DE102015215335A1

DE102015215335A1 - Apparatus and method for applying and irradiating inks

Info

Publication number: DE102015215335A1
Application number: DE102015215335.5A
Authority: DE
Inventors: Peter Hachmann; Tobias Müller; Michael Östreicher; Heiner Pitz
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2014-10-02
Filing date: 2015-08-12
Publication date: 2016-04-07
Also published as: CN105479942A; CN105479942B

Abstract

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auftragen und Bestrahlen von Tinten, bevorzugt wasserbasierte Tinten, mit vier Druckköpfen C, M, Y und K (2a–d) zum Auftragen von insgesamt vier verschiedenfarbigen Tinten (4a–d, 5) auf das Substrat, mit einem LED-Strahler (10a) zum Bestrahlen wenigstens einer der Tinten, mit einem weiteren Strahler (12) zum Bestrahlen wenigstens einer anderen der Tinten, zeichnet sich dadurch aus, dass die Wellenlänge der Strahlung des LED-Strahlers (10a) im sichtbaren Spektrum liegt, und dass die Wellenlänge der Strahlung des weiteren Strahlers (12) im NIR-Spektrum liegt, d.h. dass der weitere Strahler ein NIR-Strahler (12) ist.A device for applying and irradiating inks, preferably water-based inks, with four printheads C, M, Y and K (2a-d) for applying a total of four differently colored inks (4a-d, 5) to the substrate, with an LED Radiator (10a) for irradiating at least one of the inks, with a further radiator (12) for irradiating at least one other of the inks, characterized in that the wavelength of the radiation of the LED radiator (10a) is in the visible spectrum, and that the wavelength of the radiation of the further radiator (12) is in the NIR spectrum, ie the further radiator is an NIR radiator (12).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 8.The invention relates to a device having the features of the preamble of claim 1 and a method having the features of the preamble of claim 8.

Stand der Technik und AufgabeState of the art and task

Es ist bekannt, Tinten im Tintenstrahl-Druckverfahren mittels Druckköpfen auf Substrate aufzutragen und mit Strahlung zu trocken. Es ist beim Strahlungs-Trocknen von Tinten zudem bereits bekannt, zur Verbesserung der Trocknung Strahlungsabsorber in den Tinten einzusetzen. Es kann jedoch der Nachteil entstehen, dass durch den Absorber der gewünschte Farbeindruck der Tinte wahrnehmbar und daher störend verändert wird.It is known to apply ink by means of printheads to substrates in the inkjet printing process and to dry with radiation. It is also already known in the radiation-drying of inks to use radiation absorbers in the inks to improve the drying. However, there may be the disadvantage that the desired color impression of the ink is perceived by the absorber and is therefore disturbed.

Es ist auch bekannt, LED-Strahler einzusetzen und die Lichtfarbe der LED auf die zu trocknenden Farben abzustimmen: Die DE10107682A1 offenbart einen solchen Ansatz beim Bestrahlen von Toner statt Tinte. Es kommen verschiedene Wellenlängen zum Einsatz, die jeweils auf die Tonerfarben abgestimmt sind. Als Strahlungsquellen sind LED-Strahler vorgesehen. Der Einsatz anderer Strahlung ist nicht vorgesehen.It is also known to use LED spotlights and tune the light color of the LED to the colors to be dried: The DE10107682A1 discloses such an approach to irradiating toner rather than ink. There are different wavelengths used, which are each matched to the toner colors. As sources of radiation LED spotlights are provided. The use of other radiation is not provided.

Aus der EP1466732B1 ist ebenfalls ein vergleichbarer Ansatz beim Bestrahlen von Offsetdruckfarbe bekannt. Die verschiedenen Wellenlängen liegen zwischen 350 und 700 Nanometern und werden resonant zur Absorption der jeweiligen Pigmente gewählt. Der Einsatz anderer Strahlung ist nicht vorgesehen.From the EP1466732B1 Likewise, a comparable approach to the exposure of offset ink is known. The different wavelengths are between 350 and 700 nanometers and are chosen resonantly to absorb the respective pigments. The use of other radiation is not provided.

Es ist Aufgabe der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zu schaffen, welche es ermöglichen, beim Drucken verschiedener Tinten auf ein Substrat verbesserte Trocknungsergebnisse zu erzielen: Alle Tinte sollen im Wesentlichen den gleichen Grad der Trocknung erreichen und das Substrat soll nicht oder nur unwesentlich aufgeheizt werden.It is an object of the invention over the prior art to provide an improved apparatus and method which makes it possible to obtain improved drying results when printing different inks onto a substrate: all inks are said to achieve substantially the same degree of drying and Substrate should not or only slightly heated.

Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 und durch das Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 8 gelöst.This object is solved by the device having the features of claim 1 and by the method having the features of claim 8.

