EP3482962A1 - Verfahren zum bedrucken von bedruckstoff mit tinte - Google Patents

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EP3482962A1
EP3482962A1 EP18199761.0A EP18199761A EP3482962A1 EP 3482962 A1 EP3482962 A1 EP 3482962A1 EP 18199761 A EP18199761 A EP 18199761A EP 3482962 A1 EP3482962 A1 EP 3482962A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
providing
sensor
conveying element
printhead
printing
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Withdrawn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
EP18199761.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Arno JÜNGER
Thomas Schmidt
Dr. Stefan Knauf
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.)
Heidelberger Druckmaschinen AG
Original Assignee
Heidelberger Druckmaschinen AG
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 Heidelberger Druckmaschinen AG filed Critical Heidelberger Druckmaschinen AG
Publication of EP3482962A1 publication Critical patent/EP3482962A1/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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • B41J11/00—Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/0095—Detecting means for copy material, e.g. for detecting or sensing presence of copy material or its leading or trailing end
    • 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
    • B41J13/00—Devices or arrangements of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, specially adapted for supporting or handling copy material in short lengths, e.g. sheets
    • B41J13/10—Sheet holders, retainers, movable guides, or stationary guides
    • B41J13/22—Clamps or grippers
    • B41J13/223—Clamps or grippers on rotatable drums
    • 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
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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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    • B41J25/308—Bodily-movable mechanisms for print heads or carriages movable towards or from paper surface with print gap adjustment mechanisms
    • B41J25/3088—Bodily-movable mechanisms for print heads or carriages movable towards or from paper surface with print gap adjustment mechanisms with print gap adjustment means on the printer frame, e.g. for rotation of an eccentric carriage guide shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J11/002—Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating
    • B41J11/0021—Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating using irradiation
    • B41J11/00216—Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating using irradiation using infrared [IR] radiation or microwaves
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    • B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/21—Line printing

Definitions

  • the invention relates to a method having the features of the preamble of claim 1.
  • the invention is in the technical field of the graphics industry and especially in the field of industrial inkjet printing (inkjet) on flat substrates, i. the application and drying of liquid ink on sheet or web-shaped substrates, preferably of paper, cardboard, cardboard or plastic.
  • inkjet inkjet printing
  • liquid ink is carried out in the known DOD inkjet printing method (drop-on-demand) by a print image is produced on a flat substrate, with an ink print head (short: head) with individually controllable nozzles to the image to be printed according to finest ink droplets preferred in the picoliter range, generates and transmits these non-contact as pressure points on the substrate.
  • the control of the nozzles can be done by means of piezo actuators.
  • the DE102015210435A1 discloses for correcting the printing distance, a method for adjusting the printing distance of an inkjet printhead of a printing press to a printing material-carrying transport element or its surface, such as a cylinder, with a - by means of a drive - movable and thus adjustable printhead and a sensor.
  • the print head is moved to a fixed location and from there moved a specified distance in the direction of the surface.
  • Such a correction can be performed, for example, when a thermal expansion of the machine is measured.
  • the KR20070066648A1 discloses a method for ink printing with a sensory measurement of the distance between a printhead and a guide for a substrate using a sensor located opposite the head.
  • substrate means paper, cardboard or cardboard (also corrugated), each as a sheet.
  • An inventive method for printing substrate, eg paper, with ink comprises the following steps: providing a conveying element, for example a cylinder, and conveying the printing material using the conveying element; Providing at least one printhead at a printhead position at a predetermined printing distance to the conveying element and applying water-based ink to the conveyed substrate using the printhead; Providing a thermal dryer, eg an IR dryer, and drying the applied ink using the dryer; Provision of a first sensor and continuous or quasi-continuous determination of a particular temperature-dependent height position of the printing material using the sensor; Generating a signal when the altitude position exceeds a predetermined maximum altitude position; and in the case of the signal and a continuously or quasi-continuously changing, in particular increasing, height position for a predetermined period of time: changing the maximum height position and changing the print head position while maintaining the print distance.
  • the invention advantageously makes it possible to prevent disturbances of the printing process.
  • the invention described not only enables changes in pressure distance due to temperature changes to be detected, but also compensates for all influencing factors on the pressure interval.
  • the machine becomes more thermally robust, long-term stability and availability increase. The risk of head damage due to a collision with the substrate decreases.
  • the availability of the machine is improved by adjusting the switching threshold of the sheet height controls, since the complete tolerance field width up to the threshold value is always available.
