EP3843999B1

EP3843999B1 - Verfahren zum einstellen einer schichtdicke eines von einer auftrageinrichtung auf ein substrat aufzutragenden deckenden beschichtungsstoffes

Info

Publication number: EP3843999B1
Application number: EP19752500.9A
Authority: EP
Inventors: Steven Flemming
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2018-08-31
Filing date: 2019-08-09
Publication date: 2022-08-24
Anticipated expiration: 2039-08-09
Also published as: US11173702B2; DE102018121301A1; EP3843999A1; US20210162734A1; WO2020043463A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen einer Schichtdicke eines von einer Auftrageinrichtung auf ein Substrat aufzutragenden deckenden Beschichtungsstoffes gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Die DE 38 30 121 A1 beschreibt ein Verfahren zur Einstellung eines vorgegebenen, durch ein Wertepaar Volltondichte/Rasterpunktänderung definierten Druckstandards bei einem autotypischen Druckvorgang, der durch eine Mehrzahl von Druckparametern beeinflussbar ist, an einer autotypisch arbeitenden Mehrfarbendruckmaschine mit regulierbaren Stellgliedern zur Beeinflussung eines dieser Druckparameter, nämlich der Zufuhr von Druckfarben zu benachbarten Farbzonen eines Bedruckstoffs, wobei für wenigstens eine Druckfarbe an innerhalb der Farbzonen mitgedruckten Messfeldern wiederholt densitometrisch Volltondichten und Rasterpunktänderungen ermittelt und in Abhängigkeit davon die Stellglieder reguliert werden, wobei zu Beginn der Einstellung wenigstens ein Wertepaar Volltondichte/Rasterpunktänderung unter Berücksichtigung der Korrelationen zwischen der Volltondichte und der Rasterpunktänderung auf seine Konformität mit dem Druckstandard untersucht, der Druckvorgang beim Abweichen der Konformität aus einem vorgewählten Toleranzbereich abgebrochen, zur Änderung der momentanen Funktion "Volltondichte, Rasterpunktänderung" wenigstens ein anderer als der die Farbzufuhr betreffende Druckparameter verändert, dann der Druckvorgang wieder aufgenommen und danach bei Bedarf jeder dieser Verfahrensschritte so oft wiederholt wird, bis die Konformität zumindest im vorgewählten Toleranzbereich liegt.
Durch die DE 38 18 405 A1 ist ein Verfahren zum Ermitteln der Färbung für die unterschiedlichen Papier-Farb-Kombinationen der betrieblichen Praxis in der Druckindustrie umfassend sämtliche Merkmale des Oberbegriffes des Anspruches 1 bekannt, wobei an der Druckmaschine ein gleichmäßiges Farbprofil eingestellt, zonal die gleiche Farbmenge angeboten und die Dicke des Farbauftrages durch eine Farbabnahmefläche eines Druckhilfsmittels bestimmt wird.
Durch die US 2015/0 090 136 A1 ist ein Verfahren zum Steuern der Dicke eines Farbfilms bekannt, wobei der Farbfilm auf ein bedrucktes Substrat in einer Lithografiedruckmaschine aufgebracht wird, die eine Mehrzahl an Druckwerken beinhaltet, wobei jedes Druckwerk einen Gummizylinder, einen Plattenzylinder, eine Abnahmewalze und ein Farbwerk beinhaltet, Folgendes umfassend: (a) Füllen des Farbzylinders in einem oder mehreren der Mehrzahl an Druckwerken, wobei das Füllen folgende Schritte beinhaltet: Anordnen aller Druckwerke der Druckmaschine in einer Nicht-Abdruckposition, wobei jedes Druckwerk einen Gummizylinder beinhaltet, Bewegen der Abnahmewalze in dem einen oder den mehreren Druckwerken der Mehrzahl an Druckwerken in den Kontakt mit dem Gummizylinder des Druckwerks und danach Antreiben des Farbwerks, des Plattenzylinders, des Gummizylinders und der Abnahmewalze und dadurch Übertragen von Druckfarbe vom Farbwerk auf den Plattenzylinder, vom Plattenzylinder auf den Gummizylinder und vom Gummizylinder auf die Abnahmewalze, (b) Bewegen der Abnahmewalze aus dem Kontakt mit dem Gummizylinder des Druckwerks in dem einen oder den mehreren Druckwerken der Mehrzahl an Druckwerken, (c) Anordnen des einen oder der mehreren Druckwerke in Abdruckposition, (d) Drucken auf dem Substrat mit dem einen oder den mehreren Druckwerken, wenn sich das Substrat durch die Druckmaschine bewegt, (e) Messen einer optischen Dichte auf dem sich bewegenden Substrat mit einem optischen Sensor, (f) Vergleichen der gemessenen optischen Dichte mit einer vordefinierten Metrik und wenn die gemessene optische Dichte innerhalb einer vordefinierten Metrik liegt, Fortsetzen des Druckens auf dem Substrat und wenn die gemessene optische Dichte außerhalb der vordefinierten Metrik liegt, Wiederholen der Schritte (a) bis (f).