Technische LösungTechnical solution

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auftragen und Bestrahlen von Tinten, mit vier Druckköpfen C, M, Y und K zum Auftragen von insgesamt vier verschiedenfarbigen Tinten auf das Substrat, mit einem LED-Strahler zum Bestrahlen wenigstens einer der Tinten, und mit einem weiteren Strahler zum Bestrahlen wenigstens einer anderen der Tinten, zeichnet sich dadurch aus, dass die Wellenlänge der Strahlung des LED-Strahlers im sichtbaren Spektrum liegt, und dass die Wellenlänge der Strahlung des weiteren Strahlers im NIR-Spektrum liegt, d.h. dass der weitere Strahler ein NIR-Strahler ist.A device for applying and irradiating inks, with four printheads C, M, Y and K for applying a total of four differently colored inks to the substrate, with an LED radiator for irradiating at least one of the inks, and with a further radiator for irradiation at least one other of the inks is characterized in that the wavelength of the radiation of the LED radiator is in the visible spectrum, and that the wavelength of the radiation of the further radiator is in the NIR spectrum, ie that the further radiator is a NIR radiator.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung schafft den Vorteil, wenigstens zwei Tinten zu bestrahlen und dabei eine jeweils an die Tinte angepasste Behandlung der Tinten zu erreichen. So kann bevorzugt erreicht werden, dass etwa die gleiche Energiemenge in jede Tinte eingekoppelt wird. Durch die eingekoppelte Energie kann die Tinte erwärmt und somit thermisch getrocknet werden. Erfindungsgemäß ist daher in vorteilhafter Weise eine im Wesentlichen gleiche Trocknung (d.h. gleiches Trocknungsergebnis) verschiedener Tinten möglich. Letzten Endes sind so verbesserte Druckergebnisse erzielbar.The device according to the invention provides the advantage of irradiating at least two inks and thereby achieving a treatment of the inks adapted to the respective ink. Thus, it can preferably be achieved that approximately the same amount of energy is coupled into each ink. Due to the injected energy, the ink can be heated and thus thermally dried. Therefore, according to the present invention, substantially equal drying (i.e., same drying result) of various inks is advantageously possible. Ultimately, improved print results are achievable.

Die Vorrichtung ist bevorzugt eine digitale Tintenstrahl-Druckmaschine zum Bedrucken von Papier, Karton oder Folie (als Etiketten, Bogen oder Bahn). Das Substrat kann auch ein dreidimensionales Objekt mit einer gekrümmten Oberfläche sein.The device is preferably a digital inkjet printing machine for printing on paper, board or foil (as labels, sheets or web). The substrate may also be a three-dimensional object with a curved surface.

Die Tinten sind bevorzugt wasserbasierte Tinten und sie enthalten bevorzugt keine zusätzlichen Absorberadditive. Die Absorption der Strahlung des LED-Strahlers und des NIR-Strahlers erfolgt im Wesentlichen durch die Pigmente der Tinten. Die Absorption führt zu einer Erwärmung der Tinten und infolge zu einem Trocknen der Tinten.The inks are preferably water-based inks and preferably contain no additional absorber additives. The absorption of the radiation of the LED radiator and the NIR radiator takes place essentially through the pigments of the inks. The absorption leads to heating of the inks and due to drying of the inks.

Die vier Druckköpfe C, M, Y und K drucken Tinten mit den Farben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz.The four C, M, Y, and K printheads print cyan, magenta, yellow, and black inks.

Jeder Druckkopf ist bevorzugt eine Zeile mit mehreren benachbarten Druckköpfen zum seitenbreiten Bedrucken des Substrats, welche quer zur Transportrichtung des Substrats angeordnet ist.Each printhead is preferably a line having a plurality of adjacent printheads for sideways printing the substrate, which is arranged transversely to the transport direction of the substrate.

Der LED-Strahler (LED: Licht emittierende Diode) ist bevorzugt eine LED-Zeile mit mehreren benachbarten LED zum seitenbreiten Bestrahlen des Substrats, welche quer zur Transportrichtung des Substrats und parallel zu den Druckköpfen angeordnet ist.The LED emitter (LED: light-emitting diode) is preferably an LED row with a plurality of adjacent LEDs for lateral irradiation of the substrate, which is arranged transversely to the transport direction of the substrate and parallel to the printheads.

Der LED-Strahler beaufschlagt das Substrat und die darauf befindliche Tintenschicht mit elektromagnetischer Strahlung mit wenigstens einer Wellenlänge im sichtbaren Spektrum (etwa 380 nm bis etwa 780 nm). Ein blauer LED-Strahler emittiert blaues Licht (z.B. bei 405 nm), ein grüner LED-Strahler emittiert grünes Licht (z.B. bei 530 nm) und ein roter LED-Strahler emittiert rotes Licht (z.B. bei 620 nm oder 720 nm). Bevorzugt wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung a) wenigstens die gelbe Tinte oder b) wenigstens die gelbe und die magentafarbene Tinte mit einem LED-Strahler bestrahlt. Zur Bestrahlung der gelben Tinte wird bevorzugt ein blauer LED-Strahler eingesetzt. Zur Bestrahlung der magentafarbenen Tinte wird bevorzugt ein grüner LED-Strahler eingesetzt. Zur Bestrahlung der cyanfarbenen Tinte wird bevorzugt ein roter LED-Strahler eingesetzt.The LED radiator impinges the substrate and the ink layer thereon with electromagnetic radiation having at least one wavelength in the visible spectrum (about 380 nm to about 780 nm). A blue LED emits blue light (eg at 405 nm), a green LED emits green light (eg at 530 nm) and a red LED emits red light (eg at 620 nm or 720 nm). Preferably, by the device according to the invention a) at least the yellow ink or b) at least the yellow and the magenta ink irradiated with an LED spotlight. For irradiating the yellow ink, a blue LED emitter is preferably used. For irradiation of the magenta ink, a green LED emitter is preferably used. For irradiating the cyan ink, a red LED emitter is preferably used.

Der NIR-Strahler (NIR: Nahes Infrarot) beaufschlagt das Substrat und die darauf befindliche Tintenschicht mit elektromagnetischer Strahlung mit wenigstens einer Wellenlänge im Spektralbereich des nahen Infraroten bzw. NIR (etwa 780 nm bis etwa 3000 nm, bevorzugt bis etwa 1400 nm). Der NIR-Strahler ist bevorzugt ein Halogenstrahler, z.B. eine Halogenlampe mit Röhre und Reflektor. Der NIR-Strahler kann auch ein LED-Strahler mit wenigstens einer Wellenlänge im Nahen Infrarot sein. Bevorzugt wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung a) wenigstens die schwarze oder b) wenigstens die schwarze und die cyanfarbene Tinte mit einem LED-Strahler bestrahlt. Zur Bestrahlung der gelben Tinte wird bevorzugt ein blauer LED-Strahler eingesetzt.The NIR (Near Infrared) irradiates the substrate and the ink layer thereon with electromagnetic radiation having at least one wavelength in the near infrared (NIR) range (about 780 nm to about 3000 nm, preferably up to about 1400 nm). The NIR radiator is preferably a halogen radiator, e.g. a halogen lamp with tube and reflector. The NIR emitter may also be an LED emitter having at least one near infrared wavelength. Preferably, at least the black or b) at least the black and the cyan ink are irradiated by the device a) according to the invention with an LED emitter. For irradiating the yellow ink, a blue LED emitter is preferably used.

Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass die vier Druckköpfe und die beiden Strahler in folgender Reihenfolge in Richtung des Substrattransports angeordnet sind: (zuerst) der Druckkopf Y, (dann) ein blauer LED-Strahler, die drei Druckköpfe M, C und K (in der genannten Reihenfolge) und (zuletzt) der NIR-Strahler. Vorteilhaft ist, dass die gelbe Tinte separat und sofort nach dem Auftrag mit dem LED-Strahler getrocknet wird und die weiteren Tinten gemeinsam mit dem NIR-Strahler getrocknet werden. Zwischen den genannten Komponenten können noch weitere Komponenten angeordnet sein, d.h. die Komponenten müssen nicht direkt benachbart angeordnet sein.A development of the invention can provide that the four print heads and the two radiators are arranged in the following order in the direction of substrate transport: (first) the print head Y, (then) a blue LED spotlight, the three print heads M, C and K (FIG. in the order mentioned) and (last) the NIR emitter. It is advantageous that the yellow ink is dried separately and immediately after the application with the LED emitter and the other inks are dried together with the NIR emitter. Between the said components, further components may be arranged, i. the components do not have to be directly adjacent.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass die vier Druckköpfe und die beiden Strahler in folgender Reihenfolge in Richtung des Substrattransports angeordnet sind: (zuerst) die vier Druckköpfe und (zuletzt) ein Kombinationsstrahler aus NIR-Strahler und einem blauen LED-Strahler. Der Kombinationsstrahler kann dabei folgenden Aufbau haben: a) einen NIR-Strahler und einen in Richtung des Substrattransports vor- oder nachgeordneten blauen LED-Strahler, b) einen NIR-Strahler mit blau-transparentem NIR-Reflektor und wenigstens einen bezüglich der Richtung des Substrattransports dem NIR-Strahler übergeordneten blauen LED-Strahler oder c) einen NIR-Strahler und wenigstens einen in Richtung des Substrattransports vor- oder nachgeordneten blauen LED-Strahler mit Linse. Vorteilhaft ist, dass der Kombinationsstrahler kompakt gebaut sein kann und dass die Druckköpfe näher zusammenrücken können. Insgesamt kann somit Bauraum eingespart werden.Another development of the invention may provide that the four printheads and the two emitters are arranged in the following order in the direction of substrate transport: (first) the four printheads and (last) a combination emitter of NIR emitter and a blue LED emitter. The combination emitter can have the following construction: a) an NIR emitter and a blue LED emitter upstream or downstream in the direction of substrate transport, b) an NIR emitter with blue-transparent NIR reflector and at least one with respect to the direction of the substrate transport the blue NIR radiator blue LED radiator or c) an NIR radiator and at least one in the direction of the substrate transport upstream or downstream blue LED spotlight with lens. It is advantageous that the combination radiator can be made compact and that the print heads can move closer together. Overall, space can thus be saved.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass zwei weitere LED-Strahler vorhanden sind und dass die vier Druckköpfe und die vier Strahler in folgender Reihenfolge in Richtung des Substrattransports angeordnet sind: (zuerst) der Druckkopf Y, (dann) ein blauer LED-Strahler, der Druckkopf M, ein grüner LED-Strahler, der Druckkopf C, ein roter LED-Strahler, der Druckkopf K und (zuletzt) der NIR-Strahler. Hierbei besteht der Vorteil darin, dass jede Tinte separat und sofort nach dem Auftrag Another development of the invention may provide that two further LED emitters are present and that the four printheads and the four emitters are arranged in the following order in the direction of substrate transport: (first) the printhead Y, (then) a blue LED emitter , the print head M, a green LED spotlight, the print head C, a red LED spotlight, the print head K and (last) the NIR spotlight. The advantage here is that each ink is separated and immediately after the job

Tinte (K) mit NIR-Licht. Diese Anordnung führt zu den besten Trocknungsergebnissen und somit zu den besten Drucken.Ink (K) with NIR light. This arrangement leads to the best drying results and thus to the best prints.

Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass drei weitere Druckköpfe O, G und V vorhanden sind. O, G und V stehen für die zusätzlichen Farben Orange, Grün und Violett. Diese werden zur Erweiterung des druckbaren Farbraumes genutzt. Sollen auch Sonderfarben verdruckt werden, so können weitere Druckköpfe S1, S2 etc. eingesetzt werden. Sonderfarben werden zur Darstellung bestimmter Farbeindrücke je nach Kundenwunsch genutzt.A development of the invention may provide that three more printheads O, G and V are present. O, G and V stand for the additional colors orange, green and violet. These are used to extend the printable color space. If special colors are also to be printed, then additional print heads S1, S2, etc. can be used. Special colors are used to represent certain color impressions according to customer requirements.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass drei oder mehr weitere LED-Strahler vorhanden sind. Jeder der drei weiteren LED-Strahler trocknet eine der zusätzlichen Farben/Sonderfarben. Die Licht-Farben (Wellenlängen) der weiteren LED-Strahler entsprechen bevorzugt den Komplementärfarben der zugeordneten, d.h. zu trocknenden Druckfarben. Auf diese Weise kann jede Druckfarbe separat getrocknet werden. Alternativ können auch weiße LED eingesetzt werden.Another development of the invention may provide that three or more further LED emitters are present. Each of the three other LED spotlights dries one of the additional colors / special colors. The light colors (wavelengths) of the further LED emitters preferably correspond to the complementary colors of the associated, i. to be dried inks. In this way, each ink can be dried separately. Alternatively, white LEDs can be used.

Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass drei weitere Druckköpfe O, G und V vorhanden sind und dass die sieben Druckköpfe Y, M, C, K und O, G, V und die beiden Strahler in folgender Reihenfolge in Richtung des Substrattransports angeordnet sind: die sechs Druckköpfe O, G, V, Y, M, C, ein blauer LED-Strahler, der Druckkopf K und der NIR-Strahler. Der blaue LED-Strahler trocknet in dieser Konfiguration alle Farben außer Schwarz. Schwarz wird mit dem NIR-Strahler getrocknet.A development of the invention can provide that three further print heads O, G and V are present and that the seven print heads Y, M, C, K and O, G, V and the two radiators are arranged in the following order in the direction of substrate transport: the six printheads O, G, V, Y, M, C, a blue LED emitter, the printhead K, and the NIR emitter. The blue LED spotlight dries all colors except black in this configuration. Black is dried with the NIR lamp.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass drei weitere Druckköpfe O, G und V vorhanden sind und dass die sieben Druckköpfe Y, M, C, K und O, G, V und die beiden Strahler in folgender Reihenfolge in Richtung des Substrattransports angeordnet sind: die fünf Druckköpfe O, G, Y, M, C, ein blauer LED-Strahler, die beiden Druckköpfe V, K und der NIR-Strahler. Der blaue LED-Strahler trocknet in dieser Konfiguration alle Farben außer Violett und Schwarz. Violett und Schwarz werden mit dem NIR-Strahler getrocknet.Another development of the invention may provide that three further printheads O, G and V are present and that the seven printheads Y, M, C, K and O, G, V and the two radiators are arranged in the following order in the direction of substrate transport : the five printheads O, G, Y, M, C, a blue LED emitter, the two printheads V, K, and the NIR emitter. The blue LED spotlight dries all colors except purple and black in this configuration. Violet and black are dried with the NIR lamp.

Eine Weiterbildung der Erfindung kann auch vorsehen, dass jedem Druckkopf, welchem ein Strahler nachgeordnet ist, auch eine Einrichtung zum Absaugen nachgeordnet ist. Das Bestrahlen führt bei wasserbasierten Tinten zum Austritt von Wasserdampf. Dieser soll sich nicht an den Druckköpfen oder andren Komponenten niederschlagen und wird daher mit Vorteil nahe am Ort des Austritts abgesaugt. A development of the invention can also provide that each print head, which is followed by a radiator, and a device for suction is arranged downstream. Irradiation in water-based inks leads to the escape of water vapor. This should not be reflected on the printheads or other components and is therefore sucked off with advantage near the place of exit.

Die Erfindung umfasst auch eine Bedruckstoff verarbeitende Maschine, bevorzugt eine Tintenstrahl-Digitaldruckmaschine, mit wenigstens einer der vorgenannten erfindungsgemäßen Vorrichtungen. The invention also encompasses a substrate-processing machine, preferably an inkjet digital printing machine, with at least one of the aforementioned devices according to the invention.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Auftragen und Bestrahlen von Tinten, wobei vier Druckköpfen C, M, Y und K zum Auftragen von insgesamt vier verschiedenfarbigen Tinten auf das Substrat, ein LED-Strahler zum Bestrahlen wenigstens einer der Tinten und ein weiterer Strahler zum Bestrahlen wenigstens einer anderen der Tinten eingesetzt werden und wobei wasserbasierte Tinten ohne Absorberadditive zum Einsatz kommen, zeichnet sich durch die folgenden weiteren Schritte aus: Bestrahlen mittels des LED-Strahlers mit einer Wellenlänge im sichtbaren Spektrum und Bestrahlen mittels des weiteren Strahlers mit einer Wellenlänge im NIR-Spektrum.A method for applying and irradiating inks according to the invention, wherein four printheads C, M, Y and K for applying a total of four differently colored inks on the substrate, an LED radiator for irradiating at least one of the inks and another radiator for irradiating at least one other The use of inks containing water-based inks without absorber additives is characterized by the following further steps: irradiation by means of the LED radiator with a wavelength in the visible spectrum and irradiation by means of the further radiator with a wavelength in the NIR spectrum.

Das erfindungsgemäße Verfahren führt bei seiner Durchführung zu den oben mit Bezug zur erfindungsgemäßen Vorrichtung genannten Vorteilen, insbesondere zu gleichen Trocknungsergebnissen und verbesserten Druckergebnissen.When carrying out the process according to the invention, it leads to the advantages mentioned above with reference to the device according to the invention, in particular to identical drying results and improved printing results.

Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorsehen, dass zuerst gelbe Tinte gedruckt und durch Bestrahlen mit dem LED-Strahler getrocknet wird, dass dann magentafarbene, cyanfarbene und schwarze Tinte gedruckt werden und dass zuletzt durch Bestrahlen mit dem NIR-Strahler getrocknet wird.A further development of the method according to the invention can provide that firstly yellow ink is printed and dried by irradiation with the LED emitter, that magenta, cyan and black ink are then printed and finally dried by irradiation with the NIR emitter.

Eine andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorsehen, dass zuerst gelbe, magentafarbene, cyanfarbene und schwarze Tinte gedruckt werden und dass zuletzt durch Bestrahlen mit dem NIR-Strahler und dem LED-Strahler getrocknet wird.Another development of the method according to the invention can provide that first yellow, magenta, cyan and black ink are printed and finally dried by irradiation with the NIR emitter and the LED emitter.