  • the machine becomes more robust and long-term stable.
  • a preferred embodiment of the invention can be characterized by: Providing the conveying element as a delivery cylinder with a cylinder channel and providing at least a first reference surface for the first sensor in the cylinder channel.
  • a preferred development of the invention can be characterized by providing a second sensor and determining the temperature-dependent distance of the print head from the conveyor element.
  • a preferred embodiment of the invention may be distinguished by: Providing the conveying element as a delivery cylinder with a cylinder channel and providing the second sensor in the cylinder channel.
  • a preferred embodiment of the invention can be distinguished by: providing a second reference surface for the second sensor on the print head.
  • a preferred embodiment of the invention can be characterized by: Providing a drive and a transmission, in particular a screw gear, for changing the distance of the print head from the conveyor element.
  • FIGS. 1 . 2 and 4 each show a preferred embodiment of a device according to the invention in carrying out a preferred embodiment of a method according to the invention.
  • the Figures 3 and 4 each show a diagram to illustrate the preferred embodiment of the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows an ink printing machine 1 in carrying out a preferred embodiment of the method according to the invention.
  • This comprises at least one cylinder channel 5a (in the example shown: four channels 5a) and rotates during printing in a conveying direction 6.
  • a gripper 7a for holding a leading edge of the sheet 2 is arranged (leading edge gripper 7a). Furthermore, optionally a rear edge gripper 7b may be provided.
  • the machine 1 further comprises an upstream delivery cylinder 8, and a first and a second downstream delivery cylinders 9 and 10. Between the rotating cylinders during conveyance of the printing material in each case a sheet transfer.
  • the printing is carried out by means of the illustrated inkjet print heads 11.
  • inkjet print heads 11 For the sake of clarity, only three inkjet print heads are shown, but preferably 4 (CMYK) or 7 (CMYKOGV) inkjet print heads are provided.
  • the inkjet printing heads 11 can be adjusted radially with respect to the axis of the cylinder 5 and z. B. in the position shown 12 are moved. In this way, the print head distance 13 to the cylinder surface (or the sheet or its surface) can be adjusted.
  • FIG. 4 It can be seen that in each case one drive 16 and one screw thread 17 are provided for adjusting the distance 13 or for adjusting the heights h1, h2 and h3 of the heads 11 shown above the sheet 2.
  • the drives including the gear are used for the so-called "paper thickness adjustment", ie, the setting of the ink print head distance 13 to the respective thickness of the substrate 2 for the current print job.
  • FIG. 1 also shows a dryer 18 and another dryer 19. Both dryers are preferably thermal dryers and emit infrared radiation (IR dryer).
  • IR dryer infrared radiation
  • the side wall 4 expands, which is shown in the double arrows 21.
  • the cylinder 5 can also expand (eg radially), which is shown by the dashed circle 22.
  • the inkjet printing heads 11 can also expand and / or shift, which is represented by the dashed lines 12.
  • the dryer 18 generates z. B. about 200 ° C hot exhaust air, which heats the machine 1, the side wall 4 and the delivery cylinder 5.
  • the side wall in the vicinity of the dryer can z. B. about 70 ° C and the delivery cylinder about 34 ° C.
  • the delivery cylinder must not be warmer than about 28 ° C.
  • the sidewall near the inkjet printheads 11 may become about 35 ° C warm, which also heats and expands / displaces the inkjet printheads to about 30 ° C.
  • the gap or pressure gap 13 between the surface of the delivery cylinder 5 and the nozzle surfaces of the inkjet printing heads 11 should be kept as constant as possible at about 0.65 mm.
  • the heat-related gap reduction is in the range of several 1/100 mm to 1/10 mm and is therefore already critical.
  • a first sensor 24 is provided whose function is called “sheet height control” can be.
  • This sensor can actually be two Sensors include, in particular laser sensors in conjunction with CCD lines (a laser light source on the operator side and a CCD line on the drive / supply side).
  • CCD lines a laser light source on the operator side
  • CCD line a CCD line on the drive / supply side
  • a first reference surface 24a Associated with these measuring devices (sensor and CCD line) is a first reference surface 24a, which is arranged on the cylinder, in particular on its circumference.
  • the "bow height control" beats z. For example, if a faulty bow, z. B. with so-called dog-ears or a wave passes through. In such a case, the ink-jet heads 11 are dynamically raised so that the defective sheet can be transported past the ink-jet heads without damaging the ink-jet heads.
