Die Erfindung betrifft eine digitale Druckmaschine und ein Verfahren zum Bogentransport mittels eines endlosen Transportbandes an einem oder mehreren digitalen Druckwerken vorbei.
Eine digitale Druckmaschine enthält ein oder mehrere Druckwerke, in denen ein durch elektrische Signale ansteuerbarer Schreibkopf auf einem beweglichen Zwischenträger latente Bilder erzeugt, die den elektrischen Signalen entsprechen. Die latenten Bilder können zum Beispiel Ladungsverteilungen von Elektronen oder Ionen auf dem Zwischenträger sein. Die latenten Bilder werden durch ein Farbwerk entwickelt, indem entsprechend der Ladungsverteilung Druckfarbe auf den Zwischenträger aufgebracht wird. Anschließend wird die Druckfarbe entweder unmittelbar von dem Zwischenträger oder über einen oder mehrere weitere Zwischenträger auf zu bedruckende Substrate übertragen, etwa Papierbögen.
Als Zwischenträger verwendet man rotierende Zylinder oder um rotierende Zylinder umlaufende Bänder. Die zu bedruckenden Bögen werden an dem Zwischenträger bzw. an dem letzten aus einer Reihe von hintereinander geschalteten Zwischenträgern vorbeitransportiert, wobei die Farbe z. B. durch mehr oder weniger starken Druck auf die Bögen übertragen wird.
Für den Transport der Bögen an den Druckwerken vorbei hat man endlose Transportbänder vorgeschlagen, die einen langgestreckten Abschnitt aufweisen, auf dem die Bögen von einem Anlegerstapel zu einem Auslegerstapel transportiert werden. Der erforderliche Übertragungsdruck kann z. B. durch Gegendruckzylinder aufgebracht werden, die auf der Seite des Transportbandes gegenüber den Bögen angeordnet sind, so daß das Transportband und damit die Bögen gegen den Zwischenträger des Druckwerks gedrückt werden.
Beim Austritt eines Bogens aus dem Druckspalt zwischen dem Transportband und dem Zwischenträger besteht die Gefahr, daß der Bogen am Zwischenträger haften bleibt und sich vom Transportband ablöst. Dies muß unter allen Umständen verhindert werden.
Zu diesem Zweck kann man beispielsweise ein Transportband aus einem isolierenden Material verwenden, das elektrisch geladen wird, um die Bögen durch elektrostatische Anziehungskräfte auf dem Transportband festzuhalten. Wie sich gezeigt hat, benötigt man jedoch verhältnismäßig starke Haltekräfte, um Bogenablösungen mit Sicherheit zu verhindern. Derart starke Haltekräfte zu erzeugen ist nicht nur aufwendig, sondern erschwert außerdem die Abtrennung der Bögen vom Transportband zur Abgabe an einen Auslegerstapel, nachdem sie die Druckwerke passiert haben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bögen mit nur geringen Haltekräften zuverlässig auf dem Transportband zu halten, wenn sie einen Zwischenträger passieren, von dem die Druckfarbe auf die Bögen übertragen wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Druckmaschine nach Anspruch 1 und durch ein Verfahren nach Anspruch 8 gelöst.
Gemäß der Erfindung werden die Bögen nicht mit ihrer gesamten Vorderkante auf einmal in den Druckspalt zwischen einem Zylinder und dem Transportband einlaufen gelassen, wie es bei Druckmaschinen allgemein üblich ist, sondern in einer Schrägstellung zu dem Zylinder. Dadurch befindet sich entlang der Bogenbreite immer nur ein kleiner Abschnitt der Bogenvorderkante in einem kritischen Bereich, in dem die Gefahr einer Ablösung besteht. Daher genügt unter Umständen bereits die Eigensteifigkeit der Bögen in Verbindung mit ihrer Grenzflächenhaftung auf dem Transportband, damit sie den Druckspalt zuverlässig ohne Ablösung vom Transportband verlassen.
