EP2536568A2 - Vorrichtung und verfahren zum bedrucken von oberflächen von werkstoffplatten, insbesondere holzplatten, mit einer mehrfarbigen abbildung - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum bedrucken von oberflächen von werkstoffplatten, insbesondere holzplatten, mit einer mehrfarbigen abbildung

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Publication number
EP2536568A2
EP2536568A2 EP11711441A EP11711441A EP2536568A2 EP 2536568 A2 EP2536568 A2 EP 2536568A2 EP 11711441 A EP11711441 A EP 11711441A EP 11711441 A EP11711441 A EP 11711441A EP 2536568 A2 EP2536568 A2 EP 2536568A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
printing
printing unit
material plate
printed
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11711441A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Peter
Martin Griesdorn
Sven Sattler
Thilo Solawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dieffenbacher System Automation GmbH
Original Assignee
Dieffenbacher System Automation GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dieffenbacher System Automation GmbH filed Critical Dieffenbacher System Automation GmbH
Publication of EP2536568A2 publication Critical patent/EP2536568A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/21—Ink jet for multi-colour printing
    • B41J2/2132—Print quality control characterised by dot disposition, e.g. for reducing white stripes or banding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J3/00—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/28—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for printing downwardly on flat surfaces, e.g. of books, drawings, boxes, envelopes, e.g. flat-bed ink-jet printers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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    • B41J11/02—Platens
    • B41J11/06—Flat page-size platens or smaller flat platens having a greater size than line-size platens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J19/00—Character- or line-spacing mechanisms
    • B41J19/18—Character-spacing or back-spacing mechanisms; Carriage return or release devices therefor
    • B41J19/20—Positive-feed character-spacing mechanisms
    • B41J19/202—Drive control means for carriage movement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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    • B41J25/304—Bodily-movable mechanisms for print heads or carriages movable towards or from paper surface
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    • B41J25/308—Bodily-movable mechanisms for print heads or carriages movable towards or from paper surface with print gap adjustment mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J3/407—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for marking on special material

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for printing surfaces of material plates, in particular wood panels, with a multi-colored image.
  • document WO 02/00449 proposes to print front panels for a kitchen by moving a front panel on a conveyor belt to a printing device and moving the printing apparatus to move a single printhead on a moving carriage across the front panel to cover the area below the front panel Print head to print. After a press run, the front panel is moved with the conveyor belt by a corresponding distance, whereupon the next printing operation takes place and so on until the surface of the front panel is completely printed.
  • the dots or "dots" of individual colors no longer come to rest in the intended locations, but rather the workpiece travels under the individual color heads at a time offset, and the printing of the individual color dots then necessarily takes place with an offset
  • the pressure points such as for cyan C, gastric ta M, yellow Y or black K, slip on the surface of the workpiece in position relative to each other as shown in Fig.
  • the aforementioned variations in the transport speed of the workpiece also lead to problems to start the printing in time on the edge of the workpiece.
  • the document WO 02/00449 proposes to provide sensors for detecting the position of the workpiece on the conveyor belt, as well as the contour and thickness of the workpiece. For example, a sensor senses the leading edge of the workpiece before the workpiece enters the area under the print head.
  • the starting signal for the start of printing can be given based on the conveying speed and the distance between the sensor and the print head. Due to the mentioned speed fluctuations of the Conveyor belt will, however, come to corresponding position fluctuations, so that the pressure begins too early or too late and ends accordingly too early or too late. Again, this will have a negative impact on the appearance as a visible, unprinted area.
  • air turbulences 20 mean that when printing in the vicinity of the edge of the material plate 30, respectively the wood plate 10, the ejected from the individual printheads 12 ink droplets are swirled uncontrollably and do not come to rest in the intended locations. This results in deterioration of the printed image, and such deterioration is noticeable in a range of 0.5 to 2 cm from the edge.
  • the air swirls 20 occur in each of the separately provided by color printheads 12, these air swirls 20 will differ for each printhead 12 due to the different spatial and aerodynamic conditions. As a result, the color droplets of the different colors are swirled differently, which further adversely affects the print quality. Corresponding effects also occur at the rear edge of the workpiece, which forms a trailing edge for the air flow.
  • a first aspect relates to a printing device for printing surfaces of material plates, in particular wood plates, with a multi-colored image, comprising means for holding a material plate in an aligned position; a printing unit for printing a surface of the material plate, the printing unit for a plurality of colors each having a plurality of having adjacent printheads according to the width of the surface to be printed; and means for moving the printing unit along a travel range over the surface of the rigidly held material plate.
  • the printing unit is moved in a direction which is perpendicular to a direction in which a material plate of the printing unit is supplied.
  • the means for holding a material plate in an aligned position are formed as one or more support plates on which the material plate rests flat and is held by a vacuum.
  • the means for holding a sheet of material in an aligned position are adapted to receive a material plate at a first height and to raise to a second height, wherein the second height corresponds to a position on which the surface of the material plate of the printing unit is printed.
  • the device further comprises louvers, which are arranged in the printing direction on both sides of the material plate.
  • the louvers can also be called Heilfiihrungsein- directions.
  • the device further comprises a cleaning device, which is arranged along the travel range of the printing device and is adapted to carry out a cleaning cycle for the printing unit.
  • the device further comprises a partial cleaning device which is arranged along the travel range of the printing device and is adapted to collect and collect color droplets emitted by nozzles of the print heads for partial cleaning.
  • the apparatus further comprises printing quality monitoring means disposed along the printing unit traversing means, the printing quality monitoring means comprising means for feeding a control printing tape to a position in which the control printing tape is in contact with the printing unit can be printed with a test pattern, and the means for monitoring the print quality further comprises an optical system for detecting the printed test pattern, and means for comparing the detected printed test pattern with a desired pattern for monitoring the print quality.
  • the device further comprises a system for collision avoidance, wherein a sensor arranged on the printing unit may recognize objects located on the surface of the material plate, and when an object is detected, the means for moving the printing unit causes an immediate braking reaction is and / or the printing unit is caused by lifting means to an evasive upward movement.
  • a sensor arranged on the printing unit may recognize objects located on the surface of the material plate, and when an object is detected, the means for moving the printing unit causes an immediate braking reaction is and / or the printing unit is caused by lifting means to an evasive upward movement.
  • the means for moving the printing unit are adapted to move the printing unit at least over the surface of the material plate in speed control at a predetermined, constant speed V pressure.
  • the means for moving the printing unit to a linear motor drive.
  • the printing device preferably represents a part of a production line for printing surfaces of material boards, in particular wood boards, with a multi-colored image.
  • the manufacturing facility further comprises an alignment device, wherein the alignment device is adapted to align a material plate in a first direction and in a second direction perpendicular to the first direction.
  • the production plant has a storage system for temporarily storing a multiplicity of already printed material plates, wherein the material plates can be introduced into the storage system on strips, stored in this on several levels and executed therefrom, without the printed surface of the material plates touch.
  • a second aspect relates to a method for printing surfaces of material plates, in particular wood panels, with a multi-colored image, comprising aligning the material plate in a defined position and height of the surface; Holding the material plate; and moving a printing unit along a travel path over the surface of the held material plate and printing the surface of the held material plate with printing unit, the printing unit for a plurality of colors each having a plurality of juxtaposed print heads corresponding to the width of the surface to be printed;
  • a preferred embodiment of the method further comprises feeding the material plate in a feed direction, wherein the feed direction is perpendicular to the direction in which the printing unit is moved.
  • a further preferred embodiment of the method further comprises a method of the printing unit to a cleaning position above a cleaning device or to a partial cleaning position above a partial cleaning device, wherein the cleaning position or the partial cleaning position along the path are arranged, and performing a cleaning cycle for the printing unit or execution Partial cleaning, in which unused nozzles of the printheads are made to deliver small drops of paint.
  • a further preferred embodiment of the method further comprises methods of the printing unit in a position for a control pressure; Performing a print with a test pattern on a control print strip; Capturing the printed test pattern with a camera; and comparing the detected printed test pattern with a target image to monitor the print quality.
  • Fig. 1 illustrates a method of printing wood panels according to the prior art
  • Fig. 2 illustrates an ideal distribution of printing dots of different colors on a printed surface
  • Fig. 3 illustrates a distribution of printing dots of different color on a printed surface in which the printing dots are shifted from each other due to positional offset
  • Fig. 4 detects the occurrence of air turbulence in the method
  • Fig. 1 is;
  • Fig. 5 illustrates an apparatus for printing surfaces of material plates with a multicolor image according to a first embodiment
  • Fig. 6 shows a diagram for a method of printing surfaces of material plates with a multicolor image according to a preferred embodiment
  • Fig. 7 illustrates an apparatus for printing surfaces of material plates with a multi-color image according to a preferred embodiment
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view through that shown in FIG. 7.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view through that shown in FIG. 7.
  • Fig. 10 shows schematically a collision avoidance system according to a preferred embodiment
  • Fig. 1 1 shows schematically a first embodiment of a device for
  • Fig. 12 shows schematically a second embodiment of a device for
  • FIG. 16 schematically illustrates a preferred embodiment of an air guiding device
  • Fig. 17 shows a drying unit attached to the printing unit.
  • the apparatus and methods are suitable for wood panels, or wood-based panels, such as chipboard, medium density fiberboard MDF, high density fiberboard HDF, having a thickness between 0.5 mm and 50 mm, a width of up to 1300 mm, preferably up to 3050 mm, and a length of up to 3000 mm, preferably up to 6000 mm to print.
  • the devices and methods are not limited to wood panels, but can also be applied to other flat and large-scale material plates, such as glass or plastic.
  • mixing plates made of plastics and wood particles are also conceivable, as are corresponding laminates of material plates which should preferably have a surface prepared or suitable for the printing technique used.
  • metal or non-metal plates respectively mixtures or laminates of the same, as a material plates for printing conceivable.
  • FIG. 5 shows a first embodiment of a printing device 100.
  • the material plates 30 are conveyed by a conveyor belt 14 into the printing device 100 designed as a printing station of a production line brought in.
  • the material plates are aligned in a defined position and position. After the alignment is done, the material plate 30 is held in this aligned position and position.
  • a printing unit 110 passes over the surface of the material plate 30 in a single pass, so-called single-pass, in order to produce the desired printed image.
  • the print head 110 is provided with a plurality of print heads 12 (see Fig. 9) for each color covering the entire width of the surface to be printed.
  • the printheads each have a plurality of nozzles, each of which can deliver a small droplet of a Farbflüs- stechnik.
  • the printheads are designed as piezo inkjet heads.
  • the printheads 12 are driven by a computer system to produce a multicolor image based on digital image data.
  • the material plate 30 is discharged with the conveyor belt 14 from the printing device. Since the material plate 30 is held firmly in a predefined and aligned position, a reproducible print start is possible. Also eliminates negative influences due to position inaccuracies, altitude fluctuations or constant velocity fluctuations, as they occur in the known from the prior art method with continuous workpiece. This allows a noticeable improvement and reproducibility of the print quality to be achieved.
  • the movement of the printing unit 110 is carried out in a direction which runs transversely to the direction of transport of the material plates 30 through the printing device. This advantageously makes it possible to provide further facilities and functionalities in the printing unit 100, as will be described below.
  • a step 501 material plates are supplied.
  • the material plates can be provided with uncoated or precoated surfaces, or be made of raw chipboard, medium density fiberboard MDF or high density fibreboard HDF.
  • material plates are coated with a solid decor or desired design as a barrier layer, for example, white.
  • laminated material plates are produced with a melamine surface. The production of the "primer" in this way saves investments and is also more favorable in terms of production costs than a conventional structure of a primer in several layers.
  • the material plates are removed from the short-cycle coating plant and fed to a pretreatment step 502.
  • the material plates are then primed.
  • the primer serves to create a suitable surface for printing.
  • the primer can be replaced or supplemented by one or more sanding and / or filling operations.
  • the pretreated material plates are then fed on a conveyor belt to an alignment device 200 (see FIG. 7) in which the material plates are aligned in a step 503.
  • step 504 the visible print layout, for example a veneer image, is then printed onto the surfaces of the material plates 30 using a printing device 100 in digital printing.
  • the still fresh print image is dried in a step of drying 505.
  • the drying can take place by means of controlled air supply, in particular hot or hot air, by means of UV light or by other known methods. It is also possible that the entire alignment of the material plates takes place in the printing device 100. In this case, step 503 may be omitted.
  • the dried material plates are preferably temporarily stored in a storage store in step 506 before they are aftertreated in a step of the aftertreatment 507.
  • the storage tank allows a targeted, order-related supply in this treatment of the surface.
  • the bearing storage serves as a buffer to accommodate printed material plates, while the devices for performing the post-processing can be temporarily used non-productive in step 507 due to regularly be carried out cleaning work.
  • the storage store decouples the printing process from the post-processing and allows the printing process to be carried out continuously, regardless of the cleaning work in the area of post-processing.
  • a transparent protective layer of melamine so-called overlay
  • a paint application or a reactive PU application is applied to the printed image.