  • the "sheet height control" would also initiate or impact at 5/10 mm approximation (i.e., radial extent of the conveyor cylinder surface).
  • the invention also solves this problem by tracking the maximum height position 27 (see below).
  • FIG. 2 are details of FIG. 1 shown enlarged, in particular, the heat-related expansion 22 of the delivery cylinder 5 is better visible.
  • the surface of the sheet moves radially outwards and its height position 26 changes accordingly.
  • the first reference surface 24a moves radially outward, at most up to a predetermined maximum height position 27.
  • the change in position of the surface 24a is detected by the first sensor 24 and passed through a signal or data connection to a controller 28.
  • z. B. the signal 29, which indicates the achievement of the maximum height position 27, be further processed.
  • FIG. 3 shows in the lower figure the course of the so-called "sheet height control", ie the course of the measured values at the time when the sensor 24 sees the reference surface 24a.
  • Each measurement provides two values, represented by the line pairs.
  • the respective lower line corresponds to the measured value of the first reference surface 24a on the operating side of the machine 1 and the respective upper line to the corresponding measured value on the drive / supply side of the machine 1. It can be seen that the line pairs increase during thermal expansion or when changing the height position 16 (in the example, from 0 to over +0.2).
  • the increase occurs during thermal expansion continuously or quasi-continuously (corresponding to a clocked measurement series).
  • the "sheet height control”, ie the maximum height position 27 of the sensor 24 is tracked (raised). This is in the upper picture of the FIG. 3 shown. It is also shown that the maximum height position 27 is lowered again, if correspondingly the measured values (line pairs) fall again.
  • the delivery cylinder 5 is shown with an integrated second sensor 25.
  • This sensor measures the distance to a respective second reference surface 25a of one or each ink print head 11: h1, h2 and h3 (generally: hn).
  • two sensors 25 may be provided, one each on the operating side and the drive / supply side of the machine 1.
  • a less preferred alternative may instead provide a reference surface 25a on the cylinder 5 and a second sensor 25 on each printhead 11.
  • FIG. 5 shows the time course of a measured height hn or the print head distance 13.
  • the controller 28 causes the head 11 (or all heads) to be tracked by driving the drive 16.
  • the curve in FIG. 5 shows therefore a jump up to the setpoint (soll). Then the curve can decrease again. Cooling leads to a rise of the curve and with a maximum value (max) a tracking and consequently a jump down to the setpoint takes place.
  • FIG. 3 tracking the "bow height control” (ie raising the maximum height position 27) shown in FIG. 5 Tracking the print head position 13 or the height hn shown can be coupled via the controller 28.
  • the "sheet height control" or the first sensor 24 responds, ie. at signal 29, not only the “sheet height control” tracked, but are (triggered and substantially simultaneously) and the print head distances 13 (the values hn) controlled or regulated tracked.
  • the reversal is also possible: a response of the second sensor 25 leads to a tracking of the distances 13 (the values hn) and (triggered and substantially simultaneously) for tracking the "sheet height control".
  • a solution without a second sensor 25 is possible: a response of the "sheet height control" leads via the controller 28 directly to a controlled tracking of the distances 13 (the hn), ie without sensory control.

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)

Abstract

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Bedrucken von Bedruckstoff mit Tinte, umfasst folgende Schritte: Vorsehen eines Förderelements (5) und Fördern des Bedruckstoffs (2) unter Einsatz des Förderelements; Vorsehen wenigstens eines Druckkopfs (11) an einer Druckkopfposition (12) in einem Druckabstand (13) zum Förderelement und Auftragen von wasserbasierter Tinte (3) auf den geförderten Bedruckstoff unter Einsatz des Druckkopfs; Vorsehen eines thermischen Trockners (18, 19) und Trocknen der aufgetragenen Tinte unter Einsatz des Trockners; Vorsehen eines ersten Sensors (24) und kontinuierliches oder quasi-kontinuierliches Bestimmen einer insbesondere temperaturabhängigen Höhenposition (26) des Bedruckstoffs unter Verwendung des Sensors; Erzeugen eines Signals (29), wenn die Höhenposition eine vorgegebene Maximal-Höhenposition (27) überschreitet; und im Falle des Signals und einer - während einer Zeitspanne - kontinuierlich oder quasi-kontinuierlich sich ändernden, insbesondere zunehmenden Höhenposition: Ändern der Maximal-Höhenposition und Ändern der Druckkopfposition unter Beibehalten des Druckabstands.

