EP4255736A1 - Verfahren und vorrichtung zum bedrucken einer oberfläche eines papiers - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum bedrucken einer oberfläche eines papiers

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Publication number
EP4255736A1
EP4255736A1 EP21811225.8A EP21811225A EP4255736A1 EP 4255736 A1 EP4255736 A1 EP 4255736A1 EP 21811225 A EP21811225 A EP 21811225A EP 4255736 A1 EP4255736 A1 EP 4255736A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
grid
paper
primer
printed
marking
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.)
Pending
Application number
EP21811225.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sabrina Pfeiffer
Falko Geitz
OLDORFF Frank
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.)
Swiss Krono Tec AG
Original Assignee
Swiss Krono Tec 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 Swiss Krono Tec AG filed Critical Swiss Krono Tec AG
Publication of EP4255736A1 publication Critical patent/EP4255736A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00Devices 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
    • B41J11/0015Devices 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 for treating before, during or after printing or for uniform coating or laminating the copy material before or after printing
    • B41J11/002Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating
    • B41J11/0021Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating using irradiation
    • B41J11/00212Controlling the irradiation means, e.g. image-based controlling of the irradiation zone or control of the duration or intensity of the irradiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/0011Pre-treatment or treatment during printing of the recording material, e.g. heating, irradiating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/0011Pre-treatment or treatment during printing of the recording material, e.g. heating, irradiating
    • B41M5/0017Application of ink-fixing material, e.g. mordant, precipitating agent, on the substrate prior to printing, e.g. by ink-jet printing, coating or spraying
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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    • B41M7/00After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J3/00Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/407Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for marking on special material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44DECORATIVE ARTS
    • B44CPRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C5/00Processes for producing special ornamental bodies
    • B44C5/04Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers

Definitions

  • the invention relates to a method for printing a surface of a paper with a decoration using a digital printing system which has at least one primer application unit for applying a primer, at least one printing unit for printing the decoration on the applied primer and at least one dryer for drying at least part of the paper afterwards the primer and/or the decoration has been applied.
  • the invention also relates to a method for printing a surface of a paper with a decoration using a digital printing system that has at least one printing unit for printing the decoration on the applied primer and at least one dryer for drying at least part of the paper after the primer and/or the decoration has been applied.
  • the invention also relates to a digital printing system for carrying out such a method.
  • a decoration is understood to mean, in particular, a graphic, very particularly a pictorial representation, with which the optical impression that the paper creates is intended to be changed.
  • the paper can be in the form of individual sheets, so-called sheets, or can be used in the form of a roll. If the paper is printed in roll form, it is preferably trimmed after printing to the correct size needed for the particular application.
  • Using a digital printing system to print the surface of a paper has a number of advantages. For example, you can switch from one decor to another very quickly and easily. No rollers or similar elements have to be removed or exchanged for this, so that the changeover times are very short. Here the paper is clamped into the digital printing system and held at the right tension by rollers. It is essential to prevent creasing if a clean print image is to be produced and the amount of rejects is to be kept as low as possible.
  • the dimensions of the paper web to be printed can change during the printing process in web printing. This can already happen due to the tension under which the paper web is held in the printing system, which leads to an elongation of the paper web in the transport direction, which is also called the running direction. Particularly in the case of intensively colored decors, in which a relatively large quantity of ink is applied in liquid form to the paper web to be printed, so-called wet stretching of the paper can occur. It is well known that moist or even wet paper expands. This usually happens transversely to the direction of travel more than in the direction of travel. Different grammages of the paper, irregularities and deviations in the manufacture of the paper and/or the colors used can also mean that the raw paper to be printed is first coated with a primer.
  • the primer is mostly in liquid form, so that the quantity applied can also lead to wet stretching of the paper.
  • the paper moisture content of the base paper which can be determined or at least influenced, for example, by the air humidity in the room in which the paper is stored, can also influence the expansion of the paper.
  • the moisture content of the paper which, as already explained, can be influenced by the ink or the primer, also depends on how well and to what extent the applied liquid can penetrate the respective paper at the given moisture content.
  • This can be influenced by additives that are added to the base paper during production, for example, or by the production process for the base paper.
  • a digital printing system of the type described here therefore has at least one dryer, through which at least part of the surface to be printed, but preferably the entire surface to be printed, can be dried. This is done, for example, by subjecting the surface to an air flow, in particular a warm air flow, or exposure to heat or infrared radiation. Such drying can take place at different times in the process.
  • the digital printing system preferably has at least two dryers, one of which is arranged in the process direction behind the primer application unit and one behind the printing unit. This makes it possible to dry the paper after the primer has been applied and after the grid marking and the at least one decoration have been printed on. In both application steps, in addition to the actual active substances, water is also introduced, which has an effect on the unresinated base paper.
  • any paper stretching that may occur can be adjusted by adjusting the tension applied by the guide rollers of the digital printing system.
  • the disadvantage is that dryers, air discharges or guide rollers and their tension are often set manually and according to empirical values and individual assessment of an operator of the system, for example via a control panel. A reproducible control is often not available.
  • the present invention is therefore based on the object of further developing the method for printing a surface of a paper in such a way that less waste is produced.
  • the invention solves the problem set by a method according to the preamble of claim 1, which has the following steps: a) providing an unprinted base paper, b) applying a primer to the surface of the unprinted base paper, c) imprinting at least one grid marking and preferably at least a decoration on the base paper provided with the primer, so that a printed base paper is produced, d) detecting a grid spacing between at least two points of the grid marking of the printed base paper to determine an actual state of the printed base paper, e) comparing the detected grid spacing the grid marking of the printed base paper according to the actual state with a grid spacing for the printed decor stored digitally as the target state, f1 ) changing the stored target grid spacing on the basis of the comparison carried out by using a changed target grid spacing and a Decor is created u nd/or f2) changing at least one process parameter for controlling the application of the primer and/or the printing of the grid mark and/or the drying until a predetermined criterion is met.
  • the unprinted base paper is initially provided. This is preferably resin-free.
  • the primer is applied to the unprinted base paper. This can also be referred to as a primer layer.
  • the base paper is then referred to as primed base paper. It is still unrestrained.
  • a grid marking is applied to the primer in process step c). This is printed, for example, on the paper to be printed, for which purpose the digital printing system has at least one printing unit. This preferably has a plurality of print heads with which the decoration and the at least one grid marking are printed.
  • the grid marking is preferably designed in such a way that it can be recognized and read by machines, but is not visible to the human eye. According to the invention, the grid marking is printed with part of the decoration or with the entire decoration.
  • the paper is then an unresinated, primed and printed base paper.
  • a raster spacing of the raster marking of the printed raw paper is then recorded, which extends between two points of the raster marking.
  • the points do not have to be punctiform or even just circular pressure points, but can be any points of the grid marking that are identifiable.
  • the grid spacing preferably extends along the running direction, that is to say the transport direction of the paper through the digital printing system, or transversely to this running direction. However, the grid spacing may extend along any other direction.
  • This grid spacing is detected by using a corresponding sensor to detect and measure at least that part of the surface of the paper on which the grid marking is located.
  • a corresponding sensor to detect and measure at least that part of the surface of the paper on which the grid marking is located.
  • different sensors can be used.
  • the grid marking is printed on the surface of the paper to be printed. This can preferably be done with an ink that has a color that is also contained in the decor to be printed later, so that the grid marking is no longer recognizable to the viewer after the decor has been printed, since it has either become part of the decor or preferably from the decor off was covered. In the latter case in particular, the grid marking can also be printed with a color that is not contained in the decor.
  • the grid marking is printed with a color that is invisible to the human eye and can be detected, for example, by an infrared camera, which in this case is preferably used as a sensor.
  • the infrared image then shows the applied grid marking and the grid spacing can be determined.
  • the advantage of this type of grid marking is that the grid marking can in no way be disruptive and conspicuous in the later decor.
  • the use of an ink that can be excited to glow, for example by exposure to electromagnetic radiation, for example an ink that fluoresces under black light, ie UV light, can also be advantageous.
  • the grid spacing determined in this way determines the actual state of the printed base paper. It is not absolutely necessary, but advantageous for parameters of the printed base paper, such as paper moisture content, to be determined or even evaluated or stored in the method described here.
  • the actual state determined in this way is compared with a target state.
  • This is a grid spacing for the decal after it is printed. It is preferably stored digitally, for example in an electronic data memory which can be accessed by an electrical controller, in particular an electronic data processing device.
  • the target state ie the grid spacing of the digital decor, extends between two points of the decor.
  • the decor has been printed on the surface of the paper.
