PL227073B1

PL227073B1 - Metoda iurzadzenie doselektywnej, natryskowej aplikacji zapachowego materiału drukarskiego

Info

Publication number: PL227073B1
Application number: PL412392A
Authority: PL
Inventors: Marcin Czarnecki; Jarosław Płaszczyca
Original assignee: Rr Donnelley Europe Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością
Priority date: 2015-05-20
Filing date: 2015-05-20
Publication date: 2017-10-31
Also published as: EP3313583A1; WO2016185430A1; EP3313583B1; PL412392A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest metoda i urządzenie do selektywnej, natryskowej aplikacji zapachowego materiału drukarskiego.

Zgodnie z wynalazkiem zapachowy materiał drukarski, jest nanoszony na dowolnie wybrane pole lub pola na poruszającym się podłożu drukarskim z wykorzystaniem natrysku hydrodynamicznego lub pneumatycznego.

Szczególnym obszarem wykorzystania wynalazku są drukarnie, w których jest nanoszony zapachowy materiał drukarski, korzystnie zawierający substancję zapachową w postaci mikrokapsułek. Materiał drukarski jest nanoszony na poruszające się podłoże drukarskie, którym korzystnie jest wstęga papieru.

W stanie techniki znane są metody nakładania przezroczystego lakieru zapachowego lub zapachowej farby drukarskiej z wykorzystaniem techniki druku offsetowego, wklęsłodruku, czy też druku fleksograficznego. Znane sposoby nakładania lakieru zapachowego lub zapachowej farby drukarskiej polegają na wykorzystaniu tej samej techniki, jaką jest drukowany produkt poligraficzny. Sposoby te wykorzystują zatem metodę nakładania dodatkowego koloru za pomocą dodatkowego zespołu maszyny drukującej. Te znane sposoby nakładania lakieru zapachowego lub zapachowej farby drukarskiej posiadają szereg ograniczeń, do których należy zaliczyć:

- konieczność użycia kosztownego zespołu drukującego wyłącznie w celu nałożenia lakieru zapachowego lub zapachowej farby drukarskiej, co wymaga projektowania potrzeby druku lakierem zapachowym lub zapachową farbą drukarską już na etapie konstrukcji i montażu maszyny drukarskiej;

- użyte zespoły drukujące mają ograniczone możliwości co do liczby rodzajów lakierów zapachowych lub zapachowych farb drukarskich do nie więcej niż 2-3 na jednej stronie typowego arkusza drukarskiego o szerokości 1 metra, przy czym przy użyciu jednego zespołu drukującego brak jest możliwości zadrukowania kilku różnych pól zapachowych znajdujących się w jednym rzędzie w kierunku poruszającego się podłoża drukarskiego;

- techniki druku offsetowego, wklęsłodruku, czy też druku fleksograficznego nie umożliwiają bezpośredniej kontroli ilości nakładanego lakieru zapachowego;

- w przypadku nakładania na podłoże drukarskie przezroczystego zapachowego lakieru drukarskiego brak jest możliwości użycia do kontroli ilości nałożonego lakieru zapachowego technik kolorymetrycznych, co utrudnia kontrolę poprawności nakładania tego lakieru;

- użycie dodatkowego zespołu maszyny drukującej do aplikacji lakierów zapachowych lub zapachowych farb drukarskich, ze względu na brak możliwości tego zespołu do niezależnej regulacji niektórych parametrów tego zespołu takich jak między innymi prędkość obrotowa wałków zespołu farbowego i zespołu wodnego wymusza użycie lakierów zapachowych lub zapachowych farb drukarskich o zbliżonych parametrach reologicznych.

Z międzynarodowego zgłoszenia wynalazku opublikowanego za numerem WO04/060683 pt. „High-speed inkjet printing for vibrant and crockfast graphics on web materials or and produkts” znany jest sposób drukowania atramentowego z dużą prędkością na materiałach wstęgowych lub wyrobach końcowych wielokolorowych obrazów technologicznych. W skład tego sposobu wchodzi zapewnienie co najmniej dwóch pracujących z dużą częstotliwością głowic drukujących, które są zdolne do przetwarzania zmieniających fazę farb drukarskich i zapewniają uaktywnienie głowic drukujących tak, żeby przechodziły przez te głowice co najmniej dwie zmieniające fazę farby drukarskie. Jednakże ten znany sposób dla celów druku farbą zapachową wymaga również użycia dodatkowego zespołu drukującego i ponadto nie zapewnia zadrukowania kilku różnych pól zapachowych znajdujących się w jednym rzędzie w kierunku poruszającego się podłoża drukarskiego.

Istotą metody do selektywnej, natryskowej aplikacji zapachowego materiału drukarskiego na dowolnie wybranym polu arkusza drukarskiego na poruszającym się podłożu drukarskim jest zastosowanie natryskowej aplikacji zapachowego materiału drukarskiego. Natrysk zapachowego materiału drukarskiego na dowolnie wybrane pole lub na dowolnie wybrane pola poruszającego się podłoża drukarskiego jest realizowany przy pomocy odpowiednio dobranych dysz natryskowych jako natrysk hydrodynamiczny lub jako natrysk pneumatyczny. Korzystnie poruszającym się podłożem drukarskim jest wstęga papieru. Korzystnie materiałem drukarskim jest lakier zapachowy lub farba zapachowa w postaci dyspersji wodnej zawierająca substancję zapachową w postaci mikrokapsułek.