Durch die DE 34 11 836 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung der Farb- und Feuchtmittelzuführung in Flachdruckmaschinen durch Messung von mitgedruckten Kontrollmarken und nachfolgender Auswertung der Messwerte bekannt, wobei die Gewinnung der Messwerte für die Bestimmung der Farbdichte und der Feuchtung an den gleichen Kontrollmarken erfolgt, Signale geschaffen werden, die zur Auswertung der Feuchtungs- und Farbdichtegrößen dienen, danach eine Errechnung der vorhandenen Feucht- und Farbdichtewerte sowie ein Vergleich mit vorgegebenen Sollwerten innerhalb von festgelegten Toleranzgrenzen durch einen Mikrocomputer erfolgt, wobei durch Bildung von Differenzsignalen zwischen Soll- und Istwerten getrennte Steuersignale für die Steuerung von Farb- und Feuchtwerk erzeugt werden.
Durch die DE 10 2007 061 397 A1 ist eine Druckmaschine mit einer Vorrichtung zum Transfer von bildgebenden Schichten von einer Transferfolie auf Bogen mit wenigstens einer Auftrageinrichtung für eine bildmässige Beschichtung der Bogen mit einem Kleber und mit einer dieser nachgeordneten Beschichtungseinrichtung zum Übertragen der bildgebenden Schichten von der Transferfolie auf die Bogen bekannt, wobei zwischen der Auftrageinrichtung und der Beschichtungseinrichtung ein auf die Bogen gerichtetes Messsystem angeordnet ist, wobei mit dem Messsystem die Opazität der Klebstoffschicht messbar ist und/oder wobei mit dem Messsystem Kontrollfelder und/oder Messstreifen außerhalb des Druckbildes detektierbar sind.
Durch die DE 32 26 144 A1 ist ein Verfahren zur Einstellung der Farbdosierung an Druckmaschinen mit einer objektiven Vorbestimmung von Farbdosiergrößen unter Einbeziehung von Maschineneinflußgrößen bekannt, wobei zur Erfassung der Änderung des Einflusses der Maschineneinflußgrößen, der Papierqualität und der Farbeigenschaften auf die optische Dichte nach einer Voreinstellung der Farbdosierung eine Messung der zonalen optischen Dichte der gedruckten Volltonflächen eines entnommenen Druckproduktes vorgenommen, der Vergleich zwischen der vorhandenen und der geforderten optischen Dichte durchgeführt und bei einer Differenz der Dichtewerte, die außerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegt, die Berechnung des druckenden Flächenanteiles und des sich daraus ergebenden Farbmesserspaltes erneut iterativ vorgenommen sowie die Verstellung, des Farbmessers ausgeführt wird und diese Schritte so oft wiederholt werden, bis die Differenz zwischen der vorhandenen und der geforderten optischen Dichte innerhalb des vorgegebenen Toleranzbereiches liegt. Durch die DE 10 2014 011 151 A1 ist ein Verfahren zur Farbregelung in druckenden Maschinen mit einem Rechner durch Erfassen von Farbflächen auf einer zu bedruckenden Oberfläche mit einem Farbmessgerät bekannt, wobei die zu bedruckende
Oberfläche ein Bedruckstoff ist, wobei der Bedruckstoff mit Deckweiß beschichtet ist, wobei das Farbmessgerät mehrere Farbmesswerte von Deckweiß erfasst und wobei der Rechner die erfassten Farbmesswerte des Deckweiß miteinander oder gegen einen Referenzfarbwert des Deckweiß vergleicht und die bei dem Vergleich ermittelten Abweichungen im Rechner abspeichert, wobei der mit Deckweiß beschichtete Bedruckstoff mit Farbmessfeldern überdruckt wird, wobei die überdruckten Farbmessfelder durch das Farbmessgerät erfasst werden und wobei der Rechner bei dem Vergleich zur Regelung der Färbung der Farbmesswerte der mit Deckweiß unterlegten Farbmessfelder mit den Sollfarbwerten der Druckvorlage den Einfluss der abgespeicherten ermittelten Abweichungen berücksichtigt.
Durch die DE 10 2007 005 018 A1 ist ein Verfahren zur Farbregelung von Vervielfältigungsexemplaren einer Druckmaschine bekannt, in welchem ein Substrat, das bei einer normgerechten Farbmessung dunkel erscheint, mit wenigstens einer Druckfarbe, welche heller als das Substrat ist, bedruckt wird und aus einer Messgröße wenigstens ein Farbwert der Druckfarbe bestimmt wird, wobei der Farbwert der wenigstens einen Druckfarbe mit Hilfe eines festgelegten Referenzwertes eines Farbortes im Farbraum geregelt wird, der heller als die Druckfarbe ist.
Unter Beschichten wird in der Fertigungstechnik eine Hauptgruppe der Fertigungsverfahren nach DIN 8580 (Ausgabe 2003-09) verstanden, die zum Aufbringen einer festhaftenden Schicht aus formlosem Stoff auf die Oberfläche eines auch als Substrat bezeichneten festen Trägermaterials genutzt werden. Der entsprechende Vorgang sowie die aufgetragene Schicht selbst werden jeweils als Beschichtung bezeichnet.
Im Folgenden geht es darum, einen flüssigen oder einen pastösen, d. h. streichfesten, oder einen pulverförmigen Beschichtungsstoff in einem maschinellen Beschichtungsverfahren auf ein Substrat aufzutragen. Dabei bildet der Beschichtungsstoff nach seinem Auftragen und gegebenenfalls nach einem physikalischen Trocknen und/oder einem chemischen Härten auf dem Substrat vorzugsweise jeweils eine im Vergleich zur Materialstärke des Substrates dünne Schicht z. B. im Mikrometerbereich bzw. im Nanometerbereich aus. Zu den Beschichtungsstoffen gehören auch filmbildende Anstrichmittel bzw. Anstrichstoffe, zu denen auch z. B. in der grafischen Industrie bzw. in der Drucktechnik verwendete Druckfarben, Lacke, Tinten oder Tuschen und z. B. in der Papierindustrie zur Oberflächenveredelung verwendete Streichfarben gezählt werden.
