EP3715136B1 - Method for operating a digital sheet printer, control device and sheet printer - Google Patents

Method for operating a digital sheet printer, control device and sheet printer Download PDF

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EP3715136B1
EP3715136B1 EP19165838.4A EP19165838A EP3715136B1 EP 3715136 B1 EP3715136 B1 EP 3715136B1 EP 19165838 A EP19165838 A EP 19165838A EP 3715136 B1 EP3715136 B1 EP 3715136B1
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EP
European Patent Office
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web
roller
print
conveying speed
basis
Prior art date
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EP19165838.4A
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German (de)
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EP3715136A1 (en
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Philipp Rost
Bernhard Dirsch
Elmar SCHÄFERS
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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    • B41J11/66—Applications of cutting devices
    • B41J11/663—Controlling cutting, cutting resulting in special shapes of the cutting line, e.g. controlling cutting positions, e.g. for cutting in the immediate vicinity of a printed image

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating a digital web printing machine, a control device for operating a digital web printing machine and a web printing machine with such a control device.
  • DE 10 2015 104 575 discloses a method for optimizing halftone dot positioning in digital printing.
  • an object of the present invention is to propose an improved method for operating a digital web printing machine.
  • a method for operating a digital web printing machine comprises the following steps.
  • a frequency is selected for driving a digital print head at the frequency for dispensing ink onto a print swath.
  • a target conveying speed for conveying the print web is determined as a function of the selected frequency and of print data.
  • a motor driving a first roller and/or a motor driving a second roller is controlled depending on the target conveying speed in such a way that the printing web between the first roller and the second roller, in particular directly under the digital print head, is fed with the target -Conveying speed is promoted.
  • the digital print head is controlled with the selected frequency and depending on the print data.
  • This method has the advantage that the digital print head of the web printing machine is controlled with a selected, fixed frequency, which is why a complex dynamic control of the digital print head and an associated measurement and control system can be omitted.
  • a web printing machine operated with this method can therefore be constructed less complex and thus be cheaper to manufacture.
  • the digital print head is arranged above the print web between the first and the second roller.
  • the target conveying speed preferably relates to the position of the print web exactly under the print head. This means that the target conveying speed for the print web is reached directly under the print head so that the print result matches the print data.
  • the digital print head hereinafter also simply print head, includes, for example, a number of print nozzles.
  • the number determines a maximum print resolution of the print head.
  • the maximum print resolution depends on how large a minimum quantity of printing ink is that the print head can emit with a print nozzle in one cycle.
  • clock is understood to mean the length of a period at the selected frequency.
  • Frequency determines the number of times a given print nozzle can eject ink.
  • the amount of printing ink to be output per cycle or per activation can be set individually for each nozzle of the print head. Furthermore, the amount can be different and adjustable from cycle to cycle.
  • the printing ink is understood to mean the consumable material that is used to produce a print, for example ink or toner. Which material is used as the printing ink depends on the printing technique used.
  • the print data include the motif to be printed, for example as a machine-readable data set.
  • the motif to be printed is available as a digital image data record, for example as a vector graphic or as a bitmap, which is also referred to below as a template.
  • this template will converted or translated into the print data by means of a printer driver, with a maximum resolution of the print head being taken into account in particular.
  • the print data include a resolution with which the original is to be reproduced. If the frequency is known and the print data are available, the target conveying speed at which the print web is to be conveyed under the print head can be determined.
  • the print data includes two lines which are 1 cm apart and are to be printed perpendicularly to the conveying direction of the print web.
  • the target conveying speed results, for example, as the product of the print head resolution and the frequency. For example, with a resolution of 10,000 points per cm and a frequency of 10 kHz, the target conveying speed is 1 cm/s or 0.6 m/min.
  • the target conveying speed determined in this way as a function of the selected frequency is set by appropriate regulation of the motors that drive the first roller and/or second roller conveying the printed web. This means that the print web is conveyed at the target conveying speed so that correct printing according to the artwork is guaranteed.
  • a peripheral speed of the respective roller can be derived from a rotational frequency of the motor driving the respective roller, a gear ratio and the diameter of the respective roller.
  • the peripheral speed of the respective roller corresponds to the transport speed of the printing web at the roller.
  • the print web is conveyed, for example, with a specific tension. This can lead to an elongation of the printed web, which is why a conveying speed can be different on the first roller and on the second roller and also between the rollers can assume different values, which must be taken into account in the regulation.
  • the print result achieved, the printout will correspond to the template.
  • the dimensions of the printout and a color intensity will correspond to those of the template.
  • a conveying parameter of the first roller and/or the second roller is detected and a conveying speed of the printed web is determined as a function of the conveying parameter.
  • the first motor and/or the second motor is controlled as a function of the determined conveying speed, so that the conveying speed corresponds to the desired conveying speed.
  • This embodiment has the advantage that an actual conveying speed is determined and is used to control the motors for conveying the printed web at the target conveying speed.
  • a conveying parameter includes, for example, a rotational frequency, a torque, a diameter, the wrapping of the respective roller with the printing web and/or a coefficient of friction between the respective roller and the printing web.
  • the wrap indicates, for example, what proportion of the respective roller is wrapped by the printing web.
  • the wrap can be specified as an angle, for example.
  • the coefficient of friction relates in particular to a particular combination of a roller with a specific material.
  • the speed or the torque of the respective roller can be inferred from the speed or the torque of the respective motor.
  • a transfer function is preferably used for this purpose known, which takes into account, for example, a gear ratio and/or a loss value.
  • the conveying speed determined can include a first conveying speed of the print web on the first roller, a second conveying speed of the print web on the second roller and/or a conveying speed at one or more points between the two rollers.
  • a print web parameter of the print web is detected and the first motor and/or the second motor is/are controlled as a function of the detected print web parameter.
  • This embodiment has the advantage that parameters of the print web that can affect a conveying characteristic, in particular a conveying speed, are taken into account.
  • Printing web parameters include, in particular, material parameters such as a modulus of elasticity and/or a behavior of the printing material during printing. Furthermore, geometric parameters such as a thickness of the printing material and/or a width of the printing web can be taken into account.
  • a thickness of the print material can be variable, which can directly affect the conveying speed.
  • the material thickness is detected and the conveying speed is regulated accordingly as a function of the detected thickness.
  • a register mark is periodically printed onto the print web by the digital print head.
  • a distance between two consecutively printed register marks on the print web is then detected and the first motor and/or the second motor is controlled as a function of the detected distance.
  • Periodic printing of register marks is preferably understood to mean that there is a fixed time interval between two register marks printed one after the other, for example one second.
  • the actual conveying speed results from the detected distance between two consecutively printed register marks, for example as the quotient of the distance divided by the time interval.
  • a specific register mark sensor can be provided, which is arranged after the print head in the conveying direction.
  • a color saturation or color intensity of the register marks can also be recorded, for example. If the saturation is too low, for example, the amount of ink emitted by a print nozzle per cycle can be adjusted.
  • image data are generated as a function of a print motif printed on the print web by the digital print head.
  • the image data is compared with the print data.
  • the first motor and/or the second motor are controlled depending on a result of the comparison.
  • This embodiment is advantageous because the print result is recorded at least partially, advantageously also in its entirety, and checked by means of the comparison.
  • a digital image sensor such as a CCD camera, is arranged after the print head in the conveying direction and captures the image data.
  • a dimension of a printed graphic with the dimension of the graphic in the print data is compared. For example, a difference is formed between the recorded value and the theoretical value. If the result of the difference is positive, then the printed graphic is larger than the template (feed rate too high) and if the difference is negative, then the printed graphic is smaller than the template (feed rate too low).
  • An incorrect conveying speed therefore leads to a stretching or compression of a graphic in comparison with the template, which can be corrected in this embodiment by adjusting the conveying speed.
  • a color saturation or color intensity of the printed graphic can be compared with the original and the output quantity of printing ink of a printing nozzle per cycle can be adjusted accordingly.
  • an output quantity of the printing ink for a printing nozzle of the digital print head is set in a period of the selected frequency as a function of the print data and the set conveying speed.
  • This embodiment is advantageous because it allows a maximum color intensity or print density to be adjusted. Furthermore, shades or color gradations can also be produced in the same way at different conveying speeds.
  • a control device for operating a digital web printing machine includes a setting unit for setting a selected frequency, a determination unit for determining a target conveying speed of a print web as a function of the frequency and print data, a control unit for controlling a first motor driving a first roller and/or a second motor driving a second roller for setting the conveying speed of the print web running between the first roller and the second roller as a function of the determined target conveying speed, and a control unit for controlling a digital print head for outputting printing ink at the frequency and as a function of the print data.
  • This control device is advantageously set up to operate a digital web printing machine according to the method according to the first aspect, from which the above-mentioned advantages result.
  • the embodiments and features explained for the method apply correspondingly to the control device.
  • the control device is implemented at least partially in hardware, but can also be implemented at least partially in software.
  • the control device can be designed, for example, as a computer or as a microprocessor.
  • Parts implemented by software are designed, for example, as a computer program product, as a function, as a routine, as part of a program code or as an executable object.
  • the setting unit preferably includes a clock that is set up to output the selected frequency.
  • control device comprises a first detection unit for detecting a conveying parameter of the first roller and/or the second roller, the determination unit being set up to determine the conveying speed as a function of the detected operating parameter.
  • the control unit is set up to control the first motor and/or the second motor as a function of the determined conveying speed.
  • the regulation of the conveying speed thus advantageously takes place as a function of the conveying speed derived from the conveying parameters.
  • a conveying parameter includes, for example, a rotational frequency, a torque, a diameter, the wrapping of the respective roller with the printing web and/or a coefficient of friction between the respective roller and the printing web.
  • the wrap indicates, for example, what proportion of the respective roller is wrapped by the printing web.
  • the wrap can be specified as an angle, for example.
  • the coefficient of friction relates in particular to a particular combination of a roller with a specific material.
  • the speed or the torque of the respective roller can be inferred from the speed or the torque of the respective motor.
  • a transfer function is preferably known for this purpose, which takes into account a gear ratio and/or a loss value, for example.
  • the conveying speed determined can include a first conveying speed of the print web on the first roller, a second conveying speed of the print web on the second roller and/or a conveying speed at one or more points between the two rollers.
  • control device comprises a second detection unit for detecting a print web parameter of the print web.
  • the determination unit is set up to determine the conveying speed as a function of the recorded printing web parameter.
  • the control unit is set up to control the first motor and/or the second motor as a function of the determined conveying speed.
  • the regulation of the conveying speed thus advantageously takes place as a function of the conveying speed derived from the printing web parameters.
  • Printing web parameters include, in particular, material parameters such as a modulus of elasticity and/or a behavior of the printing material during printing. Furthermore, geometric parameters such as a thickness of the printing material and/or a width of the printing web can be taken into account.