Die Erfindung und deren vorteilhafte Weiterbildungen werden im Folgenden am Beispiel konkreter Ausführungsformen und mit Bezug zu den Figuren beschrieben. Die Figuren zeigen:The invention and its advantageous developments are described below using the example of specific embodiments and with reference to the figures. The figures show:

1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 1 a side view of a first embodiment of the device according to the invention;

2 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 2 a side view of a second embodiment of the device according to the invention;

3 eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 3 a side view of a third embodiment of the device according to the invention;

4 eine Seitenansicht einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 4 a side view of a fourth embodiment of the device according to the invention;

5 eine Seitenansicht einer fünften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und 5 a side view of a fifth embodiment of the device according to the invention; and

6 drei Seitenansichten von unterschiedlichen Kombinationsstrahlern. 6 three side views of different combination spotlights.

1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Vorrichtung 1 umfasst vier Tintenstrahl-Druckköpfe 2a–d zum Bedrucken eines Substrates 3 bzw. zum Erzeugen von Tintentropfen 4a–d und zum Auftragen einer Tintenschicht 5 auf das Substrat. Die Vorrichtung ist eine Einheit einer Druckmaschine 6, welche z.B. auch eine Substratzuführ- 7 und eine Substratabführ-Einheit 8 aufweisen kann. Die Reihenfolge der Druckköpfe in Richtung des Substrattransports 9 ist: Y, M, C und K. Die verdruckten Tinten sind wasserbasierte Tinte 4a-dohne zusätzliche Absorberadditive. Der Substrattransport ist flach, z.B. wird eine Bahn oder Bogen auf einem Band transportiert. Der Substrattransport kann auch gekrümmt sein, z.B. werden Bogen auf Zylindern transportiert. 1 shows a schematic side view of a first embodiment of the device according to the invention in carrying out the method according to the invention. The device 1 includes four inkjet printheads 2a -D for printing on a substrate 3 or for generating ink drops 4a -D and for applying an ink layer 5 on the substrate. The device is a unit of a printing press 6 which, for example, also contain a substrate feed 7 and a substrate discharge unit 8th can have. The order of the printheads in the direction of substrate transport 9 is Y, M, C and K. The printed inks are water-based inks 4a without additional absorber additives. The substrate transport is flat, eg a web or sheet is transported on a belt. The substrate transport can also be curved, for example, sheets are transported on cylinders.

Nach dem ersten Druckkopf 2a (Y) und vor dem zweiten Druckkopf 2b (M) ist ein blauer LED-Strahler 10a angeordnet. Dieser strahlt auf das Substrat 3 und erwärmt die darauf befindliche gelbe Tinte 4a. Der dabei erzeugte Wasserdampf wird mittels einer Absaug-Einrichtung 11a aus der Vorrichtung 1 gefördert. Nach dem vierten Druckkopf 2d (K) ist ein NIR-Strahler 12 angeordnet. Dieser strahlt auf das Substrat und erwärmt die darauf befindliche magentafarbene, cyanfarbene und schwarze Tinte 4b–d. Der dabei erzeugte Wasserdampf wird mittels einer Absaug-Einrichtung 11d aus der Vorrichtung 1 gefördert.After the first printhead 2a (Y) and before the second printhead 2 B (M) is a blue LED spotlight 10a arranged. This radiates to the substrate 3 and heats the yellow ink thereon 4a , The water vapor generated by means of a suction device 11a from the device 1 promoted. After the fourth printhead 2d (K) is an NIR emitter 12 arranged. This radiates onto the substrate and heats the magenta, cyan and black ink on it 4b d. The water vapor generated by means of a suction device 11d from the device 1 promoted.

2 zeigt eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 shows a schematic side view of a second embodiment of the device according to the invention in carrying out the method according to the invention.

Die Vorrichtung 1 umfasst ebenfalls vier Tintenstrahl-Druckköpfe 2a–d zum Bedrucken eines Substrates 3 in der Reihenfolge: Y, M, C und K.The device 1 also includes four inkjet printheads 2a -D for printing on a substrate 3 in order: Y, M, C and K.

Nach dem vierten Druckkopf 2d (K) ist ein NIR-Strahler 12 angeordnet. Dieser strahlt auf das Substrat 3 und erwärmt die darauf befindliche magentafarbene, cyanfarbene und schwarze Tinte 4b–d. Nach dem vierten Druckkopf 2d (K) ist zudem ein blauer LED-Strahler 10a angeordnet. Dieser strahlt auf das Substrat und erwärmt die darauf befindliche gelbe Tinte 4a. Der dabei erzeugte Wasserdampf wird mittels einer Absaug-Einrichtung 11d aus der Vorrichtung 1 gefördert. Die beiden Strahler 10a und 12 bilden zusammen einen Kombinationsstrahler 13 (vgl. auch 2).After the fourth printhead 2d (K) is an NIR emitter 12 arranged. This one shines on the substratum 3 and heats the magenta, cyan and black ink thereon 4b d. After the fourth printhead 2d (K) is also a blue LED spotlight 10a arranged. This radiates onto the substrate and heats the yellow ink thereon 4a , The water vapor generated by means of a suction device 11d from the device 1 promoted. The two spotlights 10a and 12 together form a combination spotlight 13 (see also 2 ).

3 zeigt eine schematische Seitenansicht einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Vorrichtung 1 umfasst ebenfalls vier Tintenstrahl-Druckköpfe 2a–d zum Bedrucken eines Substrates 3 in der Reihenfolge: Y, M, C und K. 3 shows a schematic side view of a third embodiment of the device according to the invention in carrying out the method according to the invention. The device 1 also includes four inkjet printheads 2a -D for printing on a substrate 3 in order: Y, M, C and K.