  • the use is optional, depending on customer requirements, possible.
  • the overlay as a final layer can be generated by the structuring of the press plates, a surface structure.
  • the material plate 30 is first fed to an alignment device 200, which is preferably formed as a station of a production line.
  • the material plate 30 can be introduced into the alignment device 200 with a conveyor belt such as the conveyor belt 14 of FIG. 5, or in any other suitable manner.
  • conveyor belts 120 are provided, on which the material plate 30 is deposited.
  • the alignment device 200 performs alignment of the material plate 30, by the material plate 30 is pushed with a movable stop 220 against a fixed stop 210.
  • the movable stop 220 is thereby moved by a traversing device 222, which is controlled by a control unit, not shown.
  • the moving device 222 moves the movable stop 220 away from the material plate 30, and the liftable or pivotable stop 230 is moved by pivoting or lifting out of the path of movement of the material plate 30 to release it.
  • the conveyor belts 120 then move the laterally oriented material plate 30 toward and into the printing device 100.
  • the conveyor belts 120 are provided with holes through which air can penetrate.
  • the conveyor belts 120 are provided, which are connected to an air extraction system, wherein by the suction of the air through the conveyor belts 120 and from the chambers, a vacuum is formed, which holds the material plate 30 on the conveyor belts 120 fixed.
  • the vacuum is preferably a switched vacuum. The vacuum is switched on when the material plate 30 is pressed by the movable stop 220 against the fixed stop 210 to hold the material plate 30 in this laterally defined orientation. With activated vacuum, the material plate 30 is then moved into the printing device 100.
  • FIG. 8 shows a schematic cross-sectional view through the printing apparatus 100 of FIG. 7.
  • the printing apparatus 100 is preferably designed in gantry construction, with a machine bed 102, gantries 106, 108 and a cross member 104.
  • the printing unit 110 is in position a carriage 170 via a suspension 172 attached.
  • the printing unit 1 10 may also be connected directly to the carriage 170, or be designed in one piece with the carriage 170.
  • the carriage 170 is mounted with longitudinal guides (not shown) on the cross member 104 and held with a drive device (not shown) relative to the cross member 104 movable.
  • the drive device may comprise a spindle drive, which is driven by a servomotor.
  • the drive device is designed as a linear motor, in particular as a synchronous linear motor.
  • the rotor of the linear motor is fixedly connected to the carriage 170 and the stator of the linear motor is fixedly connected to the cross member 104.
  • a linear scale length measuring system is provided, which determines the position of the carriage, and thus of the runner.
  • the use of a linear motor is particularly advantageous, since such a drive construction makes it possible to realize a high rigidity traveling axis, whereby a high accuracy of the movement can be achieved.
  • linear motors can generate high acceleration forces, which allows the traversing axis to be moved with high dynamics and high traversing speed. As a result, short cycle times can be realized with correspondingly high productivity and economic efficiency.
  • an air guiding device 130 and an adjustable air guiding device 132 are furthermore preferably arranged. Furthermore, a partial cleaning device 150 and / or a cleaning device 160 are preferably provided. Between the movable louver 132 and the cleaning Generating device 160 may be provided a unit 140 for monitoring the print quality.
  • the printing device 100 further preferably comprises support plates 124, which are supported by pneumatic cylinders 128 by means of piston rods 126 and are movable in height.
  • the conveyor belts 120 can also be seen schematically.
  • FIG. 8 shows the printing device 100 in a state in which the printing unit 110 is in a rest position above the partial cleaning device 150. There is no material plate 30 in the printing apparatus 100.
  • a material plate 30 is transported into the printing apparatus 100.
  • the material plate 30 is already aligned longitudinally and transversely to the transport direction of the conveyor belts 120.
  • a stop (not shown) is preferably provided in the direction transverse to the conveyor belts 120.
  • the conveyor belts 120 convey the material plate 30 until it comes into abutment against this stop (not shown). In this way, the position of the material plate 30 in the longitudinal direction of the conveyor belts 120 is finely aligned.
  • the material plate 30 is now in contact with the carrier plates 124. These are preferably also formed on the type of vacuum technology.
  • the vacuum for the carrier plates 124 is now switched on and the vacuum for the conveyor belts 120 is switched off.
  • the material plate 30 is now held in a defined orientation in both the longitudinal and in the transverse direction of the support plates 124, without causing the surface of the material plate is somehow touched. As a result, on the one hand, the surface is freely accessible for printing and, on the other hand, it is not exposed to any risks of damage or impairment which could adversely affect the printing result.
  • the pneumatic cylinders 128 now raise the carrier plate by means of the piston rods 126. th 124, and thus the material plate 30 held thereon to a predefined height, as shown in FIG. 9.
  • the zero position corresponds to the position of the surface of a material plate of defined thickness, which serves as a reference. It is now possible for material plates 30 with deviating thickness to bring about a positioning in zero position of the surface that the support plates 124 are adjusted by the pneumatic cylinder 128 in height adjustable, which corresponding adjustable stops with corresponding actuators, or position measuring systems and controls for the Variety of pneumatic cylinders 128 requires. However, it is preferred that an adjustment of the printing device 100 to different thicknesses of the material plates 30 takes place in that the cross member 104 is adjustable by means not shown lifting devices in height to adjust the altitude of the print head to different material plate thicknesses.
  • the printing unit 1 10 is now moved by means of the driven carriage 170 from its rest position.
  • the carriage is first greatly accelerated according to a predefined acceleration profile in order to achieve a predetermined operating speed for the printing operation, in other words.
  • the acceleration is designed such that the printing unit has reached the speed v pressure before the printing process begins. Since the material plate 30 is held in an aligned and defined position, with the position of the edge of the material plate 30 being defined and known, the printing operation can be started with high accuracy at the edge. In order to consider even small, possibly remaining deviations in the position of the edge, a sensor system can be used to detect the position of the edge.
  • the printing unit 110 is then moved forward over the surface of the material plate 30 at a constant speed, with the nozzles of the printing heads 12 of the printing unit 1 emitting 10 small droplets of ink in order to print the desired printed image.
  • the carriage is decelerated according to a predetermined deceleration profile until the printing unit 1 10 comes to a standstill. Subsequently, the printing unit 1 10 is moved back to the rest position.
  • the material plate 30 can be lowered by means of the support plates 124 until it comes to rest on the conveyor belts 120. Now, the vacuum of the carrier plates 124 is turned off and the vacuum for the conveyor belts 120 turned on to promote the printed material plate 30 out of the printing device 100 out. It can now, preferably simultaneously with the request of the printed material plate 30, a new material plate 30 are promoted for printing in the printing device 100.
  • the printing unit 110 is moved at a constant speed over the firmly held material plate 30, the drive unit of the carriage 170 operating in a closed speed control loop.
  • the individual colors cyan, magenta, yellow, black, and optionally further colors are defined as color dots or dots in a fixed by the structure of the printing unit 100 mechanically fixed distance and in by a computer control (not shown) of the printing unit, exactly definable Time sequence applied to the surface of the material plate 30. Since the printing unit 1 10 runs at a constant speed, the order and the positioning of the individual color dots can be accurately determined.
  • the carriage 170 and the printing unit 1 10 can be moved very precisely at a constant speed v pressure. Thereby, the color dots or dots can be mounted on the surface of the workpiece 30 with high precision and reproducibility, and high print quality can be achieved.
  • the printing device preferably has two air guiding devices 130 and 132.
  • the louvers 130 and 132 are connected to the superstructure of the portal, so that it moves with an increase or decrease in the cross member and thus the level of the printheads 1 12 of the printing unit 1 10 to adapt to different material plate thicknesses and such a relative to the plane of the Keep printheads 1 12 at a constant distance.
  • the louver 130 is formed stationary, while the louver 132 is preferably arranged in the workpiece plane and parallel to the plane of the print heads 1 12 displaceable or movable. In this way, it is possible to adjust the position of the air guiding device 132 to different dimensions of the material plates 30 to be printed.
  • the louvers 130, 132 serve to conceal abrupt transitions at workpiece edges, which can lead to air turbulence, and to ensure an orderly conduction of the resulting during the process of the printing unit 1 10 air streams.
  • the air guiding devices 130, 132 are designed and arranged so that a first section 134 is substantially straight and arranged at the level of the surface of the workpiece 30 to be printed and in close proximity thereto is.
  • a second section 136 with an aerodynamically shaped profile, in FIG. 16 by way of example as a curved section sloping downwards.
  • the section 134 which is formed straight and parallel to the material plate surface, further ensures that over the extent of the section any air turbulence can be reduced again. In this way, chaotic air turbulence is avoided and a constant, guided air flow is provided, comparable to the effects that a spoiler causes on a vehicle or occur at the leading edge of an aircraft wing. Therefore, no or only insignificant chaotic air turbulences occur on the actual edge of the material plate 30, which could adversely affect the printed result uncontrollably.
  • the second louver 32 accordingly ensures that there is no air turbulence at a trailing edge, thus also contributing to avoid deterioration of print quality in the peripheral areas due to air turbulence.
  • Possible remaining influences due to the constant, guided air flow occurring at the air guiding devices 130, 132 can also be taken into account in the positioning of the color dots.
  • the louvers 130, 132 can be carried out in various ways. As in the embodiments of the louvers 130, 132 shown in FIGS. 8 to 10 and 16, these can be designed as voluminous elements. It is also possible to provide an undercut below the section 134, or to carry out the louvers 130, 132 only as correspondingly curved plates.
  • the printing unit 1 10 after it has run over the material plate 30 and printed, slowed down in their movement and brought to a standstill. This can be done immediately after the printing unit 1 10 has completely overrun the material plate 30. Alternatively, the printing unit 1 10 continue and be brought to a halt above the preferred provided cleaning device 160.
  • Cleaning of the printing heads 1 12, which is also referred to as "purges", can take place with the aid of the cleaning device 160.
  • the execution of such cleaning cycles is absolutely necessary at regular intervals because of the operating principle of the printing heads used
  • the cleaning device 160 also collects and discharges the amounts of ink discharged from the nozzles, and the regular execution of such cleaning cycles increases the life of the expensive consumable print heads. Because the cleaning device 160 is arranged in the travel region of the carriage 170 and thus of the printing unit 110, the execution of such cleaning cycles essentially requires only the time required to carry out the cleaning cycle itself It is not necessary, the printing unit 1 10 and / or the printheads 1 12 to drive out of the printing device 100 out. This represents a significant improvement over the prior art single-pass method.
  • the printheads In those, for cleaning, the printheads must be moved out of the printing position to the cleaning position out of the system. This is a high level of maintenance. At the same time, during the time required for cleaning, including the time required to move the printheads from the printing position to the cleaning position, and vice versa, the printing device is not available for production. which leads to a higher loss of production.
  • a partial cleaning device 150 is provided.
  • the partial cleaning device 150 serves to collect and collect color droplets emitted by the print heads 12. It may simply be formed as a sheet or board on which a sponge or web is placed to retain the trapped paint droplets.
  • the printing unit 1 10 can then be moved at regular intervals, or after a computer-aided evaluation of the use of the nozzles during printing on the partial cleaning device 150 and at least for insufficiently used nozzles deliver small amounts of ink and prevent it in this way preventively cleaning and drying of the nozzles.
  • partial cleaning This is also referred to as partial cleaning or "partial purge.”
  • partial cleaning This also represents a significant improvement over the prior art single-pass method in which, because of the fixed printhead, such preventive cleaning and paint application of paint is limited to either one If such cleaning involves injecting ink onto a workpiece, this usually leads to perceptible damage to the printed image, so that the workpiece is to be treated as broke and, correspondingly, productivity drops the conveyor belt is sprayed, the conveyor belt is dirty and it will form over time and more and more ink deposits on the conveyor belt, so that the workpieces on the conveyor belt are increasingly higher, which in turn negatively affect the print quality and / or danger of collisions increase can.
  • the cleaning device 160, the device 140 for monitoring the print quality and the partial cleaning device 150 are preferably with the Connected to the upper wall of the portal, so that they move with an elevation or lowering of the cross member and thus the level of the printheads 1 12 of the printing unit 1 10 to adapt to different material plate thicknesses and thus maintain a relative to the plane of the printheads 1 12 constant distance ,
  • the printing device 100 is equipped with a system for collision avoidance.
  • a sensor 174 is arranged on the printing unit 110, which detects objects 40 or other irregularities, projections, etc., which are located in the path of the printing unit 110 and with which Contact or a collision threatens.
  • the sensor may be an ultrasonic sensor, an infrared sensor, a vibration sensor or an image sensor.
  • the sensor can also be designed as a wire, thread or contact plate, which is arranged at a distance in front of the printing unit and triggers a contact when it comes into contact with an object 40.
  • the sensor detects objects 40 in a range of preferably 200 mm in front of the printing unit.
  • the driving means of the carriage 170 is caused to initiate an immediate braking reaction and stop the printing unit to prevent a collision. This prevents possible damage to the expensive wearing parts printheads and avoids longer stoppages to repair damage and thus increases the reliability of the printing device.