  • a thickness of the print material can be variable, which has a direct effect on the conveying speed.
  • the material thickness is detected and the conveying speed is regulated according to the detected thickness.
  • control device comprises a third acquisition unit for acquiring sensor data from the printed web and a correction unit for determining a correction value as a function of the print data and the acquired sensor data.
  • the determination unit is set up to determine a corrected conveying speed as a function of the correction value and the control unit is set up to control the first motor driving the first roller and/or the second motor driving the second roller in order to set the corrected conveying speed.
  • This embodiment is advantageous because errors in a printed image, which can result, for example, from incorrect assumptions and/or inaccuracies in a physical model of the operated web printing machine on which the determination of the conveying speed is based, can be directly corrected on the basis of a print result actually achieved.
  • the third detection unit includes, for example, an optical sensor, such as an image sensor, which detects the printed print motif and converts it into image data.
  • the correction unit compares the captured image data with the print data.
  • the correction unit is part of the determination unit, for example. In particular, the correction unit determines whether the image data matches the print data in terms of the dimensions of graphics and the color intensities, or whether there are any deviations. The type of deviation is also determined, for example whether compression or stretching is present.
  • a corresponding correction value is determined and output. The correction value is used to determine a corrected conveying speed, for example by addition or by multiplication.
  • a web printing machine is proposed with a printing web running between a driven first roller and a driven second roller.
  • a digital print head is positioned between the first roller and the second roller above the print web for dispensing ink onto the print web.
  • the web printing machine comprises a control device according to the second aspect, which is set up to operate the web printing machine.
  • This web printing machine can advantageously be operated using the control device according to the method according to the first aspect, which results in the above-mentioned advantages.
  • the embodiments and features explained for the method apply correspondingly to the web printing machine.
  • the web printing machine comprises a means for detecting a conveying parameter of the first roller and/or the second roller.
  • the control device is set up to operate the printing machine as a function of the conveying parameter that has been detected.
  • the means comprises a sensor which, for example, detects a peripheral speed of the respective roller and/or a torque on the roller surface of the respective roller as the conveying parameter.
  • the control device takes the conveying parameter into account, in particular for controlling the motors that drive the respective roller.
  • the conveying parameter can also be a derived value, for example the circumferential speed or the torque on the roll surface can be deduced from a speed or a torque of a motor with a known gear ratio and roll diameter.
  • this comprises a means for detecting a printing web parameter of the printing web, the control device being set up to operate the printing machine as a function of the detected material parameter.
  • the means includes a sensor that detects, for example, a conveying speed and/or a tensile stress of the print web in the area of the first roller, in the area of the second roller and/or between the rollers as the print web parameter.
  • the sensor preferably works without contact, such as an optical sensor, so that the sensor does not influence the conveying characteristics.
  • the print web parameter is not used to adjust a drive frequency of the print head, but to regulate the transport speed of the print web.
  • Further printing path parameters are, for example, material parameters of the printing material used, such as a modulus of elasticity.
  • this comprises a sensor arranged after the digital print head in the conveying direction of the print web for acquiring sensor data from the printed print web.
  • the control device is set up to determine a correction value as a function of the detected sensor data and the print data and to operate the web printing press as a function of the correction value.
  • This embodiment is advantageous because it eliminates errors in a printed image that occur, for example, due to incorrect assumptions and/or inaccuracies in a physical model of the operated web printing machine can be corrected directly on the basis of an actually achieved printing result.
  • the sensor is preferably an optical sensor and set up to detect register marks and/or the printed print motif.
  • Register marks are, in particular, periodic markings printed on the print web by the digital print head. In this respect, the register marks are part of the print data. A distance between two consecutively printed register marks depends on the conveying speed. Therefore, the conveying speed can be inferred from the distance and this can therefore be regulated accordingly. If the printed print motif is recorded, a match between the printed print motif and the print data can be determined. Depending on whether the printed print motif matches the print data or how it deviates therefrom, a correction value can be determined, in particular for the conveying speed to be set, in order to achieve a match.
  • a computer program product such as a computer program means
  • a server in a network, for example, as a storage medium such as a memory card, USB stick, CD-ROM, DVD, or in the form of a downloadable file. This can be done, for example, in a wireless communication network by transferring a corresponding file with the computer program product or the computer program means.
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of an embodiment of a method for operating a digital web printing machine 200 (see 4 ).
  • a frequency F (see Figures 2 - 4 ) with which the digital print head 210 (see 4 ) to emit ink 212 (see 4 ) is selected.
  • selection means, for example, that an operator of the web printing machine 200 enters the frequency F via a suitable input device.
  • the frequency F can be derived from certain boundary conditions will. Provision can furthermore be made for the frequency F to be permanently specified, for example by the print head 210, since this can only be operated at a specific frequency F.
  • a target conveying speed vs (see 2 , 3 ) for the conveying speed v (see 4 ) determined.
  • the target conveying speed vs can be determined, in particular calculated, for example from a relationship between the frequency F and a desired print resolution.
  • the print resolution results, for example, from print data D (see Figures 2 - 4 ).
  • the rollers 220, 230 which includes a print web 240 (see 4 ) through a print area 250 (see 4 ) promote, regulated in such a way that the conveying speed v of the printing web 240 corresponds to the target conveying speed vs.
  • a first motor M1 that drives the first roller 220
  • a second motor M2 that drives the second roller 220 can be regulated accordingly.
  • a fourth step 40 the digital print head 210 is driven with the selected frequency F and the print data D.
  • This method can be used in particular to operate a web printing machine 200 whose print head 210 is not controlled at a variable frequency as a function of a detected conveying speed of the print web 240 .
  • control device 100 which can operate a web printing machine 200 by means of the method described.
  • FIG. 1 shows a schematic block diagram of a first exemplary embodiment of a control device 100.
  • the control device 100 includes a setting unit 110 that is set up for setting a selected frequency F.
  • the setting unit 110 includes, in particular, a clock generator. Furthermore, the setting unit 110 can have an input means or a receiving means for selecting the frequency F.
  • the setting unit 110 outputs the selected and set frequency F to a determination unit 120 and a control unit 140 .
  • the determination unit 120 is set up to determine a setpoint delivery speed vs as a function of the frequency F and pressure data D.
  • the print data D are specified or entered from the outside in particular and include, for example, a print motif M to be printed (see 4 ) in the form of machine-readable data.
  • the control unit 140 is set up to read the print data D and a digital print head 210 (see 4 ) to be controlled accordingly.
  • the ink 212 emitted in one period creates a pixel on the print swath 240 .
  • the determination unit 120 outputs the determined target delivery speed vs to a control unit 130 .
  • the control unit 130 controls a first motor M1 as a function of the target conveying speed vs (see 4 ), which has a first roller 220 (see 4 ) drives, and/or a second motor M2 (see 4 ), which has a second roller 230 (see 4 ) drives.
  • the conveying speed v (see 4 ) of the print web 240 is set to the setpoint conveying speed vs. This ensures that the printed print motif M matches the print data D.
  • FIG 3 shows a schematic block diagram of a second embodiment of a control device 100.
  • This second embodiment has all the features of the first embodiment of FIG 2 on.
  • the control device 100 here includes three acquisition units 150, 160, 170 and a correction unit 172.
  • the first detection unit 150 is for detecting a conveying parameter P1, P2 of the first roller 220 (see 4 ) and/or the second roller 230 (see 4 ) furnished.
  • the first conveying parameter P1 includes, for example, a peripheral speed v1 (see 4 ) of the first roller 220 and the second conveying parameter P2 includes, for example, a peripheral speed v2 (see 4 ) of the second roller 230.
  • the determination unit 120 is set up to determine the conveying speed v of the printing web 240 as a function of the parameters P1, P2.
  • the control unit 130 is set up to control the conveying speed v as a function of the determined conveying speed v.
  • the second detection unit 160 is set up to detect a printing path parameter P3. This is, for example, a thickness of the print web 240.
  • the determination unit 120 is set up to determine the conveying speed v of the print web 240 as a function of the parameter P3.
  • the control unit 130 is set up to control the conveying speed v as a function of the determined conveying speed v.
  • the third acquisition unit 170 is for acquiring image data B from a digital print head 210 (see 4 ) printed print motif M (see 4 ) furnished.
  • the correction unit 172 determines a correction value K as a function of the captured image data B and the print data D.
  • the correction value K is used by the determination unit 120 to determine a corrected conveying speed vk.
  • the corrected conveying speed vk is a sum from the target conveying speed vs and the correction value K.
  • the determination unit 120 outputs the target conveying speed vs or the corrected conveying speed vk to the control unit 130, whereupon the latter controls the conveying speed v of the print web 240 accordingly.
  • FIG. 12 schematically shows an exemplary embodiment of a web printing machine 200.
  • the web printing machine 200 comprises, in particular, a control device 100 that is set up to operate the web printing machine 200.
  • the control device 100 can, for example, one of the in the 2 or 3 shown embodiments correspond.
  • the control device 100 is for performing the basis of 1 set up the procedure described.
  • the web printing machine 200 includes a digital print head 210 which is arranged over a printing web 240 .
  • the digital print head 210 is set up to eject ink 212 onto the print web 240 by means of print nozzles (not shown).
  • the area in which the print head 210 can eject ink 212 onto the print swath 240 is referred to as the print area 250 .
  • the print area 250 is located between a first roller 220 and a second roller 230 which convey the print web 240 .
  • the first roller 220 can also be referred to as a feed roller
  • the second roller 230 can also be referred to as a discharge roller.
  • Four guide rollers 260 are arranged between the rollers 220, 230 and serve to support and guide the print web 240 in the printing area 250. For reasons of clarity, only one guide roller 260 is marked with a reference number.
  • the guide rollers 260 are not driven and are preferably mounted so that they can rotate very easily, so that they rotate with the printing web 240 without affecting it.
  • the first roller 220 is driven by a first motor M1 and the second roller 230 is driven by a second motor M2.
  • the motors M1, M2 are in particular electric motors and drive the rollers 220, 230 directly, which means that there is no gearing between the motor M1, M2 and the respective roller 220, 230.
  • a particularly precise control of the conveying speed v of the print web 240 can be implemented.
  • the control device 100 operates the web printing machine 200. This is done according to the basis of 1 described procedure.
  • the control device 100 operates the web printing machine 200 as a function of print data D and a selected frequency F.
  • the frequency F determines the time intervals at which a print nozzle of the print head 210 can emit printing ink 212 .
  • the control device 100 determines the target conveying speed vs at which the print web 240 is to be conveyed through the print area 250, so that the printed print motif M matches the print data D.
  • the control device 100 comprises in particular a determination unit 120 (see FIG 2 or 3 ).
  • the control device 100 includes a control unit 130 (see FIG 2 or 3 ), which regulates the motors M1, M2 in such a way that the printed web 240 is conveyed at the setpoint conveying speed vs.
  • the printing machine 200 also includes an optional sensor 270, which is embodied here as a CCD camera.
  • the CCD camera 270 is arranged behind the print head 210 in the conveying direction.
  • the CCD camera 270 captures the print motifs M printed by the print head 210 and converts them into image data B.
  • the image data B are output to the control device 100 . This monitors whether the image data B match the print data D, ie whether the print result achieved corresponds to the print data D. If there is a discrepancy between the image data B and the print data D, a correction unit 172 (see 3 ) a correction value K, which the control device 100 takes into account during the operation of the web printing machine 200.
  • the conveying speed v of the print web 240 is set to a corrected conveying speed vk set.
  • an output amount of printing ink 212 can also be adjusted by a printing nozzle per activation period if, for example, a color intensity of the printed print motif M deviates from the print data D. In the case of multicolored printouts, a color mixture can also be adjusted.