  • the target state is determined in the digital template of the decor, in that the grid marking is subject to the decor.
  • the grid mark is with stored in the decor in the electrical control system of the system, for example an electronic data processing device. They are connected to each other.
  • the stored data form the target value with which the measured actual value is compared.
  • either the target value i.e. the digital print template
  • the actual value can be influenced by setting a print parameter.
  • the method is performed until the predetermined criterion is met.
  • the actual value is preferably determined using the printed grid marking and the target value is determined using the digitally stored grid marking.
  • the printed raster marking is preferably embedded in the printed decoration and the deposited raster marking is connected to the deposited decoration.
  • a predetermined criterion must be met so that the decor to be printed fits the paper as well as possible and further processing is good, simple, safe and of high quality.
  • Various types and configurations of criteria are conceivable here, which are described below. If the criterion is not met, in method step f1) the grid spacing of the digital template, i.e. the target state, which is referred to below as the target grid spacing, and/or in method step f2) the detected grid spacing, i.e. the actual -Condition, adjusted.
  • step f1 If the target grid distance, ie the target state, is changed in step f1), this means that the distance between the at least two points of the decoration is adjusted and changed. This makes it possible, for example, to change the dimensions of the decoration and to adapt them to the dimensions of the printed base paper, which are known from the recorded grid spacing or can at least be calculated or estimated. It is not necessary, but an advantage if these dimensions are actually determined.
  • the decor modified in this way is printed on the printed base paper.
  • the paper is changed by means of the at least one dryer in order to change the grid spacing dried.
  • the moisture content drops and the dimensional change caused in particular by the paper moisture, ie in particular the wet stretching of the paper, is reduced.
  • the digital printing system preferably has at least one electrical controller, in particular an electronic data processing device, which is set up to determine the grid spacing from the sensor data and the target grid spacing from the decor, and to carry out the comparison. It is also able to check the result of the comparison to determine whether the predetermined criterion is met.
  • at least one process parameter of the primer application unit can also be adjusted. However, this change only takes effect when the next decor is printed.
  • the invention solves the problem set by a method according to the preamble of claim 2, which has the following steps:
  • the base paper is preferably resin-free and preferably also unprinted before the primer is applied.
  • the at least one process parameter of the digital printing system is preferably a process parameter of the primer application unit and/or the dryer.
  • the electrical controller is also preferably set up to control the at least one dryer and/or the at least one primer applicator. In doing so, it preferably uses data stored in an electronic data memory, from which empirical values or experimentally determined data result how much the paper has to be dried by means of the at least one dryer in order to bring about a specific change in dimension and thus a change in the grid spacing .
  • a functional relationship or a table of values from which this can be derived preferably exists for different types of raw paper, different decorations, different coatings and applications of the paper to be printed. All of these functional relationships or tables of values are preferably stored in the electronic data memory.
  • the corresponding parameters are set via an input device, for example a control panel, and are thus communicated to the electrical control system.
  • the data processing device then accesses the corresponding data in the electronic data memory.
  • the device has several dryer units or at least the possibility of using a dryer unit several times.
  • the dryer is preferably used first to dry the paper to be printed.
  • the grid spacing ie the actual state, is then preferably recorded again and compared with the corresponding target grid spacing. If the predetermined criterion is still are not met, the process parameters of the dryer are adjusted, for example, and the next repeat is processed with the drying adjusted in this way until the predetermined criterion is met.
  • the detected grid spacing is compared with the target grid spacing.
  • the target grid spacing is changed by stretching or compressing at least part of the decoration, preferably the entire decoration. This is particularly advantageous when, for example, the stretching of the paper to be printed is so great that the at least one existing dryer is not sufficient to dry the paper in such a way as to compensate for the stretching.
  • the predetermined criterion is preferably met when the difference between the detected grid spacing and the desired state falls below a predetermined limit value. For this purpose, it makes sense if the two points between which the grid spacing is recorded correspond to the points at which the two points between which the target state is determined are to be applied. In this case, the length of the grid spacing should correspond as precisely as possible to the length of the target state.
  • the predetermined limit value which can be, for example, at most 1 cm, preferably at most 5 mm, particularly preferably at most 1 mm, depends on the required tolerance and the application for which the printed paper is to be used.
  • the predetermined limit value is preferably dependent on the length of the grid spacing and/or the target grid spacing. The greater the grid spacing and/or the target grid spacing, the higher the tolerance, ie the predetermined limit value, can be.
  • the predetermined criterion is preferably met when the ratio of the detected grid spacing and the target state is within a predetermined range. This means that the ratio is greater than a predetermined lower limit and less than a predetermined upper limit. As soon as the ratio of the two values is outside of this range, the actual state and/or the target state are adjusted accordingly.
  • This choice of criterion is advantageous, for example, when the two points between which the grid spacing is recorded do not correspond to the points at which the points between which the desired state is determined are to be applied. For example, the points can be selected in such a way that the recorded grid spacing should be as large as possible exactly twice the target grid spacing, ie the target state.
  • the predetermined criterion may not be met.
  • the upper limit can be at most 2.1, preferably 2.05, particularly preferably 2.01, and the lower limit can be, for example, at least 1.9, preferably at least 1.95, particularly preferably at least 1.99.
  • other values can also be useful and advantageous.
  • several grid spacings of the printed base paper are recorded and compared with several target states that are also recorded.
  • the detected grid spacings and/or the target grid spacings that is to say the target states, preferably extend in at least two linearly independent, particularly preferably perpendicular, directions.
  • one of the recorded grid spacings is compared with one of the target states. Different predetermined criteria can be used for each comparison.
  • the use of a number of grid spacings and a number of target grid spacings is particularly advantageous when the expected stretching of the paper to be printed is inhomogeneous.
  • While the electrical control is preferably set up in this case to compress and/or stretch different areas and parts of the decoration to different extents, a location-dependent drying, for example, is necessary to change the detected grid distances.
  • a modular dryer can be used for this purpose, which has a number of individual dryer elements.
  • the electrical control is then preferably set up to control the individual dryer elements and, for example, to operate them for different lengths of time or with different intensity, and thus to dry different areas of the surface of the paper to be printed on to different extents.
  • the grid marking has grid points that are preferably arranged equidistantly along a number of lines, with the lines preferably running in two linearly independent, preferably perpendicular, directions.
  • the grid marking is a flat marking that is, for example, a frequency-modulated grid marking.
  • an amplitude modulated grid marking can also be used.
  • the grid marking is preferably integrated into the decoration and is not macroscopically visible.
  • the grid marking is preferably contained in the finished printed decor, but is not perceptible to the human eye. As a result, it cannot have a disruptive effect on the visual impression, but it is available in further processing steps. To this end, it is advantageous if the raster marking contains information which, for example, enables product tracking and makes it possible, for example, to identify the originator, a place of printing, a time of manufacture or other information. This is of particular interest for quality assurance and possible liability. Also tools for a dividing saw and/or a profiling machine, but also aggregates for sealing or varnishing the edges of a panel on whose carrier plate the printed paper is located, in particular in the form of decorative paper can be aligned using the grid markings that are visible to sensors.
  • a decorative paper is understood to mean a raw paper impregnated with a synthetic resin, which is suitable for pressing with a carrier in order to form a laminate together with the carrier, for example an HDF board
  • the grid marking can be used, for example, to align the various elements to be pressed together, such as the printed paper and a carrier plate, in a pressing tool, for example a press belt or press plate.
  • the paper has preferably already been impregnated and optionally cut to size. It is then a decorative paper.
  • the invention also solves the problem set by a digital printing system for carrying out a method according to one of the embodiments described here.
  • the device has at least one primer application unit for applying an ink-receptive layer, at least one printing unit for printing the decoration onto the applied ink-receptive layer and at least one dryer which is set up to dry at least part of the surface of the paper to be printed, but preferably the entire surface of the paper to be printed Paper to dry after the ink receiving layer and / or the decoration or part thereof has been applied.
  • the at least one dryer particularly preferably has a plurality of dryer elements which are each set up to dry part of the surface of the paper to be printed. The dryer elements can preferably be controlled individually and/or in groups by the electrical control.
  • the digital printing system preferably has a plurality of dryers which are arranged one behind the other in the running direction of the paper to be printed.
  • a printing unit is particularly preferably located between at least two of the dryers.
  • the digital printing system has at least one printing unit, preferably multiple printing units, each of which is set up to print the surface of a paper. This can be done by applying a base coat or a primer or by applying the decor.
  • the system preferably has at least one sensor for detecting the grid marking.
