BEDRUCKSTOFFBAHN

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Digitaldruck auf einer laufenden Bedruck- Stoffbahn, bei dem sich wiederholende Motive fortlaufend auf die Bahn gedruckt wer den und mit einer Kamera fortlaufend Bilder der gedruckten Motive aufgenommen und auf einem Display zur Bahnbeobachtung als stehende Bilder wiedergegeben werden.

Digital druckverfahren unterscheiden sich von analogen, auf Rotationsdruckmaschinen ausgeführten Druckverfahren im Grunde nur dadurch, dass zum Drucken der Motive an stelle eines rotierenden Druckzylinders ein digitales Druckwerk, beispielsweise ein Tin tenstrahldrucker verwendet wird. In beiden Fällen erlaubt es die Bahnbeobachtung, die Qualität der gedruckten Bilder schon während des Druckprozesses zu überwachen, so dass etwa auftretende Fehler frühzeitig erkannt werden können und dann entweder um- gehend behoben werden oder aber zu einem Abbruch des Druckprozesses führen, so dass die Erzeugung größerer Mengen von Makulatur vermieden wird.

Die Bahnbeobachtungskamera ist so mit dem Repeat der gedruckten Motive synchroni siert, dass man auf dem Display nach dem Stroboskop-Prinzip ein stehendes Bild erhält, das jedoch jeweils das Aussehen der aktuell gedruckten Motive wiedergibt. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Digitaldruckverfahren mit Bahnbeobachtung anzuge ben, das eine höhere Flexibilität hinsichtlich der Organisation des Druckprozesses er möglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Motive in mehreren Spu ren nebeneinander und mit einem sich von Spur zu Spur ändernden Repeat auf die Bahn gedruckt werden und dass die Bilder für die Bahnbeobachtung spurweise und synchron mit dem für die jeweilige Spur geltenden Repeat aufgenommen werden.

Das Verfahren erlaubt es, die gedruckten Motive so auf der Bahn anzuordnen, dass eine weitgehend vollständige Flächenfüllung erreicht wird und somit der Verbrauch an Bahnmaterial minimiert wird. Dadurch, dass die Kamera oder mehrere Kameras für die Bahnbeobachtung spurweise mit dem Repeat synchronisiert werden, lassen sich ste hende Bilder der Motive in jeder Spur erreichen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran sprüchen angegeben.

In einer Ausführungsform kann für jede der mehreren Spuren eine eigene Kamera, bei spielsweise eine Matrixkamera vorgesehen sein, die mit dem Repeat in der jeweiligen Spur synchronisiert ist. In dem Fall können die Motive aus mehreren oder allen Spuren gleichzeitig als stehende Bilder auf einem Display wiedergegeben werden.

Das Verfahren ist jedoch auch in Anlagen ausführbar, in denen zur Bahnbeobachtung nur eine einzige Kamera vorhanden ist, die traversierend über die Breite der Bahn be wegbar ist. In dem Fall können die verschiedenen Spuren auf der Bahn nacheinander beobachtet werden. Bei einem Wechsel der Kamera von einer Spur zur anderen wird die Synchronisation an den geänderten Repeat angepasst. Neben Systemen zur Bahnbeobachtung sind auch sogenannte Inspektionssysteme be kannt, mit denen nach Abschluss des Druckprozesses die Qualität des Druckerzeugnis ses überprüft werden kann. Dazu wird die bedruckte Bahn auf ganzer Breite beispiels weise mit einer Zeilenkamera abgetastet. Aus EP 2407 309 Bl ist ein integriertes Bahn- 5 beobachtungs- und Inspektionssystem bekannt.