Das Substrat ist in der hier bevorzugten Ausführungsform als ein Bedruckstoff ausgebildet. Dabei besteht der Bedruckstoff insbesondere aus Papier, Karton, Pappe, Blech, Textilien, Glas, Keramik oder einer Folie aus Metall oder aus einem Kunststoff. Ein z. B. aus Papier, Karton, Pappe, Folie, Blech oder Textilien gebildeter Bedruckstoff ist insbesondere flächig als ein Bogen oder als eine Materialbahn ausgebildet. Ein z. B. aus Blech, Kunststoff, Glas oder Keramik gebildeter Bedruckstoff kann auch als ein Hohlkörper, z. B. als ein Behälter, vorzugsweise als eine Dose oder als ein Becher oder als eine Flasche oder als eine Tube ausgebildet sein. Der auf dem jeweiligen Substrat aufzutragende Beschichtungsstoff ist vorzugsweise ein Farbmittel, also eine farbgebende anorganische oder organische Substanz, die natürlicher oder synthetischer Herkunft sein kann und Pigmente oder mindestens einen Farbstoff aufweist.
Die erfindungsgemäß auszuführende Beschichtung erfolgt in einem industriellen Prozess in einer das jeweilige Substrat bearbeitenden Maschine, bzw. in einer Druckmaschine oder in einer Papier verarbeitenden Maschine.
Der auf das jeweilige Substrat aufzutragende Beschichtungsstoff kann deckend oder lasierend ausgebildet sein. Ein lasierender Beschichtungsstoff kann transparent, d. h. bild- oder blickdurchlässig, oder transluzent, d. h. partiell lichtdurchlässig sein. Demgegenüber ist ein deckender Beschichtungsstoff zumindest ab einer bestimmten auf dem jeweiligen Substrat aufgetragenen Schichtdicke opak, d. h. lichtundurchlässig. Transluzenz und Opazität sind demnach zueinander reziproke Eigenschaften. Die Opazität ist demnach ein Maß für die Lichtundurchlässigkeit oder Trübung von transluzenten, d. h. streuend lichtdurchlässigen Materialien und Schichten. Im Papierbereich ist es üblich, die Opazität jeweils für ein Blatt oder einen Bogen gemäß ISO 2471 anzugeben. Die Opazität ist dort näherungsweise definiert als O = 100% minus Lichtdurchlässigkeit. Ein Bogen Papier mit einer Lichtdurchlässigkeit von einem Prozent hat demnach eine Opazität von 99%.
In der Drucktechnik werden häufig aus funktionalen oder dekorativen Gründen deckende Druckfarben verwendet. Diese Druckfarben können z. B. Grundfarben wie Rot, Grün und Blau oder Cyan, Gelb, Magenta und Schwarz oder aber auch Deckweiß oder diverse Metallicfarben wie z. B. Gold oder Silber sein.
Ein in einem industriellen Prozess mit einer Auftrageinrichtung z. B. in einer Druckmaschine oder in einer Papier verarbeitenden Maschine vorgenommener Auftrag eines Beschichtungsstoffes auf ein Substrat wird zur Unterstützung in der Herstellung einer gewünschten Qualität der Beschichtung während des laufenden Betriebs der Druckmaschine oder der Papier verarbeitenden Maschine inline, d. h. produktionsbegleitend innerhalb der jeweiligen Maschine i. d. R. mit einer berührungslos arbeitenden Erfassungseinrichtung, z. B. mit einer in einem optoelektronischen Messverfahren arbeitenden Erfassungseinrichtung, vorzugsweise densitometrisch oder spektralfotometrisch insbesondere fortlaufend kontrolliert. Bei dieser Kontrolle ist es von besonderem Interesse, Kenntnis über die auf das jeweilige Substrat bereits aufgetragene Schichtdicke zu erlangen. Problematisch ist, dass sich bei der Kontrolle eines deckenden Beschichtungsstoffes in einem densitometrischen oder spektralfotometrischen Messverfahren erhobene Messwerte z. B. für die optische Dichte oder einen Helligkeitswert oder einen Farbort des betreffenden Beschichtungsstoffes ab einer bestimmten aufgetragenen Schichtdicke, nämlich spätestens mit dem Erreichen einer Opazität von 100%, nicht mehr ändern. Folglich besteht das Risiko, dass der deckende Beschichtungsstoff im industriellen Prozess in einer unnötig großen Schichtdicke auf das jeweilige Substrat aufgetragen wird, was zumindest unwirtschaftlich ist und zudem das jeweilige Substrat unnötig beschwert.