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Handling Of Sheets (AREA)
  • Controlling Rewinding, Feeding, Winding, Or Abnormalities Of Webs (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer digitalen Bahndruckmaschine, eine Steuerungsvorrichtung zum Betreiben einer digitalen Bahndruckmaschine und eine Bahndruckmaschine mit einer solchen Steuerungsvorrichtung. DE 10 2015 104 575 offenbart ein Verfahren zur Optimierung der Rasterpunktpositionierung im Digitaldruck.The present invention relates to a method for operating a digital web printing machine, a control device for operating a digital web printing machine and a web printing machine with such a control device. DE 10 2015 104 575 discloses a method for optimizing halftone dot positioning in digital printing.

Bei digitalen Bahndruckmaschinen ist es zum Erreichen eines korrekten Druckergebnisses notwendig, die Ansteuerung des Druckkopfs und die Förderung der Druckbahn durch den Druckbereich genau aufeinander abzustimmen. Bei bekannten digitalen Bahndruckmaschinen erfolgt diese Steuerung zum Beispiel derart, dass vor dem Druckkopf eine optische Messvorrichtung angeordnet ist, die eine aktuelle Fördergeschwindigkeit der Druckbahn misst. In Abhängigkeit dieser Fördergeschwindigkeit wird die Frequenz, mit der der Druckkopf Druckfarbe ausgibt, angepasst. Da die Fördergeschwindigkeit von verschiedenen Faktoren abhängt und insbesondere zeitlich variabel sein kann, ergibt sich eine dynamische Anpassung der Frequenz. Fehler in der Erfassung der Fördergeschwindigkeit schlagen sich direkt in einem fehlerhaften Druckbild und/oder einer schlechten Druckqualität nieder. Um die erwünschte Druckqualität zu erreichen, muss das Mess- und Regelsystem daher sehr genau arbeiten, weshalb es aufwändig ausgebildet ist.In order to achieve a correct print result in digital web printing machines, it is necessary to precisely coordinate the control of the print head and the conveyance of the print web through the printing area. In known digital web printing machines, this control is carried out, for example, in such a way that an optical measuring device is arranged in front of the print head, which measures a current conveying speed of the printed web. The frequency with which the print head emits printing ink is adjusted depending on this conveying speed. Since the conveying speed depends on various factors and, in particular, can vary over time, the frequency is dynamically adjusted. Errors in detecting the conveying speed are directly reflected in a faulty print image and/or poor print quality. In order to achieve the desired print quality, the measurement and control system must therefore work very precisely, which is why it is designed in a complex manner.

Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer digitalen Bahndruckmaschine vorzuschlagen.Against this background, an object of the present invention is to propose an improved method for operating a digital web printing machine.

Demgemäß wird ein Verfahren zum Betreiben einer digitalen Bahndruckmaschine vorgeschlagen, welches die nachfolgenden Schritte umfasst. In einem ersten Schritt wird eine Frequenz zum Ansteuern eines Digitaldruckkopfs mit der Frequenz zum Ausgeben von Druckfarbe auf eine Druckbahn ausgewählt. In einem zweiten Schritt wird eine Soll-Fördergeschwindigkeit zum Fördern der Druckbahn in Abhängigkeit der ausgewählten Frequenz und von Druckdaten ermittelt. In einem dritten Schritt wird ein eine erste Walze antreibender Motor und/oder ein eine zweite Walze antreibender Motor in Abhängigkeit der Soll-Fördergeschwindigkeit derart geregelt, dass die Druckbahn zwischen der ersten Walze und der zweiten Walze, insbesondere direkt unter dem Digitaldruckkopf, mit der Soll-Fördergeschwindigkeit gefördert wird. In einem vierten Schritt wird der Digitaldruckkopf mit der ausgewählten Frequenz und in Abhängigkeit der Druckdaten angesteuert.Accordingly, a method for operating a digital web printing machine is proposed, which comprises the following steps. In a first step, a frequency is selected for driving a digital print head at the frequency for dispensing ink onto a print swath. In In a second step, a target conveying speed for conveying the print web is determined as a function of the selected frequency and of print data. In a third step, a motor driving a first roller and/or a motor driving a second roller is controlled depending on the target conveying speed in such a way that the printing web between the first roller and the second roller, in particular directly under the digital print head, is fed with the target -Conveying speed is promoted. In a fourth step, the digital print head is controlled with the selected frequency and depending on the print data.

Dieses Verfahren weist den Vorteil auf, dass der Digitaldruckkopf der Bahndruckmaschine mit einer ausgewählten, festen Frequenz angesteuert wird, weshalb eine komplexe dynamische Ansteuerung des Digitaldruckkopfs sowie ein zugehöriges Mess- und Regelsystem entfallen kann. Eine mit diesem Verfahren betriebene Bahndruckmaschine kann daher weniger komplex aufgebaut sein und somit günstiger in der Herstellung sein. Durch die Regelung der Fördergeschwindigkeit der Druckbahn in Abhängigkeit der Frequenz wird das Druckergebnis, insbesondere ein mit den Druckdaten übereinstimmendes Druckbild, kontrolliert.This method has the advantage that the digital print head of the web printing machine is controlled with a selected, fixed frequency, which is why a complex dynamic control of the digital print head and an associated measurement and control system can be omitted. A web printing machine operated with this method can therefore be constructed less complex and thus be cheaper to manufacture. By controlling the conveying speed of the print web as a function of the frequency, the print result, in particular a print image that matches the print data, is checked.

Bei diesem Verfahren ist insofern eine Kausalkette umgekehrt als bei den herkömmlichen Verfahren. Im Stand der Technik wird die Druckbahn gefördert, die Fördergeschwindigkeit wird gemessen und in Abhängigkeit der gemessenen Fördergeschwindigkeit wird die Frequenz des Druckkopfs variiert. Dies kann zu einer Fehlerkaskade führen, wobei sich Messfehler und Regelungsfehler verstärken, so dass das Druckergebnis unbrauchbar wird. Dies lässt sich bei dem vorgeschlagenen Verfahren vermeiden. Vorliegend wird die Frequenz des Druckkopfs vorgegeben und die Fördergeschwindigkeit der Druckbahn entsprechend angepasst. Dies ist möglich, da eine Bahnfördereinrichtung zum Fördern der Druckbahn, hier beispielsweise die erste Walze und die zweite Walze mit zugehöriger Regeleinrichtung, in der Lage ist, die Druckbahn sehr konstant und präzise zu fördern.In this method, a causal chain is reversed to that of the conventional methods. In the prior art, the print web is conveyed, the conveying speed is measured and the frequency of the print head is varied as a function of the measured conveying speed. This can lead to a cascade of errors, with measurement errors and control errors increasing so that the print result becomes unusable. This can be avoided with the proposed method. In the present case, the frequency of the print head is specified and the conveying speed of the print web is adjusted accordingly. This is possible because a web conveying device for conveying the printed web, here for example the first roller and the second roller with the associated control device, is able to convey the print web very consistently and precisely.

Der Digitaldruckkopf ist insbesondere über der Druckbahn zwischen der ersten und der zweiten Walze angeordnet. Die Soll-Fördergeschwindigkeit bezieht sich vorzugsweise auf die Position der Druckbahn genau unter dem Druckkopf. Damit wird die Soll-Fördergeschwindigkeit für die Druckbahn direkt unter dem Druckkopf erreicht, so dass das Druckergebnis mit den Druckdaten übereinstimmt.In particular, the digital print head is arranged above the print web between the first and the second roller. The target conveying speed preferably relates to the position of the print web exactly under the print head. This means that the target conveying speed for the print web is reached directly under the print head so that the print result matches the print data.

Der Digitaldruckkopf, nachfolgend auch einfach nur Druckkopf, umfasst beispielsweise eine Anzahl von Druckdüsen. Die Anzahl bestimmt insbesondere eine maximale Druckauflösung des Drucckopfs. Ferner ist die maximale Druckauflösung davon abhängig, wie groß eine Minimalmenge an Druckfarbe ist, die der Drucckopf mit einer Druckdüse in einem Takt abgeben kann. Unter Takt wird hierbei die Länge einer Periode bei der ausgewählten Frequenz verstanden. Die Druckauflösung beträgt beispielsweise 9600 DPI, was einer Punktdichte von 9600 pro Zoll entspricht (DPI = dots per inch). Die Frequenz bestimmt die Häufigkeit, mit der eine jeweilige Druckdüse Druckfarbe ausgeben kann. Die auszugebende Menge an Druckfarbe pro Takt oder pro Ansteuerung kann individuell für jede Düse des Druckkopfs einstellbar sein. Ferner kann die Menge von Takt zu Takt unterschiedlich und einstellbar sein.The digital print head, hereinafter also simply print head, includes, for example, a number of print nozzles. In particular, the number determines a maximum print resolution of the print head. Furthermore, the maximum print resolution depends on how large a minimum quantity of printing ink is that the print head can emit with a print nozzle in one cycle. In this context, clock is understood to mean the length of a period at the selected frequency. The print resolution is 9600 DPI, for example, which corresponds to a dot density of 9600 per inch (DPI = dots per inch ). Frequency determines the number of times a given print nozzle can eject ink. The amount of printing ink to be output per cycle or per activation can be set individually for each nozzle of the print head. Furthermore, the amount can be different and adjustable from cycle to cycle.

Unter der Druckfarbe wird vorliegend das Verbrauchsmaterial verstanden, das zum Erzeugen eines Drucks verwendet wird, beispielsweise Tinte oder Toner. Welches Material als Druckfarbe verwendet wird, hängt von der verwendeten Drucktechnik ab.In the present case, the printing ink is understood to mean the consumable material that is used to produce a print, for example ink or toner. Which material is used as the printing ink depends on the printing technique used.

Die Druckdaten umfassen das zu druckende Motiv beispielsweise als maschinenlesbaren Datensatz. Das zu druckende Motiv liegt als ein digitaler Bilddatensatz vor, beispielsweise als eine Vektorgrafik oder als ein Bitmap, was nachfolgend auch als Vorlage bezeichnet wird. Diese Vorlage wird beispielsweise mittels eines Druckertreibers in die Druckdaten umgewandelt oder übersetzt, wobei insbesondere eine maximale Auflösung des Druckkopfs berücksichtigt wird. Die Druckdaten umfassen insbesondere eine Auflösung, mit der die Vorlage reproduziert werden soll. Bei bekannter Frequenz und vorliegenden Druckdaten kann die Soll-Fördergeschwindigkeit, mit der die Druckbahn unter dem Druckkopf zu fördern ist, bestimmt werden.The print data include the motif to be printed, for example as a machine-readable data set. The motif to be printed is available as a digital image data record, for example as a vector graphic or as a bitmap, which is also referred to below as a template. For example, this template will converted or translated into the print data by means of a printer driver, with a maximum resolution of the print head being taken into account in particular. In particular, the print data include a resolution with which the original is to be reproduced. If the frequency is known and the print data are available, the target conveying speed at which the print web is to be conveyed under the print head can be determined.

Beispielsweise umfassen die Druckdaten zwei Linien, die einen Abstand von 1 cm aufweisen und senkrecht zur Förderrichtung der Druckbahn zu drucken sind. Bei bekannter Druckkopfauflösung und vorgegebener Frequenz des Druckkopfs ergibt sich die Soll-Fördergeschwindigkeit beispielsweise als das Produkt aus Druckkopfauflösung mit der Frequenz. Bei einer Auflösung von 10000 Punkten pro cm und einer Frequenz von 10 kHz ergibt sich beispielsweise eine Soll-Fördergeschwindigkeit von 1 cm/s oder 0,6 m/min.For example, the print data includes two lines which are 1 cm apart and are to be printed perpendicularly to the conveying direction of the print web. With a known print head resolution and a predetermined frequency of the print head, the target conveying speed results, for example, as the product of the print head resolution and the frequency. For example, with a resolution of 10,000 points per cm and a frequency of 10 kHz, the target conveying speed is 1 cm/s or 0.6 m/min.

Die derart in Abhängigkeit der ausgewählten Frequenz ermittelte Soll-Fördergeschwindigkeit wird durch eine entsprechende Regelung der Motoren, die die Druckbahn fördernde erste Walze und/oder zweite Walze antreiben, eingestellt. Das heißt, die Druckbahn wird mit der Soll-Fördergeschwindigkeit gefördert, so dass ein korrekter Druck entsprechend der Druckvorlage gewährleistet ist.The target conveying speed determined in this way as a function of the selected frequency is set by appropriate regulation of the motors that drive the first roller and/or second roller conveying the printed web. This means that the print web is conveyed at the target conveying speed so that correct printing according to the artwork is guaranteed.

Aus einer Drehfrequenz des die jeweilige Walze antreibenden Motors, einer Getriebeübersetzung und dem Durchmesser der jeweiligen Walze lässt sich eine Umfangsgeschwindigkeit der jeweiligen Walze ableiten. Bei einem dünnen Druckmaterial, beispielsweise bis zu 0,5 mm, und wenn kein Schlupf zwischen Druckbahn und einer jeweiligen Walze auftritt, entspricht die Umfangsgeschwindigkeit der jeweiligen Walze der Fördergeschwindigkeit der Druckbahn bei der Walze. Die Druckbahn wird beispielsweise mit einer bestimmten Zugspannung gefördert. Dies kann zu einer Dehnung der Druckbahn führen, weshalb eine Fördergeschwindigkeit an der ersten Walze und an der zweiten Walze unterschiedlich sein kann und auch zwischen den Walzen unterschiedliche Werte annehmen kann, was bei der Regelung zu berücksichtigen ist.A peripheral speed of the respective roller can be derived from a rotational frequency of the motor driving the respective roller, a gear ratio and the diameter of the respective roller. With a thin printing material, for example up to 0.5 mm, and when there is no slippage between the printing web and a respective roller, the peripheral speed of the respective roller corresponds to the transport speed of the printing web at the roller. The print web is conveyed, for example, with a specific tension. This can lead to an elongation of the printed web, which is why a conveying speed can be different on the first roller and on the second roller and also between the rollers can assume different values, which must be taken into account in the regulation.