In der europäischen Patentanmeldung 21 151 278.5 wird ein Inspektionssystem vorge schlagen, bei dem die Bilddaten der Zeilenkamera schon bei laufender Produktion auf gezeichnet und in der Form eines komprimierten Videoprotokolls gespeichert werden. ö Wenn ein solches Inspektionssystem zur Verfügung steht, können die Bilddaten für die Bahnbeobachtung auch mit einem spurweise einstellbaren Zeittakt aus dem von der Zei lenkamera gelieferten Datenstrom abgezweigt werden.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Bahnbeobachtungssystem, mit dem das hier vor- 5 geschlagene Verfahren an einer digitalen Druckmaschine ausführbar ist.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. 0 Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer bedruckten Be druckstoffbahn zusammen mit Bildern, die auf einem Display für die Bahnbeobachtung wiedergegeben werden; 5

Fig. 2 eine Prinzipskizze einer digitalen Druckmaschine mit einem Bahnbe obachtungssystem;

Fig. 3 eine Ansicht von Teilen der Druckmaschine aus der in Fig. 2 durch Pfeile0 III-III angegebenen Richtung; Fig. 4 eine Prinzipskizze einer Druckmaschine mit einem Bahnbeobachtungs system gemäß einer anderen Ausführungsform; und Fig. 5 eine schematisierte Darstellung des Bahnbeobachtungssystems nach Fig.

4.

In Fig. 1 ist schematisch ein Abschnitt einer Bedruckstoffbahn 10 gezeigt, die in einer digitalen Druckmaschine 12 (Fig. 2) in drei parallelen Spuren A, B, C mit Motiven a, b, c bedruckt wurde. Daneben sind Anzeigeinhalte 14-1, 14-2 und 14-3 eines Displays 14 zu drei unterschiedlichen Zeitpunkten dargestellt. Zu jedem Zeitpunkt zeigt das Display 14 stehende Bilder a, ß, g der drei Motive a, b, c, die etwa zeitgleich und somit annä hernd auf gleicher Höhe auf die Bedruckstoffbahn 10 gedruckt wurden. In Fig. 2 sind die digitale Druckmaschine 12 und ein zugehöriges Bahnbeobachtungs system 16 stark vereinfacht dargestellt. Die Bedruckstoffbahn 10 wird von einer Rolle 18 abgezogen, über Leitrollen 20 an einem digitalen Druckwerk 22 und einer Trock nungsstation 24 vorbeigeführt und schließlich zu einem Wickel 26 aufgewickelt. Im di gitalen Druckwerk 22, beispielsweise einem Tintenstrahldruckwerk, werden die Motive a, b, c auf die Bedruckstoffbahn gedruckt. Danach werden die gedruckten Bilder in der Trocknungsstation 24 getrocknet.

Das Bahnbeobachtungssystem 16 umfasst in diesem Beispiel ein Kamerasystem mit drei Matrixkameras 28, je eine für jede der Spuren A, B, C, die an einem vertikal ver- laufenden Abschnitt der Bedruckstoffbahn 10 angeordnet und in der Richtung quer zur Bahn auf Schienen 30 verfahrbar sind. Die Matrixkameras 28 sind jeweils über eine Synchronisationsleitung 32 mit dem Druckwerk 22 verbunden und erhalten vom Druck werk jedes Mal, wenn in der zu der Kamera gehörenden Spur der Druck eines Motivs beginnt, ein Synchronisationssignal. Nach einer einstellbaren Verzögerungszeit wird dann in der zugehörigen Matrixkamera ein Lichtblitz ausgelöst und ein Bild eines Ausschnitts der Bedruckstoffbahn 10 aufgenommen, der ein komplettes Motiv a, b oder c einschließt. Die so erhaltenen stehenden Bilder a, ß, g werden dann in einem Leit stand 34 der Druckmaschine auf dem Display 14 wiedergegeben.

Fig. 3 zeigt einen Abschnitt der Bedruckstoffbahn 10, der dem Bahnbeobachtungssys tem 16 gegenüberliegt, und lässt die Anordnung der Matrixkameras 28 auf den Schie nen 30 erkennen. Die Breite der Spuren A, B, C kann je nach Druckauftrag variieren, und die Positionen der Kameras 28 auf den Schienen 30 werden so eingestellt, dass jede Kamera auf die Mitte der zugehörigen Spur zentriert ist.