PL 227 073 B1

Zapachowy materiał drukarski selektywnie nanoszony jako natrysk hydrodynamiczny na poruszające się podłoże drukarskie, jest nanoszony poprzez krótkotrwałe wynoszące od 1 ms do 200 ms otwarcie sterowanego elektromagnetycznie lub pneumatycznie zaworu doprowadzającego zapachowy materiał drukarski pod ciśnieniem do hydrodynamicznej dyszy natryskowej. Ciśnienie wprowadzające zapachowy materiał drukarski do hydrodynamicznej dyszy natryskowej wynosi w granicach od 1 MPa do 50 MPa. Średnica otworu wylotowego hydrodynamicznej dyszy natryskowej korzystnie wynosi około 20 μm do 500 μm. Hydrodynamiczna dysza natryskowa jest zamontowana w odległości od 0,02 m do 0,20 m od poruszającego się podłoża drukarskiego. Prędkość poruszającego się podłoża drukarskiego jest uzależniona od typu maszyny drukarskiej lub innej maszyny poligraficznej i zwykle wynosi od 0,5 m/s do 20,0 m/s. Zamontowanie hydrodynamicznej dyszy natryskowej o parametrach określonych niniejszym wynalazkiem w odległości od 0,02 m do 0,20 m nad lub pod poruszającym się podłożem drukarskim pozwala na rozpylenie zapachowego materiału drukarskiego na poruszające się podłoże drukarskie w formie śladu o kształcie prostokąta przy zużyciu zapachowego materiału drukarskiego 22 w ilości od 1,0 g/m² do 10,0 g/m².

W metodzie według wynalazku do natryskowej aplikacji zapachowego materiału drukarskiego stosuje się również pneumatyczną dyszę natryskową. Korzystnie średnica otworu wylotowego pneumatycznej dyszy natryskowej wynosi od 0,1 mm do 1,0 mm. Pneumatyczna dysza natryskowa jest zasilana zapachowym materiałem drukarskim o niewielkim ciśnieniu, a nawet z zastosowaniem podciśnienia wynoszącego od (-)0,05 MPa do (+)1,00 MPa. Dodatkowo do pneumatycznej dyszy natryskowej jest wprowadzane sprężone powietrze korzystnie o ciśnieniu w zakresie od 0,1 MPa do 3,0 MPa. Rozpylenie zapachowego materiału drukarskiego na poruszające się podłoże drukarskie poprzez pneumatyczną dyszę natryskową następuje w wyniku porywania przez strumień sprężonego powietrza o ciśnieniu w zakresie od 0,1 MPa do 3,0 MPa cząstek zapachowego materiału drukarskiego. Włączanie i wyłączanie natrysku zapachowego materiału drukarskiego jest realizowane poprzez zamykanie i otwieranie dopływu sprężonego powietrza do dyszy pneumatycznej.

Poprzez synchronizację cyklu otwarcia zaworu sterującego hydrodynamicznej lub pneumatycznej dyszy natryskowej z obrotami maszyny drukarskiej lub innej maszyny poligraficznej, a także poprzez regulację czasu otwarcia zaworu sterującego jest wyznaczany rozmiar drukowanego pola zapachowego i jego położenie wzdłuż realizowanego kierunku druku. Przez oddalanie lub przybliżanie hydrodynamicznej lub pneumatycznej dyszy natryskowej od lub do poruszającego się podłoża drukarskiego jest regulowany rozmiar zadrukowywanego pola zapachowego prostopadle wzdłuż kierunku druku. Położenie zadrukowywanego pola zapachowego w poprzek kierunku druku jest realizowane przez zmianę położenia hydrodynamicznej lub pneumatycznej dyszy natryskowej poprzecznie do kierunku druku poruszającego się podłoża drukarskiego.

Regulacja ciśnienia w hydrodynamicznej dyszy natryskowej dostarczanego do dyszy zapachowego materiału drukarskiego lub regulacja wydatku dostarczanego zapachowego materiału drukarskiego i/lub ciśnienia powietrza rozpylającego w pneumatycznej dyszy natryskowej pozwala na sterowanie ilością zapachowego materiału drukarskiego rozpylanego na przesuwające się podłoże drukarskie. Regulacja ta korzystnie jest sterowana automatycznie przez zainstalowany układ sprzężenia zwrotnego, porównujący sygnały o prędkości druku pochodzące z maszyny drukarskiej lub z innej maszyny poligraficznej z sygnałami czasu otwarcia zaworu sterującego i z sygnałami wydatku podawanego zapachowego materiału drukarskiego, korzystnie z pompy dozującej zapachowy materiał drukarski lub z miernika przepływu i ma na celu zapewnienie stabilnej aplikacji zapachowego materiału drukarskiego przy zmieniającej się prędkości druku.