  • a sensor is preferably located in front of each dryer.
  • the measurement data recorded by the respective sensor is transmitted to the electrical control, which uses this to determine the grid spacing. If the actual state is to be adjusted as a reaction to the result of the comparison, it is advantageous if there is a dryer behind the sensor in the running direction of the paper. If, on the other hand, only the target state is to be adjusted, it is sufficient for a printing unit to be located behind the sensor.
  • a grid marking of the type described here can also be used to optimize further process steps in the production of laminate and the subsequent processing into laminate panels.
  • Panels of this type are preferably suitable for floating installation and are particularly suitable for installation without glue.
  • the grid marking preferably allows
  • a pressing tool such as a press belt or press plate, in particular for so-called embossed-in-register surfaces with structures that are at least partially synchronous with the decor
  • Figure 1 - a schematic plan view of a digital printing system
  • FIG. 2 shows an enlarged section from a top view of a system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows very schematically a top view of a digital printing system with which a method of the type described here can be carried out.
  • the unprinted raw paper 2 to be printed is present in the embodiment shown as a paper roll, in particular as an endless paper web, and is conveyed through the printing system from left to right in the embodiment shown in FIG.
  • the running direction consequently also extends from left to right.
  • the system has a first printing unit 4, which is set up to apply a first order to the paper web to be printed. This is, for example, a primer that is preferably applied homogeneously.
  • the first printing unit 4 is a primer application unit. Consequently, liquid is applied to the paper 2 in the first printing unit 4, so that the moisture content of the paper 2 changes.
  • the paper 2 After the paper 2 has left the first printing unit 4 to the right, there is a change in the expansion of the paper 2.
  • the tension in the paper web 2 which must be maintained for printing, causes expansion in the running direction.
  • there is also stretching transverse to the running direction since the paper moisture has increased and the paper is therefore stretching.
  • the paper 2 therefore then runs into the first dryer 6, in which the paper 2 is dried. This causes the paper to shrink both in the machine direction and transversely to the machine direction. Dried in this way, the paper 2 reaches a second printing unit 8, which is used in the present exemplary embodiment to print out a marking and the decoration on the upper side of the paper 2.
  • the decor is usually inhomogeneous, so that in the second printing unit 8 an inhomogeneous amount of liquid is applied to the upper side of the paper 2 . This may result in an inhomogeneous expansion of the printed paper 2 .
  • the raw paper printed in this way then runs through a detection system 10 which has at least one sensor with which a grid marking applied to the top of the paper can be detected.
  • the data determined in this way are supplied to an electrical controller 12, which uses them to determine the recorded grid spacing. Within the electrical control, this detected grid spacing is compared to a target grid spacing, ie the target state, which corresponds to a target variable in the exemplary embodiment shown.
  • the application of the ink in the second printing unit 8 causes the paper to stretch, so that the applied decoration also expands.
  • the electrical control therefore transfers control signals 14 to a second dryer 16.
  • This second dryer 16 dries the paper 2 so that it contains the required dimensions.
  • FIG. 2 shows an enlarged detail from the system in a separate representation.
  • the grid marking is applied in a target specification 18 .
  • a first part of the second printing unit 8 or a separate printing unit is used.
  • the actual decorative printing 20 then takes place, likewise in the second printing unit 8.
  • a partial area 22 of the upper side of the paper 2 to be printed is printed particularly heavily and intensively. This means that a comparatively large amount of ink is applied, so that the paper moisture in this area has increased significantly.
  • the partial area 22 therefore expands more than the rest of the printed area of the surface of the paper. In the detection system 10 this is detected by the at least one sensor.
  • the control signals 14 transmitted by the electrical controller 12 are transmitted to the second dryer 16, which in the exemplary embodiment shown has a row of individual dryer elements 24 which are arranged next to one another transversely to the running direction of the paper, which also extends from left to right in Figure 2.
  • the dryer elements 24, which are located in the area of the partial area 22 and are set up to dry it, are controlled differently than the other dryer elements 24 in such a way that they provide an increased dryer output, so that the paper 2 in the partial area 22 is dried more than in the rest of the area . This causes the paper to shrink and gives the desired result 26.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken eines Papiers mit einem Dekor mittels einer Digitaldruckanlage, die wenigstens ein Primerauftragswerk zum Aufbringen eines Primers, wenigstens ein Druckwerk zum Aufdrucken des Dekors auf den aufgebrachten Primer und wenigstens einen Trockner zum Trocknen wenigstens eines Teils des Papiers nachdem der Primer und/oder des Dekors aufgebracht wurde, aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: a) Bereitstellen eines unbedruckten Rohpapiers, b) Auftragen eines Primers auf die Oberfläche des unbedruckten Rohpapiers, c) Aufdrucken mindestens einer Rastermarkierung und mindestens eines Dekors auf das mit dem Primer versehene Rohpapier, so dass ein bedrucktes Rohpapier entsteht, d) Erfassen eines Raster-Abstandes zwischen mindestens zwei Punkten der Rastermarkierung des bedruckten Rohpapiers zum Ermitteln eines Ist-Zustandes des bedruckten Rohpapiers, e) Vergleichen des erfassten Raster-Abstandes der Rastermarkierung des bedruckten Rohpapiers gemäß dem Ist-Zustand mit einem digital als Soll-Zustand hinterlegten Raster-Abstand für das gedruckte Dekor, f1) Verändern des hinterlegten Soll-Rasterabstandes auf der Basis des durchgeführten Vergleiches, indem ein geänderter Soll-Rasterabstandes und ein damit geändertes Dekor erstellt wird und/oder f2) Verändern wenigstens eines Prozessparameters zur Steuerung des Aufbringens des Primers und/oder des Aufdruckens der Rastermarkung und/oder der Trocknung solange, bis ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt ist.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Bedrucken einer Oberfläche eines Papiers
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken einer Oberfläche eines Papiers mit einem Dekor mittels einer Digitaldruckanlage, die wenigstens ein Primerauftragswerk zum Aufbringen eines Primers, wenigstens ein Druckwerk zum Aufdrucken des Dekors auf den aufgebrachten Primer und wenigstens einen Trockner zum Trocknen wenigstens eines Teils des Papiers nachdem der Primer und/oder das Dekor aufgebracht wurde, aufweist. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Bedrucken einer Oberfläche eines Papiers mit einem Dekor mittels einer Digitaldruckanlage, die wenigstens ein Druckwerk zum Aufdrucken des Dekors auf den aufgebrachten Primer und wenigstens einen Trockner zum Trocknen wenigstens eines Teils des Papiers nachdem der Primer und/oder das Dekor aufgebracht wurde, aufweist. Die Erfindung betrifft zudem eine Digitaldruckanlage zum Durchführen eines derartigen Verfahrens.
Die Oberfläche eines Papiers wird heute in vielen unterschiedlichen Anwendungen und für viele unterschiedliche Zwecke mit einem Dekor bedruckt. Unter einem Dekor wird vorliegend insbesondere eine grafische, ganz besonders eine bildliche Darstellung verstanden, mit der der optische Eindruck, den das Papier erweckt, verändert werden soll. Das Papier kann in Form einzelner Blätter, sogenannter sheets, vorliegen oder in Form einer Rolle verwendet werden. Wird das Papier in Form einer Rolle bedruckt, wird es vorzugsweise nach dem Bedrucken auf die richtige Größe, die für die jeweilige Anwendung benötigt wird, zurechtgeschnitten.
Die Verwendung einer Digitaldruckanlage zum Bedrucken der Oberfläche eines Pa- pieres hat eine Reihe von Vorteilen. So kann beispielsweise sehr schnell und problemlos von einem Dekor auf ein anderes Dekor umgeschaltet werden. Dazu müssen keine Walzen oder ähnliche Elemente ausgebaut oder getauscht werden, sodass die Umrüst-Zeiten sehr gering sind. Hier wird das Papier in die Digitaldruckanlage eingespannt und durch Walzen in der richtigen Spannung gehalten. Faltenbildung ist unbedingt zu verhindern, wenn ein sauberes Druckbild erzeugt werden soll und die Menge an Ausschuss möglichst gering gehalten werden soll.
