EP4360882A1 - Druckvorrichtung für den irisdruck - Google Patents

Druckvorrichtung für den irisdruck Download PDF

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EP4360882A1
EP4360882A1 EP23205138.3A EP23205138A EP4360882A1 EP 4360882 A1 EP4360882 A1 EP 4360882A1 EP 23205138 A EP23205138 A EP 23205138A EP 4360882 A1 EP4360882 A1 EP 4360882A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
printing
ink
roller
ink application
inking
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
EP23205138.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan Behnke
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.)
Bundesdruckerei GmbH
Original Assignee
Bundesdruckerei GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bundesdruckerei GmbH filed Critical Bundesdruckerei GmbH
Publication of EP4360882A1 publication Critical patent/EP4360882A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F11/00—Rotary presses or machines having forme cylinders carrying a plurality of printing surfaces, or for performing letterpress, lithographic, or intaglio processes selectively or in combination
    • B41F11/02—Rotary presses or machines having forme cylinders carrying a plurality of printing surfaces, or for performing letterpress, lithographic, or intaglio processes selectively or in combination for securities
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
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    • B41F13/004—Electric or hydraulic features of drives
    • B41F13/0045—Electric driving devices
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    • B41F31/26—Construction of inking rollers
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    • B41P—INDEXING SCHEME RELATING TO PRINTING, LINING MACHINES, TYPEWRITERS, AND TO STAMPS
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    • B41P2213/70—Driving devices associated with particular installations or situations
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41P—INDEXING SCHEME RELATING TO PRINTING, LINING MACHINES, TYPEWRITERS, AND TO STAMPS
    • B41P2213/00—Arrangements for actuating or driving printing presses; Auxiliary devices or processes
    • B41P2213/90—Register control

Definitions

  • the present invention relates to a printing device for implementing a multi-colour printing process.
  • printing machines are already known from the prior art and are described, for example, in the publications DE 100 25 996 C1 or EN 10 2013 223 826 A1 Color mixing is usually only possible in the axial direction of the printing device, although color mixing in the circumferential direction would be desirable. Further state of the art is described in the publications EN 10 2017 202 381 A1 or EP 2 114 677 A2 described in which a mixing of scope is sought.
  • the solution of the printing device according to the invention makes it possible to collect several printing inks on the printing form, and therefore on the printing plate of the plate cylinder, with the printing inks preferably being partially mixed in edge areas and transferred to the substrate via a printing blanket.
  • the printing device creates a printing method that produces color mixtures within the printing process. In particular, true color mixtures in the circumferential direction to the machine transport direction are possible with the solution according to the invention.
  • the first ink form roller is fed by the first inking unit and the first ink form roller provides first image information.
  • the second ink form roller is fed by the second inking unit and the first ink form roller provides first image information.
  • the two ink form rollers therefore also provide the image-forming information and in their own way represent part of the printing form.
  • first ink application roller comprises a rubber band formed with a plurality of first recesses.
  • the first recesses form the non-image areas.
  • the second ink application roller also comprises an elastic band which is formed with a plurality of second recesses that are complementary to the first recesses of the first ink application roller.
  • the second recesses form non-image areas.
  • the first roller train with the first ink application roller and/or the second roller train with the second ink application roller preferably each implement a storage inking unit.
  • a double inking unit for the additional iris printing.
  • Both roller trains can also be designed as short inking units.
  • the plate cylinder is provided with a printing plate that enables letterset printing. Offset printing can be provided as a further variant.
  • first ink application roller and the second ink application roller have ink-absorbing regions that are at least partially complementary to one another.
  • the image information introduced into the ink form rollers can be introduced into a rubber blanket provided with image information, which is applied to the roller core. This is one of several ways to introduce image information into the ink form rollers.
  • the print image can therefore also be provided by a sleeve that is placed over the roller core.
  • a first direct drive is assigned to the first ink form roller
  • a second direct drive is assigned to the second ink form roller
  • a third direct drive is assigned to the plate cylinder
  • a fourth direct drive is assigned to the blanket cylinder
  • a control device is present which is set up to control the direct drives.
  • the communication between the drives and the control device is preferably realized by means of a data bus.
  • the printing plate of the plate cylinder is a full-surface printing plate without any recesses.
  • full areas are not required.
  • the printing plate only needs to carry the image information from both ink application rollers so that all colors can be absorbed and transported further.
  • the circumferential ratios between the individual rollers of the printing device are preferably fixed.
  • the ratio between the circumference of the first ink form roller and the circumference of the plate cylinder is essentially 1:1. Another whole-number ratio is also possible. Due to the possible swelling of the rubber materials involved during the printing process, deviations from this ratio can occur, which are compensated for by the direct drives.
  • the ratio of the circumference of the first ink form roller to the circumference of the plate cylinder is essentially 1:1. Another whole-number ratio is also possible. Due to the possible swelling of the rubber materials involved during the printing process, deviations from this ratio can occur, which are compensated for by the direct drives.
  • the ratio of the circumference of the plate cylinder to the circumference of the rubber cylinder which is also preferably 1:1.
  • Another whole-number ratio is also possible. Due to the possible swelling of the rubber materials involved during the printing process, deviations from this ratio can occur, which are compensated for by the direct drives.
  • angle synchronization may be a special requirement. For this reason, it is sensible if the control device is set up to control all direct drives and cause them to rotate synchronously.
  • inking units can be disengaged.
  • the control device is set up to cause the direct drives to move to a common zero position in order to start again in synchronous operation.
