EP2018272B1 - Verfahren sowie vorrichtung zum bedrucken eines substrates - Google Patents

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EP2018272B1
EP2018272B1 EP07725173A EP07725173A EP2018272B1 EP 2018272 B1 EP2018272 B1 EP 2018272B1 EP 07725173 A EP07725173 A EP 07725173A EP 07725173 A EP07725173 A EP 07725173A EP 2018272 B1 EP2018272 B1 EP 2018272B1
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EP
European Patent Office
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printing
colours
decoration
substrate
colour
Prior art date
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EP07725173A
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English (en)
French (fr)
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EP2018272A1 (de
Inventor
Lothar Rochleder
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Rehau Automotive SE and Co KG
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Rehau AG and Co
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Application filed by Rehau AG and Co filed Critical Rehau AG and Co
Priority to PL07725173T priority Critical patent/PL2018272T3/pl
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J3/00—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/407—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for marking on special material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/0057—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material where an intermediate transfer member receives the ink before transferring it on the printing material

Definitions

  • the invention relates to a method for printing a substrate according to the preamble of claim 1. Such a method is known from the document US 2005/219293 A1 known.
  • the substrate is printed indirectly, usually by transferring the decorative motifs and colors of the respective printing forme on a suitable transfer roller, such as from DE 10 2004 037 892 B3 is known.
  • decor patterns usually divided into motif-related partial prints or sub-images and produce on this basis printing forms for dosing the quantities of ink to be printed.
  • Such partial images are also called separations below.
  • Techniques for mechanical and control technology synchronization of the individual partial images, so that the entire decor is created by superposition of these, are known in the art.
  • pressure-formless processes such as inkjet technology
  • inkjet technology can be used for true-to-the-original decorative reproduction when the decoration to be printed is separated into separations suitable for color and motif and then printed separately and sequentially on the substrate to produce the entire decoration.
  • a partial image decomposition into usually different contoured separations and there are those true colors determined with which, based on the printing device used in each case, the most favorable conditions for generating the individual sub-images so that through the contour - And the color overlay of the individual partial images gives the entire decor.
  • the true colors are usually not basic colors, but are created by mixing different primary colors.
  • Each sub-picture print has correspondingly lower requirements for the print settings, so that the individual sub-pictures can be printed with high precision.
  • Techniques for synchronizing the individual partial images, so that the entire decor is created by superposition of these, are known in the art. The result is a printing process in which a decor template can be reproduced true to color with relatively little effort.
  • the motif elements are determined in such a way that the most favorable conditions for producing the overall image from the individual partial images result for the printing formless printing device.
  • partial images are preferably produced in color separations in such a way that they correspond to the printing units and true colors used in the rotary printing and thus permit an analogue workflow and, if necessary, recourse to existing data, for example the separations, from the prepress stage of the rotary printing.
  • the inventive adaptation of the device structure or the respective pressure-free decoration process for generating and applying in particular color-homogeneously partial images can be reproduced in color without compromising a decorative template with comparatively little effort without printing form.
  • a color provision according to claim 2 is particularly well suited for decors that can be composed of area-contoured partial images.
  • An ink supply according to claim 3 enables indirect contact printing without the need for elaborate color adjustment preparatory work.
  • a color drying according to claim 4 enables fixation and result evaluation of single colors prior to the next step of decorating.
  • a color provision according to claim 5 makes it possible in particular to print elaborately contoured and difficult-colored partial images.
  • color drying according to claim 6 prevents the basic colors from converging when the partial images are formed.
  • a transfer body according to claim 7 is particularly advantageous for non-planar substrates.
  • Transfer bodies that can be used in corresponding substrates are, for example, from DE 10 2004 037 892 B3 known.
  • endless Kunststoffstoftprofile can be printed, which come as edge bands or window profiles are used.
  • a total of 1 designated printing device is used for printing a substrate 2 with a decor 3.
  • the decor is in the Fig. 1 not shown.
  • An example of a decor 3 can be found in the Fig. 2 , which describes a further embodiment of a printing device, which will be explained later.
  • the substrate 2, an extrudate can be a continuous substrate or endless substrate sections, for example a plastic profile or an extruded film.
  • the substrate 2 is in the Fig. 1 promoted from right to left. In this promotion, for example, an extrusion feed can be used.
  • the substrate 2 is supported by a substrate support not shown in the drawing.
  • Part of the printing device 1 is an image capture device 4, for example a CCD camera.
  • the latter covers in one in the Fig. 1 schematically conically indicated detection area 5 a decorative template. 6
  • the image capture device 4 which has an image data memory, with a central processing device 8, for example a PC, in signal connection.
  • the computing device 8 is in signal communication with a control device 10.
  • the control device 10 is in the execution after Fig. 1 with a total of four color supply devices 15, 16, 17, 18 in signal connection. The latter have an internal structure, which is still related to the execution below Fig. 2 is described.
  • Via signal lines 19, 20, 21, 22, the control device 10 is also in accordance with the execution Fig. 2 four pressure-form partial image printing devices 23, 24, 25, 26 in signal connection.
  • the color providing devices 15 to 18 are in fluid communication with the sub-picture inkjet printing devices 23 to 26 via color lines 27, 28, 29, 30.
  • the pressure devices 23 to 26 each have a color metering valve 31.
  • Lower pressure end walls 32 of the printing devices 23 to 26 are spaced from each associated color transfer members 33, 34, 35, 36, which are in the form of transfer rollers, spaced by a color application distance A.
  • this distance A is 1 mm +/- 0.5 mm.
  • the transfer rollers 33 to 36 have coat side a resilient coating 37.
  • the latter is in the Fig. 1 exemplified in the rightmost transfer roller 33 indicated.