Unterstützend können zusätzliche, auf dem Transportband wirkende Haltekräfte verwendet werden, die mit der erfindungsgemäßen Art des Bogeneinlaufs in den Druckspalt vorteilhaft zusammenwirken. Die dem erwähnten kritischen Bereich benachbarten Bereiche auf den Bogen weisen insgesamt eine sehr viel größere Fläche als der gerade im Druckspalt befindliche Bereich auf. Dadurch sind die Bereiche, die sich momentan nicht im Druckspalt befinden, auch bei relativ schwachen Haltekräften in der Lage, den schmalen Abschnitt der Bogenvorderkante auf dem Transportband zurückzuhalten, der sich gerade im Druckspalt befindet.
Die Erfindung eignet sich besonders in Verbindung mit elektrostatischen Haltekräften, die sich auf sehr einfache Weise erzeugen lassen, jedoch proportional zum Abstand des Bogens vom Transportband kleiner werden. Während in diesem Fall bei einer herkömmlichen Art des Bogeneinlaufs selbst eine geringfügige Bogenablösung nicht mehr reparabel ist und zu einer Störung des Druckbetriebs führt, können bei der erfindungsgemäßen Art des Bogeneinlaufs etwaige partiell auftretende Bogenablösungen durch die benachbarten Bereiche rückgängig gemacht werden.
Andererseits ist die Erfindung auch in Verbindung mit unterstützenden Haltekräften auf dem Transportband nützlich, die auf irgendeine andere Weise als elektrostatisch erzeugt werden, z. B. durch leichten Unterdruck.
Die Erfindung weist den zusätzlichen Vorteil auf, daß Stöße beim Einlauf bzw. Auslauf der Bögen in den bzw. aus dem Druckspalt vermieden werden. Diese Stoßdämpfung ist besonders wirkungsvoll, wenn die Bögen dicht aufeinanderfolgen, so daß auf einer Seite bereits ein neuer Bogen in den Druckspalt einläuft, wenn der vorhergehende Bogen den Druckspalt noch nicht verlassen hat.
Die Erfindung kann auf zwei alternative Weisen verwirklicht werden. Entweder werden die Bögen auf herkömmliche Weise von einem Anleger auf das Transportband befördert, nämlich mit ihren Vorderkanten genau rechtwinklig zur Transportrichtung, und die Zylinder, an denen die Übertragung der Druckfarbe stattfindet, werden schräggestellt. Oder die Zylinder werden auf herkömmliche Weise rechtwinklig zur Transportrichtung angeordnet, und der Anleger wird dafür eingerichtet, die Bögen in einer gewünschten Schrägstellung auf das Transportband aufzulegen.
In beiden Fällen wird ausgenutzt, daß digitale Druckmaschinen eine Schreibeinrichtung aufweisen, welche die latenten Bilder anhand von Bilddaten auf einem Zwischenträger erzeugt. Entweder werden die Bilddaten entsprechend der Schrägstellung der Bögen verändert oder beeinflußt, bevor sie der Schreibeinrichtung zugeführt werden, so daß die Bögen anschließend unverzerrt und originalgetreu bedruckt werden, oder die Schreibeinrichtung wird in einem Winkel zu dem Zwischenträger angeordnet, welcher der Schrägstellung der Bögen entspricht.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:
Die in Fig. 1 im Schnitt gezeigte Druckmaschine enthält ein Transportband 1, das hintereinander darauf aufliegende Bögen 2 in Richtung eines Pfeils P von einem Anlegerstapel zu einem Auslegerstapel transportiert, die beide nicht eingezeichnet sind. Die Bögen 2 können Papierbögen oder irgendwelche anderen zu bedruckenden Substrate sein, z. B. Folien aus Kunststoff.
Ein Übertragungszylinder 3 ist drehbar oberhalb des Transportbandes 1 bzw. der Bögen 2 um eine Achse 4 drehbar gelagert. Ein Gegendruckzylinder 5 ist drehbar unterhalb des Transportbandes 1 gelagert. Der Übertragungszylinder 3 und der Gegendruckzylinder 5 erstrecken sich in ihrer Axialrichtung quer über die Druckbreite der Bögen 2. Der Übertragungszylinder 3 und der Gegendruckzylinder 5 drücken gegeneinander, so daß die Bögen 2 gegen den Gegendruckzylinder 3 gepreßt werden, wenn sie von dem Transportband 1 durch den Druckspalt zwischen dem Übertragungszylinder 3 und dem Gegendruckzylinder 5 befördert werden. Das Transportband 1 weist eine isolierende Oberfläche auf, die durch eine nicht eingezeichnete Einrichtung elektrisch geladen wird, so daß die Bögen 2 während des Transports elektrostatisch daran haften. Alternativ oder zusätzlich können die Bögen 2 geeignet elektrisch geladen werden.