Eine in einer Druckmaschine oder in einer Papier verarbeitenden Maschine angeordnete Auftrageinrichtung zum maschinellen Auftragen eines Beschichtungsstoffes auf ein Substrat weist vorzugsweise eine von einer Steuereinheit gesteuerte oder geregelte Dosiereinrichtung auf, wobei diese Dosiereinrichtung jeweils durch eine Einstellung z. B. einer Weite von mindestens einer Abflussöffnung eines den Beschichtungsstoff bevorratenden Reservoirs und/oder eines Taktes eines den Beschichtungsstoff übertragenden Hebers, wobei der Heber den Beschichtungsstoff von einem ihn bevorratenden Reservoir zu einer ihn auftragenden oder übertragenden Walze überträgt, und/oder einer Rotationsgeschwindigkeit einer den Beschichtungsstoff auftragenden oder übertragenden Walze, insbesondere eines Duktors, jeweils eine Menge des auf das Substrat aufzutragenden Beschichtungsstoffes beeinflusst.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Einstellen einer Schichtdicke eines von einer Auftrageinrichtung in einer Druckmaschine oder in einer Papier verarbeitenden Maschine jeweils auf ein Substrat aufzutragenden deckenden Beschichtungsstoffes zu schaffen, mit dem die von der Auftrageinrichtung auf das betreffende Substrat aufgetragene Schichtdicke des deckenden Beschichtungsstoffes auf einen vorbestimmten Wert, bzw. auf einen mit einer Opazität von 100% einhergehenden Wert eingestellt und/oder bei diesem Wert konstant gehalten wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen und/oder Weiterbildungen der gefundenen Lösung.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die von der Auftrageinrichtung auf das betreffende Substrat aufgetragene Schichtdicke des deckenden Beschichtungsstoffes auf einen zuvor in der Steuereinheit festgelegten Wert eingestellt und/oder bei diesem Wert konstant gehalten werden kann. Dadurch wird gerade in einem von einer Druckmaschine oder einer Papier verarbeitenden Maschine ausgeführten industriellen Prozess der Verbrauch des deckenden Beschichtungsstoffes optimiert.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:

Fig. 1: eine Maschineneinheit einer Druckmaschine mit einer Auftrageinrichtung;
Fig. 2: einen Bogen mit mindestens einem Druckbild und mit einem Messstreifen.

Die Erfindung wird ohne Beschränkung darauf nachfolgend am Beispiel einer Druckmaschine, vorzugsweise einer Rotationsdruckmaschine, insbesondere einer Bogenrotationsdruckmaschine erläutert. Die Druckmaschine kann ihren Druckprozess z. B. in einem Offsetdruckverfahren oder in einem Flexodruckverfahren oder in einem Siebdruckverfahren oder in einem Inkjetdruckverfahren ausführen.
Fig. 1 zeigt vereinfacht und schematisch in einem Ausschnitt aus der Druckmaschine eine Maschineneinheit 01 mit einer in einem Gestell 03 angeordneten Transporteinrichtung zum Transport mindestens eines in dieser Druckmaschine zu bearbeitenden, insbesondere zu bedruckenden z. B. jeweils als Bogen 13 ausgebildeten Substrates (Fig. 2), wobei diese Transporteinrichtung z. B. mindestens einen Transportzylinder 02, in der bevorzugten Ausführung in Transportrichtung T des mindestens einen Substrates vorzugsweise nacheinander mehrere, z. B. hintereinander drei oder mehr Transportzylinder 02 aufweist. Die jeweilige Drehrichtung der Transportzylinder 02 ist jeweils durch einen Richtungspfeil angedeutet. An den jeweiligen Transportzylindern 02 z. B. als Greifer oder als Saugeinrichtung ausgebildete Halteelemente fixieren das jeweilige Substrat während seines Transports von einem Transportzylinder 02 zum nächsten Transportzylinder 02 an der betreffenden Mantelfläche des jeweiligen Transportzylinders 02. Die jeweiligen Transportzylinder 02 sind z. B. mehrfachgroß ausgebildet, so dass an ihrem jeweiligen Umfang hintereinander zwei oder drei oder noch mehr Substrate angeordnet oder zumindest anordenbar sind.
Die in der Fig. 1 dargestellte Maschineneinheit 01 weist im Zusammenwirken mit einem der Transportzylinder 02 eine Auftrageinrichtung 04 zum Auftragen eines deckenden Beschichtungsstoffes auf das jeweilige vom betreffenden Transportzylinder 02 während seiner Rotation transportierte Substrat auf. Bei diesem deckenden Beschichtungsstoff handelt es sich um eine deckende Druckfarbe, die als eine Grundfarbe oder alternativ als ein Deckweiß oder als eine Metallicfarbe ausgebildet ist. Eine Schichtdicke des mit der Auftrageinrichtung 04 auf das Substrat aufgetragenen Beschichtungsstoffes liegt z. B. im Mikrometerbereich oder im Nanometerbereich. In einer Druckmaschine ist die Auftrageinrichtung 04 z. B. als eine von einer Steuereinheit 06 gesteuerte oder geregelte Dosiereinrichtung ausgebildet, wobei diese Dosiereinrichtung jeweils durch eine Einstellung einer Weite von mindestens einer Abflussöffnung eines den Beschichtungsstoff bevorratenden Reservoirs, z. B. Farbkastens oder Rakelsystems 09, und/oder eines Taktes eines den Beschichtungsstoff übertragenden Hebers und/oder einer Rotationsgeschwindigkeit einer den Beschichtungsstoff übertragenden oder auftragenden Walze, z. B. Duktors 07 und/oder Auftragswalze 08, jeweils eine Menge des auf das Substrat aufzutragenden Beschichtungsstoffes beeinflusst. Die Auftrageinrichtung 04 kann in der Druckmaschine in Transportrichtung T des mindestens einen