  • the transfer rollers 33 to 36 are not shown by drive means in the Fig. 1 clockwise around its perpendicular to the plane of the drawing Fig. 1 running rolling longitudinal axes rotated. This rotary drive is synchronized to the feed of the substrate 2 so that a contact portion 38 of the transfer rollers 33 to 36, with which the transfer rollers 33 to 36 come into contact with the substrate 2, is moved synchronously with the substrate 2.
  • Each transfer roller 33 to 36 is associated with a multifunction module 39.
  • the latter is used to clean the transfer rollers 33 to 36 and can also serve for pretreatment, eg activation of the lateral surfaces of the transfer rollers 33 to 36.
  • the pressure end walls 32 of the transfer rollers 33 to 36 and in the Fig. 1 Upper halves of the transfer rollers 33 to 36 are disposed within a housing 40, which protects these sensitive components in particular from contamination and other influences.
  • a color drying device 41, 42, 43, 44 is arranged in each case.
  • the latter can be an infrared radiation source which irradiates the printing side of the substrate 2, so that the paint applied freshly by the transfer rollers 33 to 36 is dried.
  • the printing device 1 is, as already stated above, designed for printing on endless substrates. Alternatively, it is possible to use the printing device 1 with basically the same structure also for printing a sample substrate. In this case, the printing device 1 is used to calibrate the ink supply devices 15 to 18 and the metering valves 31 and possibly also the drive means for the transfer rollers 33 to 36 and the color drying devices 41 to 44.
  • the calibration data obtained are stored in a memory 45 of the controller 10 and can over a data interface 46 for controlling the printing of the target substrate, so for example an endless plastic profile can be used.
  • Fig. 2 shows a further embodiment of a printing device.
  • the color supply devices 47, 48 shown there can also be used in the embodiment Fig. 1 when the color providing devices 15 to 18 are used.
  • the printing device 1 after Fig. 2 has a total of six primary color reservoirs 49, 50, 51, 52, 53, 54.
  • the four in the Fig. 2 Primary color reservoirs 49 to 52 arranged on the left contain the primary colors of the CMYK color model, ie cyan, magenta, yellow and black.
  • the primary color reservoirs 53, 54 contain additional colors, for example red and orange, which are particularly suitable for mixing difficult decorative colors or non-displayable CMYK decorative colors. Furthermore, an empty reserve reservoir 55 is still provided.
  • the primary color reservoirs 49-54 cooperate with two primary color dispensers 56, 57, which are portions of the color providing devices 47, 48.
  • Each basic ink metering device has six metering valves 58. Each of these metering valves 58 is arranged in a paint line 59 between one of the primary ink reservoirs 49 to 54 and one of two mixing chambers 60, 61.
  • the mixing chambers 60, 61 are each part of one of the color supply devices 47, 48.
  • the metering valves 58 are in signal connection with the control device 10 via a control line 62.
  • the latter is in the execution after Fig. 2 into two sub-controllers 10a for controlling the metering valves 58 and 10b for controlling two sub-image inkjet printing devices 63, 64 divided.
  • the latter are constructed according to the pressure devices 23 to 26.
  • the pressure devices 63, 64 are in signal communication with the partial control device 10b via a control line 65.
  • a printing method with the printing device 1 after Fig. 1 with the use of color supply means 15 to 18 in the manner of the color supply means 47, 48 of the embodiment according to Fig. 2 works as follows:
  • the decorative template 6 is detected by the image capture device 4.
  • the acquired image data for the decorative template 6 are separated into separations, which overlay and give the decoration 3 in accordance with the coloring.
  • Fig. 2 are very schematically two such true color sub-images 66, 67 shown.
  • the partial image 66 generated by the printing device 63 consists of a first zigzag pattern of successive squares, which are adjacent one another over the corner.
  • the partial image 67 consists of a further zigzag sequence of squares of different color, which partially overlap with the squares of the partial image 66.
  • the partial images 66, 67 represent schematic representations of partial images present in reality.
  • the partial image 66 may, for example, consist of a dot pattern of a first color and the partial image 67 of a dot pattern of a second color.
  • a stone decor can be produced on a substrate, for example an edge band or a window profile.
  • a wood decor is possible, which can be generated with two partial images, one of the partial images creates a background color and the other partial image a wood grain.
  • the decomposition of the decorative template 6 in partial images is done by a Dekormotiv- and color analysis, the basic sequence is known by public prior use.
  • the color composition as well as the contouring of the individual partial images naturally depends on the number of pressure devices present in the printing device 1.
  • the colors necessary and to be provided for printing the individual partial images are specified. This is done by calculating a corresponding color formulation in the computing device 8, which is then set by the control device 10 and the sub-controller 10a.
  • the partial control device 10a controls the metering valves 58 of each mixing chamber, which is assigned to the printing devices 23 to 26, for producing the predetermined color for the respective printing device 23 to 26.
  • the composition passed through the metering valves 58 is then mixed from the primary colors.
  • the additional colors in the primary color reservoirs 53, 54 can serve to expand the displayable color space.
  • the individual partial images with the colors provided in the mixing chambers are successively printed formless, for example by inkjet or inkjet printing, onto the substrate 2.
  • "Successively" here refers to the spatial reordering of the printing devices 23 to 26 in succession and not necessarily to a temporal sequence of the printing of a substrate section.
  • the latter are driven by the substrate or the drive means and roll on the substrate 2, wherein they transmit the printed sub-images to the substrate 2 with the printing devices 23 to 26 first. This results in the printed partial image on the substrate 2.
  • the entire decor is created by superposition.
  • the printing by the printing devices 23 to 26 is controlled by the controller 10.
  • the freshly printed partial images are dried by the dye-drying devices 41 to 44.
  • the pressure may be continuous, intermittent or even batchwise, e.g. on profile lengths, done.
  • the printed decoration can be detected by a monitoring device that is constructed like the image capture device 4.
  • the monitoring device not shown, is in signal connection with the computing device 8.
  • the control device 10 stops printing or calibrates the color provisioning and / or printhead parameterization in cooperation with the computing device 8.