Wie am deutlichsten in Fig. 1 zu erkennen ist, haben die Motive a, b, c sowohl in Brei tenrichtung der Bedruckstoffbahn 10 als auch in deren Längsrichtung unterschiedliche Abmessungen, und in jeder Spur werden die Motive mit einem Repeat auf die Bedruck stoffbahn gedruckt, der an die Abmessung des betreffenden Motivs in Längsrichtung der Bahn angepasst ist. Dadurch wird erreicht, dass die Motive die Fläche der Bedruck stoffbahn 10 nahezu vollständig ausfüllen, so dass der Verbrauch an Bedruckstoffmate rial minimiert wird.

In der Praxis wird es, beispielsweise beim Verpackungsdruck, häufig so sein, dass von jedem der verschiedenen Motive die gleiche Anzahl von Drucken benötigt wird. In dem hier gezeigten Beispiel würde das bedeuten, dass die Spur B gegen Ende des Drucklau fes leer bleiben würde, weil die benötigte Anzahl der Motive b bereits erreicht ist. Mit dem digitalen Druckwerk 22 ist es jedoch möglich, die Aufteilung der Spuren und die Anordnung der Motive im laufenden Druckprozess zu ändern, so dass dann die freie mittlere Spur zum Drucken der benötigen Kopien des Motivs c genutzt werden kann, wodurch nicht nur der Materialverbrauch, sondern auch die Dauer des Drucklaufes mi nimiert wird.

Die von Spur zu Spur unterschiedlichen Repeats haben jedoch zur Folge, dass die An ordnung der auf die Bedruckstoffbahn gedruckten Motive relativ zueinander variiert. In Fig. 1 sind für jeden der drei Anzeigeinhalte 14-1, 14-2 und 14-3 diejenigen Motive fett umrandet, die zu dem betreffenden Zeitpunkt von den Matrixkameras 28 aufgenommen wurden. Man erkennt, dass die Anordnung der Motive relativ zueinander zeitlich nicht stabil ist. Da jedoch die Matrixkameras 28 spurweise mit dem für die jeweilige Spur

5 geltenden Repeat synchronisiert sind, werden diese Positionsabweichungen bei der Wiedergabe der stehenden Bilder a, ß und g ausgeglichen, so dass diese Bilder auf dem Bildschirm stets in der gleichen relativen Position erscheinen, so dass die Bilder aller drei Motive „stehen“ und keines dieser Bilder auf dem Bildschirm durchläuft. Das er möglicht es, die Qualität aller drei Motive in Echtzeit zu begutachten und etwaige Feh0 ler unverzüglich festzustellen. Im gezeigten Beispiel ist bei dem Anzeigeinhalt 14-3 zu erkennen, dass in der Spur B einige Düsen des Tintenstrahldruckwerks ausgefallen sind und deshalb das Motiv b nicht vollständig gedruckt wird. In einem solchen Fall müsste, falls der Fehler nicht umgehend behoben werden kann, der Druckprozess abgebrochen werden. 5

Die spurweise Synchronisation der Zeilenkameras 28 hat allerdings zur Folge, dass die stehenden Bilder a, ß, g mit unterschiedlichen Bildwiederholraten aktualisiert werden. Falls bei sehr kurzen Motiven und sehr hoher Druckgeschwindigkeit die Bildwiederhol rate zu groß wird, ist es beispielsweise möglich, die Bildwiederholrate zu halbieren, in0 dem in der betreffenden Spur nur jedes zweite Motiv aufgenommen wird.