Es ist bekannt, dass es während des Druckprozesses im Rollendruck zu einer Veränderung der Abmessungen der zu bedruckenden Papierbahn kommen kann. Dies kann bereits durch die Spannung, unter der die Papierbahn in der Druckanlage gehalten wird, geschehen, die zu einer Dehnung der Papierbahn in Transportrichtung, die auch Laufrichtung genannt wird, führen. Insbesondere bei farbintensiven Deko- ren, bei denen folglich eine relativ große Menge von Tinte in flüssiger Form auf die zu bedruckenden Papierbahn aufgebracht wird, kann es zur sogenannten Nassdehnung des Papiers kommen. Es ist bekannt, dass feuchtes oder gar nasses Papier sich ausdehnt. Dies geschieht meist quer zur Laufrichtung stärker als in Laufrichtung. Verschiedene Grammaturen des Papiers, Unregelmäßigkeiten und Abweichungen bei der Papierherstellung und/oder den verwendeten Farben können zudem dazu führen, dass die Rohpapiere, die es zu bedrucken gilt, zunächst mit einer Grundierung, dem sogenannten Primer beschichtet werden. Damit wird eine einheitliche, reproduzierbare und vorher bestimmte Grundfarbe der zu bedruckenden Papiere erreicht. Der Primer liegt wie die Druckfarben zumeist in flüssiger Form vor, sodass seine Auftragsmenge ebenfalls zur Nassdehnung des Papiers führen kann. Auch die Papierfeuchte des Rohpapiers, die beispielsweise durch die Luftfeuchtigkeit in dem Raum, in dem das Papier gelagert wird, bestimmt oder zumindest beeinflusst werden kann, kann die Ausdehnung des Papiers beeinflussen.
Insbesondere die Papierfeuchte, die, wie bereits dargelegt, durch die Tinte oder den Primer beeinflusst werden kann, hängt bei gegebener Feuchtigkeit zudem davon ab, wie gut und wie stark die aufgebrachte Flüssigkeit in das jeweilige Papier eindringen kann. Dies kann durch Zuschlagstoffe, die beispielsweise dem Rohpapier bei der Herstellung zugeführt werden, oder durch Herstellungsverfahren des Rohpapiers beeinflusst werden. Eine Digitaldruckanlage der hier beschriebenen Art verfügt daher über wenigstens einen Trockner, durch den zumindest ein Teil der zu bedruckenden Oberfläche, bevorzugt jedoch die gesamte zu bedruckenden Oberfläche getrocknet werden kann. Dies geschieht beispielsweise durch Beaufschlagen der Oberfläche mit einem Luftstrom, insbesondere einem warmen Luftstrom oder der Bestrahlung mit Wärme oder Infrarotstrahlung. Eine solche Trocknung kann zu unterschiedlichen Zeitpunkten im Verfahren stattfinden. Vorzugsweise verfügt die Digitaldruckanlage über wenigstens zwei Trockner, von denen einer in Prozessrichtung hinter dem Primerauftragswerk und einer hinter dem Druckwerk angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, das Papier nach dem Aufträgen des Primers und nach dem Aufdrucken der Rastermarkierung und dem wenigstens einen Dekor zu trocknen. Bei beiden Auftragsschritten wird neben den eigentlichen Wirksubstanzen auch Wasser eingebracht, das Auswirkungen auf das unbeharzte Rohpapier hat.
Vorzugsweise kann eventuell auftretende Papierdehnung insbesondere in Laufrichtung durch eine Anpassung der durch die Führungswalzen der Digitaldruckanlage aufgebrachten Spannung eingestellt werden. Nachteilig ist, dass Trockner, Luftabführungen oder Führungswalzen und deren Spannung oftmals manuell und nach Erfahrungswerten und individueller Einschätzung eines Bedieners der Anlage beispielsweise über ein Bedienpult eingestellt wird. Eine reproduzierbare Steuerung ist oftmals nicht vorhanden.
Nachteilig ist, dass dies insbesondere bei Anwendungen, bei denen es stark auf eine Übereinstimmung von der Größe der zu bedruckenden Oberfläche und der Größe des aufgedruckten Dekors ankommt, zu einer relativ großen Menge an Ausschuss kommt, wenn beispielsweise Längen- und/oder Breitenwerte nicht eingehalten werden können. Eine derartige Anwendung ist beispielsweise die Herstellung von Laminatpaneele, die in der Regel einen Kern aus einer Holzwerkstoffplatte aufweisen. Auf diesen Kem wird ein bedrucktes Papier aufgebracht, dessen Oberfläche mit einem Dekor versehen ist. In die Oberfläche eines so hergestellten Laminatpaneels wird in der Regel eine Struktur eingeprägt oder eingepresst, bevorzugt mit dem aufgedruckten Dekor auf der Oberfläche des Papiers synchronisiert ist. Zeigt das aufgedruckte Dekor beispielsweise eine Holzmaserung wird mit der entsprechenden Struktur diese Holzmaserung aufgegriffen und der haptische Eindruck der Platte dem eines Echtholzpaneels angeglichen. Kommt es hier zu Abweichungen zwischen den Abmessungen des Dekors und den Abmessungen der Struktur, fällt dies dem Betrachter unmittelbar auf und ein solches Paneel muss als Ausschuss aussortiert werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zum Bedrucken einer Oberfläche eines Papiers so weiterzuentwickeln, dass weniger Ausschuss erzeugt wird.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , dass die folgenden Schritte aufweist: a) Bereitstellen eines unbedruckten Rohpapiers, b) Aufträgen eines Primers auf die Oberfläche des unbedruckten Rohpapiers, c) Aufdrucken mindestens einer Rastermarkierung und vorzugsweise mindestens eines Dekors auf das mit dem Primer versehene Rohpapier, sodass ein bedrucktes Rohpapier entsteht, d) Erfassen eines Raster-Abstandes zwischen mindestens zwei Punkten der Rastermarkierung des bedruckten Rohpapiers zum Ermitteln eines Ist-Zustandes des bedruckten Rohpapiers, e) Vergleichen des erfassten Raster-Abstandes der Rastermarkierung des bedruckten Rohpapiers gemäß dem Ist-Zustand mit einem digital als Soll-Zustand hinterlegten Raster-Abstand für das gedruckte Dekor, f1 ) Verändern des hinterlegten Soll-Rasterabstandes auf der Basis des durchgeführten Vergleiches indem ein geänderter Soll-Rasterabstand und ein damit geändertes Dekor erstellt wird und/oder f2) Verändern wenigstens eines Prozessparameters zur Steuerung des Aufbringens des Primers und/oder des Aufdruckens der Rastermarkung und/oder der Trocknung solange, bis ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt ist. lm ersten Verfahrensschritt wird zunächst das unbedruckte Rohpapier bereitgestellt. Dieses ist vorzugsweise unbeharzt. Auf das unbedruckte Rohpapier wird im zweiten Verfahrensschritt der Primer aufgebracht. Dieser kann auch als Primerschicht bezeichnet werden. Das Rohpapier wird dann als geprimertes Rohpapier bezeichnet. Es ist weiterhin unbeharzt. Auf den Primer wird im Verfahrensschritt c) eine Rastermarkierung aufgebracht. Diese wird beispielsweise auf das zu bedruckende Papier aufgedruckt, wozu die Digitaldruckanlage wenigstens ein Druckwerk aufweist. Dieses verfügt vorzugsweise über eine Mehrzahl von Druckköpfen, mit denen das Dekor und die wenigstens eine Rastermarkierung gedruckt wird. Die Rastermarkierung ist dabei vorzugsweise so ausgebildet, dass sie maschinell erkennbar uns auslesbar ist, für das menschliche Auge jedoch nicht sichtbar ist. Erfindungsgemäß wird die Rastermarkierung mit einem Teil des Dekors oder mit dem gesamten Dekor aufgedruckt. Das Papier ist dann ein unbeharztes, geprimertes und bedrucktes Rohpapier.
In einem weiteren Verfahrensschritt wird dann ein Raster-Abstand der Rastermarkierung des bedruckten Rohpapiers erfasst, der sich zwischen zwei Punkten der Rastermarkierung erstreckt. Die Punkte müssen dabei keine punktförmigen oder auch nur kreisförmigen Druckpunkte sein, sondern können jegliche Stellen der Rastermarkierung sein, die identifizierbar sind. Der Raster-Abstand erstreckt sich vorzugsweise entlang der Laufrichtung, also der Transportrichtung des Papiers durch die Digitaldruckanlage oder quer zu dieser Laufrichtung. Der Raster-Abstand kann sich jedoch auch entlang jeder anderen Richtung erstrecken.