Description

    Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
    • Technisches Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der grafischen Industrie und dort insbesondere im Bereich des industriellen Tintendrucks (Inkjet) auf flache Substrate, d.h. des Auftragens und Trocknens von flüssiger Tinte auf bogen- oder bahnförmige Bedruckstoffe, bevorzugt aus Papier, Pappe, Karton oder Kunststoff.
    • Stand der Technik
  • Das Auftragen flüssiger Tinte erfolgt bei dem bekannten DOD-Tintendruckverfahren (drop-on-demand), indem ein Druckbild auf einem flachen Bedruckstoff erzeugt wird, wobei ein Tintendruckkopf (kurz: Kopf) mit einzeln ansteuerbaren Düsen dem zu druckenden Bild entsprechend feinste Tintentropfen, bevorzugt im Pikoliter-Bereich, erzeugt und diese berührungslos als Druckpunkte auf den Bedruckstoff überträgt. Das Ansteuern der Düsen kann mittels Piezoaktoren erfolgen.
  • Die DE102015210435A1 offenbart zur Korrektur des Druckabstandes ein Verfahren zum Einstellen des Druckabstandes eines Tintenstrahl-Druckkopfes einer Druckmaschine zu einem bedruckstoff-führenden Transportelement bzw. dessen Oberfläche, z.B. einem Zylinder, mit einem - mittels eines Antriebs - bewegbaren und somit verstellbaren Druckkopf und einem Sensor. Der Druckkopf wird an einen festgelegten Ort bewegt und von dort eine festgelegte Strecke in Richtung Oberfläche weiterbewegt. Eine solche Korrektur kann z.B. durchgeführt werden, wenn eine Wärmeausdehnung der Maschine gemessen wird.
  • Die KR20070066648A1 offenbart ein Verfahren zum Tinten-Drucken mit einer sensorischen Messung des Abstands zwischen einem Druckkopf und einer Führung für einen Bedruckstoff, wobei ein dem Kopf gegenüber angeordneter Sensor zum Einsatz kommt.
  • Im Stand der Technik und insbesondere beim Tintendrucken und Trocknen kann somit das Problem auftreten, dass ein Wärmeeintrag in die Maschine (und infolge eine Wärmeausdehnung von Teilen der Maschine) zu Störungen im Druckprozess und/oder im Druckprodukt führt.
    • Aufgabe
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik zu schaffen, welche es insbesondere ermöglicht, Störungen des Druckprozesses zu verhindern.
    • Erfindungsgemäße Lösung
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung und den Zeichnungen.
  • In den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen werden folgende Begriffe verwendet: "Bedruckstoff" meint Papier, Karton oder Pappe (auch Wellpappe), jeweils als Bogen.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Bedrucken von Bedruckstoff, z.B. Papier, mit Tinte umfasst folgende Schritte: Vorsehen eines Förderelements, z.B. eines Zylinders, und Fördern des Bedruckstoffs unter Einsatz des Förderelements; Vorsehen wenigstens eines Druckkopfs an einer Druckkopfposition in einem vorgegebenen Druckabstand zum Förderelement und Auftragen von wasserbasierter Tinte auf den geförderten Bedruckstoff unter Einsatz des Druckkopfs; Vorsehen eines thermischen Trockners, z.B. eines IR-Trockners, und Trocknen der aufgetragenen Tinte unter Einsatz des Trockners; Vorsehen eines ersten Sensors und kontinuierliches oder quasi-kontinuierliches Bestimmen einer insbesondere temperaturabhängigen Höhenposition des Bedruckstoffs unter Verwendung des Sensors; Erzeugen eines Signals, wenn die Höhenposition eine vorgegebene Maximal-Höhenposition überschreitet; und im Falle des Signals und einer - während einer vorgegebenen Zeitspanne - kontinuierlich oder quasi-kontinuierlich sich ändernden, insbesondere zunehmenden Höhenposition: Ändern der Maximal-Höhenposition und Ändern der Druckkopfposition unter Beibehalten des Druckabstands.
  • Die Erfindung ermöglicht in vorteilhafter Weise, Störungen des Druckprozesses zu verhindern.