Urządzenie do selektywnej, natryskowej aplikacji zapachowego materiału drukarskiego z wykorzystaniem natrysku hydrodynamicznego składa się ze zbiornika na zapachowy materiał drukarski, który to zbiornik posiada zabudowaną pompę cyrkulacyjną zapobiegającą sedymentacji tego materiału drukarskiego. Pompa cyrkulacyjna jest połączona z wyporową pompą wysokociśnieniową zasilaną z sieci sprężonym powietrzem o ciśnieniu regulowanym za pomocą reduktora sterowanego elektrycznie. Wyporowa pompa wysokociśnieniowa połączona jest przewodem wysokociśnieniowym z głowicą aplikacyjną, składającą się z zaworu sterowanego elektrycznie lub pneumatycznie i z hydrodynamicznej dyszy natryskowej zamontowanej nad lub pod poruszającym się podłożem drukarskim. Korzystnie dysza natryskowa jest zamontowana pod kątem 20° do 90° w stosunku do poruszającego się podłoża drukarskiego. Wyporowa pompa wysokociśnieniowa zapewnia stałe ciśnienie materiału drukarskiego, którego wartość jest regulowana na wyjściu z pompy wysokociśnieniowej w zakresie od 1,0 MPa do 50,0 MPa. Do przewodu wysokociśnieniowego zainstalowany jest filtr, manometr i przepływomierz.

PL 227 073 B1

Urządzenie do natryskowej aplikacji zapachowego materiału drukarskiego posiada zamontowany sterownik, który jest połączony z centralnym systemem sterowania maszyny drukarskiej lub innej maszyny poligraficznej, z przepływomierzem, z reduktorem sterowanym elektrycznie i z zaworem sterowanym elektrycznie zamontowanym w głowicy aplikacyjnej. Zespół drukujący maszyny drukarskiej lub innej maszyny poligraficznej posiada zamontowany indukcyjny czujnik położenia cylindra drukującego, który jest połączony ze sterownikiem urządzenia do natryskowej aplikacji lakieru zapachowego.

Urządzenie do selektywnej, natryskowej aplikacji zapachowego materiału drukarskiego z wykorzystaniem natrysku pneumatycznego składa się ze zbiornika na materiał drukarski, wyposażonego w pompę cyrkulacyjną zapobiegającą jego sedymentacji i połączoną przewodem z głowicą aplikacyjną. Głowica aplikacyjna składa się z zaworu sprężonego powietrza sterowanego elektrycznie i z dyszy do natrysku pneumatycznego, umieszczonej w odległości 0,02 m do 0,20 m od poruszającego się podłoża drukarskiego. Na przewodzie łączącym pompę cyrkulacyjną z głowicą aplikacyjną zainstalowany jest filtr, manometr oraz przepływomierz. Sterownik urządzenia połączony jest z systemem sterowania maszyny drukarskiej, przepływomierzem, z zaworem sprężonego powietrza sterowanym elektrycznie w głowicy aplikacyjnej. Zespół drukujący maszyny drukarskiej wyposażony jest w indukcyjny czujnik położenia cylindra drukującego połączony ze sterownikiem urządzenia.

Hydrodynamiczne lub pneumatyczne dysze natryskowe stanowią podstawowy układ natryskowy urządzenia do selektywnej, natryskowej aplikacji zapachowego materiału drukarskiego. Urządzenie to korzystnie jest montowane rozłącznie do maszyny drukarskiej lub do innej maszyny poligraficznej pomiędzy ostatnim agregatem drukarskim a urządzeniem suszącym. Zamontowanie do jednej maszyny drukarskiej lub do innej maszyny poligraficznej kilku urządzeń, z których każde zawiera zamontowany układ dysz natryskowych składający się z kilku hydrodynamicznych lub pneumatycznych dysz natryskowych umożliwia zwielokrotnienie liczby stosowanych jednocześnie zapachowych materiałów drukarskich o różnych zapachach drukowanych na jednej stronie produktu końcowego. Umożliwia również drukowanie wielu różnej wielkości pól zapachowych w dowolnie wybranych miejscach na przesuwającym się podłożu drukarskim. Pola te są zadrukowane zapachowym materiałem drukarskim na stronie lub na arkuszu drukarskim. Rozłączny montaż urządzenia do selektywnej, natryskowej hydrodynamicznej lub pneumatycznej aplikacji zapachowego materiału drukarskiego pozwala na wykorzystanie tego samego urządzenia w innych maszynach drukarskich lub w innych maszynach poligraficznych.

Zaletą metody i urządzenia do selektywnej, natryskowej aplikacji zapachowego materiału drukarskiego według wynalazku jest prosta metoda natrysku na przesuwające się podłoże drukarskie. Metoda selektywnej natryskowej aplikacji zapachowego materiału drukarskiego pozwala na zastosowanie w jednej maszynie drukarskiej lub w innej jednej maszynie poligraficznej kilku urządzeń do jego natrysku, co umożliwia jednoczesną aplikację kilku rodzajów zapachowych materiałów drukarskich. Metoda według wynalazku pozwala aplikować jednocześnie dowolną ilość zapachowych materiałów drukarskich, jak i rodzaju stosowanych lakierów, farb i innych materiałów drukarskich. W metodzie według wynalazku nie występują ograniczenia do planowanego położenia pól zapachowych drukowanych na przesuwającym się podłożu drukarskim. Metoda do selektywnej, natryskowej aplikacji zapachowego materiału drukarskiego pozwala na jednoczesną aplikację zapachowych materiałów drukarskich o różnych parametrach reologicznych z uwagi na fakt, iż każdy tor aplikacji zapachowego materiału drukarskiego jest niezależny i jest regulowany oddzielnie. Ponadto metoda selektywnej natryskowej aplikacji zapewnia łatwe i skuteczne sterowanie ilością aplikowanego zapachowego materiału drukarskiego, co eliminuje konieczność wykonywania dodatkowych pomiarów ilości nałożonego zapachowego materiału drukarskiego na wyrobie gotowym.