Dieser Raster-Abstand wird erfasst, indem zumindest der Teil der Oberfläche des Papiers, auf dem sich die Rastermarkierung befindet, mittels eines entsprechenden Sensors erfasst und vermessen wird. Je nach verwendeter Rastermarkierung können unterschiedliche Sensoren Verwendung finden. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Rastermarkierung auf die Oberfläche des zu bedruckenden Papiers aufgedruckt. Dies kann bevorzugt mit einer Tinte geschehen, die eine Farbe aufweist, die im später aufzudruckenden Dekor ebenfalls enthalten ist, sodass die Rastermarkierung nach dem Aufdrucken des Dekors für den Betrachter nicht mehr erkennbar ist, da sie entweder Teil des Dekors geworden ist oder bevorzugt vom Dekor abge- deckt wurde. Insbesondere im letzteren Fall kann die Rastermarkierung auch mit einer Farbe gedruckt werden, die nicht im Dekor enthalten ist. Alternativ oder zusätzlich dazu ist die Rastermarkierung mit einer für das menschliche Auge unsichtbaren Farbe gedruckt, die beispielsweise von einer Infrarotkamera, die in diesem Fall bevorzugt als Sensor verwendet wird, erfasst werden kann. Das Infrarotbild zeigt dann die aufgebrachte Rastermarkierung und der Raster-Abstand kann bestimmt werden. Der Vorteil bei dieser Art der Rastermarkierung liegt darin, dass die Rastermarkierung die beim späteren Dekor keinesfalls störend wirken und auffallen kann. Auch die Verwendung einer beispielsweise durch die Bestrahlung mit einer elektromagnetischen Strahlung zum Leuchten anregbaren Farbe, beispielsweise einer unter Schwarzlicht, also UV-Licht, fluoreszierenden Farbe, kann von Vorteil sein. Für eine solche Raster-Markierung ist es in der Regel nötig, ein zusätzliches Druckwerk zu verwenden, da ein herkömmliches Druckwerk einer Digitaldruckanlage vier verschiedene Farben, cyan, magenta, gelb und schwarz beinhaltet. Der apparative Aufwand der Digitaldruckanlage ist daher geringer, wenn eine Raster-Markierung gleichzeitig mit dem Dekor aufgebracht wird, die für das menschliche Auge nicht sichtbar ist, maschinell jedoch ausgelesen und die darin enthaltenen Informationen erfasst und weiterverarbeitet werden können.
Der so bestimmte Raster-Abstand bestimmt den Ist-Zustand des bedruckten Rohpapiers. Es ist nicht zwangsläufig notwendig, aber vorteilhaft, dass in dem hier beschrieben Verfahren Parameter des bedruckten Rohpapiers, wie beispielsweise eine Papierfeuchte, ermittelt oder gar ausgewertet oder gespeichert werden.
Der so bestimmte Ist-Zustand, also der erfasste Raster-Abstand wird mit einem Soll- Zustand verglichen. Dabei handelt es sich um einen Raster-Abstand für das Dekor, nachdem es gedruckt wurde. Er ist vorzugsweise digital, beispielsweise in einem elektronischen Datenspeicher hinterlegt, auf den eine elektrische Steuerung, insbesondere eine elektronische Datenverarbeitungseinrichtung zugreifen kann. Der Soll- Zustand, also der Raster-Abstand des digitalen Dekors, erstreckt sich zwischen zwei Punkten des Dekors. Dabei ist das Dekor auf die Oberfläche des Papiers aufgedruckt worden. Der Soll-Zustand wird in der digitalen Vorlage des Dekors bestimmt, indem die Raster-Markierung dem Dekor unterliegt. Die Raster-Markierung ist mit dem Dekor in der elektrischen Steuerung der Anlage, beispielsweise einer elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung hinterlegt. Sie sind miteinander verbunden. Die hinterlegten Daten bilden den Soll-Wert, mit dem der gemessene Ist-Wert verglichen wird. Bei einer Abweichung kann entweder der Soll-Wert, also die digitale Druckvorlage, geändert und angepasst werden oder auf den Ist-Wert eingewirkt werden, indem ein Druckparameter eingestellt wird. Das Verfahren wird durchgeführt, bis das vorbestimmte Kriterium erfüllt ist. Es wird vorzugsweise der Ist-Wert mittels der gedruckten Raster-Markierung und der Soll-Wert mittels der digital hinterlegten Raster- Markierung bestimmt. Die gedruckte Raster-Markierung ist vorzugsweise in dem gedruckten Dekor eingebettet und die hinterlegte Rastermarkierung mit dem hinterlegten Dekor verbunden.
Damit das zu druckende Dekor möglichst gut auf das Papier passt und eine weitere Verarbeitung gut, einfach und sicher und mit hoher Qualität möglich ist, muss ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt sein. Hier sind verschiedene Arten und Ausgestaltungen von Kriterien denkbar, die im Weiteren beschrieben werden. Sollte das Kriterium nicht erfüllt sein, wird im Verfahrensschritt f1 ) der Raster-Abstand der digitalen Vorlage, also der Soll-Zustand, der nachfolgend Soll-Rasterabstand genannt wird, und/oder im Verfahrensschritt f2) der erfasste Raster-Abstand, also der Ist-Zustand, angepasst.
Wird im Schritt f1 ) der Soll-Rasterabstand, also der Soll-Zustand, verändert, bedeutet dies, dass der Abstand zwischen den wenigstens zwei Punkten des Dekors angepasst und verändert wird. Dadurch ist es beispielsweise möglich, die Abmessungen des Dekors zu verändern und auf die Abmessungen des bedruckten Rohpapiers anzupassen, die aus dem erfassten Raster-Abstand bekannt sind oder zumindest errechnet oder abgeschätzt werden können. Dabei ist es nicht notwendig, aber von Vorteil, wenn diese Abmessungen tatsächlich bestimmt werden. Das auf diese Weise geänderte Dekor wird auf das bedruckte Rohpapier gedruckt.
Soll auf der Grundlage des Ergebnisses des Vergleiches beispielsweise im Verfahrensschritt f2) der Raster-Abstand, also der Ist-Zustand angepasst werden, wird zum Verändern des Raster-Abstandes das Papier mittels des wenigstens einen Trockners getrocknet. Dadurch sinkt der Feuchtigkeitsgehalt und die insbesondere durch die Papierfeuchte hervorgerufene Dimensionsänderung, also insbesondere Nassdehnung des Papiers wird reduziert. Bevorzugt verfügt die Digitaldruckanlage über wenigstens eine elektrische Steuerung, insbesondere eine elektronische Datenverarbeitungseinrichtung, die eingerichtet ist, aus den Sensordaten den Raster-Abstand und aus dem Dekor den Soll-Rasterabstand zu bestimmen, und den Vergleich durchzuführen. Sie ist zudem in der Lage, das Ergebnis des Vergleiches daraufhin zu überprüfen, ob das vorbestimmte Kriterium erfüllt ist. Alternativ oder zusätzlich dazu kann auch wenigstens ein Prozessparameter des Primerauftragswerkes angepasst werden. Diese Änderung ist dann jedoch erst für den Druck des jeweils nächsten Dekors wirksam.
In einer alternativen Ausgestaltung löst die Erfindung die gestellte Aufgabe durch ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2, das folgende Schritte aufweist:
A) Bereitstellen eines mit einem Primer versehenen Rohpapiers,
B) Aufdrucken mindestens einer Rastermarkierung und mindestens eines Dekors auf das mit dem Primer versehene Rohpapier, so dass ein bedrucktes Rohpapier entsteht,
C) Erfassen eines Raster-Abstandes zwischen mindestens zwei Punkten der Rastermarkierung des bedruckten Rohpapiers zum Ermitteln eines Ist-Zustandes des bedruckten Rohpapiers,
D) Vergleichen des erfassten Raster-Abstandes der Rastermarkierung des bedruckten Rohpapiers gemäß dem Ist-Zustand mit einem digital als Soll-Zu- stand hinterlegten Raster-Abstand für das gedruckte Dekor,
E1 ) Verändern des hinterlegten Soll-Rasterabstandes auf der Basis des durchgeführten Vergleiches, in dem ein geänderter Soll-Rasterabstandes und ein damit geändertes Dekor erstellt wird und/oder
E2) Verändern wenigstens eines Prozessparameters zur Steuerung des Aufbringens des Primers und/oder des Aufdruckens der Rastermarkung und/oder der Trocknung solange, bis ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt ist. ln diesem Fall wird beispielsweise ein bereits mit einem Primer versehenes Rohpapier zugekauft und dem Verfahren zugeführt. Die Verfahrensschritte B) bis E2) entsprechen den Schritten c) bis f2). Das zu diesen gesagte gilt auch für die Schritte B) bis E2).
Das Rohpapier ist vorzugsweise unbeharzt und vor dem Aufträgen des Primers vorzugsweise auch unbedruckt.