  • a lifting device (not shown) in the printing unit 110.
  • the lifting device lifts the printing unit 110 in the direction of the carriage 170, for example using one or more pneumatic cylinders. In this way, the printing unit 110 is caused to move out of the way of the object 40 as it were. This improves the protection against collisions.
  • damping means (not shown) on the printing unit 1 10 and / or on the carriage 170 is provided.
  • the damping means may for example be rubber buffers which can dampen any impact.
  • FIG. 11 shows a first embodiment of a device 140 for monitoring the print quality.
  • a paper web 142 is unwound from a roll of paper 143 and guided over deflection rollers to a printing position and serves as a control print strip 145.
  • the printing unit 1 10 moves to a freely defined number of prints on the workpieces 30 in addition via the arranged in the area behind the material plate 30 control pressure strip 145 and printed this with a test pattern.
  • the control print strip 145 is wound up as part of the paper web from the roll 144.
  • the control printing strip 145 is guided past a camera 141 which picks up an image of the printout of the test pattern on the control printing strip 145.
  • the camera 141 may be, for example, a line-based black and white camera or a color camera. Additionally or alternatively, a color measurement system, in particular a color spectrometer can be used. A computer system connected to the camera then compares the test image taken by the camera with a target image and creates a print quality error log. As a result, possibly missing pressure points or dots can be found, which are indicative of clogged pressure nozzles, whereby a misalignment of the print heads and a color deviation of the print can be checked promptly for a printing process and thus quasi "online.” Depending on the result of Ver - For example, cleaning cycles can be triggered or a necessary color correction can be carried out with the target image. The permissible tolerances can be defined and set.
  • the print quality can be consistently high and rejects low due to poor print quality.
  • the use of a separate control print strip 145 separate from the workpiece also allows one to use a test image that is significantly different from the image printed on the material plate 30 itself.
  • the printing of the control printing strip 145 in the immediate vicinity of the material plate 30 it is possible that the printing unit 1 10 performs a test pressure in one operation with the printing of the material plate 30. The print quality control is thus fully integrated into the printing process.
  • FIG. 12 shows an alternative embodiment of a device 140 for monitoring the print quality.
  • a control strip no continuous paper strip but a control pattern strip 146 is used.
  • the control pattern strip 146 has a predefined size and may be a pattern of paper, cardboard or the like.
  • the control pattern strip 146 is made of the same material as the material plate 30.
  • the control pattern strip 146 is supplied and removed laterally.
  • a camera 147 preferably a color camera, creates an image of the test print applied to the control pattern strip 146. In this case too, a comparison with a desired image takes place in order to monitor the print quality, as described above with reference to FIG. 11.
  • a drying device 180 is preferably attached to the printing unit 110.
  • the drying device 180 is disposed on the rear side of the printing device 1 10 seen in the printing direction and serves to dry the printed on the surface of the printheads 1 12 color dots so that they do not run.
  • the drying device 180 can work with UV radiation, with infrared radiation or with hot air. Since the drying device 180 is moved with the printing unit, a uniform drying of the color dots on the surface can be achieved.
  • FIGS. 13 to 15 illustrate an embodiment of a storage system 300 for intermediate storage of already printed material plates 30. Since freshly printed or painted material plates 30 can not be stacked on one another due to the risk of damage to the surface, in some cases for further processing must be stored in wood processing, otherwise conventional storage systems in which wood-based material panels are stacked on one another or stored in a reversible forklift and thereby turned, but not be used. It will therefore be seen that the bearing system 300 receives the material plates 30 without contacting the surface in multiple levels. The printed material plates 30 are fed to the storage system 300 lying one behind the other on bands 310, for example, carrying strip bands. The last band 320 in front of the bearing can control the different levels by a height adjustment of the band 320.
  • the individual consecutively arriving material plates 30 are likewise taken over by strip tapes 310 in the storage stages.
  • the bearing 300 can be emptied in the outlet over a height-adjustable band 330 again.
  • An emptying can also be done by reversing the conveying direction via the feed belts (belts 320).
  • the material plates 30 it is preferable to align the material plates 30 with the aid of the alignment device 200.
  • the conveyor belts 120 and carrier plates 124 can replace the conveyor belts 120 and carrier plates 124 by a cassette system.
  • at least one cassette is provided with the printing unit 100, which serves as a conveyor and support for the material plates 30.
  • the cassette may also be formed in the manner of the vacuum technique to hold the material plates firmly.
  • the cassette can preferably also be designed to be movable in height.
  • the described devices and methods can be modified in various ways.
  • it is preferably provided with height-adjustable support plates 124 to raise the material plate 30 in height, wherein the material plate 30 is raised above the level of the conveyor belts 120.
  • the stroke is dimensioned such that the level of the material plate 30 is at such a height that also the units preferably provided, such as louvers 130, 132, device for monitoring the print quality 140, partial cleaning device 150 and / or cleaning device 160 on a are arranged sufficiently level above the conveyor belt 120, it is also possible not to let the conveyor belt 120, as preferably provided, transverse to the printing device 100 but longitudinally therethrough.
  • pneumatic cylinders mentioned in the above description can be replaced by hydraulic cylinders, servomotor drives or other suitable drive means.

Abstract

Eine Druckvorrichtung zum Bedrucken von Oberflächen von Werkstoffplatten, insbesondere Holzplatten, mit einer mehrfarbigen Abbildung, aufweisend: Mittel zum Halten einer Werkstoffplatte (30) in einer ausgerichteten Lage; eine Druckeinheit (110) zum Bedrucken einer Oberfläche der Werkstoffplatte (30), wobei die Druckeinheit (110) für eine Mehrzahl von Farben jeweils eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Druckköpfen (112) entsprechend der Breite der zu bedruckenden Oberfläche aufweist; und Mittel zum Verfahren der Druckeinheit (110) entlang eines Verfahrbereichs über die Oberfläche der fest gehaltenen Werkstoffplatte (30), wobei die Mittel zum Verfahren der Druckeinheit (110) dazu eingerichtet sind, die Druckeinheit (110) zumindest über die Oberfläche der Werkstoffplatte (30) in Geschwindigkeitsregelung mit einer vorgegebenen, konstanten Arbeitsgeschwindigkeit vDruck zu bewegen. Ein vorgeschlagenes Verfahren zeichnet sich aus durch: Ausrichten der Werkstoffplatte (30) in eine definierte Lage und Höhe der Oberfläche; Halten der Werkstoffplatte (30); und Verfahren einer Druckeinheit (110) entlang eines Verfahrweges über die Oberfläche der gehaltenen Werkstoffplatte (30) und Bedrucken der Oberfläche der gehaltenen Werkstoffplatte (mit Druckeinheit (110), wobei die Druckeinheit (110) für eine Mehrzahl von Farben jeweils eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Druckköpfen (12, 112) entsprechend der Breite der zu bedruckenden Oberfläche aufweist; und wobei die Druckeinheit (110) aus einer Ruhestellung gemäß einem vordefinierten Beschleunigungsprofil auf eine vorgegebene Arbeitsgeschwindigkeit vDruck beschleunigt wird bevor die Druckeinheit (110) entlang des Verfahrweges die Werkstoffplatte (30) überfährt und der Druckvorgang beginnt; die Druckeinheit (110) wird mit einer konstanten Geschwindigkeit vDruck während des Druckvorganges verfahren wird; und die Druckeinheit (110) anschließend gemäß einem vorgegebenem Verzögerungsprofils abgebremst, bis die Druckeinheit (110) zum Stillstand kommt und abschließend wieder zurück in die Ruheposition verfahren wird.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Bedrucken von Oberflächen von Werkstoffplatten, insbesondere Holzplatten, mit einer mehrfarbigen Abbildung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Be- drucken von Oberflächen von Werkstoffplatten, insbesondere Holzplatten, mit einer mehrfarbigen Abbildung.
Im Stand der Technik war es bereits bekannt, dass Holzplatten direkt mit einer mehrfarbigen Abbildung nach Art des Tintenstrahldrucks bedruckt werden kön- nen. So schlägt das Dokument WO 02/00449 vor, Frontplatten für eine Küche zu bedrucken, indem eine Frontplatte auf einem Förderband zu einer Druckvorrich- tung bewegt wird und die Druckvorrichtung einen einzigen Druckkopf an einem bewegten Wagen über die Frontplatte bewegt, um den Bereich unter dem Druckkopf zu bedrucken. Nach einem Druckdurchlauf wird die Frontplatte mit dem Förderband um eine entsprechende Distanz weiterbewegt, worauf der nächste Druckvorgang erfolgt und so weiter, bis die Oberfläche der Frontplatte vollständig bedruckt ist.
Dieses Verfahren, bei dem der Druck in mehreren Durchgängen erfolgt, im sogenannten Multi-Pass, ist für eine industrielle Produktion unwirtschaftlich, da ein kleiner Druckkopf zigfach über das Werkstück fahren muss, um eine größere Fläche zu bedrucken. Dadurch ist das Verfahren sehr langsam und damit zeitaufwän- dig. Darüber hinaus liefert das Verfahren keine zufriedenstellende Druckqualität, da es bei dem wiederholten Bedrucken lediglich einzelner Streifen auf der Frontplatte häufig zu einem wahrnehmbaren Versatz zwischen den einzelnen Streifen kommt.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Es wurde im Dokument WO 02/00449 bereits vorgeschlagen, dieses Multi-Pass Verfahren dahin gehend abzuändern, dass der einzige, bewegte Druckkopf durch in Förderrichtung hintereinander angeordnete Düsenbalken ersetzt wird, die sich quer über das Förderband erstrecken, um damit die Frontplatten in ihrer gesamten Breite zu bedrucken.
Entsprechendes ist auch aus dem Dokument EP 1 872 959 AI bekannt. Dieses Dokument schlägt ein Verfahren zum Bedrucken flacher Elementoberflächen auf Holzbasis vor, das in der Fig. 1 dargestellt ist. In jenem Verfahren wird eine Holzplatte 10 von einem Förderband 14 gegenüber fest stehenden Druckköpfen 12 für mehrere Farben bewegt. Die Druckköpfe 12 decken dabei die gesamte Breite der zu bedruckenden Oberfläche ab. Während das Förderband 14 die Holzplatte fördert, geben die Druckköpfe 12 kleine Tintentröpfchen ab, um die Oberfläche der Holzplatte zu bedrucken.
Aus dem Dokument JP 2000-334684 ist ebenfalls bekannt, zum Bedrucken von Holzobjekten, diese mit einem Förderband an einem feststehenden Druckkopf vorbeizufahren.
Diese Verfahren, bei denen die Holzplatten in einem einfachen Durchgang„Single Pass" mit feststehenden Druckköpfen bedruckt werden, wobei die Holzplatten kontinuierlich mit einem Förderband durch die Anlage und an den Druckköpfen vorbei bewegt werden, stellen gegenüber den„Multi-Pass" Verfahren eine beträchtliche Verbesserung in der Wirtschaftlichkeit dar. Jedoch besitzen auch diese Verfahren mehrere Nachteile.
Insbesondere ist es bei diesen Verfahren, in denen die Druckköpfe feststehend angeordnet sind und die Holzplatten auf einem Transportband liegend gegenüber den Druckköpfen bewegt werden, nicht möglich, Druckergebnisse zu erzielen, die hohen und höchsten Anforderungen genügen. Insbesondere fuhrt der Transport der zu bedruckenden Werkstücke auf dem Förderband dazu, dass es aufgrund inhärenter Elastizitäten des Förderbandes zu Schwankungen in der Geschwindigkeit kommt, mit der die Werkstücke an den Druckköpfen vorbei bewegt werden. Weitere Einflüsse von außen, wie Lastwechsel, Messgenauigkeit, Messfehler externer (mitlaufender) Messsysteme auf Transportmedien, Geradeauslauf der Werkstoff- platten und ähnliches beeinflussen das Druckergebnis entsprechend. Dies führt dazu, dass die Druckpunkte oder„Dots" einzelner Farben nicht mehr auf den vorgesehenen Orten zu liegen kommen. Vielmehr fährt das Werkstück in einem zeitlichen Versatz unter den einzelnen Farbköpfen hindurch und das Drucken der ein- zelnen Farbpunkte erfolgt dann zwangsläufig mit einem Versatz zum nächsten Druckkopf. Entsprechend verrutschen die Druckpunkte, etwa für Cyan C, Magen- ta M, Gelb Y oder Schwarz K, auf der Oberfläche des Werkstücks in ihrer Lage relativ zu einander, wie in der Fig. 3 gezeigt, anstatt in regulären vorgesehenen Abständen wie in der Fig. 2 gezeigt. Dies wird insbesondere dann zu einer wahr- nehmbaren Beeinträchtigung der Druckqualität führen, wenn Punkte unterschiedlicher Farbe deckungsgleich aufeinander liegend gedruckt werden sollen, um eine Mischfarbe darzustellen. Durch den Versatz aufgrund schwankender Transportgeschwindigkeit werden diese Punkte sich nur noch in Teilbereichen überdecken, um die Mischfarbe entstehen zu lassen, in Randbereichen aber zu einem Farbsaum führen, der die Farbgebung negativ beeinträchtigt.