  • Mit der Erfindung sind folgende Vorteile verbunden: Mit der beschriebenen Erfindung lassen sich nicht nur Druckabstandsänderungen aufgrund von Temperaturänderungen erfassen, sondern alle Einflussfaktoren auf den Druckabstand kompensieren. Die Maschine wird thermisch robuster, die Langzeitstabilität und die Verfügbarkeit steigen. Das Risiko einer Kopfbeschädigung aufgrund einer Kollision mit dem Bedruckstoff sinkt.
  • Die Verfügbarkeit der Maschine wird durch die Anpassung der Schaltschwelle der Bogenhöhenkontrollen verbessert, da immer die komplette Toleranzfeldbreite bis zum Schwellwert zur Verfügung steht. Die Maschine wird robuster und langzeitstabiler.
    • Weiterbildungen der Erfindung
  • Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung kann sich auszeichnen durch: Vorsehen des Förderelements als Förderzylinder mit einem Zylinderkanal und Vorsehen wenigstens einer ersten Referenzfläche für den ersten Sensor im Zylinderkanal.
  • Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung kann sich auszeichnen durch: Vorsehen eines zweiten Sensors und Bestimmen des temperaturabhängigen Abstands des Druckkopfs vom Förderelement.
  • Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung kann sich auszeichnen durch: Vorsehen des Förderelements als Förderzylinder mit einem Zylinderkanal und Vorsehen des zweiten Sensors im Zylinderkanal.
  • Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung kann sich auszeichnen durch: Vorsehen einer zweiten Referenzfläche für den zweiten Sensor am Druckkopf.
  • Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung kann sich auszeichnen durch: Vorsehen eines Antriebs und eines Getriebes, insbesondere eines Schraubengetriebes, für das Verändern des Abstands des Druckkopfs vom Förderelement.
  • Die Merkmale der Erfindung, der Weiterbildungen der Erfindung und der Ausführungsbeispiele zur Erfindung stellen auch in beliebiger Kombination miteinander vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dar. Weiterbildungen der Erfindung können zudem die - im obigen Abschnitt "Technisches Gebiet der Erfindung" offenbarten - Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aufweisen.
    • Ausführungsbeispiele zur Erfindung
  • Die Erfindung und deren bevorzugte Weiterbildungen werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Einander entsprechende Merkmale sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • Die Zeichnungen zeigen:
    • Figur 1
    Eine Vorrichtung, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführend
    Figur 2
    Eine Vorrichtung, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführend
    Figur 3
    Ein Diagramm
    Figur 4
    Eine Vorrichtung, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführend
    Figur 5
    Ein Diagramm
  • Die Figuren 1, 2 und 4 zeigen jeweils ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung beim Durchführen eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Figuren 3 und 4 zeigen jeweils ein Diagramm zur Verdeutlichung des bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Figur 1 zeigt eine Tintendruckmaschine 1 bei der Durchführung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Zu sehen ist eine Schnittansicht durch die Tintendruckmaschine 1, in welcher ein Bedruckstoff-Bogen 2 mit Tinte 3 in Form von Tropfen dem Druckbild entsprechend bedruckt wird.
  • In einer (in die Ansicht projizierten) Seitenwand 4 der Maschine 1 ist ein Förderelement 5, genauer ein Förderzylinder 5, gelagert. Dieser umfasst wenigstens einen Zylinderkanal 5a (im gezeigten Beispiel: vier Kanäle 5a) und rotiert während des Druckens in einer Förderrichtung 6.
  • Im Zylinderkanal 5a (bzw. in jedem Kanal 5a) ist ein Greifer 7a zum Halten einer Vorderkante des Bogens 2 angeordnet (Vorderkantengreifer 7a). Weiterhin kann optional auch ein Hinterkantengreifer 7b vorgesehen sein.
  • Die Maschine 1 umfasst ferner einen vorgeordneten Förderzylinder 8, sowie einen ersten und einen zweiten nachgeordneten Förderzylinder 9 und 10. Zwischen den rotierenden Zylindern erfolgt beim Fördern des Bedruckstoffs jeweils eine Bogenübergabe.
  • Das Drucken erfolgt mittels der dargestellten Tintendruckköpfe 11. Dargestellt sind der Übersichtlichkeit wegen nur drei Tintendruckköpfe, bevorzugt werden aber 4 (CMYK) oder 7 (CMYKOGV) Tintendruckköpfe vorgesehen. Die Tintendruckköpfe 11 können radial bezüglich der Achse des Zylinders 5 verstellt werden und z. B. in die gezeigte Position 12 verfahren werden. Hierdurch kann der Druckkopfabstand 13 zur Zylinderoberfläche (oder zum Bogen bzw. dessen Oberfläche) eingestellt werden.
