EP2373489A2 - Druckvorrichtung und verfahren zum bedrucken von druckpapier - Google Patents

Druckvorrichtung und verfahren zum bedrucken von druckpapier

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EP2373489A2
EP2373489A2 EP09801397A EP09801397A EP2373489A2 EP 2373489 A2 EP2373489 A2 EP 2373489A2 EP 09801397 A EP09801397 A EP 09801397A EP 09801397 A EP09801397 A EP 09801397A EP 2373489 A2 EP2373489 A2 EP 2373489A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
printing
paper
printing device
zone
climatic
Prior art date
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Granted
Application number
EP09801397A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2373489B1 (de
Inventor
Udo Tünte
Frank Petersen
Richard Schwitte
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huelsta Werke Huels GmbH and Co KG
Flooring Industries Ltd SARL
Original Assignee
Huelsta Werke Huels GmbH and Co KG
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Publication date
Family has litigation
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Application filed by Huelsta Werke Huels GmbH and Co KG filed Critical Huelsta Werke Huels GmbH and Co KG
Priority to EP09801397A priority Critical patent/EP2373489B1/de
Priority to PL09801397T priority patent/PL2373489T3/pl
Publication of EP2373489A2 publication Critical patent/EP2373489A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2373489B1 publication Critical patent/EP2373489B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J11/00—Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
    • B41J11/0015—Devices or arrangements  of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form for treating before, during or after printing or for uniform coating or laminating the copy material before or after printing

Definitions

  • the invention relates to a printing device for printing on printing paper, with a paper feeder for printing paper to be printed, a downstream of the paper feeder printing device and a downstream of the printing device paper discharge for printed printing paper.
  • the paper feed, the printing device and the paper removal act directly together. It is therefore an in-line pressure arrangement.
  • the present invention relates to a method for printing on printing paper with a printing device of the aforementioned type.
  • the present invention relates to applications for printing on printing paper with a decor for use in sheet-like components, preferably for floor, wall, ceiling or furniture applications, wherein the printing paper is printed by a digital printing process by a digital printing device by means of ink , as well as a related digital printing process.
  • the digital printing apparatus is usually provided with a substructure having a paper guide for the printing paper and a printer carriage which can be moved on a carriage guide with at least one print head.
  • the present invention is not limited to the above-mentioned preferred application in digital printing, but in principle also relates to other printing methods, in particular also to the gravure printing method.
  • a digital printing method of the aforementioned type and a related digital printing device are already known from EP 1 749 676 Al.
  • the known method is used to digitally print on printing paper, which is used for the production of sheet-like components, such as tiles, panels and the like.
  • EP 1 749 676 A1 is concerned with providing an ink-jet printing process, wherein the print result on the surface of the objects to be printed is to correspond to the highest quality requirements in terms of appearance.
  • the print result on the surface of the objects to be printed is to correspond to the highest quality requirements in terms of appearance.
  • one along its entire thickness for liquid synthetic resin absorbent paper web is soaked with liquid synthetic resin from one side so that the resin does not completely penetrate the paper web, so that the other side of the paper web is at least substantially free of synthetic resin.
  • surfaces are to be created, which are optimally adapted by the selection of the paper and the dye liquid and optionally a pretreatment of the surface to be printed on the known printing result.
  • Object of the present invention is therefore to remedy this situation.
  • the applicant's investigations have shown that the paper growth and wrinkling already sets when the printing paper is in the paper feed, even if the print paper only a very small time "normal" room climate exposed is.
  • the invention now uses in the case of the printing device mentioned in the introduction, in that at least two separate climatic zones with different relative air humidity contents prevail in the space in the printing device.
  • the individual climatic zones are realized in different, at least substantially closed rooms.
  • the relative humidity in the room in which the Textilzufuh- tion and / or the paper discharge are / is arranged, is less than in the room in which the printing device is arranged.
  • the relative humidity of the room air which represents the ratio of the actual to the maximum possible steam content, depends on the two above-mentioned state variables of temperature and pressure. If you heat a certain volume of air without changing the absolute water content, then the air can absorb more water. The maximum possible water content increases, but the actual water content remains the same. Since the relative humidity is the quotient of these two quantities and the denominator increases, the relative humidity in the room is reduced. Conversely, a decrease in temperature leads to a higher relative indoor air humidity. In the simplest case, identical pressure and / or temperature conditions are present in both climates.
  • the temperature in the first climatic zone should be between 14 ° C and 35 ° C, especially between 16 ° C and 25 ° C, and preferably between 17 ° C and 19 ° C.
  • the pressure in the first climate zone should correspond to the ambient pressure ⁇ 0.3 bar.