Vorzugsweise ist der wenigstens eine Prozessparameter der Digitaldruckanlage ein Prozessparameter des Primerauftragswerkes und/oder der Trockners.
Die elektrische Steuerung ist zudem vorzugsweise dazu eingerichtet, den wenigstens einen Trockner und/oder das wenigstens eine Primerauftragswerk zu steuern. Dabei greift sie bevorzugt auf in einem elektronischen Datenspeicher hinterlegte Daten zurück, aus denen sich aus Erfahrungswerten oder experimentell bestimmt ergibt, wie stark das Papier mittels des wenigstens einen Trockners getrocknet werden muss, um eine bestimmte Dimensionsänderung und damit eine Veränderung des Raster- Abstandes, hervorzurufen. Einen funktionalen Zusammenhang oder eine Wertetabelle, der dies zu entnehmen ist, gibt es vorzugsweise für unterschiedliche Rohpapierarten, unterschiedliche Dekore, unterschiedliche Beschichtungen und Anwendungsfälle des zu bedruckenden Papieres. Vorzugsweise sind alle diese funktionalen Zusammenhänge oder Wertetabellen in dem elektronischen Datenspeicher hinterlegt. Über eine Eingabeeinrichtung, beispielsweise ein Bedienpult, werden die entsprechenden Parameter eingestellt und so der elektrischen Steuerung mitgeteilt. Die Datenverarbeitungseinrichtung greift dann auf die entsprechenden Daten im elektronischen Datenspeicher zu. Alternativ oder zusätzlich dazu verfügt die Vorrichtung über mehrere Trocknereinheiten oder zumindest die Möglichkeit, eine Trocknereinheit mehrfach zu verwenden. Dabei wird zunächst vorzugsweise der Trockner verwendet, um das zu bedruckende Papier zu trocknen. Anschließend wird vorzugsweise erneut der Raster-Abstand, also der Ist-Zustand, erfasst und mit dem entsprechenden Soll-Rasterabstand verglichen. Sollte das vorbestimmte Kriterium noch im- mer nicht erfüllt sein, wird beispielsweise der Prozessparameter des Trockners angepasst und der nächste Rapport mit der so angepassten Trocknung verarbeitet, bis das vorbestimmte Kriterium erfüllt ist. Es wird der erfasste Raster-Abstand mit dem Soll-Rasterabstand verglichen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung wird der Soll-Rasterabstand verändert, in dem zumindest ein Teil des Dekors, bevorzugt das gesamte Dekor, gestreckt oder gestaucht wird. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn beispielsweise die Dehnung des zu bedruckenden Papieres so groß ist, dass der wenigstens eine vorhandene Trockner nicht ausreicht, das Papier derart zu trocknen, um die Dehnung auszugleichen.
Vorzugsweise ist das vorbestimmte Kriterium erfüllt, wenn die Differenz zwischen dem erfassten Raster-Abstand und dem Soll-Zustand einen vorbestimmten Grenzwert unterschreitet. Dazu ist es sinnvoll, wenn die beiden Punkte, zwischen denen der Raster-Abstand erfasst wird, den Punkten entsprechen, an denen die beiden Punkte aufgebracht werden sollen, zwischen denen der Soll-Zustand bestimmt wird. Die Länge des Raster-Abstandes sollte in diesem Fall möglichst genau der Länge des Soll-Zustandes entsprechend. Der vorbestimmte Grenzwert, der beispielsweise höchstens 1 cm, bevorzugt höchstens 5 mm, besonders bevorzugt höchstens 1 mm betragen kann, hängt von der benötigten Toleranz und dem Anwendungsfall ab, für den das bedruckte Papier verwendet werden soll. Vorzugsweise ist der vorbestimmte Grenzwert abhängig von der Länge des Raster-Abstandes und/oder des Soll-Raster- abstandes. Je größer der Raster-Abstand und/oder der Soll-Rasterabstand ist, desto höher kann auch die Toleranz, also der vorbestimmte Grenzwert, sein.
Vorzugsweise ist das vorbestimmte Kriterium erfüllt, wenn das Verhältnis aus dem erfassten Raster-Abstand und dem Soll-Zustand in einem vorbestimmten Bereich liegt. Dies bedeutet, dass das Verhältnis größer als ein vorbestimmter unterer Grenzwert und kleiner als ein vorbestimmter oberer Grenzwert ist. Sobald das Verhältnis der beiden Werte außerhalb dieses Bereiches liegt, werden der Ist-Zustand und/oder der Soll-Zustand entsprechend angepasst. Diese Wahl des Kriteriums ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn die beiden Punkte zwischen denen der Raster-Abstand erfasst wird, nicht den Punkten entsprechen, an denen die Punkte aufgebracht werden sollen, zwischen denen der Soll-Zu- stand bestimmt wird. So können die Punkte beispielsweise so gewählt werden, dass der erfasste Raster-Abstand möglichst genau doppelt so groß wie der Soll-Rasterab- stand, also der Soll-Zustand, sein sollte. Ist das Verhältnis zwischen den beiden Werten nicht genau 2, sondern weicht von diesem Wert ab, ist das vorbestimmte Kriterium gegebenenfalls nicht erfüllt. So kann der oberer Grenzwert beispielsweise höchstens 2,1 , bevorzugt 2,05, besonders bevorzugt 2,01 betragen und der untere Grenzwert beispielsweise mindestens 1 ,9, bevorzugt mindestens 1 ,95, besonders bevorzugt mindestens 1 ,99. Je nach gewähltem Raster-Abstand und Soll-Zustand können auch andere Werte sinnvoll und vorteilhaft sein.
Vorteilhafterweise werden mehrere Raster-Abstände des bedruckten Rohpapiers erfasst und mit mehreren ebenfalls erfassten Soll-Zuständen verglichen. Dabei erstrecken sich die erfassten Raster-Abstände und/oder die Soll-Rasterabstände, also die Soll-Zustände, vorzugsweise in wenigstens zwei linear unabhängige, besonders bevorzugt senkrecht verlaufende Richtungen. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird jeweils einer der erfassten Raster-Abstände mit jeweils einem der Soll-Zuständen verglichen. Dabei können für jeden Vergleich unterschiedliche vorbestimmte Kriterien verwendet werden. Die Verwendung mehrerer Raster-Abstände und mehrerer Soll- Rasterabstände ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die erwartete Dehnung des zu bedruckenden Papieres inhomogen ist. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn eine Grundierung oder eine Farbaufnahmeschicht oder auch einen bereits aufgebrachtes Dekor oder ein Teil des Dekors inhomogen, also mit einer örtlich variierenden Auftragsmenge von Primer, Tinte oder anderer Flüssigkeit, aufgebracht wird. Dies kann zur Folge haben, dass bestimmte Bereiche, die beispielsweise mit viel Flüssigkeit beaufschlagt werden, eine hohe Feuchtigkeit und dementsprechend eine hohe Nassdehnung aufweisen, während andere Bereiche, die beispielsweise mit wenig Flüssigkeit beaufschlagt werden, eine geringe Feuchtigkeit und dementsprechend eine geringe Nassdehnung aufweisen. Vorzugsweise werden der Ist-Zustand und/oder der Soll-Zustand ortsabhängig verändert. Damit kann auf die unterschiedlichen Ergebnisse der verschiedenen Vergleiche, bei denen jeweils ein erfasster Raster-Abstand mit einem der Soll-Zustände verglichen wird, reagiert werden. Während die elektrische Steuerung für diesen Fall bevorzugt eingerichtet ist, unterschiedliche Bereiche und Teile des Dekors unterschiedlich stark zu stauchen und/oder zu dehnen, ist zur Veränderung der erfassten Raster- Abstände eine beispielsweise ortsabhängige Trocknung notwendig. Dazu kann ein modularer Trockner verwendet werden, der mehrere einzelne Trocknerelemente aufweist. Die elektrische Steuerung ist dann vorzugsweise eingerichtet, die einzelnen Trocknerelemente anzusteuern und beispielsweise unterschiedlich lange oder unterschiedlich intensiv zu betreiben und so unterschiedliche Bereiche der zu bedruckenden Oberfläche des Papiers unterschiedlich stark zu trocknen.
Vorteilhafterweise verfügt die Rastermarkierung über Rasterpunkte, die entlang mehrerer Linien vorzugsweise äquidistant angeordnet sind, wobei die Linien vorzugsweise in zwei linear unabhängigen, vorzugsweise senkrechten, Richtungen verlaufen. In einer anderen Ausgestaltung ist die Rastermarkierung eine flächige Markierung, die beispielsweise eine frequenzmodulierte Rastermarkierung ist. Alternativ dazu kann auch eine amplitudenmodulierte Rastermarkierung verwendet werden.