Zaletą urządzenia do selektywnej, natryskowej aplikacji zapachowego materiału drukarskiego według wynalazku jest jego prosta konstrukcja i niewielkie gabaryty. Urządzenie dla druku pól zapachowych na przesuwającym się podłożu drukarskim jest montowane rozłącznie do istniejących maszyn drukarskich i innych maszyn poligraficznych bez konieczności ich rozbudowy o dodatkowy zespół drukujący. Konstrukcja urządzenia jest przenośna, co pozwala na przemieszczanie urządzenia pomiędzy pracującymi maszynami drukującymi lub pomiędzy pracującymi innymi maszynami poligraficznymi, w zależności od potrzeb.

P r z y k ł a d:

Druk selektywnego natrysku hydrodynamicznego zapachowym materiałem drukarskim jako jeden z możliwych do wykorzystania przykładów przeprowadzono w rolowej maszynie drukującej typu Goss Sunday 2000. W przykładzie metody selektywnej, natryskowej aplikacji materiału drukarskiego

PL 227 073 B1 jako materiał drukarski użyty został zapachowy lakier dyspersyjny „Strawberry” firmy Schubert International. Do aplikacji została użyta dysza hydrodynamiczna poprzecznie nacinana firmy Nordson o średnicy 0,075 mm. Lakier zapachowy był podawany do dyszy hydrodynamicznej pompą wysokociśnieniową firmy Nordson, natomiast sterowanie procesem aplikacji lakieru zapachowego było prowadzone sterownikiem PLC taktującym częstotliwość otwarcia i zamknięcia dyszy hydrodynamicznej.

Prędkość przesuwającego się podłoża drukarskiego w postaci wstęgi papieru w rolowej maszynie drukującej wynosiła 7,75 m/s.

Ciśnienie lakieru zapachowego na dopływie do dyszy hydrodynamicznej wynosiło około 12,0 MPa.

Odległość głowicy z zamontowaną dyszą hydrodynamiczną od przesuwającej się wstęgi papieru wynosiła 0,125 m.

Natrysk lakieru zapachowego był prowadzony od góry wstęgi przesuwającego się papieru.

Głowica z zamontowaną dyszą hydrodynamiczną była umieszczona w rolowej maszynie drukarskiej przed wejściem wstęgi papieru do pieca, tuż po ostatnim agregacie maszyny drukarskiej.

W wyniku selektywnej aplikacji lakieru zapachowego na przesuwającą się wstęgę papieru, na każdym arkuszu drukarskim uzyskano zwarte pole o wielkości 0,08 m x 0,12 m rozmieszczone na arkuszu drukarskim w miejscach uzgodnionych ze zleceniodawcą.

₂

Gramatura lakieru zapachowego naniesiona na arkusz drukarski papieru wynosiła 4,75 g/m².

Pomimo wykonanej aplikacji lakieru zapachowego w niewielkiej odległości od wejścia wstęgi przesuwającego się papieru do urządzenia suszącego, w którym realizowany jest proces suszenia wszystkich farb i lakierów naniesionych na poruszającą się wstęgę papieru w trakcie procesu drukowania, lakier zapachowy został dokładnie wysuszony i nie sklejał składek produktu końcowego.

Pola zadrukowane lakierem zapachowym testowane po 2 i następnie po 4 tygodniach od dnia wykonania aplikacji posiadały nadal bardzo intensywny zapach.

Urządzenie do selektywnej, natryskowej aplikacji zapachowego materiału drukarskiego w przykładzie wykonania jest pokazane na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia schemat urządzenia do hydrodynamicznego natrysku zapachowego materiału drukarskiego w połączeniu z rolową maszyną drukarską, natomiast Fig. 2 przedstawia schemat urządzenia do pneumatycznego natrysku zapachowego materiału drukarskiego w połączeniu z rolową maszyną drukarską.