  • control device it is possible for the control device to be set up to control at least one of the direct drives of the ink forme rollers and to cause it to lead or lag behind another of the direct drives. This can also have a correspondingly positive effect on the printed image.
  • control device is designed to allow at least one of the direct drives of the ink application rollers to alternately lead and lag behind another of the direct drives.
  • control device is set up to control the direct drives of the first ink form roller and the second ink form roller in such a way that the first ink form roller and the second ink form roller maintain a circumferential register (in 360 degrees).
  • first ink application roller and the second ink application roller are designed in such a way that the first printing ink and the second printing ink are applied to the printing plate of the plate cylinder in abutting relationship with the color edges running into one another. This has proven to be particularly advantageous when printing valuable or security documents.
  • roller and cylinder bodies are aligned parallel to one another when setting up the machine; they must therefore be taken into account.
  • a bearer ring can be present on the plate cylinder or on the ink form rollers to prevent bearer rings.
  • a printing device 100 for realizing an iris print is shown in a highly simplified manner.
  • This printing device 100 comprises a first inking unit with a first roller train 102 for inking a first ink application roller 104 with a first printing ink 202.
  • a second inking unit with a second roller train 106 for inking an ink application roller 108 with a second printing ink 204.
  • the roller trains 102, 106 shown here are to be understood only schematically and can also have a different design.
  • there can also be another inking unit with another ink application roller so that there can also be more than two of the roller trains 102, 106 with a final ink application roller 104, 108.
  • the printing device 100 also includes a plate cylinder 110, which includes a printing plate 112, which is operatively connected to the first ink application roller 104 and to the second ink application roller 108 such that the printing plate 112 of the plate cylinder 110 is inked with the first printing ink 202 and with the second printing ink 204.
  • a color mixture is already generated within the printing process itself, namely in the circumferential direction, in the axial direction and in 360 degrees to the drive direction of the individual rollers and cylinders.
  • the printing device 100 also comprises a blanket cylinder 114 with a rubber layer 140, wherein the blanket cylinder 114 is also operatively connected to the plate cylinder 110 such that the printing inks 202, 204 are transferred to the blanket cylinder 114 in order to subsequently transfer them to a substrate 200 which is passed through a gap which is present at least temporarily between the blanket cylinder 114 and an impression cylinder 116.
  • the ratio of the circumference of the first ink form roller 104 and the circumference of the plate cylinder 110 is 1 in this case. This means that there is a 1:1 transfer between the first ink form roller 104 and the plate cylinder 110.
  • the ratio of the circumference of the second ink form roller 108 and the The circumference of the plate cylinder 110 is 1 in this case, which also means that a 1:1 transfer of the second printing ink 204 from the second ink application roller 108 to the plate cylinder 110 prevails.
  • the ratio of the circumference of the plate cylinder 110 and the circumference of the blanket cylinder 114 is also 1 in this case, so that a transfer of the ink from the printing plate 112 to the rubber layer 140 of the blanket cylinder 114 also takes place in a ratio of 1:1.
  • FIG 2 is a schematic illustration of the drive concept of the printing device 100 from Figure 1 shown.
  • the printing device 100 comprises a first direct drive 130, which is assigned to the first ink form roller 104. Furthermore, a second direct drive 132 is present, which is assigned to the second ink form roller 108. A third direct drive 134 is also assigned to the plate cylinder 110, with a fourth direct drive 136 being assigned to the blanket cylinder 114.
  • the drive concept also provides a control device 138, which is set up to control the direct drives 130, 132, 134, 136.
  • a data bus is present for communication between the drives and the control device 138.
  • the control device 138 is in particular set up to control all direct drives 130, 132, 134, 136 and to cause the first ink form roller 104, the second ink form roller 108, the plate cylinder 110 and the blanket cylinder 114 to rotate at an angle synchronous. However, it may be desired for one roller to lead or lag behind another roller. Therefore, the control device 138 is also set up in such a way that at least one of the direct drives 130, 132 of the ink form rollers 104, 108 is controlled and caused to lead or lag behind another of the direct drives 134, 136, namely the direct drive 134 of the plate cylinder 110. It is possible to realize a sinusoidal circumferential friction.
  • control device 138 is also designed to alternately lead and lag at least one of the direct drives 130, 132 of the ink forme rollers 104, 108 relative to another of the direct drives 134, 136, namely the direct drive 134 of the plate cylinder 110.
  • control device 138 is further configured to control the direct drives 130, 132 of the first ink form roller 104 and the second ink form roller 108 in such a way that to control the first ink form roller 104 and the second ink form roller 108 to maintain a circumferential register.
  • First is the first ink application roller 104, from which the first printing ink 202 has already been absorbed.
  • the first ink application roller 104 is provided with a roller cover that consists of a soft layer.
  • a rubber cover 118 is provided in the present case, which is formed with a plurality of first recesses 120. Where the recesses 120 are present, no printing ink 202 is absorbed; the first printing ink 202 is only absorbed by the areas where the rubber cover 118 is located. In a top view, for example, the coloring of the first ink application roller 104 can be seen next to it.
  • the first ink application roller 104 and the second ink application roller 108 are in this case at least partially shaped complementarily to one another, so that there are also ink-absorbing regions shaped complementarily to one another.
  • the second ink application roller 104 shown second (from the top) is also provided with a roller cover made of a soft layer.
  • the second ink application roller 108 comprises a rubber cover 122 formed with a plurality of second recesses 124 that are complementary to the first recesses 120 of the first ink application roller 104.