Vorzugsweise ist die Rastermarkierung in das Dekor integriert und makroskopisch nicht sichtbar.
Vorzugsweise ist die Rastermarkierung im fertiggedruckten Dekor enthalten, für das menschliche Auge jedoch nicht wahrzunehmen. Dadurch kann es keinen den optischen Eindruck störenden Effekt haben, steht jedoch in weiteren Verarbeitungsschritten zur Verfügung. Dazu ist es von Vorteil, wenn die Rastermarkierung Informationen enthält, die beispielsweise eine Produktverfolgung ermöglichen und beispielsweise den Urheber, einen Druckort, einen Herstellungszeitpunkt oder andere Informationen erkennbar macht. Dies ist insbesondere für die Qualitätssicherung und eine eventuelle Haftung von großem Interesse. Auch Werkzeuge einer Aufteilsäge und/oder einer Profiliermaschine aber auch Aggregate zum Versiegeln oder Lackieren von Kanten eines Paneels, auf dessen Trägerplatte sich das bedruckte Papier, insbesondere in Form eines Dekorpapiers befindet, können anhand der für Sensoren sichtbaren Raster-Markierung ausgerichtet werden. Unter einem Dekorpapier wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein mit dem ein mit Kunstharz imprägniertes dekoriertes Rohpapier verstanden, das zum Verpressen mit einem Träger geeignet ist, um zusammen mit dem Träger, beispielsweise einer HDF-Platte, ein Laminat zu bilden
In späteren Arbeitsschritten kann die Raster-Markierung verwendet werden, um beispielsweise in einen Presswerkzeug, beispielsweise einem Pressband oder Pressblech, die verschiedenen miteinander zu verpressenden Elemente wie das bedruckte Papier und eine Trägerplatte auszurichten. Das Papier ist in diesem Fall vorzugsweise bereits imprägniert und gegebenenfalls zugeschnitten worden. Es handelt sich dann um ein Dekorpapier.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe zudem durch eine Digitaldruckanlage zum Durchführen eines Verfahrens nach einer der hier beschriebenen Ausführungsform. Die Vorrichtung verfügt über wenigstens ein Primerauftragswerk zum Aufbringen einer Farbaufnahmeschicht, wenigstens ein Druckwerk zum Aufdrucken des Dekors auf die aufgebrachte Farbaufnahmeschicht und wenigstens einen Trockner, der eingerichtet ist, wenigstens einen Teil der zu bedruckenden Oberfläche des Papiers, bevorzugt jedoch die ganze zu bedruckende Oberfläche des Papiers zu trocknen, nachdem die Farbaufnahmeschicht und/oder das Dekor oder ein Teil davon aufgebracht wurde. Besonders bevorzugt verfügt der wenigstens eine Trockner über mehrere Trocknerelemente, die eigerichtet sind, jeweils einen Teil der zu bedruckenden Oberfläche des Papiers zu trocknen. Die Trocknerelemente sind bevorzugt durch die elektrische Steuerung einzeln und/oder in Gruppen ansteuerbar. Dadurch wird erreicht, dass die Trocknerleistung jedes einzelnen Trocknerelementes der Trocknerelemente separat und unabhängig von anderen Trocknerelementen eingestellt werden kann. Vorzugsweise verfügt die Digitaldruckanlage über mehrere Trockner, die in Laufrichtung des zu bedruckenden Papiers hintereinander angeordnet sind. Besonders bevorzugt befindet sich zwischen wenigstens zwei der Trockner ein Druckwerk. Die Digitaldruckanlage verfügt über wenigstens ein Druckwerk, bevorzugt über mehrere Druckwerke, die jeweils eingerichtet sind, die Oberfläche eines Papiers zu bedrucken. Die kann durch das Aufbringen einer Grundierung oder eines Primers oder durch das Aufbringen des Dekors geschehen.
Die Anlage verfügt zudem vorzugsweise über wenigstens einen Sensor zum Erfassen der Rastermarkierung. Vorzugsweise befindet sich vor jedem Trockner ein solcher Sensor. Die von dem jeweiligen Sensor erfassten Messdaten werden der elektrischen Steuerung übermitteln, die daraus den Raster-Abstand ermittelt. Soll als Reaktion auf das Ergebnis des Vergleiches der Ist-Zustand angepasst werden, ist es von Vorteil, wenn sich in Laufrichtung des Papiers hinter dem Sensor ein Trockner befindet. Soll hingegen lediglich der Soll-Zustand angepasst werden, ist es ausreichend, sich hinter dem Sensor ein Druckwerk befindet.
Eine Rastermarkierung der hier beschriebenen Art kann auch zur Optimierung weiterer Verfahrensschritte bei der Herstellung von Laminat und der anschließenden Verarbeitung zu Laminatpanelen verwendet werden. Derartige Paneele sind vorzugsweise zur schwimmenden Verlegung und dabei insbesondere zum leimlosen Verlegen geeignet.
Die Rastermarkierung ermöglicht vorzugsweise
- die Produktverfolgung im Sinne der Nachverfolgbarkeit beispielsweise aus Gründen der Produkthaftung und/oder
- einen Urhebernachweis, von welcher Produktionslinie und von welchem Hersteller ein Dekorpapier stammt, und/oder kann vorzugsweise verwendet werden
- als Basis zum Ausrichten von Dekorpapier und Trägerplatte zu einer Struktur auf einem Presswerkzeug, wie Pressband oder Pressblech, insbesondere für so genannte embossed-in-register Oberflächen mit Strukturen die wenigstens teilweise synchron zu dem Dekor verlaufen,
- als Basis zum Ausrichten von Werkzeugen einer Aufteilsäge, mit der aus einem großformatigen Laminat Paneele ausgesägt werden, - als Basis zum Ausrichten von Werkzeugen einer Profiliermaschine, mit der an Seitenkanten der Paneele Verbindungsprofile und Verriegelungselemente angearbeitet werden, so genannte Nut-Feder-Verbindungen, beispielsweise als so genannte Klick-Verbindungen, und/oder
- als Basis zum Ausrichten von Aggregaten zum Kantenversiegeln und/oder Kantenlackieren der Paneele.
Mithilfe der beiliegenden Figuren wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Es zeigt
Figur 1 - eine schematische Draufsicht auf eine Digitaldruckanlage und
Figur 2 - einen vergrößerten Ausschnitt aus einer Draufsicht auf eine Anlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Figur 1 zeigt sehr schematisch eine Draufsicht auf eine Digitaldruckanlage, mit der ein Verfahren der hier beschriebenen Art durchführbar ist. Das unbedruckte Rohpapier 2, das bedruckt werden soll, liegt im gezeigten Ausführungsbeispiel als Papierrolle, insbesondere als unendliche Papierbahn vor und wird in der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform von links nach rechts durch die Druckanlage hindurch befördert. Die Laufrichtung erstreckt sich folglich ebenfalls von links nach rechts. Die Anlage verfügt über ein erstes Druckwerk 4, das eingerichtet ist, einen ersten Auftrag auf die zu bedruckende Papierbahn aufzubringen. Dabei handelt es sich beispielsweise um eine Grundierung, die vorzugsweise homogen aufgetragen wird. Das erste Druckwerk 4 ist ein Primerauftragswerk. Im ersten Druckwerk 4 wird folglich Flüssigkeit auf das Papier 2 aufgebracht, sodass sich die Feuchtigkeit des Papiers 2 verändert. Nachdem das Papier 2 das erste Druckwerk 4 nach rechts verlassen hat, kommt es daher zu einer Veränderung der Ausdehnung des Papiers 2. Einerseits treten durch die Spannung der Papierbahn 2, die zum Drucken aufrechterhalten werden muss, Dehnungen in Laufrichtung auf. Andererseits erfolgt auch eine Dehnung quer zur Laufrichtung, da die Papierfeuchte zugenommen hat und sich das Papier daher ausdehnt. Das Papier 2 läuft daher dann in den ersten Trockner 6, in dem das Papier 2 getrocknet wird. Dadurch kommt es zu einer Schrumpfung des Papiers sowohl in Laufrichtung als auch quer zur Laufrichtung. Auf diese Weise getrocknet erreicht das Papier 2 ein zweites Druckwerk 8, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet wird, um eine Markierung und das Dekor auf die Oberseite des Papiers 2 auszudrucken. Das Dekor ist in der Regel inhomogen, sodass im zweiten Druckwerk 8 eine inhomogene Flüssigkeitsmenge auf die Oberseite des Papiers 2 aufgebracht wird. Dies hat eine gegebenenfalls inhomogene Ausdehnung des bedruckten Papiers 2 zufolge. Das so bedruckte Rohpapier durchläuft dann ein Erfassungssystem 10, das wenigstens einen Sensor aufweist, mit dem eine Rastermarkierung, die auf der Oberseite des Papiers aufgebracht ist, erfasst werden kann. Die so ermittelten Daten werden einer elektrischen Steuerung 12 zugeführt, die daraus den erfassten Raster-Abstand ermittelt. Innerhalb der elektrischen Steuerung wird dieser erfasste Raster-Abstand mit einem Soll-Rasterabstand, also dem Soll-Zustand verglichen, der im gezeigten Ausführungsbeispiel einer Sollgröße entspricht. Durch das Aufträgen der Tinte im zweiten Druckwerk 8 kommt es, wie bereits dargelegt, zu einer Dehnung des Papiers, sodass sich auch das aufgebrachte Dekor ausdehnt. Insbesondere für den Fall, dass das bedruckte Papier weiter bearbeitet werden soll, wie dies beispielsweise bei der Herstellung von Holzwerkstoffpaneelen der Fall ist, ist es wichtig, dass das bedruckte Papier, dass die Anlage verlässt, möglichst exakt die erwarteten und geforderten Maße aufweist. Die elektrische Steuerung übergibt daher Steuersignale 14 an einen zweiten Trockner 16. Dieser zweiten Trockner 16 trocknet das Papier 2, sodass die geforderten Maße enthält.