  • a second climate zone predominates, in which there is a relative room air humidity of greater than 35%, in particular between 40% and 60%.
  • the temperature and / or pressure conditions correspond to those in the first climate zone, to which reference is made, it being noted that in the second climate zone other temperature and / or pressure conditions than in the first climate zone can prevail.
  • the paper feeders and / or the paper removal are at least partially disposed within a common or in separate, substantially closed climatic chambers , wherein within the climatic chamber (s) the first climate zone prevails.
  • the printing device within a substantially completed climatic chamber, which then prevails within this climatic chamber, the second climate zone.
  • the realization of at least two mutually at least substantially separated climatic zones with different relative humidity levels is generally required when certain room air humidity, temperature and / or pressure conditions are necessary for trouble-free and proper operation of the printing device. This is the case in particular with a large number of digital printing devices. However, if it is not necessary for proper operation of the printing device to comply with certain room humidity, pressure and / or temperature conditions, is provided in an alternative embodiment of the invention that the printing device is arranged in a total space in which only a first and only climatic zone prevails, in which a relative humidity of less than 32%, in particular between 24% to 30% is present.
  • the temperature is preferably between 14 ° C and 35 0 C, in particular between 16 ° C and 25 ° C and pre- preferably between 17 ° C and 19 ° C.
  • the pressure corresponds to the ambient pressure ⁇ 0.3 bar.
  • the room air moisture content in the relevant climatic zone In order to be able to easily adjust the room air moisture content in the relevant climatic zone to specific types of printing paper, it is otherwise provided that different room air moisture contents can be set in the respective climatic zone.
  • appropriate equipment such as air conditioners, dehumidifiers and the like are preferably provided.
  • at least one measuring device is provided for measuring the room air humidity and / or the temperature and / or the pressure.
  • the printing device is a so-called in-line machine, in which the paper feed to the printing device and the printing device interact with the paper discharge.
  • paper sheets are printed with the printing device according to the invention.
  • printing paper is printed by the roll.
  • the paper feeder preferably has a unwinding device for a printing paper roll with unprinted printing paper, while the paper outfeed has at least one reeling device for a printing paper roll with printed printing paper.
  • the unprinted and / or the printed printing paper roll is then located in a corresponding climatic chamber of the aforementioned type.
  • the printing paper is airtight packed before being fed to the paper feeder, is unpacked for insertion into the paper feeder and immediately after Unpacking is introduced into the climate zone of the paper feeder.
  • the "immediate" insertion after unpacking means that this should be done so swiftly that a relevant paper growth of the printing paper is prevented by water absorption.
  • the printing paper should be introduced within one hour after unpacking in the climate zone of the paper feeder. It is of particular advantage in this context, moreover, that the unpacking of the printing paper takes place only in the first climate zone with the reduced indoor air moisture content. In this way, a relevant paper growth is excluded in any case.
  • the printing paper it is particularly useful in the context of the present invention for printing to use an uncoated and ink-receptive layer-free printing paper and for the printing paper to be printed before, during and / or after printing and / or the printing ink immediately after application the printing paper is heated.
  • This ink-receiving layer-free printing paper is very inexpensive, but has the disadvantage that it is very hygroscopic and not only absorbs moisture from the room air, but also from the ink, which also leads to a Textilwach- stum associated with a curl or wrinkling of the printed Paper leads.
  • a very rapid drying of the ink takes place on the printing paper, so that, depending on the paper and heating temperature, it does not or only slightly to the above problems.
  • the heating of the printing paper takes place from the top and / or bottom of the printing paper.
  • the drying / heating should preferably be carried out at a temperature above 35 ° C., in particular between 40 ° C. and 60 ° C. Very good results, on the one hand lead to a quick drying and on the other hand but not affect the pressure, have been achieved at temperatures between 49 0 C and 54 0 C.
  • the drop size of the ink should be between 4.0 ng and 50 ng when printing, while the printing speed should be greater than 3 m 2 / h.
  • the printing speed is preferably between 4 and 50 m / h and in particular between 6 and 30 m / h.
  • the heating of the printing paper takes place in a drying room, which is located within a housing, the printing device, d. H. surrounds the actual digital printer of the printing device. Ultimately, this involves a narrow, elongated housing which corresponds approximately to the dimensions of the printer and ultimately limits the heat energy applied during the heating to the area of the printer and the printing paper located there.
  • the air within the drying space is permanently circulated during the heating. It is also understood by circulation that fresh air is supplied and discharged with moisture laden air.
  • the device is provided in connection with the heated printing device that at least one heating device is provided for heating the printing paper before, during and / or after printing and / or for heating the color after application to the printing paper.