Substrates z. B. vor einem zur Druckmaschine gehörenden Druckwerk angeordnet sein, um z. B. zunächst ein Deckweiß auf das jeweilige Substrat aufzutragen, bevor die aus dem Deckweiß gebildete Schicht zumindest teilweise mit mindestens einer anderen Druckfarbe überdruckt wird. Andererseits kann die Auftrageinrichtung 04 in der Druckmaschine in Transportrichtung T des mindestens einen Substrates auch nach einem zur Druckmaschine gehörenden Druckwerk angeordnet sein, um mindestens eine bereits auf das jeweilige Substrat aufgetragene Druckfarbe zumindest teilweise zu überdrucken und damit z. B. ein hinterleuchtbares Druckerzeugnis mit einem besonderen Effekt zu erzeugen. Das Auftragen des deckenden Beschichtungsstoffes auf das jeweilige Substrat kann vollflächig oder partiell oder gerastert erfolgen. Die mit der Auftrageinrichtung 04 in der Druckmaschine auf dem jeweiligen Substrat aufgebrachte Schicht des deckenden Beschichtungsstoffes kann auch zur besseren Haftung mit einer Primerschicht unterlegt werden bzw. sein. Falls erforderlich, kann in der Druckmaschine ein Auftragen des deckenden Beschichtungsstoffes auch mehrfach auf dasselbe Substrat erfolgen, wobei dann in Transportrichtung T des betreffenden Substrates z. B. mehr als nur eine einzige Maschineneinheit 01 jeweils mit einer Auftrageinrichtung 04 angeordnet ist. Des Weiteren kann in der Druckmaschine in Transportrichtung T des mindestens einen Substrates nach der Auftrageinrichtung 04 eine Einrichtung zum physikalischen Trocknen und/oder zum chemischen Härten vorgesehen sein, wobei die Einrichtung zum physikalischen Trocknen z. B. als ein Heißlufttrockner 11 und/oder als ein Infrarottrockner 11 und die Einrichtung zum chemischen Härten z. B. als ein UV-Trockner 11 ausgebildet sind.
Die mit der Auftrageinrichtung 04 auf das Substrat aufgetragene Schichtdicke des Beschichtungsstoffes wird mit einer Erfassungseinrichtung 12 kontrolliert, wobei die Erfassungseinrichtung 12 von dem auf das jeweilige Substrat aufgetragenen deckenden Beschichtungsstoff während eines laufenden Betriebs der Druckmaschine, d. h. produktionsbegleitend inline Messwerte erhebt. Die innerhalb der Druckmaschine angeordnete Erfassungseinrichtung 12 ist jeweils mit der Steuereinheit 06 verbunden, wobei die Steuereinheit 06 aus den von der Erfassungseinrichtung 12 bereit gestellten erfassten Messwerten einen Wert für die Opazität der auf das Substrat aufgetragenen Schicht des Beschichtungsstoffes ermittelt. Die Signalwege und Signalrichtungen von der Erfassungseinrichtung 12 über die Steuereinheit 06 zur Auftrageinrichtung 04 sind in der Fig. 1 durch Richtungspfeile angedeutet. Insbesondere zwischen der Steuereinheit 06 und der Auftrageinrichtung 04 können Betriebsdaten und/oder Steuerungsdaten auch bidirektional bereitgestellt werden. Es ist vorgesehen, dass die Steuereinheit 06 anschließend an die Ermittlung des aktuellen Wertes für die Opazität der auf das Substrat bereits aufgetragenen Schicht des Beschichtungsstoffes die von der Auftrageinrichtung 04 auf mindestens ein weiteres Substrat aufzutragende Schichtdicke dieses Beschichtungsstoffes derart einstellt, dass die mit der Auftrageinrichtung 04 auf das mindestens eine weitere Substrat aufzutragende Schicht des Beschichtungsstoffes für die Opazität einen zuvor in der Steuereinheit 06 z. B. mittels einer manuellen oder automatisierten Eingabe festgelegten, vorzugsweise frei wählbaren Wert i. d. R. im Rahmen zulässiger Toleranzen erreicht und/oder im laufenden Betrieb der Druckmaschine i. d. R. im Rahmen der genannten Toleranzen beibehält. In der bevorzugten Ausführung stellt die Steuereinheit 06 die Auftrageinrichtung 04 derart ein, dass die mit der Auftrageinrichtung 04 auf das mindestens eine weitere Substrat aufzutragende Schicht des Beschichtungsstoffes für die Opazität einen Wert im Bereich von mindestens 95% bis 100% erreicht und/oder im laufenden Betrieb der Druckmaschine beibehält.
Die Erfassungseinrichtung 12 arbeitet vorzugsweise berührungslos und/oder mit einem optoelektronischen Messverfahren und/oder densitometrisch oder spektralfotometrisch. In einer besonders bevorzugten Ausführung ist die Erfassungseinrichtung 12 als eine Kamera, z. B. als eine Graustufen-Kamera oder als eine RGB-Kamera oder als eine CMYK-Farbmesskamera ausgebildet, wobei die Steuereinheit 06 z. B. durch eine Auswertung von einem oder mehreren von der Kamera vom Substrat aufgenommenen Bildern, d. h. aus mindestens einer fotografischen Abbildung bzw. aus den ihnen zugrunde liegenden Bilddaten, den aktuellen Wert für die Opazität der auf das Substrat aufgetragenen Schicht des Beschichtungsstoffes ermittelt. In einer weiteren Ausführungsvariante ist die Erfassungseinrichtung 12 als ein Reflexionslichttaster ausgebildet. Die Steuereinheit 06 stellt die von der Auftrageinrichtung 04 auf das Substrat aufgetragene Schichtdicke des Beschichtungsstoffes insbesondere ausgehend von mindestens einem während eines wachsenden Schichtaufbaus ermittelten Wert der Opazität ein, z. B. in einem Hochlauf der Druckmaschine oder in einer anderen Betriebsphase der Druckmaschine, in welcher die Transluzenz der auf das Substrat aufgetragenen Schicht des Beschichtungsstoffes stetig bis zur Opazität abnimmt.