Wenn die Druckbahn mit der Soll-Fördergeschwindigkeit gefördert wird und der Druckkopf gemäß den Druckdaten und mit der Frequenz angesteuert wird, wird das erzielte Druckergebnis, der Ausdruck, der Vorlage entsprechen. Insbesondere werden die Abmessungen des Ausdrucks sowie eine Farbintensität derjenigen der Vorlage entsprechen.If the print web is conveyed at the target conveying speed and the print head is controlled according to the print data and with the frequency, the print result achieved, the printout, will correspond to the template. In particular, the dimensions of the printout and a color intensity will correspond to those of the template.

Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein Förderparameter der ersten Walze und/oder der zweiten Walze erfasst und eine Fördergeschwindigkeit der Druckbahn in Abhängigkeit des Förderparameters ermittelt. In Abhängigkeit der ermittelten Fördergeschwindigkeit wird der erste Motor und/oder der zweite Motor geregelt, so dass die Fördergeschwindigkeit der Soll-Fördergeschwindigkeit entspricht.According to one embodiment of the method, a conveying parameter of the first roller and/or the second roller is detected and a conveying speed of the printed web is determined as a function of the conveying parameter. The first motor and/or the second motor is controlled as a function of the determined conveying speed, so that the conveying speed corresponds to the desired conveying speed.

Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass eine tatsächliche Fördergeschwindigkeit ermittelt wird und zum Regeln der Motoren zum Fördern der Druckbahn mit der Soll-Fördergeschwindigkeit verwendet wird.This embodiment has the advantage that an actual conveying speed is determined and is used to control the motors for conveying the printed web at the target conveying speed.

Ein Förderparameter umfasst beispielsweise eine Drehfrequenz, ein Drehmoment, einen Durchmesser, eine Umschlingung der jeweiligen Walze mit der Druckbahn und/oder einen Reibwert zwischen der jeweiligen Walze und der Druckbahn. Die Umschlingung gibt dabei beispielsweise an, welcher Anteil der jeweiligen Walze von der Druckbahn umschlungen ist. Die Umschlingung kann beispielsweise als ein Winkel angegeben werden. Der Reibwert bezieht sich insbesondere auf eine jeweilige Kombination einer Walze mit einem bestimmten Material.A conveying parameter includes, for example, a rotational frequency, a torque, a diameter, the wrapping of the respective roller with the printing web and/or a coefficient of friction between the respective roller and the printing web. The wrap indicates, for example, what proportion of the respective roller is wrapped by the printing web. The wrap can be specified as an angle, for example. The coefficient of friction relates in particular to a particular combination of a roller with a specific material.

Diese Parameter können sich auf eine Fördercharakteristik, insbesondere die Fördergeschwindigkeit, auswirken. Von der Drehzahl oder dem Drehmoment des jeweiligen Motors kann auf die Drehzahl oder das Drehmoment der jeweiligen Walze geschlossen werden. Hierzu ist vorzugsweise eine Übertragungsfunktion bekannt, die beispielsweise eine Getriebeübersetzung und/oder einen Verlustwert berücksichtigt.These parameters can affect a conveying characteristic, in particular the conveying speed. The speed or the torque of the respective roller can be inferred from the speed or the torque of the respective motor. A transfer function is preferably used for this purpose known, which takes into account, for example, a gear ratio and/or a loss value.

Die ermittelte Fördergeschwindigkeit kann eine erste Fördergeschwindigkeit der Druckbahn bei der ersten Walze, eine zweite Fördergeschwindigkeit der Druckbahn bei der zweiten Walze und/oder eine Fördergeschwindigkeit an einem oder mehreren Punkten zwischen den beiden Walzen umfassen.The conveying speed determined can include a first conveying speed of the print web on the first roller, a second conveying speed of the print web on the second roller and/or a conveying speed at one or more points between the two rollers.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird ein Druckbahnparameter der Druckbahn erfasst und der erste Motor und/oder der zweite Motor in Abhängigkeit des erfassten Druckbahnparameters geregelt.According to a further embodiment of the method, a print web parameter of the print web is detected and the first motor and/or the second motor is/are controlled as a function of the detected print web parameter.

Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass Parameter der Druckbahn, die sich auf eine Fördercharakteristik, insbesondere eine Fördergeschwindigkeit, auswirken können, berücksichtigt werden.This embodiment has the advantage that parameters of the print web that can affect a conveying characteristic, in particular a conveying speed, are taken into account.

Druckbahnparameter umfassen insbesondere Materialparameter wie ein Elastizitätsmodul und/oder ein Verhalten des Druckmaterials beim Bedrucken. Weiterhin können geometrische Parameter, wie eine Dicke des Druckmaterials und/oder eine Breite der Druckbahn berücksichtigt werden.Printing web parameters include, in particular, material parameters such as a modulus of elasticity and/or a behavior of the printing material during printing. Furthermore, geometric parameters such as a thickness of the printing material and/or a width of the printing web can be taken into account.

Beispielsweise kann eine Dicke des Druckmaterials variabel sein, was sich direkt auf die Fördergeschwindigkeit auswirken kann. Bei dieser Ausführungsform wird beispielsweise die Materialdicke erfasst und die Regelung der Fördergeschwindigkeit erfolgt entsprechend in Abhängigkeit der erfassten Dicke.For example, a thickness of the print material can be variable, which can directly affect the conveying speed. In this embodiment, for example, the material thickness is detected and the conveying speed is regulated accordingly as a function of the detected thickness.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird eine Registermarke durch den Digitaldruckkopf periodisch auf die Druckbahn gedruckt. Anschließend wird ein Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgend gedruckten Registermarken auf der Druckbahn erfasst und der erste Motor und/oder der zweite Motor wird in Abhängigkeit des erfassten Abstands geregelt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass mittels der Registermarken das erreichte Druckergebnis direkt überprüfbar ist und die Regelung des Walzenantriebs, das heißt des ersten Motors und/oder des zweiten Motors, entsprechend angepasst werden kann.According to a further embodiment of the method, a register mark is periodically printed onto the print web by the digital print head. A distance between two consecutively printed register marks on the print web is then detected and the first motor and/or the second motor is controlled as a function of the detected distance. This embodiment has the advantage that the print result achieved can be checked directly by means of the register marks and the control of the roller drive, ie the first motor and/or the second motor, can be adjusted accordingly.

Unter periodischem Drucken von Registermarken wird vorzugsweise verstanden, dass ein festes Zeitintervall zwischen zwei zeitlich nacheinander gedruckten Registermarken liegt, beispielsweise eine Sekunde. Aus dem erfassten Abstand zweier aufeinanderfolgend gedruckter Registermarken ergibt sich die tatsächliche Fördergeschwindigkeit beispielsweise als der Quotient des Abstands geteilt durch das Zeitintervall. Beispielsweise kann ein spezifischer Registermarkensensor vorgesehen sein, der in Förderrichtung nach dem Druckkopf angeordnet ist.Periodic printing of register marks is preferably understood to mean that there is a fixed time interval between two register marks printed one after the other, for example one second. The actual conveying speed results from the detected distance between two consecutively printed register marks, for example as the quotient of the distance divided by the time interval. For example, a specific register mark sensor can be provided, which is arranged after the print head in the conveying direction.

Außer dem Abstand kann beispielsweise auch eine Farbsättigung oder Farbintensität der Registermarken erfasst werden. Bei einer zu geringen Sättigung kann beispielsweise die von einer Druckdüse pro Takt ausgegebene Menge an Druckfarbe angepasst werden.In addition to the distance, a color saturation or color intensity of the register marks can also be recorded, for example. If the saturation is too low, for example, the amount of ink emitted by a print nozzle per cycle can be adjusted.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden Bilddaten in Abhängigkeit eines durch den Digitaldruckkopf auf die Druckbahn gedruckten Druckmotivs erzeugt. Die Bilddaten werden mit den Druckdaten verglichen. Der erste Motor und/oder der zweite Motor werden in Abhängigkeit eines Ergebnisses des Vergleichs geregelt.According to a further embodiment of the method, image data are generated as a function of a print motif printed on the print web by the digital print head. The image data is compared with the print data. The first motor and/or the second motor are controlled depending on a result of the comparison.

Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da das Druckergebnis zumindest teilweise, vorteilhaft auch insgesamt, erfasst und mittels des Vergleichens überprüft wird. Beispielsweise ist ein digitaler Bildsensor, wie eine CCD-Kamera, in Förderrichtung nach dem Druckkopf angeordnet und erfasst die Bilddaten. Unter Vergleichen wird insbesondere verstanden, dass beispielsweise eine Abmessung einer gedruckten Grafik mit der Abmessung der Grafik in den Druckdaten verglichen wird. Beispielsweise wird eine Differenz zwischen dem erfassten Wert und dem theoretischen Wert gebildet. Wenn das Ergebnis der Differenz positiv ist, dann ist die gedruckte Grafik größer als die Vorlage (Fördergeschwindigkeit zu hoch) und wenn die Differenz negativ ist, dann ist die gedruckte Grafik kleiner als die Vorlage (Fördergeschwindigkeit zu gering). Eine fehlerhafte Fördergeschwindigkeit führt daher zu einer Dehnung oder Stauchung einer Grafik im Vergleich mit der Vorlage, was sich bei dieser Ausführungsform durch Anpassen der Fördergeschwindigkeit korrigieren lässt.This embodiment is advantageous because the print result is recorded at least partially, advantageously also in its entirety, and checked by means of the comparison. For example, a digital image sensor, such as a CCD camera, is arranged after the print head in the conveying direction and captures the image data. Under comparisons is understood in particular that, for example, a dimension of a printed graphic with the dimension of the graphic in the print data is compared. For example, a difference is formed between the recorded value and the theoretical value. If the result of the difference is positive, then the printed graphic is larger than the template (feed rate too high) and if the difference is negative, then the printed graphic is smaller than the template (feed rate too low). An incorrect conveying speed therefore leads to a stretching or compression of a graphic in comparison with the template, which can be corrected in this embodiment by adjusting the conveying speed.

Ferner kann auch bei dieser Ausführungsform eine Farbsättigung oder Farbintensität der gedruckten Grafik mit der Vorlage verglichen werden und die Ausgabemenge an Druckfarbe einer Druckdüse pro Takt entsprechend angepasst werden.Furthermore, in this embodiment, too, a color saturation or color intensity of the printed graphic can be compared with the original and the output quantity of printing ink of a printing nozzle per cycle can be adjusted accordingly.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird eine Ausgabemenge der Druckfarbe für eine Druckdüse des Digitaldruckkopfs in einer Periode der ausgewählten Frequenz in Abhängigkeit der Druckdaten und der eingestellten Fördergeschwindigkeit eingestellt.According to a further embodiment of the method, an output quantity of the printing ink for a printing nozzle of the digital print head is set in a period of the selected frequency as a function of the print data and the set conveying speed.

Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da sich hiermit eine maximale Farbintensität oder Druckdichte anpassen lässt. Ferner lassen sich Schattierungen oder Farbabstufungen auch bei unterschiedlichen Fördergeschwindigkeiten in gleicher Weise erzeugen.This embodiment is advantageous because it allows a maximum color intensity or print density to be adjusted. Furthermore, shades or color gradations can also be produced in the same way at different conveying speeds.

Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine Steuerungsvorrichtung zum Betreiben einer digitalen Bahndruckmaschine vorgeschlagen. Die Steuerungsvorrichtung umfasst eine Einstelleinheit zum Einstellen einer ausgewählten Frequenz, eine Ermittlungseinheit zum Ermitteln einer Soll-Fördergeschwindigkeit einer Druckbahn in Abhängigkeit der Frequenz und von Druckdaten, eine Regelungseinheit zum Regeln eines eine erste Walze antreibenden ersten Motors und/oder eines eine zweite Walze antreibenden zweiten Motors zum Einstellen der Fördergeschwindigkeit der zwischen der ersten Walze und der zweiten Walze verlaufenden Druckbahn in Abhängigkeit der ermittelten Soll-Fördergeschwindigkeit, und eine Ansteuerungseinheit zum Ansteuern eines Digitaldruckkopfs zum Ausgeben von Druckfarbe mit der Frequenz und in Abhängigkeit der Druckdaten.According to a second aspect, a control device for operating a digital web printing machine is proposed. The control device includes a setting unit for setting a selected frequency, a determination unit for determining a target conveying speed of a print web as a function of the frequency and print data, a control unit for controlling a first motor driving a first roller and/or a second motor driving a second roller for setting the conveying speed of the print web running between the first roller and the second roller as a function of the determined target conveying speed, and a control unit for controlling a digital print head for outputting printing ink at the frequency and as a function of the print data.

Diese Steuerungsvorrichtung ist vorteilhaft zum Betreiben einer digitalen Bahndruckmaschine nach dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt eingerichtet, woraus sich die oben genannten Vorteile ergeben. Die zu dem Verfahren erläuterten Ausführungsformen und Merkmale gelten für die Steuerungsvorrichtung entsprechend.This control device is advantageously set up to operate a digital web printing machine according to the method according to the first aspect, from which the above-mentioned advantages result. The embodiments and features explained for the method apply correspondingly to the control device.

Die Steuerungsvorrichtung ist zumindest teilweise hardwaretechnisch implementiert, kann aber zumindest teilweise auch softwaretechnisch implementiert sein. Die Steuerungsvorrichtung kann zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor ausgebildet sein. Softwaretechnisch implementierte Teile sind beispielsweise als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Routine, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet.The control device is implemented at least partially in hardware, but can also be implemented at least partially in software. The control device can be designed, for example, as a computer or as a microprocessor. Parts implemented by software are designed, for example, as a computer program product, as a function, as a routine, as part of a program code or as an executable object.

Die Einstelleinheit umfasst vorzugsweise einen Taktgeber, der zum Ausgeben der ausgewählten Frequenz eingerichtet ist.The setting unit preferably includes a clock that is set up to output the selected frequency.

Gemäß einer Ausführungsform der Steuerungsvorrichtung umfasst diese eine erste Erfassungseinheit zum Erfassen eines Förderparameters der ersten Walze und/oder der zweiten Walze, wobei die Ermittlungseinheit dazu eingerichtet ist, die Fördergeschwindigkeit in Abhängigkeit des erfassten Betriebsparameters zu ermitteln. Die Regelungseinheit ist zum Regeln des ersten Motors und/oder des zweiten Motors in Abhängigkeit der ermittelten Fördergeschwindigkeit eingerichtet.According to one embodiment of the control device, it comprises a first detection unit for detecting a conveying parameter of the first roller and/or the second roller, the determination unit being set up to determine the conveying speed as a function of the detected operating parameter. The control unit is set up to control the first motor and/or the second motor as a function of the determined conveying speed.

Vorteilhaft erfolgt die Regelung der Fördergeschwindigkeit somit in Abhängigkeit der von den Förderparametern abgeleiteten Fördergeschwindigkeit.The regulation of the conveying speed thus advantageously takes place as a function of the conveying speed derived from the conveying parameters.

Ein Förderparameter umfasst beispielsweise eine Drehfrequenz, ein Drehmoment, einen Durchmesser, eine Umschlingung der jeweiligen Walze mit der Druckbahn und/oder einen Reibwert zwischen der jeweiligen Walze und der Druckbahn. Die Umschlingung gibt dabei beispielsweise an, welcher Anteil der jeweiligen Walze von der Druckbahn umschlungen ist. Die Umschlingung kann beispielsweise als ein Winkel angegeben werden. Der Reibwert bezieht sich insbesondere auf eine jeweilige Kombination einer Walze mit einem bestimmten Material.A conveying parameter includes, for example, a rotational frequency, a torque, a diameter, the wrapping of the respective roller with the printing web and/or a coefficient of friction between the respective roller and the printing web. The wrap indicates, for example, what proportion of the respective roller is wrapped by the printing web. The wrap can be specified as an angle, for example. The coefficient of friction relates in particular to a particular combination of a roller with a specific material.

Diese Parameter können sich auf eine Fördercharakteristik, insbesondere die Fördergeschwindigkeit, auswirken. Von der Drehzahl oder dem Drehmoment des jeweiligen Motors kann auf die Drehzahl oder das Drehmoment der jeweiligen Walze geschlossen werden. Hierzu ist vorzugsweise eine Übertragungsfunktion bekannt, die beispielsweise eine Getriebeübersetzung und/oder einen Verlustwert berücksichtigt.These parameters can affect a conveying characteristic, in particular the conveying speed. The speed or the torque of the respective roller can be inferred from the speed or the torque of the respective motor. A transfer function is preferably known for this purpose, which takes into account a gear ratio and/or a loss value, for example.

Die ermittelte Fördergeschwindigkeit kann eine erste Fördergeschwindigkeit der Druckbahn bei der ersten Walze, eine zweite Fördergeschwindigkeit der Druckbahn bei der zweiten Walze und/oder eine Fördergeschwindigkeit an einem oder mehreren Punkten zwischen den beiden Walzen umfassen.The conveying speed determined can include a first conveying speed of the print web on the first roller, a second conveying speed of the print web on the second roller and/or a conveying speed at one or more points between the two rollers.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Steuerungsvorrichtung umfasst diese eine zweite Erfassungseinheit zum Erfassen eines Druckbahnparameters der Druckbahn. Die Ermittlungseinheit ist dazu eingerichtet, die Fördergeschwindigkeit in Abhängigkeit des erfassten Druckbahnparameters zu ermitteln. Die Regelungseinheit ist zum Regeln des ersten Motors und/ oder des zweiten Motors in Abhängigkeit der ermittelten Fördergeschwindigkeit eingerichtet.According to a further embodiment of the control device, it comprises a second detection unit for detecting a print web parameter of the print web. The determination unit is set up to determine the conveying speed as a function of the recorded printing web parameter. The control unit is set up to control the first motor and/or the second motor as a function of the determined conveying speed.

Vorteilhaft erfolgt die Regelung der Fördergeschwindigkeit somit in Abhängigkeit der von den Druckbahnparametern abgeleiteten Fördergeschwindigkeit.The regulation of the conveying speed thus advantageously takes place as a function of the conveying speed derived from the printing web parameters.

Druckbahnparameter umfassen insbesondere Materialparameter wie ein Elastizitätsmodul und/oder ein Verhalten des Druckmaterials beim Bedrucken. Weiterhin können geometrische Parameter, wie eine Dicke des Druckmaterials und/oder eine Breite der Druckbahn berücksichtigt werden.Printing web parameters include, in particular, material parameters such as a modulus of elasticity and/or a behavior of the printing material during printing. Furthermore, geometric parameters such as a thickness of the printing material and/or a width of the printing web can be taken into account.

Beispielsweise kann eine Dicke des Druckmaterials variabel sein, was sich direkt auf die Fördergeschwindigkeit auswirkt. Bei dieser Ausführungsform wird beispielsweise die Materialdicke erfasst und die Regelung der Fördergeschwindigkeit erfolgt entsprechend der erfassten Dicke.For example, a thickness of the print material can be variable, which has a direct effect on the conveying speed. In this embodiment, for example, the material thickness is detected and the conveying speed is regulated according to the detected thickness.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Steuerungsvorrichtung umfasst diese eine dritte Erfassungseinheit zum Erfassen von Sensordaten von der bedruckten Druckbahn und eine Korrektureinheit zum Ermitteln eines Korrekturwerts in Abhängigkeit der Druckdaten und der erfassten Sensordaten. Die Ermittlungseinheit ist dazu eingerichtet, eine korrigierte Fördergeschwindigkeit in Abhängigkeit des Korrekturwerts zu ermitteln und die Regelungseinheit ist zum Regeln des die erste Walze antreibenden ersten Motors und/oder des die zweite Walze antreibenden zweiten Motors zum Einstellen der korrigierten Fördergeschwindigkeit eingerichtet.According to a further embodiment of the control device, it comprises a third acquisition unit for acquiring sensor data from the printed web and a correction unit for determining a correction value as a function of the print data and the acquired sensor data. The determination unit is set up to determine a corrected conveying speed as a function of the correction value and the control unit is set up to control the first motor driving the first roller and/or the second motor driving the second roller in order to set the corrected conveying speed.

Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da sich hiermit Fehler in einem Druckbild, die sich beispielsweise aufgrund fehlerhafter Annahmen und/oder Ungenauigkeiten in einem der Ermittlung der Fördergeschwindigkeit zugrundeliegenden physikalischen Modell der betriebenen Bahndruckmaschine ergeben können, auf Grundlage eines tatsächlich erzielten Druckergebnisses direkt korrigieren lassen.This embodiment is advantageous because errors in a printed image, which can result, for example, from incorrect assumptions and/or inaccuracies in a physical model of the operated web printing machine on which the determination of the conveying speed is based, can be directly corrected on the basis of a print result actually achieved.

Die dritte Erfassungseinheit umfasst beispielsweise einen optischen Sensor, wie einen Bildsensor, der das gedruckte Druckmotiv erfasst und in Bilddaten umwandelt. Die Korrektureinheit vergleicht die erfassten Bilddaten mit den Druckdaten. Die Korrektureinheit ist beispielsweise Bestandteil der Ermittlungseinheit. Insbesondere ermittelt die Korrektureinheit, ob die Bilddaten mit den Druckdaten bezüglich der Abmessungen von Grafiken und den Farbintensitäten übereinstimmt oder ob Abweichungen vorhanden sind. Ferner wird die Art der Abweichung ermittelt, zum Beispiel ob eine Stauchung oder Streckung vorliegt. Ein entsprechender Korrekturwert wird ermittelt und ausgegeben. Der Korrekturwert dient zum Ermitteln einer korrigierten Fördergeschwindigkeit, beispielsweise durch Addition oder durch Multiplikation.The third detection unit includes, for example, an optical sensor, such as an image sensor, which detects the printed print motif and converts it into image data. The correction unit compares the captured image data with the print data. The correction unit is part of the determination unit, for example. In particular, the correction unit determines whether the image data matches the print data in terms of the dimensions of graphics and the color intensities, or whether there are any deviations. The type of deviation is also determined, for example whether compression or stretching is present. A corresponding correction value is determined and output. The correction value is used to determine a corrected conveying speed, for example by addition or by multiplication.

Gemäß einem dritten Aspekt wird eine Bahndruckmaschine mit einer zwischen einer angetriebenen ersten Walze und einer angetriebenen zweiten Walze verlaufenden Druckbahn vorgeschlagen. Zwischen der ersten Walze und der zweiten Walze über der Druckbahn ist ein Digitaldruckkopf zur Ausgabe von Druckfarbe auf die Druckbahn angeordnet. Weiterhin umfasst die Bahndruckmaschine eine Steuerungsvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt, die zum Betreiben der Bahndruckmaschine eingerichtet ist.According to a third aspect, a web printing machine is proposed with a printing web running between a driven first roller and a driven second roller. A digital print head is positioned between the first roller and the second roller above the print web for dispensing ink onto the print web. Furthermore, the web printing machine comprises a control device according to the second aspect, which is set up to operate the web printing machine.