  • the second printing ink 204 only adheres in the areas where the rubber cover 122 is present.
  • the complementary design of the two ink application rollers 104, 108 can be seen from the view of the second ink application roller 108 on the right.
  • the printing plate 112 of the plate cylinder 110 is inked with the first printing ink 202 and with the second printing ink 204, as shown by the illustration in third place (from the top) in Figure 3 can be seen.
  • the first ink application roller 102 and the second ink application roller 108 are designed in such a way that the first printing ink 202 and the second printing ink 204 are applied abutting to the printing plate 112 of the plate cylinder 110 with intersecting color edges. In this way, an iris print is realized, as can be used for printing ID, valuables or security documents.
  • the printing plate 112 To the right, two different designs of the printing plate 112 can be seen, with the upper printing plate 112 representing a full-surface printing plate without any recesses. Directly below this, an alternative printing plate 112 is shown, which is designed to form a printed image with ink-absorbing image areas 126 and ink-repellent non-image areas 128. The printing plate 112 with the printed image can also be seen in the illustration on the left, as can be seen by the two ink-receiving image areas 126 and the only ink-repellent non-image area 128.
  • the inking of the printing plate 112, whether provided with a printed image or not, is then transferred to the rubber layer 140 of the blanket cylinder 114, as shown by the illustration in fourth place (from the top).
  • the blanket cylinder 114 then transfers the printed image to the substrate 200, as can be seen by the illustrations in fifth place (bottom).
  • the printing device 100 it is possible to produce color mixtures, in particular for banknotes or security printing, during the printing process itself. It has been shown that in addition to the plate cylinder 110 as a printing form carrier, the two ink application rollers 104, 108 can also provide image-forming information due to their respective recesses 120, 124.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inking, Control Or Cleaning Of Printing Machines (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckvorrichtung (100), umfassend- einen ersten Walzenzug (102) eines ersten Farbwerks zum Einfärben einer ersten Farbauftragswalze (104) mit einer ersten Druckfarbe (202), wobei die erste Farbauftragswalze (104) erste Bildinformationen bereitstellt,- einen zweiten Walzenzug (106) eines zweiten Farbwerks zum Einfärben einer zweiten Farbauftragswalze (108) mit einer zweiten Druckfarbe (204), wobei die zweite Farbauftragswalze (108) zweite Bildinformationen bereitstellt,- einen Plattenzylinder (110), der eine Druckplatte (112) umfasst, welche mit der ersten Farbauftragswalze (104) und mit der zweiten Farbauftragswalze (108) derart in Wirkverbindung steht, dass die Druckplatte (112) des Plattenzylinders (110) mit der ersten Druckfarbe (202) und mit der zweiten Druckfarbe (204) eingefärbt wird, und- einen Gummituchzylinder (114) mit einer Gummischicht (140), der mit dem Plattenzylinder (110) derart in Wirkverbindung steht, dass die Druckfarben (202, 204) auf den Gummituchzylinder (114) übertragen werden, um sie anschließend auf ein Substrat (200) zu übertragen, welches durch einen Spalt hindurchgeführt wird, der zumindest zeitweise zwischen dem Gummituchzylinder (114) und einem Gegendruckzylinder (116) vorliegt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckvorrichtung zur Realisierung eines mehrfarbigen Druckverfahrens. Derartige Druckmaschinen sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt und beispielsweise in den Druckschriften DE 100 25 996 C1 oder DE 10 2013 223 826 A1 beschrieben. Farbmischungen sind dabei zumeist nur in Axialrichtung der Druckvorrichtung möglich, wobei Farbmischungen in Umfangsrichtung wünschenswert wären. Weiterer Stand der Technik ist in den Druckschriften DE 10 2017 202 381 A1 oder EP 2 114 677 A2 beschrieben, bei denen eine Umfangsvermischung angestrebt wird.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Druckvorrichtung anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Druckvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche enthalten weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
  • Die erfindungsgemäße Druckvorrichtung umfasst insbesondere
    • einen ersten Walzenzug eines ersten Farbwerks zum Einfärben einer ersten Farbauftragswalze mit einer ersten Druckfarbe, wobei die erste Farbauftragswalze erste Bildinformationen bereitstellt,
    • einen zweiten Walzenzug eines zweiten Farbwerks zum Einfärben einer zweiten Farbauftragswalze mit einer zweiten Druckfarbe, wobei die zweite Farbauftragswalze zweite Bildinformationen bereitstellt,
    • einen Plattenzylinder, der eine Druckplatte umfasst, welche mit der ersten Farbauftragswalze und mit der zweiten Farbauftragswalze derart in Wirkverbindung steht, dass die Druckplatte des Plattenzylinders mit der ersten Druckfarbe und mit der zweiten Druckfarbe eingefärbt wird, und
    • einen Gummituchzylinder mit einer Gummischicht, der mit dem Plattenzylinder derart in Wirkverbindung steht, dass die Druckfarben auf den Gummituchzylinder übertragen werden, um sie anschließend auf ein Substrat zu übertragen, welches durch einen Spalt hindurchgeführt wird, der zumindest zeitweise zwischen dem Gummituchzylinder und einem Gegendruckzylinder vorliegt.