Die vorgenannten Schwankungen in der Transportgeschwindigkeit des Werkstückes führen auch zu Problemen, den Druck rechtzeitig an der Kante des Werkstücks zu beginnen. Das Dokument WO 02/00449 schlägt dazu vor, zur Erfassung der Position des Werkstücks auf dem Förderband, sowie die Kontur und Dicke des Werkstücks, Sensoren vorzusehen. So wird mit einem Sensor etwa die Vorderkante des Werkstücks erfasst, bevor das Werkstück in den Bereich unter dem Druckkopf kommt. Damit kann anhand der Fördergeschwindigkeit und der Entfernung zwischen Sensor und Druckkopf das Startsignal für den Druckbeginn gegeben werden. Aufgrund der genannten Geschwindigkeitsschwankungen des Förderbandes wird es jedoch zu entsprechenden Positionsschwankungen kommen, so dass der Druck zu früh oder zu spät beginnt und entsprechend zu früh oder zu spät endet. Auch dies wird sich als sichtbarer, unbedruckter Bereich negativ auf das Erscheinungsbild auswirken.
Zudem ist es mit einem Förderband nur schwer möglich, ein Werkstück immer in einem definierten, festen Abstand zu den Druckköpfen zu halten. Prinzip bedingt erfordern solche Druckköpfe, dass für eine gleichbleibend gute Bildqualität ein vorgegebener Abstand zwischen Druckkopf und zu bedruckender Oberfläche ein- gehalten werden muss, wobei der Abstand vielfach lediglich 1 mm oder weniger beträgt. Selbst kleine Abweichungen können dabei das Druckbild negativ beeinflussen. Da die Förderbänder sich im Lauf der Zeit abnutzen und/oder durch unerwünschte Tintenablagerungen in Dicke zunehmen können, wobei diese Effekte nicht über das gesamte Band gleichmäßig auftreten, kommt es bei den bekannten Verfahren dazu, dass die Förderbänder die Werkstücke mit sich ändernden Abständen an den Druckköpfen vorbeiführen, wobei sich die Abstände von Werkstück zu Werkstück und mit dem Lauf der Zeit verändern können. Eine gleichbleibend gute Druckqualität kann mit diesen Verfahren daher nicht gewährleistet werden. Zudem besteht die Gefahr, dass die Werkstücke zu hoch gefördert werden, so dass die Gefahr einer Berührung und Beschädigung der Druckköpfe besteht.
Darüber hinaus kommt es, wie in der Fig. 4 gezeigt, bedingt durch die Bewegung der Holzplatte 10, respektive der Werkstoffplatte 30, häufig zu Luftverwirbelun- gen 20 an den Kanten, wenn sich diese durch das Förderband 14 bewegt und mit hoher Geschwindigkeit den Druckköpfen 12 nähert.
Diese Luftverwirbelungen 20 führen dazu, dass beim Drucken in der Nähe der Kante der Werkstoffplatte 30, respektive der Holzplatte 10, die von den einzelnen Druckköpfen 12 abgespritzten Tintentröpfchen unkontrolliert verwirbelt werden und nicht mehr auf den vorgesehenen Orten zu liegen kommen. Dies führt zu einer Verschlechterung des Druckbildes, wobei eine derartige Verschlechterung in einem Bereich von 0,5 bis 2 cm von der Kante entfernt wahrnehmbar ist. Zudem treten die Luftverwirbelungen 20 bei jedem der nach Farbe getrennt vorgesehenen Druckköpfe 12 auf, wobei diese Luftverwirbelungen 20 aufgrund der unterschiedlichen räumlichen und aerodynamischen Gegebenheiten sich für jeden Druckkopf 12 unterscheiden werden. Dadurch werden auch die Farbtröpfchen der unterschiedlichen Farben unterschiedlich verwirbelt, was die Druckqualität weiter negativ beeinflusst. Entsprechende Effekte treten ebenso an der hinteren Kante des Werkstücks auf, die eine Abrisskante für den Luftstrom bildet.
Dieses Einflüsse, welche die Druckqualität bei den bekannten Single-Pass Verfahren negativ beeinträchtigen, nehmen mit zunehmender Produktionsgeschwindigkeit, und damit größerer Transportgeschwindigkeit der Werkstücke, sowie mit zunehmender Größe, Dicke und/oder Gewicht der Werkstücke zu, so dass die bekannten Verfahren insbesondere für immer schnellere Fertigungsanlagen für immer größere Werkstücke sich hinsichtlich der damit erzielbaren Druckqualität zunehmend verschlechtern.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bedrucken von Oberflächen von Werkstoffplatten, insbesondere Holzplatten, mit einer mehrfarbigen Abbildung bereitzustellen, welches bei hoher Produktivität eine gleichbleibend hohe Druckqualität bietet.
Ein erster Aspekt betrifft eine Druckvorrichtung zum Bedrucken von Oberflächen von Werkstoffplatten, insbesondere Holzplatten, mit einer mehrfarbigen Abbildung, aufweisend Mittel zum Halten einer Werkstoffplatte in einer ausgerichteten Lage; eine Druckeinheit zum Bedrucken einer Oberfläche der Werkstoffplatte, wobei die Druckeinheit für eine Mehrzahl von Farben jeweils eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Druckköpfen entsprechend der Breite der zu bedruckenden Oberfläche aufweist; und Mittel zum Verfahren der Druckeinheit entlang eines Verfahrbereichs über die Oberfläche der fest gehaltenen Werkstoffplatte.
Bevorzugt wird dabei die Druckeinheit in einer Richtung verfahren, die senkrecht zu einer Richtung ist, in der eine Werkstoffplatte der Druckeinheit zugeführt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Mittel zum Halten einer Werkstoffplatte in einer ausgerichteten Lage als eine oder mehrere Trägerplatten aus- gebildet, auf denen die Werkstoffplatte flach aufliegt und durch ein Vakuum gehalten wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Mittel zum Halten einer Werkstoffblatte in einer ausgerichteten Lage dazu eingerichtet, eine Werkstoff- platte in einer ersten Höhe aufzunehmen und auf eine zweite Höhe anzuheben, wobei die zweite Höhe einer Lage entspricht, auf der die Oberfläche der Werkstoffplatte von der Druckeinheit bedruckt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner Luftleiteinrichtungen auf, die in Druckrichtung zu beiden Seiten der Werkstoff- platte angeordnet sind. Die Luftleiteinrichtungen können auch Luftfiihrungsein- richtungen genannt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner eine Reinigungseinrichtung auf, die entlang des Verfahrbereichs der Druckeinrichtung angeordnet ist und eingerichtet ist, einen Reinigungszyklus für die Druckeinheit auszuführen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner eine Teilreinigungseinrichtung auf, die entlang des Verfahrbereichs der Druckeinrichtung angeordnet ist und eingerichtet ist, von Düsen der Druckköpfe zur Teilreinigung abgegebene Farbtröpfchen aufzufangen und zu sammeln. .
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner eine Einrichtung zur Überwachung der Druckqualität auf, die entlang des Verfahrbereichs der Druckeinrichtung angeordnet ist, wobei die Einrichtung zur Überwachung der Druckqualität Mittel zur Zufuhr eines Kontrolldruckstreifens in eine Position aufweist, in der der Kontrolldruckstreifen mit der Druckeinheit mit einem Testmuster bedruckt werden kann, und die Einrichtung zur Überwachung der Druckqualität ferner ein optisches System zum Erfassen des gedruckten Testmusters aufweist, sowie Mittel zum Vergleichen des erfassten gedruckten Testmusters mit einem Sollmuster zur Überwachung der Druckqualität.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung ferner ein System zur Kollisionsvermeidung auf, wobei ein an der Druckeinheit angeordneter Sensor eventuell sich auf der Oberfläche der Werkstoffplatte befindliche Objekte erkennt, und wobei bei Erkennen eines Objekts die Mittel zum Verfahren der Druckeinheit zu einer sofortigen Bremsreaktion veranlasst wird und/oder die Druckeinheit mit Hebemitteln zu einer Ausweichbewegung nach oben veranlasst wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Mittel zum Verfahren der Druckeinheit dazu eingerichtet, die Druckeinheit zumindest über die Oberfläche der Werkstoffplatte in Geschwindigkeitsregelung mit einer vorgegebenen, konstanten Geschwindigkeit V Druck zu bewegen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Mittel zum Verfahren der Druckeinheit einen Linearmotorantrieb auf.
Bevorzugt stellt die Druckvorrichtung einen Teil einer Fertigungsanlage zum Be- drucken von Oberflächen von Werkstoffplatten, insbesondere Holzplatten, mit einer mehrfarbigen Abbildung dar.
Weiter bevorzugt weist die Fertigungsanlage ferner eine Ausrichtungsvorrichtung auf, wobei die Ausrichtvorrichtung dazu eingerichtet ist, eine Werkstoffplatte in einer ersten Richtung und in einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten Richtung auszurichten.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Fertigungsanlage ein Lagersystem zum Zwischenlagern einer Vielzahl von bereits bedruckten Werkstoffplatten, wo- bei die Werkstoffplatten auf Bändern in das Lagersystem eingeführt, in diesem auf mehreren Ebenen gelagert und aus diesem ausgeführt werden können, ohne die bedruckte Oberfläche der Werkstoffplatten zu berühren.
Ein zweiter Aspekt betrifft ein Verfahren zum Bedrucken von Oberflächen von Werkstoffplatten, insbesondere Holzplatten, mit einer mehrfarbigen Abbildung, aufweisend Ausrichten der Werkstoffplatte in eine definierte Lage und Höhe der Oberfläche; Halten der Werkstoffplatte; und Verfahren einer Druckeinheit entlang eines Verfahrweges über die Oberfläche der gehaltenen Werkstoffplatte und Bedrucken der Oberfläche der gehaltenen Werkstoffplatte mit Druckeinheit, wobei die Druckeinheit für eine Mehrzahl von Farben jeweils eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Druckköpfen entsprechend der Breite der zu bedruckenden Oberfläche aufweist; Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens weist ferner ein Zuführen der Werkstoffplatte in einer Zufuhrrichtung auf, wobei die Zufuhrrichtung senkrecht zu der Richtung ist, in der die Druckeinheit verfahren wird.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens weist ferner auf ein Verfahren der Druckeinheit zu einer Reinigungsposition über einer Reinigungseinrichtung oder zu einer Teilreinigungsposition über einer Teilreinigungseinrichtung hin, wobei die Reinigungsposition oder die Teilreinigungsposition entlang des Verfahrweges angeordnet sind, und das Ausführen eines Reinigungszyklusses für die Druckeinheit oder Ausführen einer Teilreinigung, bei der unbenutzte Düsen der Druckköpfe dazu gebracht werden, kleine Farbtröpfchen abzugeben.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens weist ferner auf Verfahren der Druckeinheit in eine Position für einen Kontrolldruck; Ausführen eines Drucks mit einem Testmuster auf einem Kontrolldruckstreifen; Erfassen des gedruckten Testmusters mit einer Kamera; und Vergleichen des erfassten gedruckten Testmusters mit einem Sollbild zum Überwachen der Druckqualität.
Die Erfindung wird im Folgenden im Detail anhand verschiedener Ausführungsformen beschreiben werden, wobei sich auf die beigefügten Zeichnungen bezogen wird, welche zeigen:
Fig. 1 stellt ein Verfahren zum Bedrucken von Holzplatten gemäß dem Stand der Technik dar;
Fig. 2 stellt eine ideale Verteilung von Druckpunkten unterschiedlicher Farbe auf einer bedruckten Oberfläche dar; Fig. 3 stellt eine Verteilung von Druckpunkten unterschiedlicher Farbe auf einer bedruckten Oberfläche dar, bei der die Druckpunkte aufgrund von Positionsversatz zueinander verschoben sind;
Fig. 4 stellt das Auftreten von Luftverwirbelungen bei dem Verfahren nach
Fig. 1 dar;
Fig. 5 stellt eine Vorrichtung zum Bedrucken von Oberflächen von Werkstoffplatten mit einer mehrfarbigen Abbildung gemäß einer ersten Ausführungsform dar;
Fig. 6 zeigt ein Diagramm für ein Verfahren zum Bedrucken von Oberflächen von Werkstoffplatten mit einer mehrfarbigen Abbildung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 7 stellt eine Vorrichtung zum Bedrucken von Oberflächen von Werkstoffplatten mit einer mehrfarbigen Abbildung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dar;
Fig. 8 stellt eine schematische Querschnittsansicht durch die in Fig. 7 gezeigte
Vorrichtung zum Bedrucken von Oberflächen von Werkstoffplatten mit einer mehrfarbigen Abbildung in einer Ruheposition dar;
Fig. 9 stellt eine schematische Querschnittsansicht durch die in Fig. 7 gezeigte
Vorrichtung zum Bedrucken von Oberflächen von Werkstoffplatten mit einer mehrfarbigen Abbildung während des Druckens dar;
Fig. 10 zeigt schematisch ein System zur Vermeidung von Kollisionen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 1 1 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform einer Einrichtung zur
Überwachung der Druckqualität;
Fig. 12 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsform einer Einrichtung zur
Überwachung der Druckqualität; Fig. 13 bis 15
zeigen schematisch eine Ausführungsform einer Lagereinrichtung gemäß einer Ausführungsform;
Fig. 16 stellt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform einer Luftleitein- richtungen dar und
Fig. 17 zeigt eine an der Druckeinheit befestigte Trocknungseinrichtung.