  • the printing apparatus 1 can also be used for providing the colors for preparing a rotary printing or other contact printing method independent of the inkjet printing method described.
  • the calculated true colors for generating the partial images which can be generated by mixing, are then used in the rotary printing process.
  • the determined control data for the color provision via the interface 46 are transferred to a corresponding control device of the rotary printing or contact printing device.
  • the true colors calculated to generate the partial images become after the execution Fig. 2 in the mixing chambers 60, 61, this provision being controlled by the sub-controller 10a.
  • the printing of the sub-images via the printing devices 63, 64 is controlled by the sub-controller 10b. In the execution after Fig. 2 the printing with the printing devices 63, 64 takes place directly on the substrate 2. Transfer bodies are dispensed with.
  • the printing device 1 after Fig. 2 may additionally comprise an image capture device 4 and a monitoring device for detecting the printed decoration, as described above in connection with the embodiment according to FIG Fig. 1 described.
  • Fig. 3 shows a further variant of a printing device 1.
  • Components that correspond to those described above with reference to the Fig. 1 and 2 have the same reference numbers and will not be discussed again in detail.
  • An advancement of the substrate 2 takes place in the printing device 1 after Fig. 3 left to right.
  • the printing device 1 after Fig. 3 produces a total of two partial images with two spatially separated partial image printing devices 68, 69.
  • Each printing device 68, 69 has a total of six inkjet printing units 70, 71, 72, 73, 74, 75 in the manner of the printing devices 23 to 26 of the embodiment according to Fig. 1 ,
  • the printing units 70 to 75 work with primary colors.
  • the printing units 70 to 75 via color lines 59 with the primary color reservoirs 49 to 54 in fluid communication.
  • the inkjet printing units 70 to 75 are primary color inkjet printing units as modules of the pressure-free partial image printing device 68, 69.
  • Each printing unit 70 to 75 is assigned a color transfer body 76 in the form of a transfer roller. Between adjacent printing units 70 to 75 and after the last printing device 75 of each partial image printing device 68, 69 is associated with a color drying device 77 in the manner of the color drying devices 41 to 44.
  • Each of the printing units 70 to 75 has a metering valve 78 assigned to the respective primary ink reservoir 49 to 54 in the manner of the metering valve 31 of the embodiment Fig. 1 , In the Fig. 3 For example, only the metering valve 78 of the printing unit 70 of the partial image printing device 68 is shown.
  • the color provision takes place in the printing device 1 after Fig. 3 by providing the primary colors 49 to 54 via the metering valves 78 of the printing units 70 to 75. These metering valves 78 are actuated by the control device 10.
  • the motif formation and color mixing of the partial images is produced by superposing the primary colors printed by the printing units 70 to 75 on the substrate 2.
  • the printing units 70 to 75 print the individual printing inks sequentially and separately onto the substrate 2.
  • the freshly printed ink is dried with the aid of the dye-drying devices 77, thereby preventing uncontrolled bleeding when the next primary ink is applied. It arises with appropriate Grundmaschinemengendostechnik a true color separation printing form bound printing analog, visually uniform, color impression.
  • the printing device 1 after Fig. 3 may comprise an image capture device 4 and a monitoring device on the type of those described above in connection with the embodiment of Fig. 1 have been described.
  • the color provision takes place in the versions after the Fig. 1 to 3 computer-controlled.
  • a rotary printing device or a rotary printing method is here discussed as representative of a known from the prior art contact printing method.
  • Examples of contact printing methods in which the color supply control data obtained by the printing apparatus 1 can be used are gravure printing, rotary pad printing or flexographic printing.
  • the color providing techniques according to the embodiments according to the Fig. 2 and 3 can also be combined within a printing device.
  • Conventional contact pressure components can also be integrated.
  • the transfer rollers 33 to 36 or 76 can be adapted in terms of their diameter to a repeat length of the decor 3 such that the transfer roller is always wetted in the same place on the peripheral wall with ink to be transferred when printing a partial image, so that no shadow images are transmitted.

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  • Ink Jet (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
  • Printing Methods (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken eines Substrates nach dem Oberbegriff des Ansprunch 1. Ein solches Verfahren ist aus dem Dokument US 2005/219293 A1 bekannt.
  • Es ist Stand der Technik, eine fortlaufende Bebilderungen oder Dekore auf Folienbahnen oder Profilsträngen mit Hilfe verschiedener Drucktechniken, hauptsächlich mittels druckformgebundener Rotationsdrucktechniken (z.B. Tiefdruck, Rotationstampondruck oder Flexodruck) über eine Anzahl von Druckwerken zu erzeugen.
  • Insbesondere bei nicht planen, das heißt, leicht gewölbten oder genarbten zu dekorierenden Oberflächen, wird das Substrat indirekt, in der Regel durch Übertragung der Dekormotive und Farben von der jeweiligen Druckform auf eine geeignete Übertragungswalze bedruckt, wie zum Beispiel aus der DE 10 2004 037 892 B3 bekannt ist.
  • Entsprechend den verfügbaren Druckgeräten ist es ferner bekannt, Dekorvorlagen in der Regel in motivbezogene Teildrucke beziehungsweise Teilbilder zu zerlegen und auf dieser Basis Druckformen zur Dosierung der zu verdruckenden Farbmengen herzustellen. Derartige Teilbilder werden nachfolgend auch Separationen genannt. Techniken zur mechanischen und steuerungstechnischen Synchronisierung der einzelnen Teilbilder, sodass durch Überlagerung von diesen das gesamte Dekor entsteht, sind dem Fachmann bekannt.