Diese Bahndruckmaschine kann mittels der Steuerungsvorrichtung vorteilhaft nach dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt betrieben werden, woraus sich die oben genannten Vorteile ergeben. Die zu dem Verfahren erläuterten Ausführungsformen und Merkmale gelten für die Bahndruckmaschine entsprechend.This web printing machine can advantageously be operated using the control device according to the method according to the first aspect, which results in the above-mentioned advantages. The embodiments and features explained for the method apply correspondingly to the web printing machine.

Gemäß einer Ausführungsform der Bahndruckmaschine umfasst diese ein Mittel zum Erfassen eines Förderparameters der ersten Walze und/oder der zweiten Walze. Die Steuerungsvorrichtung ist zum Betreiben der Druckmaschine in Abhängigkeit des erfassten Förderparameters eingerichtet.According to one embodiment of the web printing machine, it comprises a means for detecting a conveying parameter of the first roller and/or the second roller. The control device is set up to operate the printing machine as a function of the conveying parameter that has been detected.

Das Mittel umfasst insbesondere einen Sensor, der beispielsweise eine Umfangsgeschwindigkeit der jeweiligen Walze und/oder ein Drehmoment an der Walzenoberfläche der jeweiligen Walze als den Förderparameter erfasst. Die Steuerungsvorrichtung berücksichtigt den Förderparameter insbesondere zum Regeln der Motoren, die die jeweilige Walze antreiben. Der Förderparameter kann auch ein abgeleiteter Wert sein, beispielsweise kann aus einer Drehzahl oder einem Drehmoment eines Motors bei bekannter Getriebeübersetzung und Walzendurchmesser auf die Umfangsgeschwindigkeit oder das Drehmoment an der Walzenoberfläche geschlossen werden.In particular, the means comprises a sensor which, for example, detects a peripheral speed of the respective roller and/or a torque on the roller surface of the respective roller as the conveying parameter. The control device takes the conveying parameter into account, in particular for controlling the motors that drive the respective roller. The conveying parameter can also be a derived value, for example the circumferential speed or the torque on the roll surface can be deduced from a speed or a torque of a motor with a known gear ratio and roll diameter.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Bahndruckmaschine umfasst diese ein Mittel zum Erfassen eines Druckbahnparameters der Druckbahn, wobei die Steuerungsvorrichtung zum Betreiben der Druckmaschine in Abhängigkeit des erfassten Materialparameters eingerichtet ist.According to a further embodiment of the web printing machine, this comprises a means for detecting a printing web parameter of the printing web, the control device being set up to operate the printing machine as a function of the detected material parameter.

Das Mittel umfasst insbesondere einen Sensor, der beispielsweise eine Fördergeschwindigkeit und/oder eine Zugspannung der Druckbahn im Bereich der ersten Walze, im Bereich der zweiten Walze und/oder zwischen den Walzen als den Druckbahnparameter erfasst. Vorzugsweise arbeitet der Sensor kontaktlos, wie beispielsweise ein optischer Sensor, so dass der Sensor die Fördercharakteristik nicht beeinflusst. Es sei darauf hingewiesen, dass der Druckbahnparameter nicht zum Anpassen einer Ansteuerungsfrequenz des Druckkopfs verwendet wird, sondern zum Regeln der Fördergeschwindigkeit der Druckbahn. Weitere Druckbahnparameter sind beispielsweise Materialparameter des verwendeten Druckmaterials, wie ein Elastizitätsmodul.In particular, the means includes a sensor that detects, for example, a conveying speed and/or a tensile stress of the print web in the area of the first roller, in the area of the second roller and/or between the rollers as the print web parameter. The sensor preferably works without contact, such as an optical sensor, so that the sensor does not influence the conveying characteristics. It should be noted that the print web parameter is not used to adjust a drive frequency of the print head, but to regulate the transport speed of the print web. Further printing path parameters are, for example, material parameters of the printing material used, such as a modulus of elasticity.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Bahndruckmaschine umfasst diese einen in Förderrichtung der Druckbahn nach dem Digitaldruckkopf angeordneten Sensor zum Erfassen von Sensordaten von der bedruckten Druckbahn. Die Steuerungsvorrichtung ist zum Ermitteln eines Korrekturwert in Abhängigkeit der erfassten Sensordaten und der Druckdaten und zum Betreiben der Bahndruckmaschine in Abhängigkeit des Korrekturwerts eingerichtet.According to a further embodiment of the web printing machine, this comprises a sensor arranged after the digital print head in the conveying direction of the print web for acquiring sensor data from the printed print web. The control device is set up to determine a correction value as a function of the detected sensor data and the print data and to operate the web printing press as a function of the correction value.

Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, da sich hiermit Fehler in einem Druckbild, die sich beispielsweise aufgrund fehlerhafter Annahmen und/oder Ungenauigkeiten in einem der Ermittlung der Fördergeschwindigkeit zugrundeliegenden physikalischen Modell der betriebenen Bahndruckmaschine ergeben können, auf Grundlage eines tatsächlich erzielten Druckergebnisses direkt korrigieren lassen.This embodiment is advantageous because it eliminates errors in a printed image that occur, for example, due to incorrect assumptions and/or inaccuracies in a physical model of the operated web printing machine can be corrected directly on the basis of an actually achieved printing result.

Der Sensor ist vorzugsweise ein optischer Sensor und zum Erfassen von Registermarken und/oder des gedruckten Druckmotivs eingerichtet. Registermarken sind insbesondere durch den Digitaldruckkopf periodisch auf die Druckbahn gedruckte Markierungen. Die Registermarken sind insofern Bestandteil der Druckdaten. Ein Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgend gedruckten Registermarken hängt von der Fördergeschwindigkeit ab. Daher kann von dem Abstand auf die Fördergeschwindigkeit geschlossen werden und diese lässt sich daher entsprechend regeln. Sofern das gedruckte Druckmotiv erfasst wird, lässt sich eine Übereinstimmung zwischen dem gedruckten Druckmotiv und den Druckdaten ermitteln. In Abhängigkeit davon, ob das gedruckte Druckmotiv mit den Druckdaten übereinstimmt oder wie es hiervon abweicht, lässt sich ein Korrekturwert ermitteln, insbesondere für die einzustellende Fördergeschwindigkeit, um Übereinstimmung zu erreichen.The sensor is preferably an optical sensor and set up to detect register marks and/or the printed print motif. Register marks are, in particular, periodic markings printed on the print web by the digital print head. In this respect, the register marks are part of the print data. A distance between two consecutively printed register marks depends on the conveying speed. Therefore, the conveying speed can be inferred from the distance and this can therefore be regulated accordingly. If the printed print motif is recorded, a match between the printed print motif and the print data can be determined. Depending on whether the printed print motif matches the print data or how it deviates therefrom, a correction value can be determined, in particular for the conveying speed to be set, in order to achieve a match.

Weiterhin wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welches auf einer programmgesteuerten Einrichtung die Durchführung des wie oben erläuterten Verfahrens veranlasst.Furthermore, a computer program product is proposed which causes the method explained above to be carried out on a program-controlled device.

Ein Computerprogrammprodukt, wie z.B. ein Computerprogramm-Mittel, kann beispielsweise als Speichermedium, wie z.B. Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD, oder auch in Form einer herunterladbaren Datei von einem Server in einem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durch die Übertragung einer entsprechenden Datei mit dem Computerprogrammprodukt oder dem Computerprogramm-Mittel erfolgen.A computer program product, such as a computer program means, can be made available or supplied by a server in a network, for example, as a storage medium such as a memory card, USB stick, CD-ROM, DVD, or in the form of a downloadable file. This can be done, for example, in a wireless communication network by transferring a corresponding file with the computer program product or the computer program means.

Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.Further possible implementations of the invention also include combinations of features or embodiments described above or below with regard to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned. The specialist will too Add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

  • Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben einer digitalen Bahndruckmaschine;
  • Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer Steuerungsvorrichtung;
  • Fig. 3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Steuerungsvorrichtung; und
  • Fig. 4 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Bahndruckmaschine.
Further advantageous refinements and aspects of the invention are the subject matter of the dependent claims and of the exemplary embodiments of the invention described below. The invention is explained in more detail below on the basis of preferred embodiments with reference to the enclosed figures.
  • 1 shows a schematic block diagram of an embodiment of a method for operating a digital web printing machine;
  • 2 shows a schematic block diagram of a first exemplary embodiment of a control device;
  • 3 shows a schematic block diagram of a second exemplary embodiment of a control device; and
  • 4 shows schematically an embodiment of a web printing machine.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.Elements that are the same or have the same function have been provided with the same reference symbols in the figures, unless otherwise stated.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben einer digitalen Bahndruckmaschine 200 (siehe Fig. 4). 1 shows a schematic block diagram of an embodiment of a method for operating a digital web printing machine 200 (see 4 ).

In einem ersten Schritt 10 wird eine Frequenz F (siehe Fig. 2 - 4), mit der der Digitaldruckkopf 210 (siehe Fig. 4) zum Ausgeben von Druckfarbe 212 (siehe Fig. 4) angesteuert wird, ausgewählt. Unter Auswählen wird hierbei beispielsweise verstanden, dass ein Betreiber der Bahndruckmaschine 200 die Frequenz F über ein geeignetes Eingabemittel eingibt. Alternativ kann die Frequenz F aus bestimmten Randbedingung abgeleitet werden. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Frequenz F beispielsweise durch den Druckkopf 210 fest vorgegeben ist, da dieser sich nur mit einer bestimmten Frequenz F betrieben lässt.In a first step 10, a frequency F (see Figures 2 - 4 ) with which the digital print head 210 (see 4 ) to emit ink 212 (see 4 ) is selected. In this context, selection means, for example, that an operator of the web printing machine 200 enters the frequency F via a suitable input device. Alternatively, the frequency F can be derived from certain boundary conditions will. Provision can furthermore be made for the frequency F to be permanently specified, for example by the print head 210, since this can only be operated at a specific frequency F.

In einem zweiten Schritt 20 wird in Abhängigkeit der ausgewählten Frequenz F eine Soll-Fördergeschwindigkeit vs (siehe Fig. 2, 3) für die Fördergeschwindigkeit v (siehe Fig. 4) ermittelt. Die Soll-Fördergeschwindigkeit vs kann beispielsweise aus einem Zusammenhang zwischen der Frequenz F und einer gewünschten Druckauflösung ermittelt, insbesondere berechnet, werden. Die Druckauflösung ergibt sich beispielsweise aus Druckdaten D (siehe Fig. 2 - 4).In a second step 20, depending on the selected frequency F, a target conveying speed vs (see 2 , 3 ) for the conveying speed v (see 4 ) determined. The target conveying speed vs can be determined, in particular calculated, for example from a relationship between the frequency F and a desired print resolution. The print resolution results, for example, from print data D (see Figures 2 - 4 ).

In einem dritten Schritt 30 werden die Walzen 220, 230 (siehe Fig. 4), die eine Druckbahn 240 (siehe Fig. 4) durch einen Druckbereich 250 (siehe Fig. 4) fördern, derart geregelt, dass die Fördergeschwindigkeit v der Druckbahn 240 der Soll-Fördergeschwindigkeit vs entspricht. Dies erfolgt insbesondere, indem ein erster Motor M1 (siehe Fig. 4), der die erste Walze 220 antreibt und/oder ein zweite Motor M2, der die zweite Walze 220 antreibt, entsprechend geregelt werden.In a third step 30, the rollers 220, 230 (see 4 ), which includes a print web 240 (see 4 ) through a print area 250 (see 4 ) promote, regulated in such a way that the conveying speed v of the printing web 240 corresponds to the target conveying speed vs. This is done in particular by a first motor M1 (see 4 ) that drives the first roller 220 and/or a second motor M2 that drives the second roller 220 can be regulated accordingly.

In einem vierten Schritt 40 wird der Digitaldruckkopf 210 mit der ausgewählten Frequenz F und den Druckdaten D angesteuert.In a fourth step 40, the digital print head 210 is driven with the selected frequency F and the print data D.