  • the heating device extends at least substantially over the width of the paper guide, so that the printing paper undergoes uniform heating over its entire width.
  • the first heating device should preferably be an IR heater, in particular a NIR heater, or else a microwave heater, which acts directly on the water content of the printing ink. To support the heater this is associated with a fan for fresh air supply. It makes sense, To arrange the fan above the heater, wherein the blowing direction of the fan down, ie directed directly to the just applied ink. For this purpose, at least one appropriately aligned baffle is preferably provided.
  • a heat protective cover movable with the print carriage is provided on the carriage.
  • the heat shield is ultimately adapted to the shape and dimensions of the printer carriage and thus any connected components, such as ink tank cartridges.
  • the first heating device it is advisable to provide a further heating device for underside preheating of the printing paper in the substructure in the area of the paper guide at least in the conveying direction of the printing paper in front of the printhead.
  • This is ultimately a type of floor heating that heats and preheats the printing paper from below. The preheating leads to a faster fixation of the ink applied to the printing paper.
  • the housing which serves to at least partially housing the printing device together with the heater, has proven.
  • the housing is preferably closed at the top and at the bottom as well as at the front and at the back.
  • the area between the paper guide and the housing forms a drying space in which the heated air is circulated due to the fan action. This not only leads to heating of the area of the printing paper that has just been printed, but also to a preheating of the not yet printed printing paper from above.
  • the housing and thus the drying space is at least partially open at the end.
  • Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of an embodiment of a printing device according to the invention.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view of a further embodiment of a printing device according to the invention.
  • the printing device 1 Shown is a printing device 1, which is provided for printing on printing paper with a decor.
  • the printing paper is then to be used in flat components, in particular for floor, wall, ceiling or furniture applications.
  • the printing device 1 has a paper feed 3 for the printing paper 2 to be printed.
  • the paper feeder 3, which is shown only schematically, is followed by a printing device 4, which in the present case is a digital printing device.
  • the printing device 4 is also followed by a paper discharge 5 also shown schematically for the printed printing paper 2.
  • the paper feeder 3, the printing device 4 and the paper removal 5 cooperate, so are controlled by a common control device, so that the speed of the printing paper in the conveying direction F is tuned to the printing speed of the printing device 4. As a result, it is an in-line printing process.
  • the printing device 4 has a substructure 6 with a paper guide 7 for the printing paper 2. Furthermore, a slide guide 8 is provided which is fixed to the base 6. The carriage guide 8 extends over the entire width of the substructure 6 and is located above the paper guide 7. Along the carriage guide 8, a printer carriage 9 is movable. Connected to the printer carriage 9 is an ink tank 10, which may have a corresponding number of printing inks. It is not shown that the printer carriage 9 has at least one print head for spraying ink / ink onto the printing paper 2 transported by the printing device 4. The printing paper 2 is fed to the paper feeder 8 in roll form, printed in the printing device 4 and rolled up again at the paper removal 5.
  • the rolled-up printing paper 2 is removed from the paper removal 5 and, as a rule, doctored. Subsequently, the printing paper 2 is cut to desired blanks and finally pressed with appropriate plates to flat components for floor, wall, ceiling and / or furniture applications.
  • two heating devices 1 1, 12 are provided for heating the printing paper 2 before, during and after printing and for heating and drying of the ink after application to the printing paper 2. It is understood that it is also possible in principle to provide further heating devices, for example in the area of the paper feed 3 or between the paper feed and the printing device 4.
  • the heating devices 11, 12 both extend at least substantially over the entire width of the Textilkelung 7. Thus, the Schueinrich- tions 11, 12 are ultimately transverse to the conveying direction F. Since the paper guide 7 may have a maximum width of greater than 3 m, the two heaters 11, 12 a corresponding length.
  • the heating device 11 is arranged in the conveying direction F behind the print head or the printheads and serves first and essentially for drying the ink after application to the top of the printing paper 2.
  • the heater 11 is formed as an IR heater, which is a fan 13th is assigned to the fresh air supply.
  • the blower 13 itself, the length of which corresponds at least substantially to the length of the heating device 11, is arranged above the heating device 11, wherein both units are in turn arranged above the printer carriage 9.
  • the discharge direction of the blower 13 is directed vertically downwards.
  • at least one guide plate 14 is provided, which is directed vertically downwards.
  • the heater 11 and the fan 13 is in the conveying direction F only a few inches behind the print head of the printer carriage 9 to the applied Dry ink immediately after application to the printing paper 2.
