the sheet material prior to printing from its top 35 in the sheet-shaped machine in the sheet material 1 processing machine has taken.
  • the marginal areas take into account the corrected printed image layer 45 on the back 39 of the sheet-like material 1 and are therefore necessarily adapted to the new dimensions in the longitudinal extent or width extension of the shrunken sheet-like material.

Landscapes

  • Registering Or Overturning Sheets (AREA)
  • Paper Feeding For Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Conveyance By Endless Belt Conveyors (AREA)
  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)
  • Counters In Electrophotography And Two-Sided Copying (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)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Printing Methods (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kompensation von Abmessungsänderungen an bogenförmigem Material, insbesondere solchen Abmessungsänderungen an bogenförmigem Material, welches beidseltig 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 Ausrichtegenaulgkeiten nur in begrenztem Maße zu erfüllen. Um die geforderten Ausrichtegenauigkelten 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 Rollenkem 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 Bedruck-stoffes, beispielsweise der Paplerfasem, 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.
  • Aus der DE-A-3 611 965 ist zudem ein Verfahren der eingangs genannten Gattung bekannt, bei dem Abmessungsänderungen eines Bogens mittels einer Messvor richtung vor der Bebilderung einer ersten Seite, d. h. der Vorderseite, des Bogens und vor Bebilderung der zweiten Seite, d. h. der Rückseite, des Bogens ermittelt werden. Entsprechend den Abmessungsänderungen wird der Bogen vor dem Bedrucken der Rückseite mittig zur Position des Bogens beim Bebildern der Vorder seite ausgerichtet.
  • 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 und dieses korrekt ausgerichtet zu positionieren.
  • 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.
  • 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 ausgerichtet, die das bogenförmige Material beim ersten Durchlauf durch die bogenverarbeitende Maschine Inne hatte. In dieser ausgerichteten Position ist die Vorderseite des 8edruckstoffes 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.
  • 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.
  • 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 Ausrichtekomporienten, 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 Δφ 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 qualitätsmindemd 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
    Anstellelemenf
    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 (4)

  1. Verfahren zur Kompensation von Abmessungsänderungen an bogenförmigem Material (1), bei welchem:
    - zunächst die absoluten Abmessungsänderungen (41, 42) des bogenförmigen Materials (1) vor der Bebilderung der Vorderseite (35) mit einem Druckbild (36) ermittelt werden;
    - das bogenförmige Material (1) an der Vorderseite (35) mit dem Druckbild (36) versehen wird;
    - vor der Bebilderung der Rückseite (39) mit einem Druckbild (40) die absoluten Abmessungsänderungen (41, 42) des bogenförmigen Materials (1) ermittelt werden und dieses mittig zur Position des bogenförmigen Materials (1) bei der Bebilderung der Vorderseite (35) ausgerichtet wird, wobei die Ausrichtung mit einer einem umlaufenden Transportband (10) vorgeschalteten Ausrichteeinheit (8) erfolgt, bevor das ausgerichtete bogenförmige Material (1) auf das Transportband (10) gelangt, und wobei aus der Mittelung 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; und
    - das bogenförmige Material (1) anschließend auf seiner Rückseite (39) mit dem Druckbild (40) versehen wird.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass die absoluten Abmessungsänderungen (41, 42) in Längserstreckung und In Breitenerstreckung des bogenförmigen Materials (1) gemittelt werden.
  3. 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.
  4. 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.
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