  • In Figur 4 ist erkennbar, dass für das Verstellen des Abstands 13 bzw. zum Einstellen der gezeigten Höhen h1, h2 und h3 der Köpfe 11 über dem Bogen 2 jeweils ein Antrieb 16 und jeweils ein Schraubengewinde 17 vorgesehen sind. Die Antriebe samt Getriebe dienen der so genannten "Papierdickeneinstellung", d. h. der Einstellung des Tintendruckkopf-Abstands 13 auf die jeweilige Dicke des Bedruckstoffs 2 für den aktuellen Druckauftrag.
  • Figur 1 zeigt auch einen Trockner 18 und einen weiteren Trockner 19. Beide Trockner sind bevorzugt thermische Trockner und emittieren Infrarot- Strahlung (IR-Trockner). Durch den Energie- bzw. Wärmeeintrag in die Maschine 1 dehnt sich deren Seitenwand 4 aus, was in den Doppelpfeilen 21 dargestellt ist. Auch der Zylinder 5 kann sich (z. B. radial) ausdehnen, was mit der gestrichelten Kreislinie 22 dargestellt ist. Zudem können sich auch die Tintendruckköpfe 11 ausdehnen und/oder verlagern, was durch die gestrichelten Linien 12 dargestellt ist.
  • Der Trockner 18 erzeugt z. B. etwa 200°C heiße Abluft, welche die Maschine 1, deren Seitenwand 4 und den Förderzylinder 5 erwärmt. Die Seitenwand in der Nähe des Trockners kann dadurch z. B. etwa 70°C heiß werden und der Förderzylinder etwa 34°C. Der Förderzylinder darf allerdings nicht wärmer als etwa 28°C werden. Die Seitenwand in der Nähe der Tintendruckköpfe 11 kann etwa 35°C warm werden, wodurch sich auch die Tintendruckköpfe auf etwa 30°C erwärmen und ausdehnen/verlagern.
  • Es können zudem auch Temperatur-Unterschiede zwischen der Bedienseite und der Antriebs-/Versorgungsseite der Maschine 1 bestehen. Der Spalt bzw. Druckabstand 13 zwischen der Oberfläche des Förderzylinders 5 und der Düsenflächen der Tintendruckköpfe 11 soll jedoch möglichst konstant bei etwa 0,65 mm gehalten werden. Die wärmebedingte Spaltverringerung liegt im Bereich von mehreren 1/100 mm bis zu 1/10 mm und ist daher bereits kritisch.
  • Die Erfindung löst jedoch das Problem der Spaltverringerung durch ein Nachführen der Tintendruckkopf-Positionen 12 bzw. eine Korrektur der Abstände 13. In der Maschine 1 ist in der Nähe zum Umfang des Zylinders 5 ein erster Sensor 24 vorgesehen, dessen Funktion als "Bogenhöhenkontrolle" bezeichnet werden kann. Dieser Sensor kann tatsächlich zwei Sensoren umfassen, insbesondere Lasersensoren in Verbindung mit CCD-Zeilen (eine Laserlichtquelle auf Bedienseite und eine CCD-Zeile auf Antriebs-/Versorgungsseite). Diesen Messvorrichtungen (Sensor und CCD-Zeile) zugeordnet ist eine erste Referenzfläche 24a, welche am Zylinder insbesondere an dessen Umfang angeordnet ist. Die "Bogenhöhenkontrolle" schlägt z. B. an, wenn ein fehlerhafter Bogen, z. B. mit sogenannten Eselsohren oder einer Welle durchläuft. In einem solchen Fall werden die Tintendruckköpfe 11 dynamisch angehoben, so dass der fehlerhafte Bogen ohne die Tintendruckköpfe zu beschädigen an den Tintendruckköpfen vorbeitransportiert werden kann.
  • Infolge der Wärmeausdehnung würde auch die "Bogenhöhenkontrolle" bei 5/10 mm Annäherung (d. h. radiale Ausdehnung der Förderzylinder-Oberfläche) auslösen bzw. anschlagen.
  • Die Erfindung löst auch dieses Problem durch ein Nachführen der Maximal-Höhenposition 27 (siehe weiter unten).