  • Wenn mittels der Druckformen eine sehr genaue Farb- und Motivwiedergabe sichergestellt werden muss, wird im Rotationsdruck oft mit aus mehreren Grundfarben vorab angemischten, sogenannten Echtfarben in den einzelnen Druckwerken gearbeitet und das Dekor auf diese Weise aufgebaut. Teilbild-Drucke mit Dekormotiven homogener Farbgebung stellen bei formgebundener Dekorerzeugung niedrigere Anforderungen hinsichtlich der Justierung, erfordern aber entsprechende Druckwerkzeuge, die oft schon bei kleinen Korrekturbedarfen oder Beschädigungen überholt oder erneuert werden müssen.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Druckverfahren zum Bedrucken eines Substrates derart weiterzubilden, dass eine farbgetreue Wiedergabe von Dekorvorlagen, insbesondere bei Kleinserien, mit im Vergleich zum Stand der Technik geringerem Aufwand möglich ist.
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Druckverfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
  • Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass sich druckformlose Verfahren, wie z.B. Inkjet-Technik, zur vorlagegetreuen Dekorwiedergabe einsetzen lassen, wenn das zu druckende Dekor in farb- und motivbezogen geeignete Separationen zerlegt und dann separat und sequentiell auf das Substrat zur Erzeugung des gesamten Dekors gedruckt werden. Zur Vorbereitung dieses Druckes erfolgt eine Teilbild-Zerlegung in in der Regel unterschiedlich konturierte Separationen und es werden diejenigen Echtfarben ermittelt, mit denen sich, die jeweils eingesetzte Druckeinrichtung zugrunde gelegt, die günstigsten Voraussetzungen zur Erzeugung der einzelnen Teilbilder so ergeben, dass sich durch die Kontur- und die Farbüberlagerung der einzelnen Teilbilder das gesamte Dekor ergibt. Die Echtfarben sind in der Regel keine Grundfarben, sondern werden durch Mischung verschiedener Grundfarben erzeugt. Jeder Teilbild-Druck stellt entsprechend niedrigere Anforderungen an die Druckeinstellungen, sodass die einzelnen Teilbilder mit hoher Präzision gedruckt werden können. Techniken zur Synchronisierung der einzelnen Teilbilder, sodass durch Überlagerung von diesen das gesamte Dekor entsteht, sind dem Fachmann bekannt. Es resultiert ein Druckverfahren, bei dem mit vergleichsweise geringem Aufwand eine Dekorvorlage farbgetreu wiedergegeben werden kann. Für die Separationen werden die Motivelemente derart ermittelt, dass sich für die druckformlose Druckeinrichtung die günstigsten Voraussetzungen zur Erzeugung des Gesamtbilds aus den einzelnen Teilbildern ergeben. Zur Reproduktion z.B. von Rotationsdruckdekoren werden vorzugsweise Teilbilder in Farbauszügen derart erzeugt, dass sie den im Rotationsdruck verwendeten Druckwerken und Echtfarben entsprechen und damit einen analogen Arbeitsablauf und ggf. Rückgriff auf vorhandene Daten, z.B. die Separationen, aus der Druckvorstufe des Rotationsdrucks erlauben. Durch die erfindungsgemäße Anpassung des Geräteaufbaus bzw. des jeweiligen druckformlosen Dekorationsverfahrens zur Erzeugung und Aufbringung insbesondere von farblich homogenen Teilbildern kann ohne Druckform eine Dekor-vorlage mit vergleichsweise geringem Aufwand farbgetreu wiedergegeben werden.
  • Die Dekorzerlegung und Farbbereitstellung erfolgt vollständig automatisch.
  • Eine Farbbereitstellung nach Anspruch 2 ist insbesondere gut für Dekore geeignet, die aus flächig konturierten Teilbildern zusammengesetzt werden können.
  • Eine Farbbereitstellung nach Anspruch 3 ermöglicht einen indirekten Kontaktdruck, ohne dass hierfür aufwändige Farbeinstellungs-Vorarbeiten erforderlich sind.
  • Eine Farbtrocknung nach Anspruch 4 ermöglicht eine Fixierung und Ergebnisbeurteilung von Einzeifarben vor dem nächsten Schritt der Dekorerzeugung .
  • Eine Farbbereitstellung nach Anspruch 5 ermöglicht insbesondere das Drucken von aufwändig konturierteren und schwierig kolorierten Teilbildern.
  • Eine Farbtrocknung nach Anspruch 6 verhindert z.B., dass beim Erzeugen der Teilbilder die Grundfarben ineinander laufen.
  • Ein Übertragungskörper nach Anspruch 7 ist insbesondere bei nicht ebenen Substraten von Vorteil. Übertragungskörper, die bei entsprechenden Substraten eingesetzt werden können, sind zum Beispiel aus der DE 10 2004 037 892 B3 bekannt.
  • Insbesondere können Endlos-Kunststoftprofile bedruckt werden, die als Kantenbänder oder als Fensterprofile zum Einsatz kommen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
    • Fig. 1
    schematisch eine Vorrichtung zum Bedrucken eines Substrates mit einem Dekor zur Veranschaulichung des hiermit durchführbaren Druckverfahrens;
    Fig. 2
    eine weitere Ausführungsform einer Druckvorrichtung; und
    Fig. 3
    eine weitere Ausführungsform einer Druckvorrichtung.
  • Eine in der Fig. 1 insgesamt mit 1 bezeichnete Druckvorrichtung dient zum Bedrucken eines Substrates 2 mit einem Dekor 3. Das Dekor ist in der Fig. 1 nicht dargestellt. Ein Beispiel für ein Dekor 3 findet sich in der Fig. 2, die eine weitere Ausführung einer Druckvorrichtung beschreibt, die später noch erläutert wird. Beim Substrat 2, einen Extrudat, kann es sich um Endlossubstrat oder Endlossubstratabschnitte handeln, zum Beispiel um ein Kunststoffprofil oder um eine extrudierte Folie. Das Substrat 2 wird in der Fig. 1 von rechts nach links gefördert. Bei dieser Förderung kann zum Beispiel ein Extrusionsvorschub genutzt werden. Das Substrat 2 wird von einer in der Zeichnung nicht dargestellten Substratauflage getragen.