Einem an einer Stelle am Umfang des Übertragungszylinders 1 angeordneten und schematisch eingezeichneten Schreibkopf 6 werden Bilddaten zugeführt, anhand derer der Schreibkopf 6 auf dem Übertragungszylinder 3 latente Bilder erzeugt, z. B. in Form von Ladungsverteilungen, die den gewünschten Druckbildern entsprechen. Die latenten Bilder werden durch ein schematisch eingezeichnetes Farbwerk 7 entsprechend der Ladungsverteilung entwickelt, indem selektiv Druckfarbe auf den Übertragungszylinder 3 aufgebracht wird, und die entwickelten Bilder werden dann durch mehr oder weniger starken Druck auf die Bögen 2 übertragen und durch nicht gezeigte Mittel drauf fixiert.
Beim Austritt einer Bogenvorderkante 8 aus dem Druckspalt zwischen dem Übertragungszylinder 3 und dem Gegendruckzylinder 5 besteht die Gefahr, daß sich die Bogenvorderkante 8 trotz der elektrostatischen Haltekraft vom Transportband 1 ablöst und am Übertragungszylinder 3 haften bleibt, wie gestrichelt eingezeichnet.
Dieses wird dadurch vermieden, daß der Übertragungszylinder 3 (und entsprechend der Gegendruckzylinder 5) nicht rechtwinklig zur Transportrichtung P an der Druckmaschine gelagert ist, sondern schräg dazu, wie in der Draufsicht von Fig. 2 zu sehen ist. Da die Bögen 2 rechtwinklig auf dem Transportband 1 aufliegen, d. h. mit ihrer Vorderkante 8 senkrecht zur Transportrichtung P, bildet die Achse 4 des Übertragungszylinders 3 einen kleinen Winkel α mit der Bogenvorderkante 8. Während in Fig. 2 zur Verdeutlichung ein Winkel α von ca. 10° eingezeichnet ist, kann dieser in der Praxis auch wesentlich kleiner sein. Für die Bemessung des Winkels α ist wesentlich, daß sich beim Einlauf eines Bogens 2 immer nur ein kleiner Teil der Bogenvorderkante 8 in dem Druckspalt zwischen dem Übertragungszylinder 3 und dem Gegendruckzylinder 5 befindet. Bei einer Breite des Druckspalts von z. B. 0,5 bis 1 mm kann in einer gegebenen Maschinenkonfiguration ein Winkel α von 1° oder weniger genügen, um dieses zu erreichen.
Durch die Schrägstellung des Übertragungszylinders 3 wird erreicht, daß sich die Bögen 2 beim Verlassen des Druckspalts weniger leicht von dem Transportband 1 ablösen. Außerdem werden Stöße beim Einlauf und Auslauf der Bögen 2 in den bzw. aus dem Druckspalt vermieden. Solche Stöße werden besonders zuverlässig vermieden, wenn ein Abstand a zwischen aufeinanderfolgenden Bögen 2 klein ist, so daß sich in jedem Zeitpunkt wenigstens ein Bogen 2 im Druckspalt befindet.
Der Schreibkopf 6, der z. B. ein langgestrecktes Array ist, das sich quer über die bedruckbare Bogenbreite erstreckt, kann parallel zu der Achse 4 des Übertragungszylinders 3 angeordnet sein. In diesem Fall müssen die dem Schreibkopf 6 zugeführten Bilddaten entsprechend der Schrägstellung des Übertragungszylinders 3 verändert oder beeinflußt werden. Bei einem Schreibkopf 6, der eine Reihe von in einem Pixelabstand nebeneinander angeordneten Bilderzeugungselementen enthält, können z. B. die Daten, die zu Bilderzeugungselementen gehören, die längs des Umfangs des Übertragungszylinders 3 näher am Bogen 2 liegen, entsprechend verzögert an den Schreibkopf 6 abgegeben werden. Außerdem gibt es eine Reihe von weiteren Möglichkeiten, die Schrägstellung des Übertragungszylinders 3 zu berücksichtigen, z. B. durch Winkeltransformation einer elektronisch gespeicherten Druckvorlage, "schräges" Abtasten und Auslesen einer Druckvorlage usw..