Dieses Verfahren kann insbesondere zum Betreiben einer Bahndruckmaschine 200 eingesetzt werden, deren Druckkopf 210 nicht in Abhängigkeit einer erfassten Fördergeschwindigkeit der Druckbahn 240 mit einer variablen Frequenz angesteuert wird.This method can be used in particular to operate a web printing machine 200 whose print head 210 is not controlled at a variable frequency as a function of a detected conveying speed of the print web 240 .

Nachfolgend ist anhand der Fig. 2 und 3 jeweils ein Ausführungsbeispiel für eine Steuerungsvorrichtung 100 beschrieben, welche mittels des beschriebenen Verfahrens eine Bahndruckmaschine 200 betreiben kann.The following is based on the 2 and 3 one exemplary embodiment of a control device 100 is described in each case, which can operate a web printing machine 200 by means of the method described.

Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer Steuerungsvorrichtung 100. Die Steuerungsvorrichtung 100 umfasst eine Einstelleinheit 110, die zum Einstellen einer ausgewählten Frequenz F eingerichtet ist. Die Einstelleinheit 110 umfasst insbesondere einen Taktgeber. Ferner kann die Einstelleinheit 110 ein Eingabemittel oder ein Empfangsmittel zum Auswählen der Frequenz F aufweisen. 2 FIG. 1 shows a schematic block diagram of a first exemplary embodiment of a control device 100. The control device 100 includes a setting unit 110 that is set up for setting a selected frequency F. FIG. The setting unit 110 includes, in particular, a clock generator. Furthermore, the setting unit 110 can have an input means or a receiving means for selecting the frequency F.

Die Einstelleinheit 110 gibt die ausgewählte und eingestellte Frequenz F an eine Ermittlungseinheit 120 und eine Ansteuerungseinheit 140 aus. Die Ermittlungseinheit 120 ist zum Ermitteln einer Soll-Fördergeschwindigkeit vs in Abhängigkeit der Frequenz F und von Druckdaten D eingerichtet. Die Druckdaten D werden insbesondere von außen vorgegeben oder eingegeben und umfassen beispielsweise ein zu druckendes Druckmotiv M (siehe Fig. 4) in Form von maschinenlesbaren Daten. Die Ansteuerungseinheit 140 ist dazu eingerichtet, die Druckdaten D zu lesen und einen Digitaldruckkopf 210 (siehe Fig. 4) entsprechend anzusteuern. Dabei werden Druckdüsen (nicht dargestellt) des Digitaldruckkopfs 210 zum Ausgeben von Druckfarbe 212 (siehe Fig. 4) mit der Frequenz F angesteuert. Das heißt, dass in jeder Periode der Frequenz F eine Druckdüse eine bestimmte Menge oder ein bestimmtes Volumen der Druckfarbe 212 ausgibt. Die in einer Periode ausgegebene Druckfarbe 212 erzeugt auf der Druckbahn 240 einen Bildpunkt.The setting unit 110 outputs the selected and set frequency F to a determination unit 120 and a control unit 140 . The determination unit 120 is set up to determine a setpoint delivery speed vs as a function of the frequency F and pressure data D. The print data D are specified or entered from the outside in particular and include, for example, a print motif M to be printed (see 4 ) in the form of machine-readable data. The control unit 140 is set up to read the print data D and a digital print head 210 (see 4 ) to be controlled accordingly. In this case, print nozzles (not shown) of the digital print head 210 for dispensing printing ink 212 (see 4 ) driven with the frequency F. That is, in each period of frequency F, a print nozzle emits a specific amount or volume of ink 212 . The ink 212 emitted in one period creates a pixel on the print swath 240 .

Die Ermittlungseinheit 120 gibt die ermittelte Soll-Fördergeschwindigkeit vs an eine Regelungseinheit 130 aus. Die Regelungseinheit 130 regelt in Abhängigkeit der Soll-Fördergeschwindigkeit vs einen ersten Motor M1 (siehe Fig. 4), der eine erste Walze 220 (siehe Fig. 4) antreibt, und/oder einen zweiten Motor M2 (siehe Fig. 4), der eine zweite Walze 230 (siehe Fig. 4) antreibt. Durch diese Regelung wird die Fördergeschwindigkeit v (siehe Fig. 4) der Druckbahn 240 auf die Soll-Fördergeschwindigkeit vs eingestellt. Hiermit ist sichergestellt, dass das gedruckte Druckmotiv M mit den Druckdaten D übereinstimmt.The determination unit 120 outputs the determined target delivery speed vs to a control unit 130 . The control unit 130 controls a first motor M1 as a function of the target conveying speed vs (see 4 ), which has a first roller 220 (see 4 ) drives, and/or a second motor M2 (see 4 ), which has a second roller 230 (see 4 ) drives. Through this control, the conveying speed v (see 4 ) of the print web 240 is set to the setpoint conveying speed vs. This ensures that the printed print motif M matches the print data D.

Fig. 3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Steuerungsvorrichtung 100. Dieses zweite Ausführungsbeispiel weist alle Merkmale des ersten Ausführungsbeispiels der Fig. 2 auf. Darüber hinaus umfasst die Steuerungsvorrichtung 100 hier drei Erfassungseinheiten 150, 160, 170 sowie eine Korrektureinheit 172. 3 shows a schematic block diagram of a second embodiment of a control device 100. This second embodiment has all the features of the first embodiment of FIG 2 on. In addition, the control device 100 here includes three acquisition units 150, 160, 170 and a correction unit 172.

Die erste Erfassungseinheit 150 ist zum Erfassen eines Förderparameters P1, P2 der ersten Walze 220 (siehe Fig. 4) und/oder der zweiten Walze 230 (siehe Fig. 4) eingerichtet. Der erste Förderparameter P1 umfasst beispielsweise eine Umfangsgeschwindigkeit v1 (siehe Fig. 4) der ersten Walze 220 und der zweite Förderparameter P2 umfasst beispielsweise eine Umfangsgeschwindigkeit v2 (siehe Fig. 4) der zweiten Walze 230. Die Ermittlungseinheit 120 ist zum Ermitteln der Fördergeschwindigkeit v der Druckbahn 240 in Abhängigkeit der Parameter P1, P2 eingerichtet. Die Regelungseinheit 130 ist zum Regeln der Fördergeschwindigkeit v in Abhängigkeit der ermittelten Fördergeschwindigkeit v eingerichtet.The first detection unit 150 is for detecting a conveying parameter P1, P2 of the first roller 220 (see 4 ) and/or the second roller 230 (see 4 ) furnished. The first conveying parameter P1 includes, for example, a peripheral speed v1 (see 4 ) of the first roller 220 and the second conveying parameter P2 includes, for example, a peripheral speed v2 (see 4 ) of the second roller 230. The determination unit 120 is set up to determine the conveying speed v of the printing web 240 as a function of the parameters P1, P2. The control unit 130 is set up to control the conveying speed v as a function of the determined conveying speed v.

Die zweite Erfassungseinheit 160 ist zum Erfassen eines Druckbahnparameters P3 eingerichtet. Hierbei handelt es sich beispielsweise um eine Dicke der Druckbahn 240. Die Ermittlungseinheit 120 ist zum Ermitteln der Fördergeschwindigkeit v der Druckbahn 240 in Abhängigkeit des Parameters P3 eingerichtet. Die Regelungseinheit 130 ist zum Regeln der Fördergeschwindigkeit v in Abhängigkeit der ermittelten Fördergeschwindigkeit v eingerichtet.The second detection unit 160 is set up to detect a printing path parameter P3. This is, for example, a thickness of the print web 240. The determination unit 120 is set up to determine the conveying speed v of the print web 240 as a function of the parameter P3. The control unit 130 is set up to control the conveying speed v as a function of the determined conveying speed v.

Die dritte Erfassungseinheit 170 ist zum Erfassen von Bilddaten B eines durch den Digitaldruckkopf 210 (siehe Fig. 4) gedruckten Druckmotivs M (siehe Fig. 4) eingerichtet. Die Korrektureinheit 172 ermittelt in Abhängigkeit der erfassten Bilddaten B und der Druckdaten D einen Korrekturwert K. Der Korrekturwert K dient der Ermittlungseinheit 120 dazu, eine korrigierte Fördergeschwindigkeit vk zu ermitteln. Beispielsweise ist die korrigierte Fördergeschwindigkeit vk eine Summe aus der Soll-Fördergeschwindigkeit vs und dem Korrekturwert K. Die Ermittlungseinheit 120 gibt die Soll-Fördergeschwindigkeit vs oder die korrigierte Fördergeschwindigkeit vk an die Regelungseinheit 130 aus, woraufhin diese die Fördergeschwindigkeit v der Druckbahn 240 entsprechend regelt.The third acquisition unit 170 is for acquiring image data B from a digital print head 210 (see 4 ) printed print motif M (see 4 ) furnished. The correction unit 172 determines a correction value K as a function of the captured image data B and the print data D. The correction value K is used by the determination unit 120 to determine a corrected conveying speed vk. For example, the corrected conveying speed vk is a sum from the target conveying speed vs and the correction value K. The determination unit 120 outputs the target conveying speed vs or the corrected conveying speed vk to the control unit 130, whereupon the latter controls the conveying speed v of the print web 240 accordingly.

Fig. 4 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Bahndruckmaschine 200. Die Bahndruckmaschine 200 umfasst insbesondere eine Steuerungsvorrichtung 100, die zum Betreiben der Bahndruckmaschine 200 eingerichtet ist. Die Steuerungsvorrichtung 100 kann beispielsweise einem der in der Fig. 2 oder Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiele entsprechen. Die Steuerungsvorrichtung 100 ist zum Durchführen des anhand der Fig. 1 beschriebenen Verfahrens eingerichtet. 4 FIG. 12 schematically shows an exemplary embodiment of a web printing machine 200. The web printing machine 200 comprises, in particular, a control device 100 that is set up to operate the web printing machine 200. The control device 100 can, for example, one of the in the 2 or 3 shown embodiments correspond. The control device 100 is for performing the basis of 1 set up the procedure described.

Die Bahndruckmaschine 200 umfasst einen Digitaldruckkopf 210, der über einer Druckbahn 240 angeordnet ist. Der Digitaldruckkopf 210 ist dazu eingerichtet, Druckfarbe 212 mittels Druckdüsen (nicht dargestellt) auf die Druckbahn 240 auszugeben. Der Bereich, in dem der Druckkopf 210 Druckfarbe 212 auf die Druckbahn 240 ausgeben kann, ist als Druckbereich 250 bezeichnet.The web printing machine 200 includes a digital print head 210 which is arranged over a printing web 240 . The digital print head 210 is set up to eject ink 212 onto the print web 240 by means of print nozzles (not shown). The area in which the print head 210 can eject ink 212 onto the print swath 240 is referred to as the print area 250 .

Der Druckbereich 250 liegt zwischen einer ersten Walze 220 und einer zweiten Walze 230, die die Druckbahn 240 fördern. Die erste Walze 220 kann auch als Zuführwalze, die zweite Walze 230 kann auch als Abführwalze bezeichnet werden. Zwischen den Walzen 220, 230 sind vier Leitwalzen 260 angeordnet, die zum Stützen und Leiten der Druckbahn 240 in dem Druckbereich 250 dienen. Aus Gründen der Übersicht ist nur eine Leitwalze 260 mit einem Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Leitwalzen 260 sind nicht angetrieben und vorzugsweise sehr leichtgängig drehbar gelagert, so dass die sich mit der Druckbahn 240 mitdrehen, ohne auf diese einzuwirken.The print area 250 is located between a first roller 220 and a second roller 230 which convey the print web 240 . The first roller 220 can also be referred to as a feed roller, and the second roller 230 can also be referred to as a discharge roller. Four guide rollers 260 are arranged between the rollers 220, 230 and serve to support and guide the print web 240 in the printing area 250. For reasons of clarity, only one guide roller 260 is marked with a reference number. The guide rollers 260 are not driven and are preferably mounted so that they can rotate very easily, so that they rotate with the printing web 240 without affecting it.