  • Durch die erfindungsgemäße Lösung der Druckvorrichtung ist es möglich, mehrere Druckfarben auf der Druckform, mithin auf der Druckplatte des Plattenzylinders, zu sammeln, wobei die Druckfarben vorzugsweise in Randbereichen teilweise vermischt und über ein Drucktuch auf das Substrat übertragen werden. Mithilfe der Druckvorrichtung wird ein Druckverfahren geschaffen, das Farbmischungen innerhalb des Druckprozesses erzeugt. Insbesondere Echtfarbmischungen in Umfangsrichtung zur Maschinentransportrichtung sind mit der erfindungsgemäßen Lösung möglich. Die erste Farbauftragswalze wird dabei von dem ersten Farbwerk gespeist und die erste Farbauftragswalze stellt erste Bildinformationen bereit. Die zweite Farbauftragswalze wird dabei von dem zweiten Farbwerk gespeist und die erste Farbauftragswalze stellt erste Bildinformationen bereit. Somit stellen also auch die beiden Farbauftragswalzen die bildgebenden Informationen bereit und stellen auf ihre Art einen Teil der Druckform dar.
  • Bevorzugt ist die Möglichkeit, wonach die erste Farbauftragswalze einen Gummizug umfasst, der mit einer Mehrzahl an ersten Aussparungen gebildet ist. Die ersten Aussparungen bilden dabei die Nicht-Bildstellen.
  • In analoger Weise ist die bevorzugte Möglichkeit gegeben, dass auch die zweite Farbauftragswalze einen Gummizug umfasst, der mit einer Mehrzahl an, komplementär zu den ersten Aussparungen der ersten Farbauftragswalze geformten, zweiten Aussparungen gebildet ist. Auch hier bilden die zweiten Aussparungen Nicht-Bildstellen.
  • Der erste Walzenzug mit der ersten Farbauftragswalze und/oder der zweite Walzenzug mit der zweiten Farbauftragswalze realisieren vorzugsweise jeweils ein Speicherfarbwerk. Es ist jedoch die Möglichkeit gegeben, ein Doppelfarbwerk für den zusätzlichen Irisdruck vorzusehen. Beide Walzenzüge können auch als Kurzfarbwerk ausgeführt sein.
  • Vorzugsweise ist der Plattenzylinder mit einer Druckplatte versehen, die einen Letterset-Druck realisiert. Ein Offsetdruck kann als weitere Variante vorgesehen sein.
  • Es sich als vorteilhaft erwiesen, wie die erste Farbauftragswalze und die zweite Farbauftragswalze zumindest bereichsweise komplementär zueinander geformte farbaufnehmende Bereiche besitzen.
  • Es ist die Möglichkeit gegeben, dass die in den Farbauftragswalzen eingebrachten Bildinformationen in ein mit Bildinformationen versehenes Gummituch eingebracht sind, welches auf den Walzenkern aufgebracht ist. Dies ist eine von mehreren Möglichkeiten, um Bildinformationen in die Farbauftragswalzen einzubringen. Das Druckbild kann somit auch durch eine Sleeve-Hülse, welche auf den Walzenkern gestülpt wird, bereitgestellt sein.
  • Um die einzelnen Walzen bzw. Zylinder der Druckvorrichtung hinreichend genau anzutreiben, hat es sich als bevorzugt erwiesen, dass der ersten Farbauftragswalze ein erster Direktantrieb zugeordnet ist, dass der zweiten Farbauftragswalze ein zweiter Direktantrieb zugeordnet ist, dass dem Plattenzylinder ein dritter Direktantrieb zugeordnet ist, dass dem Gummituchzylinder ein vierter Direktantrieb zugeordnet ist, und dass eine Steuerungseinrichtung vorhanden ist, die eingerichtet ist, die Direktantriebe anzusteuern.
  • Die Kommunikation zwischen den Antrieben und der Steuerungseinrichtung ist vorzugsweise mittels eines Datenbus realisiert.
  • Zur Realisierung eines Vollflächendruckes, ist es von Vorteil, wenn die Druckplatte des Plattenzylinders eine aussparungsfreie Vollflächen-Druckplatte ist. Vollflächen sind jedoch nicht erforderlich. Die Druckplatte muss lediglich die Bildinformationen beider Farbauftragswalzen tragen, damit alle Farben aufgenommen und weitertransportiert werden können.
  • Es kann jedoch als ein vorgegebenes Druckbild erzeugt werden, nämlich dann, wenn die Druckplatte des Plattenzylinders zur Formung eines Druckbildes mit farbaufnehmenden Bildstellen und farbabweisenden Nichtbildstellen gebildet ist.
  • Die Umfangsverhältnisse zwischen den einzelnen Walzen der Druckvorrichtung sind vorzugsweise fest vorgegeben.
  • Es hat sich deshalb als vorteilhaft erwiesen, wenn das Verhältnis aus dem Umfang der ersten Farbauftragswalze und dem Umfang des Plattenzylinders im Wesentlichen 1 : 1 ist. Ein anderes ganzzahliges Verhältnis ist ebenfalls möglich. Aufgrund der etwaig auftretenden Quellung der beteiligten Gummimaterialien während des Druckprozesses kann es zu Abweichungen dieses Verhältnisses kommen, die von den Direktantrieben ausgeglichen werden.
  • Es ist auch die Möglichkeit gegeben, dass das Verhältnis aus dem Umfang der ersten Farbauftragswalze und dem Umfang des Plattenzylinders im Wesentlichen 1 : 1 ist. Ein anderes ganzzahliges Verhältnis ist ebenfalls möglich. Aufgrund der etwaig auftretenden Quellung der beteiligten Gummimaterialien während des Druckprozesses kann es zu Abweichungen dieses Verhältnisses kommen, die von den Direktantrieben ausgeglichen werden.