Es werden verschiedene Ausführungsformen von Verfahren und Vorrichtungen zum Bedrucken von Oberflächen von Werkstoffplatten, insbesondere Holzplatten, mit einer mehrfarbigen Abbildung beschrieben.
Die Vorrichtungen und Verfahren sind dazu geeignet, Holzplatten, oder holzbasierte Paneele, wie etwa Spanplatten, mitteldichte Faserplatten MDF, hochdichte Faserplatten HDF, mit einer Dicke zwischen 0,5 mm und 50 mm, eine Breite von bis zu 1300 mm, bevorzugt bis zu 3050 mm, und einer Länge von bis zu 3000 mm, bevorzugt bis zu 6000 mm zu bedrucken. Dabei sind die Vorrichtungen und Verfahren nicht auf Holzplatten beschränkt, sondern können auch auf andere flache und großflächige Werkstoffplatten angewandt werden, wie etwa aus Glas oder Kunststoff. Natürlich sind auch Mischplatten aus Kunststoffen und Holzteilchen denkbar, ebenso wie entsprechende Laminate aus Werkstoffplatten, die bevorzugt eine für die verwendete Drucktechnik vorbereitete oder geeignete Oberfläche aufweisen sollten. Auch sind Metall- oder Nichtmetallplatten, respektive Mischungen oder Schichtkörper derselben, als Werkstoffplatten zum Bedrucken denkbar.
Die Fig. 5 zeigt eine erste Ausführungsform einer Druckvorrichtung 100. Wie in der Fig. 5 zu sehen, werden die Werkstoffplatten 30 mit einem Förderband 14 in die als Druckstation einer Fertigungsanlage ausgebildete Druckvorrichtung 100 eingebracht. In der Druckvorrichtung 100 werden die Werkstoffplatten in eine definierte Position und Lage ausgerichtet. Nachdem die Ausrichtung erfolgt ist, wird die Werkstoffplatte 30 in dieser ausgerichteten Position und Lage gehalten. Danach überfährt eine Druckeinheit 1 10 in einem einzelnen Durchgang, soge- nannter Single-Pass, die Oberfläche der Werkstoffplatte 30, um das gewünschte Druckbild zu erzeugen. Der Druckkopf 1 10 ist dazu mit einer Vielzahl von Druckköpfen 1 12 (vgl. Fig. 9) für jede Farbe versehen, welche die gesamte Breite der zu bedruckenden Oberfläche abdecken. Die Druckköpfe weisen jeweils eine Vielzahl von Düsen auf, welche jeweils einen kleinen Tröpfchen einer Farbflüs- sigkeit abgeben können. Bevorzugt sind die Druckköpfe als Piezo- Tintenstrahlköpfe ausgebildet. Die Druckköpfe 1 12 werden von einem Computersystem angesteuert, um basierend auf digitalen Bilddaten eine mehrfarbige Abbildung zu erzeugen. Nachdem der Druck erfolgt ist, wird die Werkstoffplatte 30 mit dem Förderband 14 aus der Druckvorrichtung ausgeschleust. Da dabei die Werk- stoffplatte 30 in vordefinierter und ausgerichteter Lage fest gehalten wird, ist ein reproduzierbarer Druckstart möglich. Ebenfalls entfallen negative Einflüsse durch Positionsungenauigkeiten, Höhenschwankungen oder Gleichlaufschwankungen, wie sie bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren mit durchlaufendem Werkstück auftreten. Dies erlaubt eine deutlich wahrnehmbare Verbesserung und Reproduzierbarkeit der Druckqualität zu erzielen. Dabei ist es bevorzugt, dass die Bewegung der Druckeinheit 1 10 in einer Richtung ausgeführt wird, die quer zur Richtung des Transports der Werkstoffplatten 30 durch die Druckeinrichtung verläuft. Dies erlaubt es, auf Vorteilhafte Weise in der Druckeinheit 100 weitere Einrichtungen und Funktionalitäten vorzusehen, wie weiter unten beschrieben werden wird.
Mit Bezug auf die Fig. 6 wird nun ein bevorzugtes Verfahren zum Bedrucken von Oberflächen von Holzplatten mit einer mehrfarbigen Abbildung beschrieben. In einem Schritt 501 werden Werkstoffplatten zugeführt. Die Werkstoffplatten kön- nen mit unbeschichteten oder vorbeschichteten Oberflächen versehen sein, oder als Rohspanplatten, mitteldichte Faserplatten MDF oder hochdichte Faserplatten HDF ausgeführt sein. Bevorzugt werden in einer Kurztaktpresse oder einer Kurz- taktbeschichtungsanlage Werkstoffplatten mit einem Unidekor oder Wunschdesign als Absperrschicht zum Beispiel weiß, beschichtet. Vorzugsweise werden dabei kaschierte Werkstoffplatten mit einer Melaminoberfläche hergestellt. Das Herstellen der„Grundierung" auf diesem Wege spart Investitionen und ist auch in den Produktionskosten günstiger als ein klassischer Aufbau einer Grundierung in mehreren Schichten. Danach werden die Werkstoffplatten aus der Kurztaktbe- schichtungsanlage ausgeschleust und einem Schritt 502 der Vorbehandlung zuge- führt.
In dem Schritt 502 der Vorbehandlung werden dann die Werkstoffplatten mit einem Primer versehen. Der Primer dient dazu, eine für das Bedrucken gut geeignete Oberfläche zu schaffen. Je nach gewünschter Oberfläche, zum Beispiel Hoch- glänz, kann der Primer durch ein oder mehrere Schleif- und oder Spachtelvorgänge ersetzt oder ergänzt werden.
Die vorbehandelten Werkstoffplatten werden dann auf einem Förderband einer Ausrichtvorrichtung 200 (siehe Fig. 7) zugeführt, in der in einem Schritt 503 eine Ausrichtung der Werkstoffplatten erfolgt.
Im Schritt 504 wird dann mit einer Druckeinrichtung 100 im Digitaldruck das sichtbare Drucklayout, zum Beispiel ein Furnierbild auf die Oberflächen der Werkstoffplatten 30 aufdruckt. Das noch frische Druckbild wird in einem Schritt des Trocknens 505 getrocknet. Das Trocknen kann dabei mittels kontrollierter Luftzufuhr, insbesondere von Warm- oder Heißluft, mittels UV-Licht oder nach anderen bekannten Verfahren erfolgen. Es ist dabei auch möglich, dass die gesamte Ausrichtung der Werkstoffplatten in der Druckeinrichtung 100 erfolgt. In diesem Fall kann auf den Schritt 503 verzichtet werden. Bevorzugt werden die getrockneten Werkstoffplatten im Schritt 506 in einem Lagerspeicher zwischengelagert, bevor sie in einem Schritt der Nachbehandlung 507 nachbehandelt werden. Der Lagerspeicher ermöglicht eine gezielte, auftragsbezogene Zuführung in diese Nachbehandlung der Oberfläche. Gleichzeitig dient der Lagerspeicher als Puffer, um bedruckte Werkstoffplatten aufzunehmen, während die Vorrichtungen zur Ausführung der Nachbearbeitung im Schritt 507 aufgrund regelmäßig vorzunehmender Reinigungsarbeiten vorübergehend nicht produktiv eingesetzt werden können. Der Lagerspeicher entkoppelt auf diese Weise den Druckvorgang von der Nachbearbeitung und erlaubt es, ungeachtet der Reini- gungsarbeiten im Bereich der Nachbearbeitung den Druckvorgang durchgehend zu betreiben.
Bei der Nachbehandlung im Schritt 507 wird zum Beispiel auf das Druckbild eine transparente Schutzschicht aus Melamin, sogenanntes Overlay, ein Lackauftrag oder ein Reaktiver PU- Auftrag aufgebracht. Der Einsatz ist wahlweise, je nach Kundenanforderung, möglich. Bei Einsatz des Overlays als Abschlußschicht kann durch die Strukturierung der Pressbleche eine Oberflächenstruktur erzeugt werden.
Mit Bezug auf die Fig. 7 bis 9 wird nun eine bevorzugte Ausführungsform einer Druckvorrichtung 100 beschrieben.
Wie in Fig. 7 gezeigt, wird die Werkstoffplatte 30 zunächst einer Ausrichtungsvorrichtung 200 zugeführt, die vorzugsweise als Station einer Fertigungsstraße ausgebildet ist. Die Werkstoffplatte 30 kann dabei mit einem Förderband wie dem Förderband 14 der Fig. 5, oder auf andere geeignete Weise in die Ausrichtungsvorrichtung 200 eingebracht werden. In der Ausrichtungsvorrichtung 200 sind Förderbänder 120 vorgesehen, auf die die Werkstoffplatte 30 abgelegt wird. Die Ausrichtungsvorrichtung 200 führt eine Ausrichtung der Werkstoffplatte 30 aus, indem die Werkstoffplatte 30 mit einem verfahrbaren Anschlag 220 gegen einen Festanschlag 210 geschoben wird. Der verfahrbare Anschlag 220 wird dabei von einer Verfahreinrichtung 222 bewegt, die von einer nicht dargestellten Steuereinheit kontrolliert wird. Auf diese Weise wird eine Ausrichtung der Werkstoffplatte 30 in einer Richtung quer zur Laufrichtung der Förderbänder 120 herbeigeführt, so dass die Werkstoffplatte mit ihrer seitlichen Kante eine durch den Festanschlag 210 definierte seitliche Ausrichtung einnimmt. Gleichzeitig wird mit einer verfahrbaren Zentriereinheit 240, die beispielsweise in Form eines hebbaren oder schwenkbaren Anschlags, der in Form eines Rechens ausgebildet ist, die Werk- stoffplatte 30 in einer Richtung parallel zur Laufrichtung der Förderbänder gegen einen Anschlag 230 gefahren, der bevorzugt ebenfalls als hebbarer oder schwenkbare Anschlag ausgeführt sein kann. Auf diese Weise wird die Werkstoffplatte 30 sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung bezogen auf die durch die Förderbänder 120 definierte Transportrichtung ausgerichtet. Nach erfolgter Ausrich- tung bewegt die Verfahreinrichtung 222 den verfahrbaren Anschlag 220 von der Werkstoffplatte 30 weg, und der heb- oder schwenkbaren Anschlag 230 wird durch schwenken oder heben aus dem Verfahrweg der Werkstoffplatte 30 bewegt, um diese frei zu geben. Die Förderbänder 120 bewegen dann die seitlich ausgerichtete Werkstoffplatte 30 zu und in die Druckvorrichtung 100. Um zu verhin- dem, dass bei dem Transport von der Ausrichtungsvorrichtung 200 in die Druckvorrichtung 100 die Werkstoffplatte 30 ihre Ausrichtung wieder verliert, indem sie zum Beispiel verrutscht, ist bevorzugt vorgesehen, die Werkstoffplatte 30 mittels eines Vakuums auf den Förderbändern 120 fest zu halten. Dazu sind die Förderbänder 120 mit Löchern versehen, durch die Luft hindurch dringen kann. Unter den Förderbändern 120 sind Kammern vorgesehen, die mit einer Luftabsauganlage verbunden sind, wobei durch das Absaugen der Luft durch die Förderbänder 120 und aus den Kammern ein Vakuum gebildet wird, das die Werkstoffplatte 30 auf den Förderbändern 120 fest hält. Das Vakuum ist dabei bevorzugt ein geschaltetes Vakuum. Dabei wird das Vakuum angeschaltet, wenn die Werkstoffplatte 30 von dem verfahrbaren Anschlag 220 gegen den Festanschlag 210 gedrückt wird, um die Werkstoffplatte 30 in dieser seitlich definierten Ausrichtung fest zu halten. Mit eingeschaltetem Vakuum wird dann die Werkstoffplatte 30 in die Druckvorrichtung 100 gefahren.