Urządzenie do selektywnej, natryskowej aplikacji zapachowego materiału drukarskiego z wykorzystaniem natrysku hydrodynamicznego składa się z głowicy aplikacyjnej 6, ze zbiornika 1 na zapachowy materiał drukarski z pompą cyrkulacyjną 2. Pompa cyrkulacyjna 2 jest połączona z wyporową pompą wysokociśnieniową 3, która jest zasilana z sieci sprężonym powietrzem o ciśnieniu regulowanym za pomocą reduktora sterowanego elektrycznie 4. Pompa wysokociśnieniowa 3 połączona jest przewodem wysokociśnieniowym 5 z głowicą aplikacyjną 6 składającą się z zaworu sterowanego elektrycznie 7 i z hydrodynamicznej dyszy natryskowej 8 umieszczonej nad poruszającym się podłożem drukarskim 9. Na przewodzie wysokociśnieniowym 5 zainstalowany jest filtr 10, manometr 11 oraz przepływomierz 12. Urządzenie posiada zamontowany sterownik urządzenia 13, który połączony jest z systemem sterowania 14 maszyny drukarskiej 15, przepływomierzem 12, reduktorem sterowanym elektrycznie 4, z zaworem sterowanym elektrycznie 7 w głowicy aplikacyjnej 6. Zespół drukujący maszyny drukarskiej 15 wyposażony jest w indukcyjny czujnik położenia cylindra drukującego 16 połączony ze sterownikiem urządzenia 13.

Urządzenie do selektywnej, natryskowej aplikacji zapachowego materiału drukarskiego z wykorzystaniem natrysku pneumatycznego składa się ze zbiornika 1 na zapachowy materiał drukarski, wyposażonego w pompę cyrkulacyjną 2. Pompa cyrkulacyjna 2 jest połączona przewodem 23 z głowicą aplikacyjną 6, która składa się z zaworu sprężonego powietrza sterowanego elektrycznie 25 i z dyszy do natrysku pneumatycznego 26, umieszczonej nad poruszającym się podłożem drukarskim 9. Na przewodzie 23 zainstalowany jest filtr 10, manometr 11 oraz przepływomierz 12. Sterownik urządzenia 13 połączony jest z systemem sterowania 14 maszyny drukarskiej 15, z przepływomierzem 12, z zaworem sprężonego powietrza sterowanym elektrycznie 25 w głowicy aplikacyjnej 6. Zespół drukujący maszyny drukarskiej 15 wyposażony jest w indukcyjny czujnik położenia cylindra drukującego 16 połączony ze sterownikiem urządzenia 13.

Opisane wyżej przykładowe urządzenie do selektywnej, natryskowej aplikacji zapachowego materiału drukarskiego nie ogranicza podobnych konstrukcji umożliwiających dokonanie natrysku hydrodynamicznego lub natrysku pneumatycznego na przesuwające się podłoże drukarskie.

Działanie urządzenia do hydrodynamicznej selektywnej natryskowej aplikacji zapachowego materiału drukarskiego polega na wypełnieniu zapachowym materiałem drukarskim zbiornika 1 na zapa6

PL 227 073 B1 chowy materiał drukarski. Korzystnie zapachowy materiał drukarski stanowi postać wodnej zawiesiny lakieru lub farby z kapsułkami zapachowymi. Pompa cyrkulacyjna 2 pobiera zapachowy materiał drukarski z dolnej części zbiornika 1 na zapachowy materiał drukarski i podaje do wyporowej pompy wysokociśnieniowej 3. Nadmiar zapachowego materiału drukarskiego podawanego przez pompę cyrkulacyjną 2 powraca do zbiornika 1 zapachowego materiału drukarskiego zapewniając ciągły obieg zapachowego materiału drukarskiego co zapobiega jego sedymentacji. Wydajność pompy cyrkulacyjnej 2 zapewnia kilkukrotne przepompowanie objętości zbiornika 1 zapachowego materiału drukarskiego, najczęściej 5-20 razy w ciągu godziny. Wyporowa pompa wysokociśnieniowa 3 zasilana sprężonym powietrzem o ciśnieniu regulowanym w zakresie 0,1-3,0 MPa za pomocą reduktora sterowanego elektrycznie 4 zapewnia stałe ciśnienie zapachowego materiału drukarskiego na wyjściu z wyporowej pompy wysokociśnieniowej 3. Ciśnienie zapachowego materiału drukarskiego na wyjściu wyporowej pompy wysokociśnieniowej 3 jest regulowane w zakresie od 1,0 MPa do 50,0 MPa. Zapachowy materiał drukarski o regulowanym ciśnieniu dostarczany jest przewodem rurowym 5 do głowicy aplikacyjnej 6. Otwarcie zaworu sterowanego elektrycznie 7 znajdującego się w głowicy aplikacyjnej 6 powoduje wypływ zapachowego materiału drukarskiego przez hydrodynamiczną dyszę natryskową 8 z dużą prędkością i jego rozpylenie w postaci strumienia, który posiada formę spłaszczonego stożka. Jednocześnie następuje nałożenie zapachowego materiału drukarskiego na poruszające się podłoże drukarskie 9, z regulowanej odległości hydrodynamicznej dyszy natryskowej 8 od tego podłoża wynoszącej 0,02 m do 0,20 m. Zamknięcie zaworu sterowanego elektrycznie 7 powoduje zakończenie wypływu zapachowego materiału drukarskiego. W wyniku tak prowadzonego procesu druku powstaje na poruszającym się podłożu drukarskim 9 pole nałożonego zapachowego materiału drukarskiego o szerokości 0,02 m do 0,10 m. Szerokość ta zależy od kąta strumienia w formie spłaszczonego stożka i od odległości dyszy od poruszającego się podłoża drukarskiego 9. Długość pola nałożonego zapachowego materiału drukarskiego wynosi około 0,02 m do 0,20 m i jest zależna od czasu otwarcia zaworu sterowanego elektrycznie 7. Ilość nakładanego zapachowego materiału drukarskiego zależy od prędkości przemieszczania się podłoża drukarskiego 9 i od wydatku zapachowego materiału drukarskiego przepływającego przez hydrodynamiczną dyszę natryskową 8. Wydatek zapachowego materiału drukarskiego zależy od jego ciśnienia wytwarzanego przez wyporową pompę wysokociśnieniową 3. Sterownik urządzenia 13 odczytuje sygnał o położeniu cylindrów zespołu drukującego maszyny drukarskiej 15 z indukcyjnego czujnika położenia cylindra drukującego 16 i na podstawie czasu pomiędzy kolejnymi sygnałami oblicza prędkość przemieszczania się podłoża drukarskiego 9. Następnie oblicza pożądany moment otwarcia i zamknięcia zaworu sterowanego elektrycznie 7 w głowicy aplikacyjnej 6 i wysyła sygnał sterujący zaworem sterowanym elektrycznie 7 tak, iż moment rozpoczęcia natrysku przypada zawsze w tym samym, uprzednio nastawionym położeniu cylindra zespołu drukującego 15 a czas jego otwarcia odpowiada obrotowi tego cylindra o stały kąt. Zapewnia to stałe położenie i rozmiar pola zapachowego na produkcie. Poprzez odczyt sygnału z przepływomierza 12 i porównanie go z ilością obrotów cylindra zespołu drukującego 15 sterownik oblicza ilość aplikowanego zapachowego materiału drukarskiego na jedno pole zapachowe i odpowiednio steruje reduktorem sterowanym elektrycznie 4 tak, aby utrzymać zadaną ilość zapachowego materiału drukarskiego niezależnie od wpływu czynników zakłócających. Sygnał uruchomienia i zatrzymania maszyny drukarskiej, podawany przez system sterowania 14 maszyny drukarskiej 15 do sterownika urządzenia 13 powoduje odpowiednio uruchomienie i zatrzymanie pracy urządzenia do hydrodynamicznej selektywnej aplikacji zapachowego materiału drukarskiego.