  • Entsprechendes ist auch für das Verhältnis aus dem Umfang des Plattenzylinders und dem Umfang des Gummizugzylinders möglich, welches ebenfalls vorzugsweise 1: 1 ist. Ein anderes ganzzahliges Verhältnis ist ebenfalls möglich. Aufgrund der etwaig auftretenden Quellung der beteiligten Gummimaterialien während des Druckprozesses kann es zu Abweichungen dieses Verhältnisses kommen, die von den Direktantrieben ausgeglichen werden.
  • Für die Erzeugung eines qualitativ hochwertigen Druckbildes kann eine Winkelsynchronität als besondere Voraussetzung gegeben sein. Aus diesem Grunde ist es sinnvoll, wenn die Steuerungseinrichtung eingerichtet ist, alle Direktantriebe anzusteuern und zu veranlassen, synchron umzulaufen.
  • Im Falle von Rüst- und Reinigungsprozessen können Farbwerke ausgekuppelt werden. Bei einem anschließenden Einkuppeln ist es vorteilhaft, wenn die Steuerungseinrichtung eingerichtet ist, die Direktantriebe zu veranlassen, zu einer gemeinsamen Nullposition zu verfahren, um dort wieder in einem Synchronlauf zu starten.
  • Es ist jedoch die Möglichkeit gegeben, dass die Steuerungseinrichtung eingerichtet ist, wenigstens einen der Direktantriebe der Farbauftragswalzen anzusteuern und zu veranlassen, einem anderen der Direktantriebe vorzueilen oder nachzueilen. Auch dies kann das Druckbild entsprechend positiv beeinflussen.
  • Um eine sinusförmige oder sinusartige Umfangsverreibung zu realisieren, ist es zudem von Vorteil, wenn die Steuerungseinrichtung eingerichtet ist, wenigstens einen der Direktantriebe der Farbauftragswalzen gegenüber einem anderen der Direktantriebe alternierend voreilen und nacheilen zu lassen.
  • Für ein besonders hochwertiges Druckbild ist es zudem sinnvoll, wenn die Steuerungseinrichtung eingerichtet ist, die Direktantriebe der ersten Farbauftragswalze und der zweiten Farbauftragswalze derart anzusteuern, dass die erste Farbauftragswalze und die zweite Farbauftragswalze ein Umfangsregister (in 360 Grad) einhalten.
  • Mit den gewählten Varianten ist es zudem möglich, Mehrfarbendruckverläufe auch mit fluoreszierenden Farbmitteln und Farbstoffen zu realisieren. Zudem können die gleichen Farben, aber mit unterschiedlichen verdeckten Eigenschaften Einsatz finden, beispielsweise mit magnetischen Eigenschaften, mit fluoreszierenden Eigenschaften oder mit IR-absorbierenden Eigenschaften.
  • Zur Realisierung eines Irisdrucks ist es letztlich von besonderem Vorteil, wenn die erste Farbauftragswalze und die zweite Farbauftragswalze derart ausgestaltet sind, dass die erste Druckfarbe und die zweite Druckfarbe Stoß an Stoß auf die Druckplatte des Plattenzylinders mit ineinanderlaufenden Farbrändern aufgebracht werden. Dies hat sich insbesondere beim Druck im Bereich von Wert- oder Sicherheitsdokumenten von Vorteil erwiesen.
  • Laufstege sind erforderlich, um beim Einrichten der Maschine eine parallele Justage der Walzen- und Zylinderkörper zueinander zu erzielen; sie sind also zu berücksichtigen. Zudem kann ein Schmitzring am Plattenzylinder oder auch an den Farbauftragswalzen vorliegen, um einen Schmitz zu verhindern.
  • Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsvarianten unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. Alle bisher und im Folgenden beschriebenen Merkmale sind dabei sowohl einzeln als auch in einer beliebigen Kombination miteinander vorteilhaft. Die im Folgenden beschriebenen Ausführungsvarianten stellen lediglich Beispiele dar, welche den Gegenstand der Erfindung jedoch nicht beschränken.
  • Die Figuren sind nicht notwendigerweise detailgetreu und maßstabsgetreu und können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um einen besseren Überblick zu bieten. Daher sind hier offenbarte funktionale Einzelheiten nicht einschränkend zu verstehen, sondern lediglich als anschauliche Grundlage, die dem Fachmann auf diesem Gebiet der Technik Anleitung bietet, um die vorliegende Erfindung auf vielfältige Weise einzusetzen.
  • Der hier verwendete Ausdruck "und/oder", wenn er in einer Reihe von zwei oder mehreren Elementen benutzt wird, bedeutet, dass jedes der aufgeführten Elemente alleine verwendet werden kann, oder es kann jede Kombination von zwei oder mehr der aufgeführten Elementen verwendet werden. Wird beispielsweise eine Zusammensetzung beschrieben, dass sie die Komponenten A, B und/oder C, enthält, kann die Zusammensetzung A alleine; B alleine; C alleine; A und B in Kombination; A und C in Kombination; B und C in Kombination; oder A, B, und C in Kombination enthalten.
    • Fig. 1
    zeigt stark vereinfacht eine Druckvorrichtung,
    Fig. 2
    zeigt stark vereinfacht das Antriebskonzept der Druckvorrichtung aus Figur 1, und
    Fig. 3
    zeigt eine Illustration der einzelnen Schritte des Druckprozesses mit einer Druckvorrichtung nach den Figuren 1 und 2.