Nach dem ersten Druckkopf 2a (Y) und vor dem zweiten Druckkopf 2b (M) ist ein blauer LED-Strahler 10a angeordnet. Dieser strahlt auf das Substrat 3 und erwärmt die darauf befindliche gelbe Tinte 4a. Der dabei erzeugte Wasserdampf wird mittels einer Absaug-Einrichtung 11a aus der Vorrichtung 1 gefördert. Nach dem zweiten Druckkopf (M) und vor dem dritten Druckkopf 2c (C) ist ein grüner LED-Strahler 10b angeordnet. Dieser strahlt auf das Substrat und erwärmt die darauf befindliche magentafarbene Tinte 4b. Der dabei erzeugte Wasserdampf wird mittels einer Absaug-Einrichtung 11b aus der Vorrichtung gefördert. Nach dem dritten Druckkopf (C) und vor dem vierten Druckkopf 2d (K) ist ein roter LED-Strahler 10c angeordnet. Dieser strahlt auf das Substrat und erwärmt die darauf befindliche cyanfarbene Tinte 4c. Der dabei erzeugte Wasserdampf wird mittels einer Absaug-Einrichtung 11c aus der Vorrichtung gefördert. Nach dem vierten Druckkopf (K) ist ein NIR-Strahler 12 angeordnet. Dieser strahlt auf das Substrat und erwärmt die darauf befindliche schwarze Tinte 4d. Der dabei erzeugte Wasserdampf wird mittels einer Absaug-Einrichtung 11d aus der Vorrichtung gefördert.After the first printhead 2a (Y) and before the second printhead 2 B (M) is a blue LED spotlight 10a arranged. This radiates to the substrate 3 and heats the yellow ink thereon 4a , The water vapor generated by means of a suction device 11a from the device 1 promoted. After the second printhead (M) and before the third printhead 2c (C) is a green LED spotlight 10b arranged. This radiates onto the substrate and heats the magenta ink thereon 4b , The water vapor generated by means of a suction device 11b conveyed from the device. After the third printhead (C) and before the fourth printhead 2d (K) is a red LED spotlight 10c arranged. This radiates onto the substrate and heats the cyan ink on it 4c , The water vapor generated by means of a suction device 11c conveyed from the device. After the fourth printhead (K) is an NIR emitter 12 arranged. This radiates onto the substrate and heats the black ink on it 4d , The water vapor generated by means of a suction device 11d conveyed from the device.

3 zeigt auch, dass optional drei weitere Druckköpfe 2e–g für die Farben Orange O, Grün G und Violett V vorhanden sein können und dass diesen weiteren Druckköpfen jeweils ein LED-Strahler 11d–f und eine Absaug-Einrichtung 10e–g zugeordnet sein kann. 3 also shows that optional three more printheads 2e -G for the colors orange O, green G and violet V can be present and that these other printheads each have an LED spotlight 11d -F and a suction device 10e -G can be assigned.

4 zeigt eine schematische Seitenansicht einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Vorrichtung 1 umfasst sieben Tintenstrahl-Druckköpfe 2a–g zum Bedrucken eines Substrates 3 in der Reihenfolge: O, G, V, Y, M, C und K. Der blaue LED-Strahler 10a ist nach den ersten sechs Druckköpfen angeordnet und trocknet die mit diesen aufgebrachten Tinten. Die schwarze Tinte des folgenden Druckkopfes 2d wird mit dem NIR-Strahler 12 getrocknet. 4 shows a schematic side view of a fourth embodiment of the device according to the invention in carrying out the method according to the invention. The device 1 includes seven inkjet printheads 2a -G for printing a substrate 3 in the order: O, G, V, Y, M, C and K. The blue LED spotlight 10a is placed after the first six printheads and dries the inks applied to them. The black ink of the following printhead 2d becomes with the NIR emitter 12 dried.

5 zeigt eine schematische Seitenansicht einer fünften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Vorrichtung 1 umfasst sieben Tintenstrahl-Druckköpfe 2a–g zum Bedrucken eines Substrates 3 in der Reihenfolge: O, G, Y, M, C, V und K. Der blaue LED-Strahler 10a ist nach den ersten fünf Druckköpfen angeordnet und trocknet die mit diesen aufgebrachten Tinten. Die violette Tinte und die schwarze Tinte der folgenden Druckköpfe 2g und 2d werden mit dem NIR-Strahler 12 getrocknet. 5 shows a schematic side view of a fifth embodiment of the device according to the invention in carrying out the method according to the invention. The device 1 includes seven inkjet printheads 2a -G for printing a substrate 3 in the order: O, G, Y, M, C, V and K. The blue LED spotlight 10a is placed after the first five printheads and dries the inks applied to them. The purple ink and the black ink of the following printheads 2g and 2d be with the NIR emitter 12 dried.

6 zeigt drei schematische Seitenansichten von unterschiedlichen Kombinationsstrahlern 13 für die erfindungsgemäße Vorrichtung 1. 6 shows three schematic side views of different combination radiators 13 for the device according to the invention 1 ,

In 6a ist gezeigt, dass der Kombinationsstrahler 13 einen NIR-Strahler 12 und einen in Richtung des Substrattransports 9 nachgeordneten blauen LED-Strahler 10a umfasst. Die Reihenfolge kann jedoch auch umgekehrt sein. In 6a is shown that the combination radiator 13 an NIR emitter 12 and one in the direction of substrate transport 9 downstream blue LED spotlight 10a includes. However, the order can be reversed.

In 6b ist gezeigt, dass der Kombinationsstrahler 13 einen NIR-Strahler 10a mit blau-transparentem NIR-Reflektor 14 und wenigstens einen bezüglich der Richtung des Substrattransports 9 dem NIR-Strahler übergeordneten blauen LED-Strahler 10a umfasst. „Blautransparent" meint, dass der Reflektor für das blaue Licht transparent ist, nicht jedoch für die NIR-Strahlung.In 6b is shown that the combination radiator 13 an NIR emitter 10a with blue-transparent NIR reflector 14 and at least one with respect to the direction of substrate transport 9 the blue NIR spotlight blue LED spotlight 10a includes. "Blue transparent" means that the reflector is transparent to the blue light, but not to the NIR radiation.