  • Teil der Druckvorrichtung 1 ist eine Bilderfassungseinrichtung 4, zum Beispiel eine CCD-Kamera. Letztere erfasst in einem in der Fig. 1 schematisch kegelförmig angedeuteten Erfassungsbereich 5 eine Dekorvorlage 6.
  • Auf Letzterer ist ein Muster des Dekors vorhanden, welches nachfolgend mit der Druckvorrichtung 1 auf das Substrat 2 gedruckt werden soll. Über eine Signalleitung 7 steht die Bilderfassungseinrichtung 4, die einen Bilddatenspeicher aufweist, mit einer zentralen Recheneinrichtung 8, zum Beispiel einem PC, in Signalverbindung. Über eine Signalleitung 9 steht die Recheneinrichtung 8 mit einer Steuereinrichtung 10 in Signalverbindung. Über Signalleitungen 11, 12, 13, 14 steht die Steuereinrichtung 10 bei der Ausführung nach Fig. 1 mit insgesamt vier Farb-Bereitstellungseinrichtungen 15, 16, 17, 18 in Signalverbindung. Letztere haben einen internen Aufbau, der nachfolgend noch im Zusammenhang mit der Ausführung nach Fig. 2 beschrieben wird. Über Signalleitungen 19, 20, 21, 22 steht die Steuereinrichtung 10 ferner mit in der Ausführung nach Fig. 2 vier druckformlosen Teilbild-Druckeinrichtungen 23, 24, 25, 26 in Signalverbindung. Die Farb-Bereitstellungseinrichtungen 15 bis 18 stehen mit den Teilbild-Inkjet-Druckeinrichtungen 23 bis 26 über Farbleitungen 27, 28, 29, 30 in Fluidverbindung.
  • Die Druckeinrichtungen 23 bis 26 weisen jeweils ein Farb-Dosierventil 31 auf.
  • Untere Druck-Stirnwände 32 der Druckeinrichtungen 23 bis 26 sind von ihnen jeweils zugeordneten Farbübertragungskörpern 33, 34, 35, 36, die in Form von Übertragungswalzen vorliegen, um einen Farb-Applikationsabstand A beabstandet. Bei der Ausführung nach Fig. 1 beträgt dieser Abstand A 1 mm +/- 0,5 mm.
  • Die Übertragungswalzen 33 bis 36 haben mantelseitig eine nachgiebige Beschichtung 37. Letztere ist in der Fig. 1 beispielhaft bei der ganz rechts angeordneten Übertragungswalze 33 angedeutet. Die Übertragungswalzen 33 bis 36 werden von nicht dargestellten Antriebseinrichtungen in der Fig. 1 im Uhrzeigersinn um ihre senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1 verlaufenden Walzen-Längsachsen gedreht. Dieser Drehantrieb ist auf den Vorschub des Substrates 2 so synchronisiert, dass ein Kontaktabschnitt 38 der Übertragungswalzen 33 bis 36, mit dem die Übertragungswalzen 33 bis 36 mit dem Substrat 2 in Kontakt kommen, synchron zum Substrat 2 bewegt wird.
  • Jeder Übertragungswalze 33 bis 36 ist ein Multifunktionsmodul 39 zugeordnet. Letzteres dient zur Reinigung der Übertragungswalzen 33 bis 36 und kann zudem zur Vorbehandlung, z.B. Aktivierung der Manteloberflächen der Übertragungswalzen 33 bis 36 dienen.
  • Die Druck-Stirnwände 32 der Übertragungswalzen 33 bis 36 sowie die in der Fig. 1 oberen Hälften der Übertragungswalzen 33 bis 36 sind innerhalb eines Gehäuses 40 angeordnet, welches diese empfindlichen Komponenten insbesondere vor einer Verschmutzung sowie vor anderen Einflüssen schützt.
  • Zwischen jeweils zwei benachbarten Druckeinrichtungen 23 bis 26 und nach der letzten Druckeinrichtung 26 ist jeweils eine Farbtrocknungseinrichtung 41, 42, 43, 44 angeordnet. Bei Letzterer kann es sich um eine Infrarot-Strahlungsquelle handeln, welche die Druckseite des Substrates 2 bestrahlt, sodass die frisch von den Übertragungswalzen 33 bis 36 aufgetragene Farbe getrocknet wird.
  • Die Druckvorrichtung 1 ist, wie oben schon ausgeführt, zum Bedrucken von Endlossubstraten konzipiert. Alternativ ist es möglich, die Druckvorrichtung 1 bei prinzipiell gleichem Aufbau auch zum Bedrucken eines Mustersubstrates einzusetzen. In diesem Fall dient die Druckvorrichtung 1 zur Kalibrierung der Farbbereitstellungseinrichtungen 15 bis 18 sowie der Dosierventile 31 und gegebenenfalls noch der Antriebseinrichtungen für die Übertragungswalzen 33 bis 36 und der Farbtrocknungseinrichtungen 41 bis 44. Gewonnene Kalibrierdaten werden in einem Speicher 45 der Steuereinrichtung 10 abgelegt und können über eine Datenschnittstelle 46 zur Steuerung der Bedruckung des Zielsubstrates, also zum Beispiel eines Endlos-Kunststoffprofils, verwendet werden.
  • Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Druckvorrichtung. Die dort dargestellten Farb-Bereitstellungseinrichtungen 47, 48 können auch bei der Ausführung nach Fig. 1 als die Farb-Bereitstellungseinrichtungen 15 bis 18 zum Einsatz kommen.
  • Komponenten der Druckvorrichtung nach Fig. 2, die denjenigen entsprechen, die vorstehend schon unter Bezugnahme auf die Fig. 1 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Bei der Druckeinrichtung 1 nach Fig. 2 wird das Substrat 2 von links nach rechts bewegt.