  • In Figur 1 ist stark vereinfacht eine Druckvorrichtung 100 zur Realisierung eines Irisdrucks gezeigt. Diese Druckvorrichtung 100 umfasst ein erstes Farbwerk mit einem ersten Walzenzug 102 zum Einfärben einer ersten Farbauftragswalze 104 mit einer ersten Druckfarbe 202. Ferner ist ein zweites Farbwerk mit einem zweiten Walzenzug 106 zum Einfärben einer Farbauftragswalze 108 mit einer zweiten Druckfarbe 204 vorhanden. Die vorliegend dargestellten Walzenzüge 102, 106 sind lediglich schematisch zu verstehen und können auch eine abweichende Gestaltung besitzen. Außerdem kann auch ein weiteres Farbwerk mit einer weiteren Farbauftragswalze vorliegen, sodass also auch mehr als zwei der Walzenzüge 102, 106 mit abschließender Farbauftragswalze 104, 108 vorliegen können.
  • Die Druckvorrichtung 100 umfasst außerdem einen Plattenzylinder 110, der eine Druckplatte 112 umfasst, welche mit der ersten Farbauftragswalze 104 und mit der zweiten Farbauftragswalze 108 derart in Wirkverbindung steht, dass die Druckplatte 112 des Plattenzylinders 110 mit der ersten Druckfarbe 202 und mit der zweiten Druckfarbe 204 eingefärbt wird. Somit wird also eine Farbmischung bereits innerhalb des Druckprozesses selbst erzeugt, und zwar in Umfangsrichtung, in axialer Richtung sowie in 360 Grad zur Antriebsrichtung der einzelnen Walzen und Zylinder. Die Druckvorrichtung 100 umfasst außerdem einen Gummituchzylinder 114 mit einer Gummischicht 140, wobei der Gummituchzylinder 114 ebenfalls mit dem Plattenzylinder 110 derart in Wirkverbindung steht, dass die Druckfarben 202, 204 auf den Gummituchzylinder 114 übertragen werden, um sie anschließend auf ein Substrat 200 zu übertragen, welches durch einen Spalt hindurchgeführt wird, der zumindest zeitweise zwischen dem Gummituchzylinder 114 und einem Gegendruckzylinder 116 vorliegt.
  • Das Verhältnis aus dem Umfang der ersten Farbauftragswalze 104 und dem Umfang des Plattenzylinders 110 beträgt vorliegend 1. Damit liegt also eine 1:1-Übertragung zwischen der ersten Farbauftragswalze 104 und dem Plattenzylinder 110 vor. Auch das Verhältnis aus dem Umfang der zweiten Farbauftragswalze 108 und dem Umfang des Plattenzylinders 110 beträgt vorliegend 1, womit also ebenfalls eine 1:1-Übertragung der zweiten Druckfarbe 204 von der zweiten Farbauftragswalze 108 auf den Plattenzylinder 110 vorherrscht. Letztlich beträgt auch das Verhältnis aus dem Umfang des Plattenzylinders 110 und dem Umfang des Gummituchzylinders 114 vorliegend 1, sodass auch ein Übertrag der Farbe von der Druckplatte 112 auf die Gummischicht 140 des Gummituchzylinders 114 im Verhältnis von 1:1 erfolgt.
  • In Figur 2 ist schematisch das Antriebskonzept der Druckvorrichtung 100 aus Figur 1 gezeigt. Die Druckvorrichtung 100 umfasst einen ersten Direktantrieb 130, welcher der ersten Farbauftragswalze 104 zugeordnet ist. Ferner ist ein zweiter Direktantrieb 132 vorhanden, der der zweiten Farbauftragswalze 108 zugeordnet ist. Auch dem Plattenzylinder 110 ist ein dritter Direktantrieb 134 zugeordnet, wobei dem Gummituchzylinder 114 ein vierter Direktantrieb 136 zugeordnet ist. Das Antriebskonzept sieht außerdem eine Steuerungseinrichtung 138 vor, die eingerichtet ist, die Direktantriebe 130, 132, 134, 136 anzusteuern. Für die Kommunikation zwischen den Antrieben und der Steuerungseinrichtung 138 ist ein Datenbus vorhanden. Die Steuerungseinrichtung 138 ist dabei insbesondere eingerichtet, alle Direktantriebe 130, 132, 134, 136 anzusteuern und zu veranlassen, dass die erste Farbauftragswalze 104, die zweite Farbauftragswalze 108, der Plattenzylinder 110 und der Gummituchzylinder 114 winkelsynchron umlaufen. Es kann jedoch gewünscht sein, dass eine Walze einer anderen Walze voreilt oder auch nacheilt. Deshalb ist die Steuerungseinrichtung 138 außerdem derart eingerichtet, dass wenigstens einer der Direktantriebe 130, 132 der Farbauftragswalzen 104, 108 angesteuert und veranlasst wird, einem anderen der Direktantriebe 134, 136, nämlich dem Direktantrieb 134 des Plattenzylinders 110 vorzueilen oder nachzueilen. Es ist die Möglichkeit gegeben, eine sinusartige Umfangsverreibung zu realisieren. Hierzu ist die Steuerungseinrichtung 138 außerdem eingerichtet, wenigstens einem der Direktantriebe 130, 132 der Farbauftragswalzen 104, 108 gegenüber einem anderen der Direktantriebe 134, 136, nämlich dem Direktantrieb 134 des Plattenzylinders 110 alternierend vorzueilen und nacheilen zu lassen.