In 6c ist gezeigt, dass der Kombinationsstrahler 13 einen NIR-Strahler 12 und wenigstens einen in Richtung des Substrattransports 9 vor- oder nachgeordneten blauen LED-Strahler 10a mit Linse 15 umfasst. Der Fokus des blauen Lichts liegt dabei Wirkbereich der NIR-Strahlung auf dem Substrat.In 6c is shown that the combination radiator 13 an NIR emitter 12 and at least one in the direction of substrate transport 9 upstream or downstream blue LED spotlight 10a with lens 15 includes. The focus of the blue light is the effective range of the NIR radiation on the substrate.

Die beiden Strahler 10a und 12 in den 4a–c können jeweils eine bauliche Einheit bilden.The two spotlights 10a and 12 in the 4a -C can each form a structural unit.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Vorrichtung contraption
2a–g2a-g: Druckköpfe Y, M, C, K, O, G, V Printheads Y, M, C, K, O, G, V
33: Substrat substratum
4a–g4a-g: Tintentropfen, Tinte Ink drops, ink
55: Tintenschicht ink layer
66: Maschine machine
77: Zuführeinheit feed
88th: Abführeinheit discharge unit
99: Transportrichtung transport direction
10a–10f10a-10f: LED-Strahler LED spotlight
11a–11g11a-11g: Absaug-Einrichtungen Suction devices
12 12: NIR-Strahler NIR source
1313: Kombinationsstrahler combination lamps
1414: Reflektor reflector
1515: Linsen lenses

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10107682 A1 [0003] DE 10107682 A1 [0003]
EP 1466732 B1 [0004] EP 1466732 B1 [0004]

Claims

Vorrichtung zum Auftragen und Bestrahlen von Tinten, mit vier Druckköpfen C, M, Y und K (2a–d) zum Auftragen von insgesamt vier verschiedenfarbigen Tinten (4a–d, 5) auf das Substrat, mit einem LED-Strahler (10a) zum Bestrahlen wenigstens einer der Tinten, mit einem weiteren Strahler (12) zum Bestrahlen wenigstens einer anderen der Tinten, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlänge der Strahlung des LED-Strahlers (10a) im sichtbaren Spektrum liegt, und dass die Wellenlänge der Strahlung des weiteren Strahlers (12) im NIR-Spektrum liegt, d.h. dass der weitere Strahler ein NIR-Strahler (12) ist.Apparatus for applying and irradiating inks, with four printheads C, M, Y and K ( 2a -D) for applying a total of four differently colored inks ( 4a -d, 5 ) on the substrate, with an LED spotlight ( 10a ) for irradiating at least one of the inks, with a further radiator ( 12 ) for irradiating at least one other of the inks, characterized in that the wavelength of the radiation of the LED radiator ( 10a ) is in the visible spectrum, and that the wavelength of the radiation of the further radiator ( 12 ) in the NIR spectrum, ie that the further radiator is an NIR radiator ( 12 ).

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vier Druckköpfe (2a–d) und die beiden Strahler (10a, 12) in folgender Reihenfolge in Richtung des Substrattransports (9) angeordnet sind: der Druckkopf Y, ein blauer LED-Strahler (10a), die drei Druckköpfe M, C und K und der NIR-Strahler (12).Device according to claim 1, characterized in that the four print heads ( 2a -D) and the two radiators ( 10a . 12 ) in the following order in the direction of substrate transport ( 9 ) are: the print head Y, a blue LED spotlight ( 10a ), the three printheads M, C and K and the NIR emitters ( 12 ).

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vier Druckköpfe (2a–d) und die beiden Strahler (10a, 12) in folgender Reihenfolge in Richtung des Substrattransports (9) angeordnet sind: die vier Druckköpfe Y, M, C, K und ein Kombinationsstrahler (13) aus NIR-Strahler (12) und einem blauen LED-Strahler (10a).Device according to claim 1, characterized in that the four print heads ( 2a -D) and the two radiators ( 10a . 12 ) in the following order in the direction of substrate transport ( 9 ) are: the four printheads Y, M, C, K and a combination emitter ( 13 ) from NIR emitter ( 12 ) and a blue LED spotlight ( 10a ).

Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kombinationsstrahler (13) folgenden Aufbau hat: a) einen NIR-Strahler (12) und einen in Richtung des Substrattransports (9) vor- oder nachgeordneten blauen LED-Strahler (10a), b) einen NIR-Strahler (12) mit blau-transparentem NIR-Reflektor (14) und wenigstens einen bezüglich der Richtung des Substrattransports (9) dem NIR-Strahler übergeordneten blauen LED-Strahler (10a) oder c) einen NIR-Strahler (12) und wenigstens einen in Richtung des Substrattransports (9) vor- oder nachgeordneten blauen LED-Strahler (10a) mit Linse (15).Apparatus according to claim 3, characterized in that the combination radiator ( 13 ) has the following structure: a) an NIR emitter ( 12 ) and one in the direction of substrate transport ( 9 ) upstream or downstream blue LED spotlight ( 10a ), b) an NIR emitter ( 12 ) with blue-transparent NIR reflector ( 14 ) and at least one with respect to the direction of substrate transport ( 9 ) the NIR radiator superordinate blue LED spotlight ( 10a ) or c) an NIR emitter ( 12 ) and at least one in the direction of substrate transport ( 9 ) upstream or downstream blue LED spotlight ( 10a ) with lens ( 15 ).