Działanie urządzenia do pneumatycznej selektywnej natryskowej aplikacji zapachowego materiału drukarskiego polega na wypełnieniu zapachowym materiałem drukarskim zbiornika 1 na zapachowy materiał drukarski. Korzystnie zapachowy materiał drukarski stanowi postać wodnej zawiesiny lakieru lub farby z kapsułkami zapachowymi. Pompa cyrkulacyjna 2 pobiera zapachowy materiał drukarski z dolnej części zbiornika 1 na zapachowy materiał drukarski i podaje do głowicy aplikacyjnej 6. Nadmiar zapachowego materiału drukarskiego podawanego przez pompę cyrkulacyjną 2 powraca do zbiornika 1 na zapachowy materiał drukarski zapewniając jego ciągły obieg i zapobiegając w ten sposób jego sedymentacji. Wydajność pompy cyrkulacyjnej 2 zapewnia przepompowanie objętości zbiornika 15-20 razy w ciągu godziny. Zapachowy materiał drukarski dostarczany jest przewodem rurowym 23 do głowicy aplikacyjnej 6. Otwarcie zaworu sterowanego elektrycznie 25 znajdującego się w głowicy aplikacyjnej 6 powoduje wypływ mieszaniny zapachowego materiału drukarskiego i sprężonego powietrza przez pneumatyczną dyszę natryskową 26 i jego rozpylenie w postaci strumienia o kształcie spłaszczonego stożka. Jednocześnie następuje nałożenie zapachowego materiału drukarskiego na poruszaPL 227 073 B1 jące się podłoże drukarskie 9 z regulowanej odległości pneumatycznej dyszy natryskowej 26 wynoszącej 0,02 m do 0,20 m. Zamknięcie zaworu sterowanego elektrycznie 25 powoduje zakończenie wypływu powietrza i lakieru zapachowego. W wyniku powstaje na przesuwającym się materiale drukarskim pole nałożonego zapachowego materiału drukarskiego o szerokości od 0,02 m do 0,10 m. Szerokość ta zależy od kąta stożka strumienia i od odległości dyszy od przesuwającego się podłoża drukarskiego. Długość tego nałożonego pola zapachowego wynosi od 0,02 m do 0,20 m. Długość nałożonego pola zapachowego na przesuwającym się podłożu drukarskim 9 zależy od czasu otwarcia zaworu sterowanego elektrycznie 25. Ilość nakładanego zapachowego materiału drukarskiego zależy od prędkości przemieszczania się podłoża drukarskiego 9 i wydatku zapachowego materiału drukarskiego przepływającego przez dyszę 26. Wydatek zapachowego materiału drukarskiego przepływającego przez dyszę 26 zależy od ciśnienia powietrza zasilającego głowicę aplikacyjną 6. Sterownik urządzenia 13 odczytuje sygnał w położeniu cylindrów zespołu drukującego maszyny drukarskiej 15 z indukcyjnego czujnika położenia cylindra drukującego 16 i na podstawie czasu pomiędzy kolejnymi sygnałami oblicza prędkość przemieszczania się podłoża drukarskiego 9. Następnie oblicza pożądany moment otwarcia zamknięcia zaworu sterowanego elektrycznie 25 w głowicy aplikacyjnej 6 i wysyła sygnał sterujący zaworem sterowanym elektrycznie 25 tak, iż moment rozpoczęcia natrysku przypada zawsze w tym samym, uprzednio nastawionym położeniu cylindra zespołu drukującego 15 a czas jego otwarcia odpowiada obrotowi tego cylindra o stały kąt. Zapewnia to stałe położenie i rozmiar pola zapachowego na produkcie. Poprzez odczyt sygnału z przepływomierza 12 i porównanie go z ilością obrotów cylindra zespołu drukującego 15 sterownik urządzenia 13 oblicza ilość zapachowego materiału drukarskiego aplikowanego na jedno pole zapachowe i odpowiednio steruje ciśnieniem powietrza zasilającego głowicę aplikacyjną 6 tak, aby utrzymać zadaną ilość zapachowego materiału drukarskiego niezależnie od wpływu czynników zakłócających. Sygnał uruchomienia i zatrzymania maszyny drukarskiej, podawany przez system sterowania 14 maszyny drukarskiej 15 do sterownika urządzenia 13 powoduje odpowiednio uruchomienie i zatrzymanie pracy urządzenia do pneumatycznej selektywnej aplikacji zapachowego materiału drukarskiego.