Fig. 2 zeigt ein als ein Bogen 13 ausgebildetes Substrat mit mindestens einem Druckbild 14 und mit einem sich quer zur Transportrichtung T des betreffenden Substrates insbesondere über die Breite des Druckbildes 14 erstreckenden Messstreifen 16. Der Messstreifen 16 weist mehrere aneinandergereihte Messfelder 17 auf, wobei einzelne Messfelder 17 z. B. vollflächig oder gerastert z. B. in der Druckmaschine gemäß der Fig. 1 in einem industriellen Prozess mit der beschriebenen Auftrageinrichtung 04 jeweils mit einem Beschichtungsstoff beschichtet sind. In der bevorzugten Ausführung ist die anhand der Fig. 1 beschriebene Erfassungseinrichtung 12 auf mindestens ein Messfeld 17 in dem Messstreifen 16 des Bogens 13 gerichtet, wobei die mit der Erfassungseinrichtung 12 verbundene Steuereinheit 06 den jeweiligen Wert der Opazität der in dem mindestens einen Messfeld 17 in dem Messstreifen 16 des Bogens 13 aufgetragenen Schicht des Beschichtungsstoffes ermittelt. Es kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit 06 den jeweiligen Wert der Opazität der jeweils aufgetragenen Schicht des Beschichtungsstoffes von mehreren oder allen Messfeldern 17 in dem Messstreifen 16 des Bogens 13 ermittelt und je nach dem ermittelten Wert für die Opazität der jeweils aufgetragenen Schicht des Beschichtungsstoffes die von der Auftrageinrichtung 04 auf mindestens einen nachfolgenden Bogen 13 aufzutragende Schichtdicke für mehrere oder jede der mit mindestens einem Messfeld 17 korrespondierenden sich in Transportrichtung T des betreffenden Bogens 13 erstreckenden Zonen 18 individuell, d. h. bedarfsgerecht einstellt. Eine weitere Ausführungsvariante sieht vor, den jeweiligen Wert der Opazität der jeweils aufgetragenen Schicht des Beschichtungsstoffes anstelle oder zusätzlich zu der Erfassung in mindestens einem der Messfelder 17 des Messstreifens 16 an mindestens einer vorzugsweise wählbaren Position in dem mindestens einen auf dem Bogen 13 aufgedruckten Druckbild 14 zu erfassen.
Erfindungsgemäß wird vorgesehen, den Beschichtungsstoff mittels der Auftrageinrichtung 04 im selben Druckprozess an verschiedenen Stellen auf dem betreffenden Bogen 13 i.d.R. gleichzeitig aufzutragen. Die voneinander verschiedenen Stellen auf dem betreffenden Bogen 13 sind z. B. mindestens zwei voneinander verschiedene Messfelder 17 desselben Messstreifens 16 oder mindestens zwei unterschiedliche Elemente im selben Druckbild 14. Dabei ist vorgesehen, dass der Beschichtungsstoff an mindestens einer ersten Stelle auf dem betreffenden Bogen 13 jeweils in einem mehrere Rasterpunkte aufweisenden Raster und an mindestens einer anderen zweiten Stelle auf dem betreffenden Bogen 13 jeweils vollflächig aufgetragen wird. Konkret bedeutet dies beispielsweise, dass der Beschichtungsstoff mittels der Auftrageinrichtung 04 im selben Druckprozess insbesondere zumindest in einem der Messfelder 17 des betreffenden Messstreifens 16 jeweils in einem mehrere Rasterpunkte aufweisenden Raster und in zumindest einem anderen Messfeld 17 dieses Messstreifens 16 vollflächig aufgetragen wird. Eine z. B. als ein Messfeld 17 ausgebildete erste Stelle auf dem betreffenden Bogen 13, an der der Beschichtungsstoff jeweils gerastert aufgetragen wird, wird auch als ein Rasterfeld bezeichnet, wohingegen eine z. B. als ein Messfeld 17 ausgebildete zweite Stelle auf dem betreffenden Bogen 13, an der der Beschichtungsstoff jeweils vollflächig aufgetragen wird, auch als ein Volltonfeld bezeichnet wird. Die Steuereinheit 06 ermittelt aus von der Erfassungseinrichtung 12 an der jeweiligen ersten und zweiten Stelle auf dem betreffenden Bogen 13 erfassten Daten, z. B. Bilddaten, einen jeweiligen Wert für die optische Dichte der an den betreffenden Stellen auf dem Bogen 13 aufgetragenen Schicht des Beschichtungsstoffes.