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei weitere LED-Strahler (10b–c) vorhanden sind und dass die vier Druckköpfe Y, M, C, K und die vier Strahler (10a–c, 12) in folgender Reihenfolge in Richtung des Substrattransports angeordnet sind: der Druckkopf Y, ein blauer LED-Strahler (10a), der Druckkopf M, ein grüner LED-Strahler (10b), der Druckkopf C, ein roter LED-Strahler (10c), der Druckkopf K und der NIR-Strahler (12).Apparatus according to claim 1, characterized in that two further LED spotlights ( 10b -C) are present and that the four printheads Y, M, C, K and the four emitters ( 10a c, 12 ) are arranged in the following order in the direction of substrate transport: the printhead Y, a blue LED emitter ( 10a ), the print head M, a green LED spotlight ( 10b ), the printhead C, a red LED spotlight ( 10c ), the printhead K and the NIR emitter ( 12 ).

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass drei weitere Druckköpfe O, G und V (2e–g) vorhanden sind.Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that three further printheads O, G and V ( 2e -G) are present.

Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass drei weitere LED-Strahler (10d–f) vorhanden sind.Apparatus according to claim 6, characterized in that three further LED spotlights ( 10d -F) are present.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass drei weitere Druckköpfe O, G und V (2e–g) vorhanden sind und dass die sieben Druckköpfe Y, M, C, K und O, G, V (2a–g) und die beiden Strahler (10a, 12) in folgender Reihenfolge in Richtung des Substrattransports angeordnet sind: die sechs Druckköpfe O, G, V, Y, M, C, ein blauer LED-Strahler (10a), der Druckkopf K und der NIR-Strahler (12). Apparatus according to claim 1, characterized in that three further print heads O, G and V ( 2e -G) are present and that the seven print heads Y, M, C, K and O, G, V ( 2a -G) and the two radiators ( 10a . 12 ) are arranged in the following order in the direction of substrate transport: the six print heads O, G, V, Y, M, C, a blue LED emitter ( 10a ), the printhead K and the NIR emitter ( 12 ).

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass drei weitere Druckköpfe O, G und V (2e–g) vorhanden sind und dass die sieben Druckköpfe Y, M, C, K und O, G, V (2a–g) und die beiden Strahler (10a, 12) in folgender Reihenfolge in Richtung des Substrattransports angeordnet sind: die fünf Druckköpfe O, G, Y, M, C, ein blauer LED-Strahler (10a), die beiden Druckköpfe V, K und der NIR-Strahler (12).Apparatus according to claim 1, characterized in that three further print heads O, G and V ( 2e -G) are present and that the seven print heads Y, M, C, K and O, G, V ( 2a -G) and the two radiators ( 10a . 12 ) are arranged in the following order in the direction of substrate transport: the five print heads O, G, Y, M, C, a blue LED spotlight ( 10a ), the two printheads V, K and the NIR emitter ( 12 ).

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Druckkopf (2a–d), welchem ein Strahler (10a–c, 12) nachgeordnet ist, auch eine Einrichtung zum Absaugen (11a–d) nachgeordnet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that each print head ( 2a -D), which a radiator ( 10a c, 12 ), also a suction device ( 11a -D) is subordinate.

Bedruckstoff verarbeitende Maschine, gekennzeichnet, durch wenigstens eine Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.Substrate processing machine, characterized by at least one device ( 1 ) according to one of claims 1 to 10.

Verfahren zum Auftragen und Bestrahlen von Tinten, wobei vier Druckköpfen C, M, Y und K (2a–d) zum Auftragen von insgesamt vier verschiedenfarbigen Tinten (4a–d, 5) auf das Substrat (3), ein LED-Strahler (10a) zum Bestrahlen wenigstens einer der Tinten und ein weiterer Strahler (12) zum Bestrahlen wenigstens einer anderen der Tinten eingesetzt werden und wobei wasserbasierte Tinten ohne Absorberadditive zum Einsatz kommen, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte: Bestrahlen mittels des LED-Strahlers (10a) mit einer Wellenlänge im sichtbaren Spektrum und Bestrahlen mittels des weiteren Strahlers (12) mit einer Wellenlänge im NIR-Spektrum.Method for applying and irradiating inks, wherein four printheads C, M, Y and K ( 2a -D) for applying a total of four differently colored inks ( 4a -d, 5 ) on the substrate ( 3 ), an LED spotlight ( 10a ) for irradiating at least one of the inks and another radiator ( 12 ) are used to irradiate at least one other of the inks and wherein water-based inks without absorber additives are used, characterized by the further steps: irradiation by means of the LED radiator (US Pat. 10a ) with a wavelength in the visible spectrum and irradiation by means of the further radiator ( 12 ) with a wavelength in the NIR spectrum.

Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst gelbe Tinte (4a) gedruckt und durch Bestrahlen mit dem LED-Strahler (10a) getrocknet wird, dass dann magentafarbene (4b), cyanfarbene (4c) und schwarze (4d) Tinte gedruckt werden und dass zuletzt durch Bestrahlen mit dem NIR-Strahler (12) getrocknet wird. Method according to claim 12, characterized in that first yellow ink ( 4a ) and by irradiation with the LED spotlight ( 10a ) that is then magenta ( 4b ), cyan ( 4c ) and black ( 4d ) Ink and that last by irradiating with the NIR emitter ( 12 ) is dried.

Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst gelbe (4a), magentafarbene (4b), cyanfarbene (4c) und schwarze (4d) Tinte gedruckt werden und dass zuletzt durch Bestrahlen mit dem NIR-Strahler (12) und dem LED-Strahler (10a) getrocknet wird.Method according to claim 12, characterized in that first yellow ( 4a ), magenta ( 4b ), cyan ( 4c ) and black ( 4d ) Ink and that last by irradiating with the NIR emitter ( 12 ) and the LED spotlight ( 10a ) is dried.