Die Fig. 8 stellt eine schematische Querschnittsansicht durch die Druckvorrich- tung 100 der Fig. 7 dar. Die Druckvorrichtung 100 ist dabei vorzugsweise in Portalbauweise ausgeführt, mit einem Maschinenbett 102, Portalsäulen 106, 108 und einem Querträger 104. Die Druckeinheit 1 10 ist an einem Schlitten 170 über eine Aufhängung 172 befestigt. Alternativ kann die Druckeinheit 1 10 auch direkt mit dem Schlitten 170 verbunden, oder einstückig mit dem Schlitten 170 ausgeführt sein. Der Schlitten 170 ist mit Längsführungen (nicht dargestellt) am Querträger 104 gelagert und gehalten und mit einer Antriebsvorrichtung (nicht dargestellt) relativ zum Querträger 104 verfahrbar. Die Antriebsvorrichtung kann einen Spindelantrieb aufweisen, der von einem Servomotor angetrieben wird. Vorzugsweise ist die Antriebsvorrichtung als Linearmotor, insbesondere als synchroner Line- armotor ausgebildet. Der Läufer des Linearmotors ist mit dem Schlitten 170 fest verbunden und der Ständer des Linearmotors ist mit dem Querträger 104 fest verbunden. Zusätzlich ist ein Längenmesssystem mit Linearmaßstab vorgesehen, das die Position des Schlittens, und damit des Läufers, ermittelt. Die Verwendung eines Linearmotors ist insbesondere vorteilhaft, da eine derartige Antriebskon- struktion es erlaubt, eine Verfahrachse mit hoher Steifigkeit zu realisieren, wodurch eine hohe Genauigkeit der Bewegung erzielt werden kann. Gleichzeitig können Linearmotoren hohe Beschleunigungskräfte erzeugen, wodurch sich die Verfahrachse mit hoher Dynamik und hoher Verfahrgeschwindigkeit bewegen lässt. Dadurch lassen sich kurze Taktzyklen mit entsprechend hoher Produktivität und Wirtschaftlichkeit realisieren.
In der Druckvorrichtung 100 sind weiter vorzugsweise eine Luftleiteinrichtung 130 und eine verstellbare Luftleiteinrichtung 132 angeordnet. Weiter sind bevorzugt eine Teilreinigungseinrichtung 150 und/oder eine Reinigungseinrichtung 160 vorgesehen. Zwischen der verfahrbaren Luftleiteinrichtung 132 und der Reini- gungseinrichtung 160 kann eine Einheit 140 zur Überwachung der Druckqualität vorgesehen sein.
Die Druckvorrichtung 100 weist ferner bevorzugt Trägerplatten 124 auf, welche von Pneumatikzylindern 128 mittels Kolbenstangen 126 getragen werden und in der Höhe verfahrbar sind. In der Fig. 8 sind ebenfalls schematisch die Förderbänder 120 zu erkennen. Die Fig. 8 stellt dabei die Druckvorrichtung 100 in einem Zustand dar, in dem sich die Druckeinheit 1 10 in einer Ruheposition über der Teilreinigungseinrichtung 150 befindet. Es befindet sich keine Werkstoffplatte 30 in der Druckvorrichtung 100.
Es wird nun der Betrieb der Druckvorrichtung 100 beschrieben. Mit den Förderbändern 120 wird eine Werkstoffplatte 30 in die Druckvorrichtung 100 transportiert. Die Werkstoffplatte 30 ist dabei bereits in Richtung längs und quer zur Transportrichtung der Förderbänder 120 ausgerichtet. In der Druckvorrichtung 100 ist bevorzugt in Richtung quer zu den Förderbändern 120 ein Anschlag (nicht dargestellt) vorgesehen. Die Förderbänder 120 fördern die Werkstoffplätte 30, bis sie in Anschlag gegen diesen Anschlag (nicht dargestellt) kommt. Auf diese Weise wird die Lage der Werkstoffplatte 30 in Längsrichtung der Förderbänder 120 fein ausgerichtet. Die Werkstoffplatte 30 ist nun in Auflage auf den Trägerplatten 124. Diese sind bevorzugt ebenfalls nach Art der Vakuum-Technik ausgebildet. Es wird nun das Vakuum für die Trägerplatten 124 eingeschaltet und das Vakuum für die Förderbänder 120 ausgeschaltet. Die Werkstoffplatte 30 wird nun in definierter Ausrichtung sowohl in Längs- als auch in Querrichtung von den Träger- platten 124 gehalten, ohne dass dabei die Oberfläche der Werkstoffplatte irgendwie berührt wird. Dadurch ist die Oberfläche einerseits frei dem Bedrucken zugänglich und andererseits keinerlei Gefahren einer Beschädigung oder Beeinträchtigung ausgesetzt, welche das Druckergebnis negativ beeinträchtigen könnten. Die Pneumatikzylinder 128 heben nun mittels der Kolbenstangen 126 die Trägerplat- ten 124, und damit die darauf gehaltene Werkstoffplatte 30 auf eine vordefinierte Höhe an, wie sie in der Fig. 9 dargestellt ist.
In der in Fig. 9 dargestellten angehobenen Position der Werkstoffplatte 30 nimmt diese eine vordefinierte, als Nulllage bezeichnete Position ein. Dabei entspricht die Nulllage der Lage der Oberfläche einer Werkstoffplatte von definierter Dicke, die als Referenz dient. Es ist nun möglich, für Werkstoffplatten 30 mit davon abweichender Dicke eine Positionierung in Nulllage der Oberfläche dadurch herbeizuführen, dass die Tragplatten 124 mittels der Pneumatikzylinder 128 in ihrer Höhe einstellbar verstellt werden, was entsprechende verstellbare Anschläge mit entsprechenden Stellantrieben, oder Positionsmesssysteme und Steuerungen für die Vielzahl von Pneumatikzylindern 128 erfordert. Es ist jedoch bevorzugt, dass eine Einstellung der Druckvorrichtung 100 auf unterschiedliche Dicken der Werkstoffplatten 30 dadurch erfolgt, dass der Querträger 104 mittels nicht dargestellter Hebevorrichtungen in der Höhe verstellbar ist, um die Höhenlage des Druckkopfes auf unterschiedliche Werkstoffplattendicken einzustellen.
Die Druckeinheit 1 10 wird nun mittels des angetriebenen Schlittens 170 aus ihrer Ruhestellung verfahren. Dabei wird der Schlitten gemäß einem vordefinierten Beschleunigungsprofil zunächst stark beschleunigt, um eine vorgegebene Arbeitsgeschwindigkeit für den Druckvorgang, voruck, zu erreichen. Dabei ist die Beschleunigung derart ausgelegt, dass die Druckeinheit die Geschwindigkeit vDruck erreicht hat, bevor der Druckvorgang beginnt. Da die Werkstoffplatte 30 in ausgerichteter und definierter Lage gehalten wird, wobei die Position der Kante der Werkstoffplatte 30 definiert und bekannt ist, kann der Druckvorgang mit hoher Genauigkeit an der Kante begonnen werden. Um selbst kleine, eventuell verbleibende Abweichungen in der Lage der Kante zu berücksichtigen, kann ein Sensorsystem zur Erfassung der Lage der Kante verwendet werden. Da die Werkstoff- platte 30 still stehend gehalten wird, können die aus dem Stand der Technik be- kannten Probleme eines Positionsversatzes aufgrund sich ändernder Geschwin- digkeiten nicht auftreten, so dass der Druck exakt an der durch den Sensor erfass- ten Position der Kante begonnen werden kann. Die Druckeinheit 1 10 wird dann unter konstanter Geschwindigkeit voruck über die Oberfläche der Werkstoffplatte 30 verfahren, wobei die Düsen der Druckköpfe 1 12 der Druckeinheit 1 10 kleine Farbtröpfchen abgeben, um das gewünschte Druckbild zu drucken. Wenn die Druckeinheit 1 10 die Oberfläche der Werkstoffplatte 30 überfahren und bedruckt hat, wird der Schlitten gemäß einem vorgegebenen Verzögerungsprofils abgebremst, bis die Druckeinheit 1 10 zum Stillstand kommt. Anschließend wird die Druckeinheit 1 10 wieder zurück in die Ruheposition verfahren. Gleichzeitig mit dem Zurückfahren in die Ruheposition kann die Werkstoffplatte 30 mittels der Trägerplatten 124 abgesenkt werden, bis sie auf den Förderbändern 120 zur Auflage kommt. Nun wird das Vakuum der Trägerplatten 124 abgeschaltet und das Vakuum für die Förderbänder 120 eingeschaltet, um die bedruckte Werkstoffplatte 30 aus der Druckvorrichtung 100 heraus zu fördern. Es kann nun, bevorzugt gleichzeitig mit dem Abfordern der bedruckten Werkstoffplatte 30, eine neue Werkstoffplatte 30 zum Bedrucken in die Druckvorrichtung 100 gefördert werden.
Zur Erzielung einer verbesserten Druckqualität wird bevorzugt vorgesehen, dass die Druckeinheit 1 10 mit konstanter Geschwindigkeit vomck über die fest gehaltene Werkstoffplatte 30 verfahren wird, wobei die Antriebseinheit des Schlittens 170 in einem geschlossenen Geschwindigkeitsregelkreis arbeitet. Die einzelnen Farben Cyan, Magenta, Gelb, Schwarz, sowie gegebenenfalls weiterer Farben werden als Farbpunkte bzw. Dots in einem durch den Aufbau der Druckeinheit 100 fest vorgegebenen mechanisch fixierten Abstand und in einer durch eine Computersteuerung (nicht dargestellt) der Druckeinheit vorgegebene, genau definierbarer Zeitfolge auf die Oberfläche der Werkstoffplatte 30 aufgebracht. Da die Druckeinheit 1 10 mit konstanter Geschwindigkeit fährt, ist der Auftrag und die Positionierung der einzelnen Farbpunkte genau bestimmbar. Da die tatsächliche Geschwindigkeit des Schlittens 170 und damit der Druckeinheit 1 10 kontinuier- lich gemessen wird und von der Antriebssteuerung des Antriebssystems des Schlittens 170 in einem internen Regelkreis mit der Sollgeschwindigkeit verglichen und etwaige Abweichungen sofort ausgeregelt werden, kann der Schlitten 170 und die Druckeinheit 1 10 sehr genau mit konstanter Geschwindigkeit v Druck verfahren werden. Dadurch können die Farbpunkte oder Dots mit hoher Präzision und Reproduzierbarkeit auf der Oberfläche des Werkstücks 30 angebracht werden und eine hohe Druckqualität erzielt werden.
Wie in den Fig. 8 bis 10 gezeigt, weist die Druckvorrichtung bevorzugt zwei Luft- leiteinrichtungen 130 und 132 auf. Die Luftleiteinrichtungen 130 und 132 sind mit dem Oberbau des Portals verbunden, so dass sie sich bei einer Hebung oder Absenkung des Querträgers und damit der Ebene der Druckköpfe 1 12 der Druckeinheit 1 10 zur Anpassung auf unterschiedliche Werkstoffplattendicken mit bewegt und derart einen relativ zur Ebene der Druckköpfe 1 12 gleichbleibenden Abstand einhalten. Die Luftleiteinrichtung 130 ist dabei fest stehend ausgebildet, während die Luftleiteinrichtung 132 bevorzugt in der Werkstückebene und parallel zur Ebene der Druckköpfe 1 12 verschiebbar oder verfahrbar angeordnet ist. Auf diese Weise ist es möglich, die Luftleiteinrichtung 132 in ihrer Position auf unterschiedliche Abmessungen der zu bedruckenden Werkstoffplatten 30 einzustellen. Die Luftleiteinrichtungen 130, 132 dienen dazu, schroffe Übergänge an Werkstückkanten, welche zu Luftverwirbelungen führen können, zu verdecken und für eine geordnete Leitung der sich beim Verfahren der Druckeinheit 1 10 ergebenden Luftströme zu sorgen. Zu diesem Zweck sind die Luftleiteinrichtungen 130, 132, wie beispielhaft in der Fig. 16 gezeigt, so ausgebildet und angeordnet, dass ein erster Abschnitt 134 im Wesentlichen gerade ausgebildet und auf Höhe der Oberfläche des zu bedruckenden Werkstücks 30 und in unmittelbarer Nähe zu diesem angeordnet ist. Daran schließt sich ein zweiter Abschnitt 136 mit einem aerodynamisch geformten Profil an, in der Fig. 16 beispielhaft als kurvenförmig nach unten abfallender Abschnitt. Wenn die Druckeinheit 1 10 zum Bedrucken der Werkstoffplatte 30 verfahren wird, so nähert sich die Druckeinheit 1 10 zuerst der Luftleiteinrichtung 130. Aufgrund des aerodynamisch geformten Profils des Abschnitts 136 stellen sich keine harten Kanten dem Luftstrom entgegen und durch den graduellen Anstieg des Abschnitts 136 wird der Luftstrom so geleitet, dass es zu keinen oder nur zu relativ geringen Luftverwirbelungen kommt. Der Abschnitt 134, der gerade und parallel zur Werkstoffplattenoberfläche ausgebildet ist, sorgt zudem weiter dafür, dass sich über die Erstreckung des Abschnitts eventuelle Luftverwirbelungen wieder abbauen können. Auf diese Weise werden chaotische Luftverwirbelungen vermieden und für einen konstanten, geführten Luftstrom gesorgt, vergleichbar mit den Effekten, welche ein Spoiler an einem Fahrzeug hervorruft oder an der Vorderkante eines Flugzeugflügels auftreten. An der eigentlichen Kante der Werkstoffplatte 30 treten daher keine oder nur unwesentliche chaotische Luftverwirbelungen auf, welche das Druckergebnis unkontrolliert negativ beeinträchtigen könnten. Auf der gegenüberliegenden Seite der Werkstoffplatte 30 sorgt die zweite Luftleiteinrichtungel32 auf entsprechende Weise dazu, dass es zu keinen Luftverwirbelungen an einer Abrisskante kommt und trägt auf diese Weise ebenfalls dazu bei, Verschlechterungen der Druckqualität in den Randbereichen durch Luftverwirbelungen zu vermeiden. Eventuelle verbleibende Einflüsse durch den an den Luftleiteinrichtungen 130, 132 auftretenden konstanten, geführten Luftstrom können auch bei der Positionierung der Farbpunkte be- rücksichtigt werden. Die Luftleiteinrichtungen 130, 132 können dabei auf verschiedenste Weisen ausgeführt werden. Wie in den in den Fig. 8 bis 10 und 16 dargestellten Ausführungsformen der Luftleiteinrichtungen 130, 132 können diese als voluminöse Elemente ausgeführt werden. Es ist auch möglich, unterhalb des Abschnitts 134 eine Hinterschneidung vorzusehen, oder die Luftleiteinrichtungen 130, 132 lediglich als entsprechend gekrümmte Bleche auszuführen.