Figur 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus der Anlage in einer separaten Darstellung. In einer Sollvorgabe 18 wird die Rastermarkierung aufgebracht. Dazu wird entweder ein erster Teil des zweiten Druckwerks 8 oder ein separates Druckwerk verwendet. Anschließend erfolgt der eigentliche Dekordruck 20 ebenfalls im zweiten Druckwerk 8. Dabei wird ein Teilbereich 22 der zu bedruckenden Oberseite des Papiers 2 besonders stark und intensiv bedruckt. Dies bedeutet, es wird eine im Vergleich große Menge Tinte aufgetragen, sodass sich die Papierfeuchte in diesem Bereich stark erhöht hat. Der Teilbereich 22 dehnt sich daher stärker als der übrige bedruckte Bereich der Oberfläche des Papiers aus. Im Erfassungssystem 10 wird dies mittels des wenigstens einen Sensors detektiert. Die von der elektrischen Steuerung 12 übermittelten Steuersignale 14 werden dem zweiten Trockner 16 übermittelt, der im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Reihe einzelner Trocknerelemente 24 aufweist, die quer zur Laufrichtung des Papiers, die sich auch in Figur 2 von links nach rechts erstreckt, nebeneinander angeordnet sind. Die Trocknerelemente 24, die im Bereich des Teilbereich 22 liegen und eingerichtet sind, diesen zu trocknen, werden anders als die übrigen Trocknerelemente 24 so gesteuert, dass sie eine erhöhte Trocknerleistung erbringen, sodass das Papier 2 im Teilbereich 22 stärker getrocknet wird als im übrigen Teil. Dadurch kommt es zu einer Papierschrumpfung und es ergibt sich das gewünschte Ergebnis 26.
Bezugszeichenliste
2 Papier
4 erstes Druckwerk
6 erster Trockner
8 zweites Druckwerk
10 Erfassungssystem
12 elektrische Steuerung
14 Steuersignale
16 zweiter Trockner
18 Sollvorgabe
20 Dekordruck
22 Teilbereich
24 Trocknerelement
26 Ergebnis

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Bedrucken eines Papiers mit einem Dekor mittels einer Digitaldruckanlage, die wenigstens ein Primerauftragswerk zum Aufbringen eines Primers, wenigstens ein Druckwerk zum Aufdrucken des Dekors auf den aufgebrachten Primer und wenigstens einen Trockner zum Trocknen wenigstens eines Teils des Papiers nachdem der Primer und/oder des Dekors aufgebracht wurde, aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: a) Bereitstellen eines unbedruckten Rohpapiers, b) Aufträgen eines Primers auf die Oberfläche des unbedruckten Rohpapiers, c) Aufdrucken mindestens einer Rastermarkierung und mindestens eines Dekors auf das mit dem Primer versehene Rohpapier, so dass ein bedrucktes Rohpapier entsteht, d) Erfassen eines Raster-Abstandes zwischen mindestens zwei Punkten der Rastermarkierung des bedruckten Rohpapiers zum Ermitteln eines Ist-Zustandes des bedruckten Rohpapiers, e) Vergleichen des erfassten Raster-Abstandes der Rastermarkierung des bedruckten Rohpapiers gemäß dem Ist-Zustand mit einem digital als Soll-Zu- stand hinterlegten Raster-Abstand für das gedruckte Dekor, f1 ) Verändern des hinterlegten Soll-Rasterabstandes auf der Basis des durchgeführten Vergleiches, indem ein geänderter Soll-Rasterabstandes und ein damit geändertes Dekor erstellt wird und/oder f2) Verändern wenigstens eines Prozessparameters zur Steuerung des Aufbringens des Primers und/oder des Aufdruckens der Rastermarkung und/oder der Trocknung solange, bis ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt ist.
2. Verfahren zum Bedrucken eines Papiers mit einem Dekor mittels einer Digitaldruckanlage, die wenigstens ein Druckwerk zum Aufdrucken des Dekors auf einen aufgebrachten Primer und wenigstens einen Trockner zum Trocknen wenigstens eines Teils des Papiers nachdem der Primer und/oder des Dekors aufgebracht wurde, aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
E) Bereitstellen eines mit einem Primer versehenen Rohpapiers,
F) Aufdrucken mindestens einer Rastermarkierung und mindestens eines Dekors auf das mit dem Primer versehene Rohpapier, so dass ein bedrucktes Rohpapier entsteht,
G) Erfassen eines Raster-Abstandes zwischen mindestens zwei Punkten der Rastermarkierung des bedruckten Rohpapiers zum Ermitteln eines Ist-Zustandes des bedruckten Rohpapiers,
H) Vergleichen des erfassten Raster-Abstandes der Rastermarkierung des bedruckten Rohpapiers gemäß dem Ist-Zustand mit einem digital als Soll-Zu- stand hinterlegten Raster-Abstand für das gedruckte Dekor,
E1 ) Verändern des hinterlegten Soll-Rasterabstandes auf der Basis des durchgeführten Vergleiches, in dem ein geänderter Soll-Rasterabstandes und ein damit geändertes Dekor erstellt wird und/oder
E2) Verändern wenigstens eines Prozessparameters zur Steuerung des Aufbringens des Primers und/oder des Aufdruckens der Rastermarkung und/oder der Trocknung solange, bis ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Prozessparameter der Digitaldruckanlage ein Prozessparameter des Primerauftragswerkes und/oder der Trockners ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verändern des Raster-Abstandes des bedruckten Rohpapiers das bedruckte Rohpapier mittels des wenigstens einen Trockners getrocknet wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Soll-Rasterabstand verändert wird, indem zumindest ein Teil des Dekors, bevorzugt das gesamte Dekor, gestreckt oder gestaucht wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vorbestimmte Kriterium erfüllt ist, wenn die Differenz zwischen dem erfassten Raster-Abstand und dem Soll-Zustand einen vorbestimmten Grenzwert unterschreitet.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vorbestimmte Kriterium erfüllt ist, wenn das Verhältnis aus dem erfassten Raster-Abstand und dem Soll-Zustand in einem vorbestimmten Bereich liegt.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Raster-Abstände des bedruckten Rohpapiers erfasst und mit mehreren Soll-Zuständen verglichen werden, wobei die erfassten Raster-Abstände und/oder die Soll-Zustände in wenigstens zwei linear unabhängige, vorzugsweise senkrechte Richtungen verlaufen.
9. Verfahren nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Raster-Abstand des bedruckten Rohpapiers und/oder der Soll-Zustand ortsabhängig verändert wird.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastermarkierung Rasterpunkte aufweist, die entlang mehrerer Linien vorzugsweise äquidistant angeordnet sind, wobei die Linie vorzugsweise in zwei linear unabhängigen, vorzugsweise senkrechten Richtungen verlaufen.
11 . Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastermarkierung eine frequenzmodulierte Rastermarkierung ist. - 21 -
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastermarkierung in das Dekor integriert und makroskopisch nicht sichtbar ist.
13. Digitaldruckanlage zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche.
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