  • Zur Realisierung eines qualitativ hochwertigen Druckergebnisses ist die Steuerungseinrichtung 138 darüber hinaus eingerichtet, die Direktantriebe 130, 132 der ersten Farbauftragswalze 104 und der zweiten Farbauftragswalze 108 derart anzusteuern, dass die erste Farbauftragswalze 104 und die zweite Farbauftragswalze 108 ein Umfangsregister einhalten.
  • In der Illustration nach Figur 3 ist der Farbauftrag auf das Substrat 200 in Einzelschritten näher dargestellt. Hierbei sind jeweils eine Schnittansicht durch die betreffende Walze oder den betreffenden Zylinder und eine danebenstehende Draufsicht oder das entsprechende Druckbild dargestellt. Es sei darauf hingewiesen, dass die gewählten Bilder und Ansichten lediglich illustrativer Natur sind und somit Beispiele darstellen, die auch abweichende Gestaltungen besitzen könnten.
  • An erster Stelle (ganz oben) ist die erste Farbauftragswalze 104 dargestellt, von welcher bereits die erste Druckfarbe 202 aufgenommen wurde. Hierfür ist die erste Farbauftragswalze 104 mit einem Walzenüberzug versehen, der aus einer weichen Schicht besteht. Hierfür ist vorliegend ein Gummiüberzug 118 vorgesehen, der mit einer Mehrzahl an ersten Aussparungen 120 gebildet ist. Dort, wo die Aussparungen 120 vorliegen, wird keine Druckfarbe 202 aufgenommen; die erste Druckfarbe 202 wird lediglich von den Bereichen aufgenommen, wo sich der Gummiüberzug 118 befindet. In einer Draufsicht ergibt sich beispielsweise die danebenstehende Einfärbung der ersten Farbauftragswalze 104.
  • Die erste Farbauftragswalze 104 und die zweite Farbauftragswalze 108 sind vorliegend zumindest bereichsweise komplementär zueinander geformt, sodass auch komplementär zueinander geformte farbaufnehmende Bereiche vorliegen.
  • Aus diesem Grund ist auch die an zweiter Stelle (von oben) dargestellte, zweite Farbauftragswalze 104 mit einem Walzenüberzug versehen, der aus einer weichen Schicht besteht. Vorliegend umfasst die zweite Farbauftragswalze 108 einen Gummiüberzug 122, der mit einer Mehrzahl an, komplementär zu den ersten Aussparungen 120 der ersten Farbauftragswalze 104 geformten zweiten Aussparungen 124 gebildet ist. Nur in den Bereichen, wo der Gummiüberzug 122 vorhanden ist, bleibt die zweite Druckfarbe 204 haften. Die komplementäre Gestaltung der beiden Farbauftragswalzen 104, 108 ergibt sich aus der rechts danebenstehenden Ansicht der zweiten Farbauftragswalze 108.
  • Da die erste Farbauftragswalze 104 und die zweite Farbauftragswalze 108 in Wirkverbindung mit der Druckplatte 112 des Plattenzylinders 110 stehen, wird die Druckplatte 112 des Plattenzylinders 110 mit der ersten Druckfarbe 202 und mit der zweiten Druckfarbe 204 eingefärbt, wie durch die Illustration an dritter Stelle (von oben) in Figur 3 ersichtlich wird. Hierfür sind die erste Farbauftragswalze 102 und die zweite Farbauftragswalze 108 derart ausgestaltet, dass die erste Druckfarbe 202 und die zweite Druckfarbe 204 Stoß an Stoß auf die Druckplatte 112 des Plattenzylinders 110 mit ineinanderlaufenden Farbrändern aufgebracht werden. Auf diese Weise wird ein Irisdruck realisiert, wie er für die Bedruckung von Ausweis-, Wert- oder Sicherheitsdokumenten Einsatz finden kann. Rechts danebenstehend sind zwei unterschiedliche Gestaltungen der Druckplatte 112 zu erkennen, wobei die obenstehende Druckplatte 112 eine aussparungsfreien Vollflächen-Druckplatte darstellt. Direkt darunter ist eine alternative Druckplatte 112 gezeigt, welche zur Formung eines Druckbildes mit farbaufnehmenden Bildstellen 126 und farbabweisenden Nichtbildstellen 128 gebildet ist. Die Druckplatte 112 mit Druckbild ist auch in der links danebenstehenden Darstellung zu erkennen, wie durch die beiden farbaufnehmenden Bildstellen 126 und die einzige farbabweisenden Nichtbildstelle 128 zu erkennen ist.
  • Die mit Druckbild versehene oder die druckbildfreie Einfärbung der Druckplatte 112 wird dann auf die Gummischicht 140 des Gummituchzylinders 114 übertragen, wie durch die Illustration an vierter Stelle (von oben) dargestellt ist. Der Gummituchzylinder 114 überträgt das Druckbild anschließend dann auf das Substrat 200, wie durch die Illustrationen an fünfter Stelle (ganz unten) zu erkennen ist.