Wie oben beschrieben, wird die Druckeinheit 1 10, nachdem sie die Werkstoffplatte 30 überfahren und bedruckt hat, in ihrer Bewegung abgebremst und zum Stillstand gebracht. Dies kann erfolgen sofort nachdem die Druckeinheit 1 10 die Werkstoffplatte 30 vollständig überfahren hat. Alternativ kann die Druckeinheit 1 10 weiter verfahren und erst über der bevorzugt vorgesehenen Reinigungseinrichtung 160 zum Stillstand gebracht werden.
Mit Hilfe der Reinigungseinrichtung 160 kann eine Reinigung der Druckköpfe 1 12 erfolgen, die auch als„Purgen" bezeichnet wird. Die Ausführung derartiger Reinigungszyklen ist aufgrund des Funktionsprinzips der verwendeten Druckköpfe in regelmäßigen Abständen zwingend erforderlich. Dabei werden die Düsen gespült und sich an und in den Düsen befindende Tintenreste entfernt und abgesaugt, um zu Vermeiden dass der Druckkopf oder die Druckköpfe unbrauchbar werden. Die Reinigungseinrichtung 160 sammelt auch die von den Düsen abgegebenen Tintenmengen auf und führt diese ab. Die regelmäßige Ausführung derartiger Reinigungszyklen erhöht die Standzeit der teuren Verschleißteile Druckköpfe. Weil die Reinigungseinrichtung 160 dabei im Verfahrbereich des Schlittens 170 und damit der Druckeinheit 1 10 angeordnet ist, erfordert die Ausführung derartiger Reinigungszyklen im Wesentlichen lediglich die für die Ausführung des Reinigungszyklusses selbst benötigte Zeit. Hingegen ist es nicht notwendig, die Druckeinheit 1 10 und/oder die Druckköpfe 1 12 aus der Druckvorrichtung 100 heraus zu fahren. Dies stellt eine wesentliche Verbesserung gegenüber den im Stand der Technik bekannten Single-Pass Verfahren dar. Bei jenen müssen für eine Reinigung die Druckköpfe aus der Druckposition in die Reinigungsposition aus dem System heraus gefahren werden. Dies stellt einen hohen Wartungsaufwand dar. Gleichzeitig steht während der für die Reinigung benötigte Zeit still, einschließlich der Zeit, die dazu benötigt wird, die Druckköpfe aus der Druckposition in die Reinigungsposition herauszufahren und umgekehrt, die Druckvorrich- tung nicht für die Produktion zur Verfügung, was zu einem höheren Produktionsausfall führt.
Ebenfalls Prinzip bedingt ist es notwendig, dass alle Düsen der Druckköpfe 1 12 in regelmäßigen den benutzt werden, was bedeutet, dass mit allen Düsen regelmäßig zumindest kleine Tintenmengen abgegeben werden müssen. Ansonsten droht eine Tintenmenge in einer Düse einzutrocknen und diese zu verstopfen, was zu einem Ausfall dieser Düse und zu einem fehlenden Punkt im Druckbild führt. Diese Gefahr droht insbesondere, wenn bei großen Fertigungslosen immer wiederkehrend dasselbe Muster gedruckt wird und dieses Muster derart beschaffen ist, dass be- stimmte Düsen nicht verwendet werden. Daher ist in der Druckvorrichtung 100 eine Teilreinigungseinrichtung 150 vorgesehen. Die Teilreinigungseinrichtung 150 dient dazu, von den Druckköpfen 1 12 abgegebene Farbtröpfchen aufzufangen und zu sammeln. Sie kann einfach als ein Blech oder Brett ausgebildet sein, auf der ein Schwamm oder ein Vlies angeordnet ist, um die aufgefangenen Farbtröpf- chen zurückzuhalten. Die Druckeinheit 1 10 kann dann in regelmäßigen Abständen, oder nach einer computergestützten Auswertung der Benutzung der Düsen beim Drucken über die Teilreinigungseinrichtung 150 verfahren werden und zumindest für ungenügend benutzte Düsen kleine Farbmengen abzugeben und auf diese Weise vorbeugend zu Reinigen und ein Eintrocknen der Düsen verhindern. Dies wird auch als Teilreinigung oder„teilweises Purgen" bezeichnet. Dies stellt ebenfalls eine wesentliche Verbesserung gegenüber den im Stand der Technik bekannten Single-Pass Verfahren dar, bei denen wegen des fest stehenden Druckkopfs eine derartige vorbeugende Reinigung und Abspritzung von Farbmengen nur entweder auf ein Werkstück oder auf das durchlaufende Transportband erfol- gen kann. Wird bei einer derartigen Reinigung Tinte auf ein Werkstück gespritzt, so führt dies meist zu wahrnehmbaren Beeinträchtigungen des Druckbildes, so dass das Werkstück als Ausschuss zu behandeln ist und entsprechend die Produktivität sinkt. Wird hingegen auf das Förderband gespritzt, wird das Förderband beschmutzt und es werden sich mit der Zeit immer mehr und immer größere Tin- tenablagerungen auf dem Förderband bilden, so dass die Werkstücke auf dem Förderband zunehmend höher liegen, was wiederum die Druckqualität negativ beeinflussen und/oder die Gefahr von Kollisionen erhöhen kann.
Die Reinigungseinrichtung 160, die Einrichtung 140 zur Überwachung der Druckqualität und die Teilreinigungseinrichtung 150 sind bevorzugt mit dem Oberbau des Portals verbunden, so dass sie sich bei einer Hebung oder Absenkung des Querträgers und damit der Ebene der Druckköpfe 1 12 der Druckeinheit 1 10 zur Anpassung auf unterschiedliche Werkstoffplattendicken mit bewegt und derart einen relativ zur Ebene der Druckköpfe 1 12 gleichbleibenden Abstand ein- halten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Druckvorrichtung 100 mit einem System zur Kollisionsvermeidung ausgestattet. Wie in der Fig. 10 gezeigt, ist zu diesem Zweck an der Druckeinheit 1 10 ein Sensor 174 angeordnet, der Ob- jekte 40 oder andere Unebenheiten, Vorsprünge etc. erkennt, die sich in der Bahn der Druckeinheit 1 10 befinden und mit denen ein Kontakt bzw. eine Kollision droht. Der Sensor kann ein Ultraschallsensor, ein Infrarotsensor, ein Schwingungssensoroder ein Bildsensor sein. Der Sensor kann auch als Draht, Faden oder Kontaktblech ausgebildet sein, der in einem Abstand vor der Druckeinheit ange- ordnet ist und einen Kontakt auslöst, wenn er in Berührung mit einem Objekt 40 kommt. Der Sensor erkennt Objekte 40 in einem Bereich von bevorzugt 200 mm vor der Druckeinheit. Wenn ein solches Objekt 40 erkannt wird, wird die Antriebseinrichtung des Schlittens 170 veranlasst, eine sofortige Bremsreaktion einzuleiten und die Druckeinheit still zu setzen und so eine Kollision zu verhindern. Dies verhindert eventuelle Schäden an den teuren Verschleißteilen Druckköpfe und vermeidet längere Stillstände zur Behebung von Schäden und steigert somit die Zuverlässigkeit der Druckvorrichtung.
Alternativ oder ergänzend dazu ist es auch möglich, in der Druckeinheit 1 10 eine Hebevorrichtung (nicht gezeigt) vorzusehen. Wenn ein Objekt 40 vom Sensor 174 erkannt wird, hebt die Hebevorrichtung, beispielsweise unter Verwendung eines oder mehrerer Pneumatikzylinder, die Druckeinheit 1 10 in Richtung des Schlittens 170 an. Auf diese Weise wird die Druckeinheit 1 10 dazu gebracht, dem Objekt 40 sozusagen aus dem Weg zu gehen. Damit wird der Schutz vor Kollisionen verbessert. Um zu verhindern, dass die Druckeinheit 1 10 bei dieser Hebebewe- gung gegen den Schlitten 170 und/oder Teile der Aufhängung 172 hart anschlägt und dadurch stärkeren Erschütterungen ausgesetzt wird, welche die Druckeinheit 1 10 beschädigen oder in ihrer Funktion beeinträchtigen könnten, werden vorzugsweise Dämpfungsmittel (nicht gezeigt) an der Druckeinheit 1 10 und/oder an dem Schlitten 170 vorgesehen. Die Dämpfungsmittel können zum Beispiel Gummipuffer sein, die einen etwaigen Aufprall abdämpfen können.
Mit Bezug auf die Fig. 1 1 und 12 werden nun bevorzuge Ausführungsformen von Einrichtungen 140 zum Überwachen der Druckqualität beschrieben.
Die Fig. 1 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Einrichtung 140 zum Überwachen der Druckqualität. Wie in der Fig. 1 1 gezeigt, wird von einer Papierrolle 143 eine Papierbahn 142 abgewickelt und über Umlenkrollen zu einer Druckposition geführt und dient dort als Kontrolldruckstreifen 145. Die Druckeinheit 1 10 fährt nach einer frei zu definierenden Anzahl von Drucken auf den Werkstücken 30 zusätzlich über den im Bereich hinter der Werkstoffplatte 30 angeordneten Kontrolldruckstreifen 145 und bedruckt diesen mit einem Testmuster. Nach dem Bedrucken mit einem Testmuster wird der Kontrolldruckstreifen 145 als Teil der Papierbahn von der Rolle 144 aufgewickelt. Dabei wird der Kontrolldruckstreifen 145 an einer Kamera 141 vorbei geführt, welche ein Bild des Ausdrucks des Testmusters auf dem Kontrolldruckstreifen 145 aufnimmt. Die Kamera 141 kann zum Beispiel eine zeilenbasierte schwarz/weiß Kamera oder eine Farbkamera sein. Zusätzlich oder alternativ kann auch ein Farbmesssystem, insbesondere ein Farb- spektrometer verwendet werden. Ein Computersystem, das an die Kamera ange- schlössen ist, vergleicht dann das von der Kamera aufgenommene Testbild mit einem Sollbild und erstellt ein Fehlerprotokoll der Druckqualität. Dadurch können möglicherweise fehlende Druckpunkte bzw. Dots gefunden werden, die einen Hinweis auf verstopfte Druckdüsen darstellen, womit eine Fehlstellung der Druckköpfe und eine Farbabweichung des Drucks zeitnah zu einem Druckvor- gang und damit quasi„online" überprüft werden kann. Je nach Ergebnis des Ver- gleichs mit dem Sollbild können zum Beispiel Reinigungszyklen ausgelöst oder eine notwendige Farbkorrektur vorgenommen werden. Die zulässigen Toleranzen können definiert und eingestellt werden. Dies erlaubt es, eventuelle Probleme, welche die Druckqualität negativ beeinflussen oder beeinflussen könnten rasch zu erkennen und zu beheben. Auf diese Weise kann die Druckqualität gleich bleibend hoch und Ausschuss wegen mangelhafter Druckqualität gering zu halten. Die Verwendung eines vom Werkstück getrennten, separaten Kontrolldruckstreifens 145 erlaubt es zudem, ein Testbild zu verwenden, das sich erheblich von dem Bild unterscheidet, das auf die Werkstoffplatte 30 selbst aufgedruckt wird. Da darüber hinaus das Bedrucken des Kontrolldruckstreifens 145 in unmittelbarer Nähe zur Werkstoffplatte 30 erfolgt, ist es möglich, dass die Druckeinheit 1 10 einen Testdruck in einem Arbeitsgang mit dem Bedrucken der Werkstoffplatte 30 ausführt. Die Druckqualitätskontrolle ist damit vollständig in den Druckprozess integriert.