Claims

1. Metoda selektywnej, natryskowej aplikacji zapachowego materiału drukarskiego na poruszające się podłoże drukarskie, znamienna tym, że polega na wykorzystaniu natrysku hydrodynamicznego lub pneumatycznego do aplikacji zapachowego materiału drukarskiego na dowolnie wybrane pole lub pola poruszającego się podłoża drukarskiego (9) i jest realizowana przy pomocy hydrodynamicznych dysz natryskowych (8) jako natrysk hydrodynamiczny lub przy pomocy pneumatycznych dysz natryskowych (26) jako natrysk pneumatyczny, przy czym na zapachowy materiał drukarski nanoszony jako natrysk hydrodynamiczny na poruszające się podłoże drukarskie (9) jest nanoszony poprzez krótkotrwałe wynoszące od 1 ms do 200 ms otwarcie sterowanego elektromagnetycznie lub pneumatycznie zaworu (7) doprowadzającego zapachowy materiał drukarski pod ciśnieniem do hydrodynamicznej dyszy natryskowej (8), w której ciśnienie wprowadzające zapachowy materiał drukarski wynosi w granicach od 1,0 MPa do 50,0 MPa, a średnica otworu wylotowego hydrodynamicznej dyszy natryskowej (8) korzystnie wynosi około 20 μm do 500 μm, przy czym hydrodynamiczna dysza natryskowa (8) jest zamontowana w odległości od 0,02 m do 0,20 m od poruszającego się podłoża drukarskiego (9), którego prędkość jest uzależniona od typu maszyny drukarskiej (15) lub innej maszyny poligraficznej i zwykle wynosi od 0,5 m/s do 20 m/s, co pozwala na rozpylenie zapachowego materiału drukarskiego na poruszające się podłoże drukarskie (9) w formie śladu o kształcie prostokąta i przy zużyciu zapachowego materiału drukarskiego 22 w ilości od 1,0 g/m² do 10,0 g/m², natomiast natryskowa aplikacja zapachowego materiału drukarskiego realizowana przy pomocy pneumatycznej dyszy natryskowej (26) na poruszające się podłoże drukarskie (9), gdzie pneumatyczna dysza natryskowa (26) jest zasilana zapachowym materiałem drukarskim o niewielkim ciśnieniu, a korzystnie z zastosowaniem podciśnienia wynoszącego od (-)0,05 MPa do (+)1,00 MPa, przy czym do pneumatycznej dyszy natryskowej (26) jest wprowadzane sprężone powietrze o ciśnieniu od 0,1 MPa do 3,0 MPa, natomiast rozpylenie lakieru zapachowego na poruszające się podłoże drukarskie (9) następuje w wyniku porywania przez strumień sprężonego powietrza cząstek zapacho8

PL 227 073 B1 wego materiału drukarskiego, gdzie włączanie wyłączanie natrysku zapachowego materiału drukarskiego jest realizowane poprzez zamykanie i otwieranie dopływu sprężonego powietrza do dyszy pneumatycznej (26).

2. Metoda według zastrz. 1, znamienna tym, że zapachowym materiałem drukarskim jest lakier zapachowy lub zapachowa farba drukarska w postaci dyspersji wodnej, gdzie substancję zapachową stanowią mikrokapsułki.

3. Metoda według zastrz. 1, znamienna tym, że synchronizacja cyklu otwarcia zaworu sterującego (7) hydrodynamicznej dyszy natryskowej (8) lub pneumatycznej dyszy natryskowej (26) z obrotami maszyny drukarskiej (15) lub innej maszyny poligraficznej, a także regulacja czasu otwarcia zaworu sterującego (7) jest wyznaczana przez rozmiar drukowanego pola zapachowego i jego położenie wzdłuż realizowanego kierunku druku, natomiast przez oddalanie lub przybliżanie hydrodynamicznej dyszy natryskowej (8) lub pneumatycznej dyszy natryskowej (26) od lub do poruszającego się podłoża drukarskiego (9) jest regulowany rozmiar zadrukowywanego pola zapachowego prostopadle wzdłuż kierunku druku, przy czym położenie zadrukowywanego pola zapachowego w poprzek kierunku druku jest realizowane przez zmianę położenia hydrodynamicznej dyszy natryskowej (8) lub pneumatycznej dyszy natryskowej (26) poprzecznie do kierunku druku poruszającego się podłoża drukarskiego (9).