Falls nicht aufgrund eines relativ kleinen Winkels α vernachläßigbar, muß außerdem die Änderung des Pixelabstandes bzw. der Druckbreite infolge der Schrägstellung berücksichtigt werden.
Ebenso wie der Übertragungszylinder 3 können auch noch weitere Übertragungszylinder für zusätzliche Farben schräg gestellt werden.
Die Schreibköpfe können auch parallel zur Bogenvorderkante 8 angeordnet sein, wie in Fig. 2 an einem weiteren Übertragungszylinder 9 beispielhaft durch einen gestrichelt eingezeichneten Schreibkopf 10 gezeigt ist. In diesem Fall ergibt sich keine Änderung des Pixelabstandes bzw. der Druckbreite, und die Bilddaten können dem Schreibkopf 10 ohne Veränderung zeilenweise zugeführt werden, so daß die Informationen auf genau die gleiche Weise wie bei einem gerade liegenden Übertragungszylinder verarbeitet werden. Falls der Winkel α klein ist und der Schreibkopf 10 von einer Art ist, bei der kein ganz genau bestimmter Abstand zum Übertragungszylinder 9 eingehalten werden muß, braucht der Schreibkopf 10 nicht speziell für diese Anordnung eingerichtet sein. Andernfalls sind auch Schreibkopfkonstruktionen denkbar, die sich gewissermaßen an den Übertragungszylinder 9 "anschmiegen".
In beiden genannten Fällen kann das Farbwerk 7 auf eine übliche Weise angeordnet sein, d. h. parallel zur Achse des Übertragungszylinders 3 bzw. 9.
Anstelle von Druckwerken mit jeweils nur einem Übertragungszylinder 3 oder 9, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, können auch Druckwerke mit mehreren hintereinander geschalteten Übertragungszylindern verwendet werden, beispielsweise einem Zylinder, an dessen Umfang der Schreibkopf und das Farbwerk angeordnet sind, und einem darauf abrollenden weiteren Zylinder, der wiederum auf den Bögen bzw. dem Transportband abrollt.
Außerdem kann anstelle der Übertragungszylinder 3 oder 9 jeweils auch ein um zwei oder mehr Zylinder umlaufendes Band verwendet werden, auf dessen Oberfläche die Druckbilder erzeugt oder von einem vorgeschalteten Zylinder oder Band übertragen werden und dann von dieser Oberfläche aus auf die Bögen übertragen werden. In diesem Fall wird derjenige Zylinder, an dem die Druckfarbe von dem Band auf die Bögen übertragen wird, auf die in Fig. 2 gezeigte Weise über dem Transportband angeordnet. Es besteht dann die vorteilhafte Möglichkeit, den Schreibkopf so an einem geradlinig verlaufenden Abschnitt des Bandes anzuordnen, daß die latenten Bilder ohne irgendeine Anpassung der Bilddaten erzeugt werden und anschließend originalgetreue, unverzerrte Bilder auf die Bögen gedruckt werden.
Eine alternative Ausführungsform, die nicht im einzelnen dargestellt ist, besteht darin, die Übertragungszylinder rechtwinklig zur Transportrichtung anzuordnen und den Anleger der Druckmaschine so auszubilden, daß die Bögen jeweils in einer Schrägstellung auf das Transportband befördert werden, wobei ihre Längskanten in einem kleinen Winkel zur Transportrichtung verlaufen. Auch in diesem Fall bestehen die beiden in Verbindung mit Fig. 2 erläuterten Möglichkeiten, die Schreibköpfe entweder parallel zur Bogenvorderkante oder rechtwinklig zur Transportrichtung anzuordnen und jeweils geeignet anzusteuern.