Die erste Walze 220 wird von einem ersten Motor M1, die zweite Walze 230 wird von einem zweiten Motor M2 angetrieben. Die Motoren M1, M2 sind insbesondere Elektromotoren und treiben die Walzen 220, 230 direkt an, das heißt, dass kein Getriebe zwischen Motor M1, M2 und der jeweiligen Walze 220, 230 vorhanden ist. Hierdurch kann eine besonders exakte Regelung der Fördergeschwindigkeit v der Druckbahn 240 realisiert werden.The first roller 220 is driven by a first motor M1 and the second roller 230 is driven by a second motor M2. The motors M1, M2 are in particular electric motors and drive the rollers 220, 230 directly, which means that there is no gearing between the motor M1, M2 and the respective roller 220, 230. As a result, a particularly precise control of the conveying speed v of the print web 240 can be implemented.

Die Steuerungsvorrichtung 100 betreibt die Bahndruckmaschine 200. Dies erfolgt gemäß des anhand der Fig. 1 beschriebenen Verfahrens. Die Steuerungsvorrichtung 100 betreibt die Bahndruckmaschine 200 in Abhängigkeit von Druckdaten D und einer ausgewählten Frequenz F. Die Frequenz F bestimmt, in welchen Zeitintervallen eine Druckdüse des Druckkopfs 210 Druckfarbe 212 ausgeben kann. Die Steuerungsvorrichtung 100 ermittelt in Abhängigkeit der Frequenz F und der Druckdaten D, mit welcher Soll-Fördergeschwindigkeit vs die Druckbahn 240 durch den Druckbereich 250 zu fördern ist, so dass das gedruckte Druckmotiv M mit den Druckdaten D übereinstimmt. Die Steuerungsvorrichtung 100 umfasst hierfür insbesondere eine Ermittlungseinheit 120 (siehe Fig. 2 oder 3). Weiterhin umfasst die Steuerungsvorrichtung 100 eine Regelungseinheit 130 (siehe Fig. 2 oder 3), die die Motoren M1, M2 so regelt, dass die Druckbahn 240 mit der Soll-Fördergeschwindigkeit vs gefördert wird.The control device 100 operates the web printing machine 200. This is done according to the basis of 1 described procedure. The control device 100 operates the web printing machine 200 as a function of print data D and a selected frequency F. The frequency F determines the time intervals at which a print nozzle of the print head 210 can emit printing ink 212 . Depending on the frequency F and the print data D, the control device 100 determines the target conveying speed vs at which the print web 240 is to be conveyed through the print area 250, so that the printed print motif M matches the print data D. For this purpose, the control device 100 comprises in particular a determination unit 120 (see FIG 2 or 3 ). Furthermore, the control device 100 includes a control unit 130 (see FIG 2 or 3 ), which regulates the motors M1, M2 in such a way that the printed web 240 is conveyed at the setpoint conveying speed vs.

Die Druckmaschine 200 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel weiterhin einen optionalen Sensor 270, der hier als eine CCD-Kamera ausgebildet ist. Die CCD-Kamera 270 ist in Förderrichtung hinter dem Druckkopf 210 angeordnet. Die CCD-Kamera 270 erfasst die von dem Druckkopf 210 gedruckten Druckmotive M und wandelt diese in Bilddaten B. Die Bilddaten B werden an die Steuerungsvorrichtung 100 ausgegeben. Diese überwacht, ob die Bilddaten B mit den Druckdaten D übereinstimmen, also ob das erzielte Druckergebnis den Druckdaten D entspricht. Sofern eine Abweichung zwischen den Bilddaten B und den Druckdaten D vorliegt, ermittelt eine Korrektureinheit 172 (siehe Fig. 3) einen Korrekturwert K, welchen die Steuerungsvorrichtung 100 beim Betrieb der Bahndruckmaschine 200 berücksichtigt. Insbesondere wird die Fördergeschwindigkeit v der Druckbahn 240 auf eine korrigierte Fördergeschwindigkeit vk eingestellt. Weiterhin kann auch eine Ausgabemenge an Druckfarbe 212 durch eine Druckdüse pro Ansteuerungsperiode angepasst werden, wenn beispielsweise eine Farbintensität des gedruckten Druckmotivs M von den Druckdaten D abweicht. Bei mehrfarbigen Ausdrucken kann zudem eine Farbmischung angepasst werden.In this exemplary embodiment, the printing machine 200 also includes an optional sensor 270, which is embodied here as a CCD camera. The CCD camera 270 is arranged behind the print head 210 in the conveying direction. The CCD camera 270 captures the print motifs M printed by the print head 210 and converts them into image data B. The image data B are output to the control device 100 . This monitors whether the image data B match the print data D, ie whether the print result achieved corresponds to the print data D. If there is a discrepancy between the image data B and the print data D, a correction unit 172 (see 3 ) a correction value K, which the control device 100 takes into account during the operation of the web printing machine 200. In particular, the conveying speed v of the print web 240 is set to a corrected conveying speed vk set. Furthermore, an output amount of printing ink 212 can also be adjusted by a printing nozzle per activation period if, for example, a color intensity of the printed print motif M deviates from the print data D. In the case of multicolored printouts, a color mixture can also be adjusted.

BezugszeichenlisteReference List

1010
Verfahrensschrittprocess step
2020
Verfahrensschrittprocess step
3030
Verfahrensschrittprocess step
4040
Verfahrensschrittprocess step
100100
Steuerungsvorrichtungcontrol device
110110
Einstelleinheitadjustment unit
120120
Ermittlungseinheitinvestigation unit
130130
Regelungseinheitcontrol unit
140140
Ansteuereinheitcontrol unit
150150
Erfassungseinheitregistration unit
160160
Erfassungseinheitregistration unit
170170
Erfassungseinheitregistration unit
172172
Korrektureinheitcorrection unit
200200
Bahndruckmaschineweb printing machine
210210
Digitaldruckkopfdigital printhead
212212
Druckfarbeink
220220
Walzeroller
230230
Walzeroller
240240
Druckbahnprint web
250250
Druckbereichprint area
260260
Leitwalzeidler roller
270270
Sensorsensor
BB
Bilddatenimage data
DD
Druckdatenprint data
Ff
Frequenzfrequency
KK
Korrekturwertcorrection value
P1P1
Parameterparameter
P2p2
Parameterparameter
P3P3
Parameterparameter
vv
Fördergeschwindigkeitconveyor speed
v1v1
Drehgeschwindigkeitrotation speed
v2v2
Drehgeschwindigkeitrotation speed
vkvk
korrigierte Fördergeschwindigkeitcorrected conveyor speed
vsvs
Sollwertsetpoint

Claims (14)

  1. Method for operating a digital web printing press (100), comprising:
    selecting (10) a frequency (F) for actuating a digital printing head (210) at the frequency (F) to output printing ink onto a print web (240),
    ascertaining (20) a specified conveying speed (vs) for conveying the print web (240) on the basis of the selected frequency (F) and printing data (D),
    controlling (30) a motor (M1) driving a first roller (220) and/or a motor (M2) driving a second roller (230) on the basis of the specified conveying speed (vs) such that the print web (240) between the first roller (220) and the second roller (230), in particular directly below the digital printing head (210), is conveyed at the specified conveying speed (vs), and
    actuating (40) the digital printing head (210) at the selected frequency (F) and on the basis of the printing data (D).
  2. Method according to Claim 1,
    characterized by
    capturing a conveying parameter (P1, P2) of the first roller (220) and/or of the second roller (230),
    ascertaining a conveying speed (v) of the print web (240) on the basis of the conveying parameter (P1, P2), and controlling the first motor (M1) and/or the second motor (M2) on the basis of the ascertained conveying speed (v), so that the conveying speed (v) corresponds to the specified conveying speed (vs).
  3. Method according to Claim 1 or 2,
    characterized by
    capturing a print web parameter (P3) of the print web (240), and
    controlling the first motor (M1) and/or the second motor (M2) on the basis of the captured print web parameter (P3).
  4. Method according to one of Claims 1 to 3,
    characterized by
    periodically printing a register mark onto the print web (240) by means of the digital printing head (210), capturing a distance between two successively printed register marks on the print web (240), and
    controlling the first motor (M1) and/or the second motor (M2) on the basis of the captured distance.
  5. Method according to one of Claims 1 to 4,
    characterized by
    generating image data (B) on the basis of a printed design (M) printed onto the print web (240) by the digital printing head (210),
    comparing the image data (B) with the printing data (D), and
    controlling the first motor (M1) and/or the second motor (M2) on the basis of a result of the comparison.
  6. Method according to one of Claims 1 to 5,
    characterized by
    setting an output quantity of the printing ink (212) for a printing nozzle of the digital printing head (210) in one period of the selected frequency (F) on the basis of the printing data (D) and the specified conveying speed (vs).
  7. Control apparatus (100) for operating a digital web printing press (200), comprising:
    an adjusting unit (110) for setting a selected frequency (F),
    an ascertaining unit (120) for ascertaining a specified conveying speed (vs) of a print web (140) on the basis of the frequency (F) and printing data (D),
    a controller unit (130) for controlling a first motor (M1) driving a first roller (220) and/or a second motor (M2) driving a second roller (230) to set a conveying speed (v) of the print web (240) running between the first roller (220) and the second roller (230) on the basis of the specified conveying speed (vs), and
    an actuating unit (140) for actuating a digital printing head (210) to output printing ink at the frequency (F) and on the basis of the printing data (D).
  8. Control apparatus according to Claim 7,
    characterized by
    a first capture unit (150) for capturing a conveying parameter (P1, P2) of the first roller (120) and/or the second roller (130), wherein
    the ascertaining unit (120) is configured to ascertain the conveying speed (v) on the basis of the captured operating parameter (P1, P2) and the controller unit (130) is configured to control the first motor (M1) and/or the second motor (M2) on the basis of the ascertained conveying speed (v) .
  9. Control apparatus according to Claim 7 or 8,
    characterized by
    a second capture unit (160) for capturing a print web parameter (P3) of the print web (240), wherein
    the ascertaining unit (120) is configured to ascertain the conveying speed (v) on the basis of the captured print web parameter (P3) and the controller unit (130) is configured to control the first motor (M1) and/or the second motor (M2) on the basis of the ascertained conveying speed (v).
  10. Control apparatus according to one of Claims 7 to 9,
    characterized by
    a third capture unit (170) for capturing sensor data (B) from the printed print web (240), and
    a correction unit (172) for ascertaining a correction value (K) on the basis of the printing data (D) and the sensor data (B), wherein
    the ascertaining unit (120) is configured to ascertain a corrected conveying speed (vk) on the basis of the correction value (K) and the controller unit (140) is configured to control the first motor (M1) driving the first roller (220) and/or the second motor (M2) driving the second roller (230) to set the corrected conveying speed (vk).
  11. Web printing press (200) having a print web (240) running between a driven first roller (220) and a driven second roller (230), comprising
    a digital printing head (210), arranged between the first roller (220) and the second roller (230) above the print web (240), for outputting printing ink (212) onto the print web (240), and
    a control apparatus (100) according to one of Claims 7 to 10 for operating the web printing press (200).
  12. Web printing press according to Claim 11,
    characterized by
    a means for capturing a conveying parameter (P1, P2) of the first roller (220) and/or of the second roller (230), wherein the control apparatus (100) is configured to operate the printing press (200) on the basis of the captured conveying parameter (P1, P2).
  13. Web printing press according to Claim 11 or 12,
    characterized by
    a means for capturing a print web parameter (P3) of the print web (240), wherein the control apparatus (100) is configured to operate the printing press (200) on the basis of the captured print web parameter (P3).
  14. Web printing press according to one of Claims 11 to 13,
    characterized by
    a sensor (270), arranged downstream of the digital printing head (210) in the direction of conveyance of the print web (240), for capturing sensor data (B) from the printed print web (240), wherein
    the control apparatus (100) is configured to ascertain a correction value (K) on the basis of the captured sensor data (B) and the printing data (D) and to operate the web printing press (200) on the basis of the correction value (K) .
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