  • In Figur 2 sind Details der Figur 1 vergrößert dargestellt, insbesondere ist die wärmebedingte Ausdehnung 22 des Förderzylinders 5 besser erkennbar. Durch diese Ausdehnung wandert die Oberfläche des Bogens radial nach außen und dessen Höhenposition 26 verändert sich entsprechend. Ebenso wandert die erste Referenzfläche 24a radial nach außen, maximal bis zu einer vorgegebenen Maximal-Höhenposition 27. Die Positionsänderung der Fläche 24a wird dabei von dem ersten Sensor 24 erfasst und über eine Signal- oder Datenverbindung an eine Steuerung 28 weitergegeben. Dort kann z. B. das Signal 29, welches das Erreichen der Maximal-Höhenposition 27 anzeigt, weiterverarbeitet werden.
  • Figur 3 zeigt in der unteren Abbildung den Verlauf der sogenannten "Bogenhöhenkontrolle", d. h. den Verlauf der Messwerte zum Zeitpunkt, zu dem der Sensor 24 die Referenzfläche 24a sieht. Jede Messung liefert zwei Werte, dargestellt durch die Linienpaare. Die jeweils untere Linie entspricht dem Messwert der ersten Referenzfläche 24a auf der Bedienseite der Maschine 1 und die jeweils obere Linie dem entsprechenden Messwert auf der Antriebs-/Versorgungsseite der Maschine 1. Erkennbar ist, dass die Linienpaare bei Wärmeausdehnung bzw. bei Änderung der Höhenposition 16 ansteigen (im Beispiel von 0 bis über +0,2).
  • Das Ansteigen erfolgt bei Wärmeausdehnung kontinuierlich oder quasi-kontinuierlich (entsprechend einer getakteten Messreihe). Erfindungsgemäß wird bei einem solchen Ansteigen während einer (z. B. vorgegebenen) Zeitspanne 30 über einen (z. B. ebenfalls vorgegebenen) Grenzwert die "Bogenhöhenkontrolle", d. h. die Maximal-Höhenposition 27 des Sensors 24, nachgeführt (angehoben). Dies ist in der oberen Abbildung der Figur 3 dargestellt. Es ist auch dargestellt, dass die Maximal-Höhenposition 27 wieder abgesenkt wird, wenn entsprechend die Messwerte (Linienpaare) wieder fallen.
  • In Figur 4 ist der Förderzylinder 5 mit einem integrierten zweiten Sensor 25 gezeigt. Dieser Sensor misst den Abstand zu einer jeweiligen zweiten Referenzfläche 25a eines oder eines jeden Tintendruckkopfs 11: h1, h2 und h3 (allgemein: hn). Anstelle eines Sensors 25 können auch zwei Sensoren 25 vorgesehen sein, je einer auf der Bedienseite und der Antriebs-/Versorgungsseite der Maschine 1.
  • Eine Grundeinstellung kann bei "kalter" Maschine 1 erfolgen, wobei der zweite Sensor 25 hn misst und die Steuerung 28 die Köpfe 11 auf etwa hn = 1 mm verfährt. Dies kann auch geregelt erfolgen. Eine weniger bevorzugte Alternative kann stattdessen eine Referenzfläche 25a am Zylinder 5 und je einen zweiten Sensor 25 an jedem Druckkopf 11 vorsehen.
  • Figur 5 zeigt den zeitlichen Verlauf einer gemessenen Höhe hn bzw. des Druckkopfabstands 13. Bei Wärmeausdehnung nimmt hn ausgehend vom Sollwert ab. Bei einem (z. B. vorgegebenen) Minimalwert (min) veranlasst die Steuerung 28 ein Nachführen des Kopfes 11 (oder aller Köpfe) über ein Ansteuern des Antriebs 16. Die Kurve in Figur 5 zeigt demzufolge einen Sprung nach oben zum Sollwert (soll). Dann kann die Kurve wieder abnehmen. Ein Abkühlen führt zu einem Steigen der Kurve und bei einem Maximalwert (max) erfolgt ein Nachführen und demzufolge ein Sprung nach unten zum Sollwert.