  • Die Druckvorrichtung 1 nach Fig. 2 hat insgesamt sechs Grundfarben-Reservoirs 49, 50, 51, 52, 53, 54. Die vier in der Fig. 2 links angeordneten Grundfarben-Reservoirs 49 bis 52 enthalten die Grundfarben des CMYK-Farbmodels, also Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz.
  • Die Grundfarben-Reservoirs 53, 54 enthalten Zusatzfarben, zum Beispiel Rot und Orange, die sich zum Anmischen schwieriger oder aus CMYK- Grundfarben nicht darstellbarer Dekorfarben besonders gut eignen. Ferner ist noch ein leeres Reserve-Reservoir 55 vorgesehen.
  • Die Grundfarben-Reservoirs 49 bis 54 wirken mit zwei Grundfarben-Dosiereinrichtungen 56, 57 zusammen, die Teile der Farb-Bereitstellungseinrichtungen 47, 48 sind. Jede Grundfarben-Dosiereinrichtung hat sechs Dosierventile 58. Jedes dieser Dosierventile 58 ist in einer Farbleitung 59 zwischen einem der Grundfarben-Reservoirs 49 bis 54 und einer von zwei Mischkammern 60, 61 angeordnet. Die Mischkammern 60, 61 sind jeweils Teil einer der Farb-Bereitstellungseinrichtungen 47, 48. Über eine Steuerleitung 62 stehen die Dosierventile 58 mit der Steuereinrichtung 10 in Signalverbindung. Letztere ist bei der Ausführung nach Fig. 2 in zwei Teil-Steuereinrichtungen 10a zur Steuerung der Dosierventile 58 und 10b zur Steuerung zweier Teilbild-Inkjet-Druckeinrichtungen 63, 64 unterteilt. Letztere sind entsprechend den Druckeinrichtungen 23 bis 26 aufgebaut. Die Druckeinrichtungen 63, 64 stehen mit der Teil-Steuereinrichtung 10b über eine Steuerleitung 65 in Signalverbindung.
  • Ein Druckverfahren mit der Druckvorrichtung 1 nach Fig. 1 mit Einsatz von Farb-Bereitstellungseinrichtungen 15 bis 18 nach Art der Farb-Bereitstellungseinrichtungen 47, 48 der Ausführung nach Fig. 2 arbeitet folgendermaßen:
  • Zunächst wird die Dekorvorlage 6 von der Bilderfassungseinrichtung 4 erfasst. In der Recheneinrichtung 8 werden die erfassten Bilddaten zur Dekorvorlage 6 in Separationen zerlegt, die überlagert und entsprechend der Kolorierung das Dekor 3 ergeben. In der Fig. 2 sind stark schematisch zwei derartige Echtfarben-Teilbilder 66, 67 dargestellt. Das von der Druckeinrichtung 63 erzeugte Teilbild 66 besteht aus einem ersten Zickzackmuster aufeinanderfolgender Quadrate, die einander über Eck benachbart sind. Das Teilbild 67 besteht aus einer weiteren Zickzackfolge von Quadraten anderer Farbe, die mit den Quadraten des Teilbilds 66 teilweise überlappen. Die Teilbilder 66, 67 stellen schematische Wiedergaben von in der Realität vorliegenden Teilbildern dar. Bei einem realen Dekor kann das Teilbild 66 zum Beispiel in einem Punktmuster einer ersten Farbe und das Teilbild 67 in einem Punktmuster einer zweiten Farbe bestehen. Mit derartigen, sich überlagernden Punktmustern kann beispielsweise ein Steindekor auf einem Substrat, zum Beispiel einem Kantenband oder einem Fensterprofil, erzeugt werden.
  • Auch beispielsweise ein Holzdekor ist möglich, welches mit zwei Teilbildern erzeugt werden kann, wobei eines der Teilbilder eine Hintergrundfarbe erzeugt und das andere Teilbild eine Holzmaserung.
  • Das Zerlegen der Dekorvorlage 6 in Teilbilder erfolgt durch eine Dekormotiv- und Farbanalyse, deren grundsätzlicher Ablauf durch offenkundige Vorbenutzung bekannt ist. Die Farbzusammensetzung sowie die Konturierung der einzelnen Teilbilder hängt natürlich von der Anzahl der in der Druckvorrichtung 1 vorhandenen Druckeinrichtungen ab.
  • Sobald die Farbzusammensetzung und die Konturierung der einzelnen Teilbilder von der Recheneinrichtung 8 berechnet wurden, werden die zum Drucken der einzelnen Teilbilder notwendigen und bereitzustellenden Farben vorgegeben. Dies erfolgt durch Berechnung einer entsprechenden Farbrezeptur in der Recheneinrichtung 8, die dann von der Steuereinrichtung 10 beziehungsweise der Teil-Steuereinrichtung 10a ungesetzt wird. Hierzu steuert die Teil-Steuereinrichtung 10a die Dosierventile 58 jeder Mischkammer, die den Druckeinrichtungen 23 bis 26 zugeordnet ist, zur Herstellung der vorgegebenen Farbe für die jeweilige Druckeinrichtung 23 bis 26 an. In den Mischkammern wird dann die mittels den Dosierventilen 58 durchgelassene Zusammensetzung aus den Grundfarben gemischt. Die Zusatzfarben in den Grundfarben-Reservoirs 53, 54 können zur Erweiterung des darstellbaren Farbraums dienen.