  • Mit der erfindungsgemäßen Druckvorrichtung 100 ist es möglich, Farbmischungen insbesondere auch für Banknoten oder den Sicherheitsdruck, schon während des Druckprozesses selbst zu erzeugen. Es wurde gezeigt, dass neben dem Plattenzylinder 110 als Druckformträger auch die beiden Farbauftragswalzen 104, 108 bildgebende Informationen aufgrund ihrer jeweiligen Aussparungen 120, 124 bereitstellen können.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 100
    Druckvorrichtung
    102
    erster Walzenzug
    104
    erste Farbauftragswalze
    106
    zweiter Walzenzug
    108
    zweite Farbauftragswalze
    110
    Plattenzylinder
    112
    Druckplatte
    114
    Gummituchzylinder
    116
    Gegendruckzylinder
    118
    Gummiüberzug
    120
    erste Aussparungen
    122
    Gummiüberzug
    124
    zweite Aussparungen
    126
    Bildstelle
    128
    Nichtbildstelle
    130
    erster Direktantrieb
    132
    zweiter Direktantrieb
    134
    dritter Direktantrieb
    136
    vierter Direktantrieb
    138
    Steuerungseinrichtung
    140
    Gummischicht

Claims (15)

  1. Druckvorrichtung (100), umfassend
    - einen ersten Walzenzug (102) eines ersten Farbwerks zum Einfärben einer ersten Farbauftragswalze (104) mit einer ersten Druckfarbe (202), wobei die erste Farbauftragswalze (104) erste Bildinformationen bereitstellt,
    - einen zweiten Walzenzug (106) eines zweiten Farbwerks zum Einfärben einer zweiten Farbauftragswalze (108) mit einer zweiten Druckfarbe (204), wobei die zweite Farbauftragswalze (108) zweite Bildinformationen bereitstellt,
    - einen Plattenzylinder (110), der eine Druckplatte (112) umfasst, welche mit der ersten Farbauftragswalze (104) und mit der zweiten Farbauftragswalze (108) derart in Wirkverbindung steht, dass die Druckplatte (112) des Plattenzylinders (110) mit der ersten Druckfarbe (202) und mit der zweiten Druckfarbe (204) eingefärbt wird, und
    - einen Gummituchzylinder (114) mit einer Gummischicht (140), der mit dem Plattenzylinder (110) derart in Wirkverbindung steht, dass die Druckfarben (202, 204) auf den Gummituchzylinder (114) übertragen werden, um sie anschließend auf ein Substrat (200) zu übertragen, welches durch einen Spalt hindurchgeführt wird, der zumindest zeitweise zwischen dem Gummituchzylinder (114) und einem Gegendruckzylinder (116) vorliegt.
  2. Druckvorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Farbauftragswalze (104) und die zweite Farbauftragswalze (108) zumindest bereichsweise komplementär zueinander geformte farbaufnehmende Bereiche besitzen.
  3. Druckvorrichtung (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Farbauftragswalze (104) einen Gummiüberzug (118) umfasst, der mit einer Mehrzahl an ersten Aussparungen (120) gebildet ist.
  4. Druckvorrichtung (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Farbauftragswalze (108) einen Gummiüberzug (122) umfasst, der mit einer Mehrzahl an, komplementär zu den ersten Aussparungen (120) der ersten Farbauftragswalze (104) geformten zweiten Aussparungen (124) gebildet ist.
  5. Druckvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Farbauftragswalze (104) ein erster Direktantrieb (130) zugeordnet ist, dass der zweiten Farbauftragswalze (108) ein zweiter Direktantrieb (132) zugeordnet ist, dass dem Plattenzylinder (110) ein dritter Direktantrieb (134) zugeordnet ist, dass dem Gummituchzylinder (114) ein vierter Direktantrieb (136) zugeordnet ist, und dass eine Steuerungseinrichtung (138) vorhanden ist, die eingerichtet ist, die Direktantriebe (130, 132, 134, 136) anzusteuern.
  6. Druckvorrichtung (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikation zwischen den Direktantrieben (130, 132, 134, 136) und der Steuerungseinrichtung (138) mittels eines Datenbus realisiert ist.
  7. Druckvorrichtung (100) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (138) eingerichtet ist, alle Direktantriebe (130, 132, 134, 136) anzusteuern und zu veranlassen, synchron und winkelsynchron umzulaufen.
  8. Druckvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (138) eingerichtet ist, die Direktantriebe (130, 132, 134, 136) nach einer Unterbrechung zu veranlassen, zu einer gemeinsamen Nullposition zu verfahren, um dort wieder in einem Synchronlauf zu starten.
  9. Druckvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (138) eingerichtet ist, wenigstens einen der Direktantriebe (130, 132) der Farbauftragswalzen (104, 108) anzusteuern und zu veranlassen, einem anderen der Direktantriebe (134, 136) vorzueilen oder nachzueilen.
  10. Druckvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (138) eingerichtet ist, wenigstens einen der Direktantriebe (130, 132) der Farbauftragswalzen (104, 108) gegenüber einem anderen der Direktantriebe (134, 136) alternierend voreilen und nacheilen zu lassen.
  11. Druckvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (138) eingerichtet ist, die Direktantriebe (130, 132) der ersten Farbauftragswalze (104) und der zweiten Farbauftragswalze (108) derart anzusteuern, dass die erste Farbauftragswalze (104) und die zweite Farbauftragswalze (108) ein Umfangsregister einhalten.
  12. Druckvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis aus dem Umfang der ersten Farbauftragswalze (104) und dem Umfang des Plattenzylinders (110) eins ist.
  13. Druckvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis aus dem Umfang der zweiten Farbauftragswalze (108) und dem Umfang des Plattenzylinders (110) eins ist.
  14. Druckvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis aus dem Umfang des Plattenzylinders (110) und dem Umfang des Gummituchzylinders (114) eins ist.
  15. Druckvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Farbauftragswalze (104) und die zweite Farbauftragswalze (108) derart ausgestaltet sind, dass die erste Druckfarbe (202) und die zweite Druckfarbe (204) Stoß an Stoß auf die Druckplatte (112) des Plattenzylinders (110) mit ineinanderlaufenden Farbrändern aufgebracht werden.
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