Es ist nicht zwingend, dass zu jedem Zeitpunkt jedes der drei Motive vollständig beo bachtet wird. Wenn die Matrixkameras eine Zoomfunktion haben, ist es beispielsweise möglich, stärker in ein Motiv einzuzoomen um besonders kritische Stellen des MotivsR genauer zu beobachten. Die Zoom -Einstellung jeder Matrixkamera kann vom Leitstand 34 aus bei laufender Produktion variiert werden. Ebenso ist es möglich, für jede Kamera die Verzögerungszeit zwischen dem über die Synchronisationsleitung 32 empfangenen Synchronisationssignal und dem Zeitpunkt der Aufnahme des nächsten Bildes zu variie ren. Dadurch lässt sich die vertikale Position des stehenden Bildes auf dem Display 140 nach Bedarf einstellen, so dass beispielsweise bei starker Vergrößerung des Bildes derjenige Bildausschnitt auf dem Display 14 dargestellt wird, den man näher untersu chen möchte.

Wenn die Matrixkameras 28 jeweils einen eigenen Antrieb haben, mit dem die Position auf den Schienen 30 verstellbar ist, so kann auch die laterale Position der Kamera bei laufendem Betrieb verändert werden, so dass man bei starkem Zoom den auf dem Dis play wiedergegebenen Bildausschnitt auch in Breitenrichtung verschieben kann.

Wenn es nicht erforderlich ist, sämtliche Motive ständig zu beobachten, lässt sich das hier beschriebene Verfahren auch mit nur einer einzigen traversierbaren Kamera ausfüh ren, die dann zu verschiedenen Zeiten auf verschiedene Spuren eingestellt wird, wobei im Fall eines Spurwechsels automatisch auf das zu der neuen Spur gehörende Synchro nisationssignal umgeschaltet wird. Fig. 4 und 5 zeigen, in Darstellungen analog zu Fig. 3 und 4, ein Bahnbeobachtungssys tem 16‘ gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel. In diesem Fall wird zur Bahnbe obachtung eine Zeilenkamera 36 eingesetzt, die sich über die gesamte Breite der Be druckstoffbahn 10 erstreckt und zu jedem Zeitpunkt eine Pixelzeile der gesamten Be druckstoffbahn aufnimmt. Die Zeilenkamera 36 liefert somit einen Bilddatenstrom, der die bedruckte Bahn auf ganzer Länge abbildet und beispielsweise auch für eine Bahnin spektion genutzt werden kann, um nach Abschluss des Druckprozesses fehlerhafte Stel len aus der bedruckten Bahn herauszutrennen. Als "Zeilenkamera" im Sinne dieser Be schreibung und der Ansprüche gelten auch Sensoren mit vergleichbare Funktion wie z.B. CIS-Sensoren oder Matrixkameras mit nur wenigen auszulesenden Zeilen.

In Fig. 5 werden die Zeile für Zeile von der Zeilenkamera 36 gelieferten Bilddaten zu nächst in einem Zwischenspeicher 38 gepuffert. Beispielsweise hat der Zwischenspei cher 38 eine Kapazität, die der Anzahl der Pixelzeilen des Motivs c mit dem längsten Repeat entspricht. Ein Kompressionsmodul 40 liest die Daten aus dem Zwischenspei- eher 38 und führt einen Kompressionsalgorithmus aus, mit dem der Datenumfang beträchtlich reduziert wird. Beispielsweise kann die Kompression darauf beruhen, dass nicht die komplette Bildinformation jedes gedruckten Motivs gespeichert wird, sondern lediglich die Veränderung im Vergleich zum vorherigen Motiv. Die so komprimierten Daten werden in einem Massenspeicher 42 gespeichert und stehen dann für eine Bahninspektion zur Verfügung.

Der Zwischenspeicher 38 ist in eine Anzahl von Speicherblöcken aufgeteilt, die den Spuren A, B und C entsprechen. In jedem dieser Blöcke sind die Pixelzeilen einzeln adressierbar. Ein Lesemodul 44 empfängt die Synchronisationssignale vom Druckwerk 22 und berechnet daraus für jede Spur die Adresse der Pixelzeile, bei der das zuletzt aufgenommene Bild des Motivs beginnt. Auf diese Weise werden die Bilddaten virtuell spurweise synchronisiert, so dass sie auf dem Display 14 als stehende Bilder wiederge geben werden können.