  • Anschließend werden die einzelnen Teilbilder mit den in den Mischkammern bereitgestellten Farben nacheinander druckformlos, z.B. durch Inkjet- beziehungsweise TintenstrahlDruck, auf das Substrat 2 gedruckt. "Nacheinander" bezieht sich hierbei auf die räumliche Nachordnung der Druckeinrichtungen 23 bis 26 hintereinander und nicht unbedingt auf eine zeitliche Abfolge der Bedruckung einer Substratpartie. Bedruckt werden nach der Ausführung nach Fig. 1 mit den Druckeinrichtungen 23 bis 26 zunächst die Übertragungskörper 33 bis 36. Letztere werden dabei vom Substrat oder den Antriebseinrichtungen angetrieben und rollen auf dem Substrat 2 ab, wobei sie die aufgedruckten Teilbilder an das Substrat 2 übertragen. Hierdurch entsteht das gedruckte Teilbild auf dem Substrat 2. Auf jedem Abschnitt des Substrates 2, welcher alle vier Druckeinrichtungen 23 bis 26 passiert hat, entsteht sodann durch Überlagerung das gesamte Dekor. Das Drucken durch die Druckeinrichtungen 23 bis 26 wird von der Steuereinrichtung 10 gesteuert.
  • Zwischen den einzelnen Teilbild-Drucken werden die frisch gedruckten Teilbilder durch die Farbtrocknungseinrichtungen 41 bis 44 getrocknet.
  • Der Druck kann kontinuierlich, intermittierend oder auch chargenweise, z.B. auf Profillängen, erfolgen.
  • Im Verlauf oder am Ende des Druckvorgangs kann das gedruckte Dekor durch eine Überwachungseinrichtung erfasst werden, die aufgebaut ist wie die Bilderfassungseinrichtung 4. Die nicht dargestellte Überwachungseinrichtung steht mit der Recheneinrichtung 8 in Signalverbindung. Sobald ein gedrucktes Teildekor von dem der Dekorvorlage 6 hinsichtlich Farbe und/oder Kontur stärker abweicht als ein vorgegebener Toleranzwert, stoppt die Steuereinrichtung 10 den Druck oder kalibriert in Zusammenwirkung mit der Recheneinrichtung 8 die Farbbereitstellung und/oder Druckkopfparametrisierung nach.
  • Die Druckvorrichtung 1 kann alternativ auch zum Bereitstellen der Farben zur Vorbereitung eines vom beschriebenen Inkjet-Druckverfahren unabhängigen Rotationsdruck- oder sonstigen Kontaktdruckverfahrens dienen. Die berechneten Echtfarben zur Erzeugung der Teilbilder, die durch Mischen erzeugt werden können, werden dann beim Rotationsdruckverfahren eingesetzt. Hierzu werden die ermittelten Steuerdaten für die Farbbereitstellung über die Schnittstelle 46 auf eine entsprechende Steuereinrichtung der Rotationsdruck- oder Kontaktdruckvorrichtung übergeben.
  • Nachfolgend wird das mit der Druckvorrichtung 1 nach Fig. 2 durchgeführte Druckverfahren dort beschrieben, wo es sich vom Druckverfahren der Ausführung nach Fig. 1 unterscheidet.
  • Die zum Erzeugen der Teilbilder berechneten Echtfarben werden bei der Ausführung nach Fig. 2 in den Mischkammern 60, 61 bereitgestellt, wobei diese Bereitstellung über die Teil-Steuereinrichtung 10a gesteuert wird. Das Drucken der Teilbilder über die Druckeinrichtungen 63, 64 wird von der Teil-Steuereinrichtung 10b gesteuert. Bei der Ausführung nach Fig. 2 erfolgt das Drucken mit den Druckeinrichtungen 63, 64 direkt auf das Substrat 2. Übertragungskörper entfallen.
  • Zwischen den Druckeinrichtungen 63, 64 und nach der Druckeinrichtung 64 können nach der Ausführung nach Fig. 2 zwei Farbtrocknungseinrichtungen angeordnet sein, die nicht dargestellt sind. Die Druckvorrichtung 1 nach Fig. 2 kann zusätzlich eine Bilderfassungseinrichtung 4 sowie eine Überwachungseinrichtung zur Erfassung des gedruckten Dekors aufweisen, wie oben im Zusammenhang mit der Ausführung nach Fig. 1 beschrieben.
  • Fig. 3 zeigt eine weitere Variante einer Druckvorrichtung 1. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffern und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. Ein Vorschub des Substrates 2 erfolgt bei der Druckvorrichtung 1 nach Fig. 3 von links nach rechts.
  • Die Druckvorrichtung 1 nach Fig. 3 erzeugt insgesamt zwei Teilbilder mit zwei räumlich voneinander getrennten Teilbild-Druckeinrichtungen 68, 69. Jede Druckeinrichtung 68, 69 hat insgesamt sechs Inkjet-Druckeinheiten 70, 71, 72, 73, 74, 75 nach Art der Druckeinrichtungen 23 bis 26 der Ausführung nach Fig. 1. Im Unterschied zu den Druckeinrichtungen 23 bis 26 arbeiten die Druckeinheiten 70 bis 75 mit Grundfarben. Hierzu stehen die Druckeinheiten 70 bis 75 über Farbleitungen 59 mit den Grundfarben-Reservoirs 49 bis 54 in Fluidverbindung. Bei den Inkjet-Druckeinheiten 70 bis 75 handelt es sich also um Grundfarben-Inkjet-Druckeinheiten als Module der druckformlosen Teilbild-Druckeinrichtung 68, 69. Jeder Druckeinheit 70 bis 75 ist ein Farbübertragungskörper 76 in Form einer Übertragungswalze zugeordnet. Zwischen benachbarten Druckeinheiten 70 bis 75 und nach der letzten Druckeinrichtung 75 jeder Teilbild-Druckeinrichtung 68, 69 ist eine Farbtrocknungseinrichtung 77 nach Art der Farbtrocknungseinrichtungen 41 bis 44 zugeordnet.
  • Jede der Druckeinheiten 70 bis 75 hat ein dem jeweiligen Grundfarben-Reservoir 49 bis 54 zugeordnetes Dosierventil 78 nach Art des Dosierventils 31 der Ausführung nach Fig. 1. In der Fig. 3 ist beispielhaft nur das Dosierventil 78 der Druckeinheit 70 der Teilbild-Druckeinrichtung 68 dargestellt.