  • Das in Figur 3 gezeigte Nachführen der "Bogenköhenkontrolle" (d. h. das Anheben der Maximal-Höhenposition 27) und das in Figur 5 gezeigte Nachführen der Druckkopfposition 13 bzw. der Höhen hn kann über die Steuerung 28 gekoppelt erfolgen. In diesem Fall wird bei Ansprechen der "Bogenhöhenkontrolle" bzw. des ersten Sensors 24, d .h. bei Signal 29, nicht nur die "Bogenhöhenkontrolle" nachgeführt, sondern werden(getriggert und im Wesentlichen gleichzeitig) auch die Druckkopf-Abstände 13 (die Werte hn) gesteuert oder geregelt nachgeführt. Auch die Umkehrung ist möglich: ein Ansprechen des zweiten Sensors 25 führt zu einem Nachführen der Abstände 13 (der Werte hn) und (getriggert und im Wesentlichen gleichzeitig) zum Nachführung der "Bogenhöhenkontrolle".
  • Alternativ ist auch eine Lösung ohne zweiten Sensor 25 möglich: ein Ansprechen der "Bogenhöhenkontrolle" führt über die Steuerung 28 direkt zu einem gesteuerten Nachführen der Abstände 13 (der hn), d. h. ohne sensorische Kontrolle.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Tinten-Druckmaschine
    2
    Bedruckstoff/Bogen
    3
    Tinte
    4
    Seitenwand
    5
    Förderelement/Förderzylinder
    5a
    Zylinderkanal
    6
    Förderrichtung
    7a, 7b
    Greifer
    8
    vorgeordneter Förderzylinder
    9, 10
    erster und zweiter nachgeordneter Förderzylinder
    11
    Druckköpfe
    12
    Druckkopfposition
    13
    Druckabstand
    16
    Antrieb
    17
    Schraubengetriebe
    18
    Trockner
    19
    weiterer Trockner
    21
    thermische Ausdehnung der Seitenwand
    22
    Förderelement bei thermischer Ausdehnung
    23
    Druckkopf bei thermischer Ausdehnung
    24
    erster Sensor
    24a
    erste Referenzfläche
    25
    zweiter Sensor
    25a
    zweite Referenzfläche
    26
    Höhenposition
    27
    vorgegebene Maximal-Höhenposition
    28
    Steuerung
    29
    Signal
    30
    Zeitspanne
    h1, h2, h3
    Druckkopfhöhe

Claims (6)

  1. Verfahren zum Bedrucken von Bedruckstoff mit Tinte, mit folgenden Schritten:
    - Vorsehen eines Förderelements (5) und Fördern des Bedruckstoffs (2) unter Einsatz des Förderelements;
    - Vorsehen wenigstens eines Druckkopfs (11) an einer Druckkopfposition (12) in einem Druckabstand (13) zum Förderelement und Auftragen von wasserbasierter Tinte (3) auf den geförderten Bedruckstoff unter Einsatz des Druckkopfs;
    - Vorsehen eines thermischen Trockners (18, 19) und Trocknen der aufgetragenen Tinte unter Einsatz des Trockners;
    - Vorsehen eines ersten Sensors (24) und kontinuierliches oder quasi-kontinuierliches Bestimmen einer insbesondere temperaturabhängigen Höhenposition (26) des Bedruckstoffs unter Verwendung des Sensors;
    - Erzeugen eines Signals (29), wenn die Höhenposition eine vorgegebene Maximal-Höhenposition (27) überschreitet; und
    - im Falle des Signals und einer - während einer Zeitspanne (30) - kontinuierlich oder quasi-kontinuierlich sich ändernden, insbesondere zunehmenden Höhenposition: Ändern der Maximal-Höhenposition und Ändern der Druckkopfposition unter Beibehalten des Druckabstands.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch
    Vorsehen des Förderelements (5) als Förderzylinder (5) mit einem Zylinderkanal (5a) und Vorsehen wenigstens einer ersten Referenzfläche (24a) für den ersten Sensor (24) im Zylinderkanal.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet durch
    Vorsehen eines zweiten Sensors (25) und Bestimmen des temperaturabhängigen Druckabstands (13) des Druckkopfs (11) vom Förderelement (5).
  4. Verfahren nach Anspruch 3,
    gekennzeichnet durch
    Vorsehen des Förderelements (5) als Förderzylinder (5) mit einem Zylinderkanal (5a) und Vorsehen des zweiten Sensors (25) im Zylinderkanal.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4,
    gekennzeichnet durch
    Vorsehen einer zweiten Referenzfläche (25a) für den zweiten Sensor (25) am Druckkopf (11).
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet durch
    Vorsehen eines Antriebs (16) und eines Getriebes (17), insbesondere eines Schraubengetriebes (17), für das Korrigieren des Druckabstands (13) des Druckkopfs (11) vom Förderelement (5).
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