Die Steuereinheit 06 setzt auch den jeweiligen aus einem Rasterfeld ermittelten Wert DR für die optische Dichte zu dem jeweiligen aus einem Volltonfeld ermittelten Wert DV für die optische Dichte z. B. durch die Bildung eines Quotienten DR/DV in ein Verhältnis. Da die optische Dichte proportional zur Menge des pro Flächeneinheit auf dem Bogen 13 an den betreffenden Stellen auf dem Bogen 13 z. B. in den jeweiligen Messfeldern 17 des Messstreifens 16 aufgetragenen Beschichtungsstoffes ist, ist der Wert DR für die in einem Rasterfeld ermittelte optische Dichte in einem Druckprozess zumindest anfänglich geringer als der Wert DV für die in einem Volltonfeld ermittelte optische Dichte. Mit zunehmender Schichtdicke des in einem Rasterfeld aufgetragenen Beschichtungsstoffes geht jedoch z. B. aufgrund einer Spreitung der dortigen Rasterpunkte und/oder optischer Effekte eine Zunahme in der in dem betreffenden Rasterfeld ermittelten optischen Dichte einher und das aus dem jeweiligen aus einem Rasterfeld ermittelten Wert DR für die optische Dichte und dem jeweiligen aus einem Volltonfeld ermittelten Wert DV für die optische Dichte gebildete Verhältnis ändert sich signifikant. Die Steuereinheit 06 legt nun, insbesondere wenn sie eine signifikante Änderung in dem aus den optischen Dichten gebildeten Verhältnis feststellt, d. h. in Abhängigkeit von dieser Feststellung, diejenige in dem laufenden Druckprozess aktuell von der Auftrageinrichtung 04 auf dem betreffenden Bogen 13 aufgetragene Schichtdicke des Beschichtungsstoffes, bei der der Wert DR für die in einem Rasterfeld ermittelte optische Dichte dem Wert DV für die in einem Volltonfeld ermittelte optische Dichte entspricht, als diejenige Schichtdicke des Beschichtungsstoffes mit einer Opazität im Wert von 100% fest. Die signifikante Änderung in dem aus den optischen Dichten gebildeten Verhältnis kann z. B. darin bestehen, dass sich der Wert eines aus diesen optischen Dichten gebildeten Quotienten in einer Reihe von mehreren aufeinanderfolgenden Datenerhebungen, d. h. Erhebungen dieser optischen Dichten zunächst dem Wert 1 nähert, dann aber für eine vorzugsweise zuvor festgesetzte Anzahl von nachfolgenden Datenerhebungen zumindest nahezu unverändert beim Wert 1 verharrt. Die Steuereinheit 06 prüft somit in einer Reihe von mehreren aufeinanderfolgenden Erhebungen der betreffenden optischen Dichten einen Verlauf oder ein Verhalten dieses Verhältnisses auf eine signifikante, d. h. zulässige Toleranzgrenzen überschreitende Änderung. Die die Schichtdicke des Beschichtungsstoffes mit einer Opazität im Wert von 100% betreffende Festlegung erfolgt z. B. dadurch, dass die Steuereinheit 06 die aktuell bereitgestellten Betriebsdaten und/oder Steuerungsdaten der Auftrageinrichtung 04 in einer Speichereinrichtung 19 in Zuordnung zu einer Opazität im Wert von 100% für die Schichtdicke des Beschichtungsstoffes speichert. Im Anschluss an die getroffene Festlegung stellt die Steuereinheit 06 die von der Auftrageinrichtung 04 auf mindestens ein weiteres Substrat, d. h. insbesondere mindestens einen weiteren Bogen 13 aufzutragende Schichtdicke des Beschichtungsstoffes derart ein, dass die mit der Auftrageinrichtung 04 auf das mindestens eine weitere Substrat aufzutragende Schicht des Beschichtungsstoffes für die Opazität den Wert von 100% im weiteren Druckprozess, insbesondere im laufenden Betrieb der Druckmaschine oder der Papier verarbeitenden Maschine aufweist und damit beibehält.