Würde eine Überwachung der Druckqualität mit einem System ausgeführt, das ein Abbild des Druckbildes auf der Werkstoffplatte 30 mit einem Sollbild dieses Druckbildes vergleicht, könnten je nach Druckbild bestimmte Fehler nicht oder nur unzureichend erkannt werden. Wenn zum Beispiel in einem Druckbild bestimmte Düsen nicht verwendet werden, könnte damit ein Verstopfen der im Druckbild nicht verwendeten Düsen nicht erkannt werden. Ebenfalls ist es bei einem Druckbild, das lediglich aus einer gleichmäßigen Farbe, oder einem sich graduell ändernden Farbverlauf besteht, nicht möglich, einen Versatz der Druckeinheit und/oder der einzelnen Druckköpfe zu erkennen. Allenfalls wäre es bei einem derartigen System nur möglich, eine Werkstoffplatte als Ganzes oder zumindest teilweise als„Testmuster" für die Überwachung der Druckqualität zu opfern, was zu entsprechendem Ausschuss führt, und damit zu entsprechendem Zeit- und Geldverlust. Die Fig. 12 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Einrichtung 140 zum Überwachen der Druckqualität. In der Fig. 12 wird als Kontrollstreifen kein kontinuierlicher Papierstreifen, sondern ein Kontrollmusterstreifen 146 verwendet. Der Kontrollmusterstreifen 146 hat eine vordefinierte Größe und kann ein Muster aus Papier, Karton oder ähnliches sein. Vorzugsweise besteht der Kontrollmusterstreifen 146 aus demselben Material wie die Werkstoffplatte 30. Der Kontrollmusterstreifen 146 wird seitlich zu- und abgeführt. Eine Kamera 147, vorzugweise eine Farbkamera, erstellt ein Bild des auf dem Kontrollmusterstreifen 146 aufgebrachten Testdrucks. Auch in diesem Fall findet ein Vergleich mit einem Soll- bild statt, um die Druckqualität zu überwachen, wie vorstehend mit Bezug auf die Fig. 1 1 beschrieben.
Es wird nun Bezug auf die Fig. 17 genommen. Wie in der Fig. 17 gezeigt, ist bevorzugt an der Druckeinheit 1 10 eine Trocknungseinrichtung 180 befestigt. Die Trocknungseinrichtung 180 ist auf der in Druckrichtung gesehen hinteren Seite der Druckeinrichtung 1 10 angeordnet und dient dazu, die auf der Oberfläche von den Druckköpfen 1 12 gedruckten Farbpunkte anzutrocknen, so dass diese nicht verlaufen. Die Trocknungseinrichtung 180 kann mit UV-Strahlung, mit Infrarotstrahlung oder mit Warmluft arbeiten. Da die Trocknungseinrichtung 180 mit der Druckeinheit bewegt wird, kann ein gleichmäßiges Antrocknen der Farbpunkte auf der Oberfläche erzielt werden.
Die Fig. 13 bis 15 stellen eine Ausführungsform eines Lagersystems 300 zum Zwischenlagern von bereits bedruckten Werkstoffplatten 30 dar. Da frisch be- druckte oder lackierte Werkstoffplatten 30 nicht übereinander gestapelt werden können aufgrund der Gefahr der Beschädigung der Oberfläche, in manchen Fällen jedoch für die Weiterverarbeitung zwischengelagert werden müssen, können in der Holzverarbeitung sonst übliche Lagersysteme, bei denen holzbasierte Werkstoffplatten aufeinander gestapelt werden oder in einem Wendestapler gelagert und dabei gewendet werden, jedoch nicht verwendet werden. Es wird daher vor- gesehen, dass das Lagersystem 300 die Werkstoffplatten 30 ohne Kontaktierung der Oberfläche in mehreren Ebenen aufnimmt. Die bedruckten Werkstoffplatten 30 werden hintereinander liegend auf Bändern 310 zum Beispiel tragenden Streifenbändern, dem Lagersystem 300 zugeführt. Das letzte Band 320 vor dem Lager kann durch eine Höhenverstellung des Bandes 320 die verschiedenen Ebenen ansteuern. Die einzelnen hintereinander ankommenden Werkstoffplatten 30 werden in den Lageretagen ebenfalls von Streifenbändern 310 übernommen. Das Lager 300 kann im Auslauf über ein höhenverstellbares Band 330 wieder entleert werden. Eine Entleerung kann aber auch durch Umkehr der Förderrichtung über die Zuführbänder (Bänder 320) erfolgen. Alternativ ist es auch möglich, anstatt die Bänder 320 und 330 in der Höhe zu verstellen, im Lagersystem 300 die Ebenen der Bänder 310 höhenverstellbar auszugestalten.
Wie vorstehend beschrieben, ist es bevorzugt, eine Ausrichtung der Werkstoff- platten 30 mit Hilfe der Ausrichtvorrichtung 200 vorzunehmen. Alternativ ist es auch möglich, die Ausrichtung in der Druckvorrichtung 100 auszuführen. Dazu ist es zum Beispiel möglich, die Luftleiteinrichtungen 130, 132 gleichzeitig als Anschlag für die Werkstoffplatte 30 zu verwenden.
Ebenfalls ist es möglich, die Förderbänder 120 und Trägerplatten 124 durch ein Kassettensystem zu ersetzen. Dabei wird mit der Druckeinheit 100 zumindest eine Kassette bereitgestellt, welche als Fördereinrichtung und Träger für die Werkstoffplatten 30 dient. Die Kassette kann ebenfalls nach Art der Vakuum-Technik ausgebildet sein, um die Werkstoffplatten fest zu halten. Die Kassette kann bevor- zugt ebenfalls in Höhe verfahrbar ausgebildet sein.
Die vorstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen ist nicht beschränkend. Insbesondere können die beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren auf verschieden Weisen abgewandelt werden. Wie vorstehend beschrieben, ist bevorzugt vorgesehen, mit in der Höhe verstellbaren Trägerplatten 124 die Werkstoffplatte 30 in der Höhe anzuheben, wobei die Werkstoffplatte 30 über das Niveau der Förderbänder 120 angehoben wird. Wenn der Hub derart bemessen wird, dass sich das Niveau der Werkstoffplatte 30 auf einer derartigen Höhe befindet, dass sich auch die bevorzugt vorgesehenen Einheiten, wie Luftleiteinrichtungen 130, 132, Einrichtung zur Überwachung der Druckqualität 140, Teilreinigungseinrichtung 150 und/oder Reinigungseinrichtung 160 auf einem ausreichenden Niveau über dem Förderband 120 angeordnet sind, ist es auch möglich, das Förderband 120 nicht, wie bevorzugt vorgesehen, quer durch die Druckvorrichtung 100 sondern längs durch diese hindurch verlaufen zu lassen.
Ebenfalls lassen sich die in der vorstehenden Beschreibung genannten Pneumatikzylinder durch Hydraulikzylinder, Stellmotorantriebe oder andere geeignete Antriebsmittel ersetzen.
Darüber hinaus sind verschieden Aspekte der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen nicht auf diese beschränkt. So ist es zum Beispiel denkbar, das vorstehend beschriebene System zur Kollisionsvermeidung auch bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren einzusetzen, bei denen Werkstoffplatten in einem einfachen Durchgang„Single Pass" mit feststehenden Druckköpfen bedruckt werden, wobei die Werkstoffplatten kontinuierlich mit einem Förderband 120 durch die Anlage und an den Druckköpfen vorbei bewegt werden, wie mit Bezug auf die Fig. 1 beschrieben. Ebenfalls ist es denkbar, Luftleiteinrichtungen wie die vorstehend beschriebene Luftleiteinrichtung 130 oder 132 auf einem Förderband 120 in einem derartigen Verfahren wie mit Bezug auf die Fig. 1 beschrieben vorzusehen, wobei die Werkstoffplatten 30 zwischen den Luftleiteinrichtungen liegend gefördert werden. PP1086 Liste der Bezugszeichen PP1086:
10 Holzplatte 143, 144 Papierrollen
5 12 Druckköpfe 30 145 Kontrolldruckstreifen
14 Förderband 146 Kontrollmusterstreifen
16 Umlenkrollen 147 Kamera
20 Luftverwirbelungen 150 Teilreinigungseinrichtung
30 Werkstoffplatte
35 160 Reinigungseinrichtung
10 40 Objekt
170 Schlitten
100 Druckvorrichtung
172 Aufhängung
102 Maschinenbett
174 Sensor zur Kollisions¬
104 Querträger
vermeidung
106, 108 Portalstützen
40 180 Trocknungseinrichtung
15 110 Druckeinheit
200 Ausrichtungsvorrichtung
112 Druckköpfe
210 Fester Anschlag
120 Förderbänder
220 verfahrbarer Anschlag
124 Trägerplatten
222 Verfahreinheit
126 Kolbenstange
45 230 Heb- oder schwenkbarer
20 128 Pneumatikzylinder Anschlag
130, 132 Luftleiteinrichtungen 240 Zentriereinrichtung
134 erster Abschnitt 300 Lagersystem
136 zweiter Abschnitt 310 Bänder
140 Einrichtung zur 50 320 Bänder (Zufuhreinheit)
25 Überwachung der
330 Bänder (Abfuhreinheit) Druckqualität
501 - 507 Schritte des Verfahrens
141 Kamera
142 Papierbahn

Claims

Patentansprüche
Druckvorrichtung zum Bedrucken von Oberflächen von Werkstoffplatten, insbesondere Holzplatten, mit einer mehrfarbigen Abbildung, aufweisend:
Mittel zum Halten einer Werkstoffplatte (30) in einer ausgerichteten Lage; eine Druckeinheit (1 10) zum Bedrucken einer Oberfläche der Werkstoffplatte (30), wobei die Druckeinheit (1 10) für eine Mehrzahl von Farben jeweils eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Druckköpfen (1 12) entsprechend der Breite der zu bedruckenden Oberfläche aufweist; und
Mittel zum Verfahren der Druckeinheit (1 10) entlang eines Verfahrbe- reichs über die Oberfläche der fest gehaltenen Werkstoffplatte (30), wobei die Mittel zum Verfahren der Druckeinheit (1 10) dazu eingerichtet sind, die Druckeinheit (1 10) zumindest über die Oberfläche der Werkstoffplatte (30) in Geschwindigkeitsregelung mit einer vorgegebenen, konstanten Arbeitsgeschwindigkeit voruck zu bewegen.
Druckvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Mittel zum Verfahren der Druckeinheit (1 10) einen Linearmotorantrieb aufweisen.
Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Sensor zur Erfassung der Position der Kante der Werkstoffplatte (30) angeordnet ist.
4. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebseinheit des Schlittens (170) der Druckeinheit (1 10) in einem geschlossenen Geschwindigkeitsregelkreis angeordnet ist. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Mittel zur kontinuierlichen Messung der Geschwindigkeit der Druckeinheit (1 10) zur Steuerung des Antriebssystems des Schlittens (170) angeordnet sind.
Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Druckeinheit (1 10) in einer Richtung verfahren wird, die senkrecht zu einer Richtung ist, in der eine Werkstoffplatte (30) der Druckeinheit (1 10) zugeführt wird.
Verfahren zum Bedrucken von Oberflächen von Werkstoffplatten, insbesondere Holzplatten, mit einer mehrfarbigen Abbildung, aufweisend:
Ausrichten der Werkstoffplatte (30) in eine definierte Lage und Höhe der Oberfläche;
Halten der Werkstoffplatte (30); und
Verfahren einer Druckeinheit (1 10) entlang eines Verfahrweges über die Oberfläche der gehaltenen Werkstoffplatte (30) und
Bedrucken der Oberfläche der gehaltenen Werkstoffplatte (mit Druckeinheit (1 10), wobei die Druckeinheit (1 10) für eine Mehrzahl von Farben jeweils eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Druckköpfen (12, 1 12) entsprechend der Breite der zu bedruckenden Oberfläche aufweist; und wobei die Druckeinheit (1 10) aus einer Ruhestellung gemäß einem vordefinierten Beschleunigungsprofil auf eine vorgegebene Arbeitsgeschwindigkeit vDruck beschleunigt wird bevor die Druckeinheit (1 10) entlang des Verfahrweges die Werkstoffplatte (30) überfährt und der Druck Vorgang beginnt; die Druckeinheit (1 10) wird mit einer konstanten Geschwindigkeit voruck während des Druckvorganges verfahren;
die Druckeinheit (1 10) wird anschließend gemäß einem vorgegebenem Verzögerungsprofils abgebremst, bis die Druckeinheit (1 10) zum Stillstand kommt und abschließend wird die Druckeinheit (1 10) wieder zurück in die Ruheposition verfahren.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Ruheposition über der Reinigungs- vorrichtung (160) oder der Teilreinigungsvorrichtung (150) angeordnet ist.
Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen 8 oder 9, wobei vor dem Beginn des Druckvorganges oder vor dem Überfahren der Werkstoffplatte (30) ein Druckimpuls an alle Düsen der Druckköpfe (1 12) abgegeben wird.
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