4. Metoda według zastrz. 1, znamienna tym, że sterowanie ilością zapachowego materiału drukarskiego nanoszonego jako natrysk hydrodynamiczny lub jako natrysk pneumatyczny na przesuwające się podłoże drukarskie (9) jest realizowane przez regulację ciśnienia w hydrodynamicznej dyszy natryskowej (8) dostarczanego do dyszy zapachowego materiału drukarskiego lub przez regulację wydatku dostarczanego zapachowego materiału drukarskiego i/lub ciśnienia powietrza rozpylającego w pneumatycznej dyszy natryskowej (26).

5. Metoda według zastrz. 1, znamienna tym, że średnica otworu wylotowego pneumatycznej dyszy natryskowej (26) wynosi od 0,1 mm do 1,0 mm.

6. Metoda według zastrz. 1, znamienna tym, że poruszającym się podłożem drukarskim (9) jest poruszająca się wstęga papieru.

7. Urządzenie do selektywnej natryskowej aplikacji lakieru zapachowego, znamienne tym, że składa się z głowicy aplikacyjnej (6), w której zamontowane są hydrodynamiczne dysze natryskowe (8) lub pneumatyczne dysze natryskowe (26), ze zbiornika (1) na zapachowy materiał drukarski z pompą cyrkulacyjną (2), która w odmianie natrysku hydrodynamicznego jest połączona z wyporową pompą wysokociśnieniową (3) zasilaną z sieci sprężonym powietrzem o ciśnieniu regulowanym za pomocą reduktora sterowanego elektrycznie (4), gdzie pompa wysokociśnieniowa (3) jest połączona przewodem wysokociśnieniowym (5) z głowicą aplikacyjną (6) składającą się z zaworu sterowanego elektrycznie (7) i z dyszy do natrysku hydrodynamicznego (8) umieszczonej nad lub pod poruszającym się podłożem drukarskim (9), przy czym na przewodzie wysokociśnieniowym (5) zainstalowany jest filtr (10), manometr (11) oraz przepływomierz (12), ponadto urządzenie posiada zamontowany sterownik urządzenia (13), który połączony jest z systemem sterowania (14) maszyny drukarskiej (15), przepływomierzem (12), reduktorem sterowanym elektrycznie (4), z zaworem sterowanym elektrycznie (7) w głowicy aplikacyjnej (6), natomiast zespół drukujący maszyny drukarskiej (15) ma zamontowany indukcyjny czujnik położenia cylindra drukującego (16) połączony ze sterownikiem urządzenia (13), a w odmianie urządzenia wykorzystującego natrysk pneumatyczny pompa cyrkulacyjną (2) jest połączona przewodem (23) z głowicą aplikacyjną (6) składającą się z zaworu sprężonego powietrza sterowanego elektrycznie (25) i z dyszy do natrysku pneumatycznego (26), umieszczonej nad lub pod poruszającym się podłożem drukarskim (9), gdzie na przewodzie (23) zainstalowany jest filtr (10), manometr (11) oraz przepływomierz (12), przy czym sterownik urządzenia (13) jest połączony z systemem sterowania (14) maszyny drukarskiej (15), z przepływomierzem (12) i z zaworem sprężonego powietrza sterowanym elektrycznie (25) zamontowanym w głowicy aplikacyjnej (6), a zespół drukujący maszyny drukarskiej (15) lub innej maszyny poligraficznej jest wyposażony w indukcyjny czujnik położenia cylindra drukującego (16) połączony ze sterownikiem urządzenia (13).

8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że jest montowane do maszyny drukarskiej (15) lub do innej maszyny poligraficznej w sposób rozłączny.

PL 227 073 B1

9. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że jest montowane w maszynie drukarskiej (15) lub w innej maszynie poligraficznej pomiędzy ostatnim agregatem drukarskim, a urządzeniem suszącym.

10. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że hydrodynamiczne dysze natryskowe (8) lub pneumatyczne dysze natryskowe (26) są zamontowane pod kątem 20° do 90° w stosunku do poruszającego się podłoża drukarskiego.

11. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że stabilna aplikacja ilości zapachowego materiału drukarskiego przy zmieniającej się prędkości druku jest realizowana automatycznie przez zainstalowany układ sprzężenia zwrotnego, porównujący sygnały o prędkości druku pochodzące z maszyny drukarskiej (15) lub z innej maszyny poligraficznej z sygnałami czasu otwarcia zaworu sterowanego elektrycznie (7) (25) i z sygnałami wydatku podawanego zapachowego materiału drukarskiego, korzystnie z pompy dozującej materiał zapachowy do zbiornika (1) zapachowego materiału drukarskiego lub z przepływomierza (12).