Bezugszeichenliste

01: Maschineneinheit
02: Transportzylinder
03: Gestell
04: Auftrageinrichtung
05: -
06: Steuereinheit
07: Duktor
08: Auftragswalze
09: Rakelsystem
10: -
11: Heißlufttrockner; Infrarottrockner; UV-Trockner
12: Erfassungseinrichtung
13: Bogen
14: Druckbild
15: -
16: Messstreifen
17: Messfeld
18: Zone
19: Speichereinrichtung
20: -

DR: Wert für die optische Dichte in einem Rasterfeld
DV: Wert für die optische Dichte in einem Volltonfeld
T: Transportrichtung

Claims

Verfahren zum Einstellen einer Schichtdicke eines von einer Auftrageinrichtung (04) auf ein Substrat aufzutragenden deckenden Beschichtungsstoffes, wobei der Beschichtungsstoff in einer Druckmaschine oder in einer Papier verarbeitenden Maschine auf das Substrat aufgetragen wird, wobei der Beschichtungsstoff mittels der Auftrageinrichtung (04) in einem maschinellen Prozess an verschiedenen Stellen auf dem betreffenden Substrat aufgetragen wird, wobei der Beschichtungsstoff an mindestens einer ersten Stelle auf dem betreffenden Substrat jeweils in einem mehrere Rasterpunkte aufweisenden Raster und an mindestens einer anderen zweiten Stelle auf dem betreffenden Substrat jeweils vollflächig aufgetragen wird, wobei die betreffende erste Stelle auf dem betreffenden Substrat jeweils ein Rasterfeld und die betreffende zweite Stelle auf dem betreffenden Substrat jeweils ein Volltonfeld ausbilden, wobei eine mit einer Erfassungseinrichtung (12) verbundene Steuereinheit (06) aus von der Erfassungseinrichtung (12) an der jeweiligen ersten und zweiten Stelle auf dem betreffenden Substrat erfassten Daten einen jeweiligen Wert für die optische Dichte der an den betreffenden Stellen auf dem Substrat aufgetragenen Schicht des Beschichtungsstoffes ermittelt, wobei als Beschichtungsstoff mindestens eine deckende Druckfarbe verwendet wird, wobei die betreffende deckende Druckfarbe als eine Grundfarbe ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (12) während eines laufenden Betriebs der Druckmaschine oder der Papier verarbeitenden Maschine fortlaufend Messwerte erhebt, wobei der von der Auftrageinrichtung (04) auf dem betreffenden Substrat vorgenommene Auftrag des Beschichtungsstoffes während des laufenden Betriebs der Druckmaschine oder der Papier verarbeitenden Maschine produktionsbegleitend innerhalb der jeweiligen Maschine mit der Erfassungseinrichtung (12) fortlaufend kontrolliert wird, wobei die Steuereinheit (06) die in dem laufenden maschinellen Prozess aktuell von der Auftrageinrichtung (04) auf dem betreffenden Substrat aufgetragene Schichtdicke des Beschichtungsstoffes, bei der der Wert (DR) für die in einem Rasterfeld ermittelte optische Dichte dem Wert (DV) für die in einem Volltonfeld ermittelte optische Dichte entspricht, als diejenige Schichtdicke des Beschichtungsstoffes mit einer Opazität im Wert von 100% festlegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (06) die von der Auftrageinrichtung (04) auf mindestens ein weiteres Substrat aufzutragende Schichtdicke des Beschichtungsstoffes derart einstellt, dass die mit der Auftrageinrichtung (04) auf das mindestens eine weitere Substrat aufzutragende Schicht des Beschichtungsstoffes für die Opazität den Wert von 100% im weiteren laufenden Betrieb der Druckmaschine oder der Papier verarbeitenden Maschine aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (06) zur Festlegung der Schichtdicke des Beschichtungsstoffes mit einer Opazität im Wert von 100% die aktuell bereitgestellten Betriebsdaten und/oder Steuerungsdaten der Auftrageinrichtung (04) in einer Speichereinrichtung (19) in Zuordnung zu der Opazität im Wert von 100% für die Schichtdicke des Beschichtungsstoffes speichert.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (06) den jeweiligen aus einem Rasterfeld ermittelten Wert (DR) für die optische Dichte zu dem jeweiligen aus einem Volltonfeld ermittelten Wert (DV) für die optische Dichte in ein Verhältnis setzt und die in dem laufenden maschinellen Prozess aktuell von der Auftrageinrichtung (04) auf dem betreffenden Substrat aufgetragene Schichtdicke des Beschichtungsstoffes dann als diejenige Schichtdicke des Beschichtungsstoffes mit einer Opazität im Wert von 100% festlegt, wenn die Steuereinheit (06) in einer Reihe von mehreren aufeinanderfolgenden Erhebungen der betreffenden optischen Dichten eine signifikante Änderung im Verlauf oder Verhalten dieses Verhältnisses feststellt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein jeweils als ein Rasterfeld ausgebildetes Messfeld (17) eines auf dem betreffenden Substrat ausgebildeten mehrere Messfelder (17) aufweisenden Messstreifens (16) und mindestens ein jeweils als ein Volltonfeld ausgebildetes Messfeld (17) desselben Messstreifens (16) verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Substrat ein Bedruckstoff verwendet wird, wobei der Bedruckstoff aus Papier, Karton, Pappe, Blech, Textilien, Glas, Keramik oder einer Folie aus Metall oder aus einem Kunststoff besteht und/oder wobei der Bedruckstoff als ein Hohlkörper oder flächig als ein Bogen (13) oder als eine Materialbahn ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein flüssiger oder pastöser oder pulverförmiger Beschichtungsstoff verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Beschichtungsstoff ein Farbmittel verwendet wird, wobei das Farbmittel als eine farbgebende anorganische oder organische Substanz ausgebildet ist und/oder wobei das Farbmittel natürlicher oder synthetischer Herkunft ist und/oder wobei das Farbmittel Pigmente oder mindestens einen Farbstoff aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (12) berührungslos und/oder mit einem optoelektronischen Messverfahren und/oder densitometrisch oder spektralfotometrisch arbeitet.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7 oder 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass die Auftrageinrichtung (04) eine von der Steuereinheit (06) gesteuerte oder geregelte Dosiereinrichtung aufweist, wobei diese Dosiereinrichtung jeweils durch eine Einstellung einer Weite von mindestens einer Abflussöffnung eines den Beschichtungsstoff bevorratenden Reservoirs und/oder eines Taktes eines den Beschichtungsstoff übertragenden Hebers und/oder einer Rotationsgeschwindigkeit einer den Beschichtungsstoff auftragenden oder übertragenden Walze (07; 08) jeweils eine Menge des auf das betreffende Substrat aufzutragenden Beschichtungsstoffes beeinflusst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7 oder 8 oder 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle der Grundfarbe ein Deckweiß oder eine Metallicfarbe verwendet wird.