  • Nachfolgend wird ein Druckverfahren unter Einsatz der Druckvorrichtung 1 nach Fig. 3 nur dort beschrieben, wo es sich von den vorstehend im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 beschriebenen Druckverfahren unterscheidet.
  • Die Farbbereitstellung erfolgt bei der Druckvorrichtung 1 nach Fig. 3 durch Bereitstellen der Grundfarben 49 bis 54 über die Dosierventile 78 der Druckeinheiten 70 bis 75. Diese Dosierventile 78 werden von der Steuereinrichtung 10 angesteuert. Die Motivbildung und Farbmischung der Teilbilder wird durch Überlagerung der von den Druckeinheiten 70 bis 75 auf das Substrat 2 gedruckten Grundfarben erzeugt. Die Druckeinheiten 70 bis 75 drucken hierzu die einzelnen Druckfarben sequentiell und separat auf das Substrat 2. Nach dem Druck jeder Grundfarbe wird die frisch aufgedruckte Farbe mit Hilfe der Farbtrocknungseinrichtungen 77 getrocknet und damit ein unkontrolliertes Verlaufen beim Auftrag der nächsten Grundfarbe verhindert. Es entsteht bei entsprechender Grundfarbmengendosierung ein dem Echtfarbauszug druckformgebundener Bedruckung analoger, visuell einheitlicher, Farbeindruck.
  • Auch die Druckvorrichtung 1 nach Fig. 3 kann eine Bilderfassungseinrichtung 4 sowie eine Überwachungseinrichtung nach Art derjenigen aufweisen, die vorstehend im Zusammenhang mit der Ausführung nach Fig. 1 beschrieben wurden.
  • Auch die Ausführungen nach den Fig. 2 und 3 können zur Vorbereitung eines unabhängigen Rotationsdruckverfahrens eingesetzt werden, wie vorstehend im Zusammenhang mit der Ausführung nach Fig. 1 beschrieben.
  • Die Farbbereitstellung erfolgt bei den Ausführungen nach den Fig. 1 bis 3 rechnergesteuert. Alternativ ist es auch möglich, über die Recheneinheit 8 eine Mischrezeptur zu berechnen, die dann manuell zum Mischen der Farben, zum Beispiel in den Mischkammern 60, 61, abgearbeitet werden kann.
  • Eine Rotationsdruckvorrichtung beziehungsweise ein Rotationsdruckverfahren wird hier stellvertretend für ein aus der Stand der Technik bekanntes Kontaktdruckverfahren diskutiert. Beispiele für Kontaktdruckverfahren, bei denen die Steuerdaten zur Farbbereitstellung, die mittels der Druckvorrichtung 1 gewonnen werden, eingesetzt werden können, sind Tiefdruck, Rotationstampondruck oder Flexodruck.
  • Die Farbbereitstellungstechniken nach den Ausführungen gemäß den Fig. 2 und 3 können auch innerhalb einer Druckvorrichtung kombiniert werden. In die Druckvorrichtungen 1 nach den Fig. 1 bis 3 können auch konventionelle Kontaktdruck-Komponenten integriert werden.
  • Die Übertragungswalzen 33 bis 36 beziehungsweise 76 können hinsichtlich ihres Durchmessers an eine Rapportlänge des Dekors 3 derart angepasst werden, dass die Übertragungswalze beim Drucken eines Teilbildes immer am gleichen Ort auf der Umfangswand mit zu übertragender Farbe benetzt wird, sodass keine Schattenbilder übertragen werden.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Bedrucken eines Substrates (2) mit einem Dekor (3) mit folgenden Schritten:
    - Zerlegen einer Dekorvorlage (6) in Echtfarben-Teilbilder, die überlagert das Dekor (3) ergeben,
    - Bereitstellen von Farben (60, 61; 49 bis 54) zum Drucken der Teilbilder,
    - Druckformloses Drucken der Teilbilder mit den bereitgestellten Farben (60, 61; 49 bis 54) auf das substrat (2), z.B. durch Inkjet, wodurch das gedruckte Dekor (3) auf dem Substrat (2) entsteht,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (2) ein Extrudat ist,
    dass das Zerlegen der Dekorvorlage (6) und das Bereitstellen der Farben (60, 61; 49 bis 54) rechnergesteuert auf Basis einer vorgegebenen Palette von Grundfarben (49 bis 54) erfolgt, und dass eine Anpassung der bereitgestellten Echtfarben derart erfolgt, dass das Dekor (3) beim Druck innerhalb einer vorgegebenen Farbfehler-Toleranz gehalten wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen der Farben (60, 61) durch Erzeugen von Echtfarben (60, 61) mittels Mischen von Grundfarben (49 bis 54) erfolgt und zur Erzeugung der Teilbilder die Echtfarben (60, 61) auf das Extrudat (2) gedruckt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch das Bereitstellen der Farben (60, 61; 49 bis 54) zur Vorbereitung eines unabhängigen Kontaktdruckverfahrens, bei dem die durch Mischen erzeugten gemischten Echtfarben (60, 61) eingesetzt werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Drucken der Teilbilder jeweils ein Farbtrocknungsschritt erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen der Farben (49 bis 54) durch Bereitstellen von Grundfarben (49 bis 54) erfolgt, welche den visuellen Eindruck von Echtfarbigkeit der Teilbilder durch Überlagerung der Grundfarben (49 bis 54) auf dem Extrudat (2) vermitteln, wobei zur Erzeugung der Teilbilder die einzelnen Grundfarben (49 bis 54) sequentiell und separat auf das Extrudat (2) gedruckt werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Drucken der einzelnen Grundfarben (49 bis 54) jeweils ein Farbtrocknungsschritt erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim druckformlosen Drucken ein Farbtransfer über einen Übertragungskörper (33 bis 36; 76) erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass beim Drucken der Extrusionsvorschub des Extrudates (2) genutzt wird.
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