  • the printer carriage 9 Since the heater 11 is in the vertical direction at least partially above the printer carriage 9, the printer carriage 9 is thus exposed to the thermal influence of the heater 1 1 is located above the printer carriage 9 and also above the ink tank 10, a heat shield 15, the present angular or staircase-shaped and the heating means 11 immediately adjacent surfaces of the printer carriage 9 of the ink tank 10 is thermally insulated. It is understood that the width of the heat shield cover 15 at least substantially equal to the width of the printer carriage 9.
  • the heat protection cover 15 is fixedly connected to the printer carriage 9 and movable therewith.
  • the further heating device 12 which is provided for preheating the printing paper 2 on the underside.
  • the further heating device 12 only extends in the conveying direction F until shortly before the printer carriage 9.
  • the further heating device 12 may extend over a larger area of the paper guide 7, that is, below the printer carriage 9 through, may extend.
  • the printer device 4 is at least partially disposed in a housing 16 together with the heater 11.
  • the housing 16 extends at least substantially over the entire width of the printing device 4 and thus ultimately extends transversely to the conveying direction F. Except for a slot, not shown in detail for carrying the printing paper 2, the present rectangular in cross-section housing 16 top and bottom sides and closed front and back. This results between the Textilschreibung 7 and the inside of the housing 16, a drying space 17.
  • the front side, the housing 16 and thus the drying chamber 17 at least partially open.
  • an end facing 18 is shown in each case. The facing 18 ends above the printer carriage 9 so that it is accessible as needed.
  • a corresponding veneer is provided on the opposite side.
  • the housing 16 itself has a width between 40 cm and 50 cm and a height between 50 cm and 60 cm at a length which corresponds approximately to the length of the printing device 4.
  • the length of the printing device 4 is about 2.5 m
  • the width of the paper guide 7 is about 2.1 m.
  • a temperature of about 52 ° C and applied via the further heating device 12 a temperature of about 50 0 C during the pressing on the heater 11 is applied.
  • the further heating device 12 supports the drying of the printing ink after application to the upper side of the printing paper 2 by the preheating of the printing paper 4 on the underside.
  • the printing paper 2 itself is a non-resinous and ink-receptive layer-free paper on which the printing ink would proceed without drying and would expand without the drying and then wave due to the high water content of the ink, which is when winding in the paper removal 5 would lead to wrinkles, which ultimately makes the further processing impossible.
  • Fig. 1 it is in the embodiment shown in Fig. 1 so that prevail in the region of the printing device, that is, within the space 19 in which the printing device 1 is arranged, two at least substantially separate climatic zones with different relative humidity levels.
  • the paper feed and also the paper discharge are each arranged in a space in which prevails a climatic zone whose room air humidity is lower than the room humidity prevailing in the space 19 in which the printing device 4 is arranged.
  • the first climate zone in the area or space of the paper feed 3 and the paper removal 5 in the present case has a relative humidity of less than 32%.
  • indoor air moisture contents in the first climate zone of about 24%, 25%, 26%, 27%, 28%, 29% or 30%.
  • the temperature in the first climate zone is present at 18 0 C. It can in principle be between 14 ° C and 35 ° C, but preference is given to values between 16 ° C and 25 ° C.
  • the pressure within the first climatic zone is slightly increased compared to the ambient pressure in the space 19, in the present case between 0.05 bar and 0.1 bar. in principle the pressure in the first climate zone compared to the ambient pressure can also be increased or decreased. It may also be provided there the ambient pressure.
  • the second climate zone is presently provided in the area or space 19 of the printing device 4.
  • the second climate zone does not mean the conditions in the drying room 17, but the room air conditions outside the drying room 17, which prevail in the space 19 with the exception of the encapsulated area of the first climate zone.
  • a room humidity of more than 35% is planned.
  • the room air humidity is between 40% and 60%, whereby each value is possible within this interval.
  • the temperature in the closed space 19, in which the second climate zone is located in the present case about 18 ° C.
  • the temperature of the second climate zone should always be between 14 ° C and 35 ° C. Any value is possible within this interval.
  • the pressure in the second climate zone corresponds to the ambient pressure, but may also be slightly higher or lower.
  • the paper feeder 3 and the paper discharge 5 are each arranged within an at least substantially closed climatic chamber 20, 21, wherein within the climatic chambers 20, 21 each prevails the first climate zone.
  • the climatic chambers 20, 21 each have an at least substantially closed housing, which in the present case is in two parts, namely a lower part 22 and a hood 23.
  • the hood 23 can be removed from the lower part 22 or pivoted to the opposite, so that the paper feeder 3 and the paper removal 5 are accessible and a printing paper roll can be supplied or removed.
  • the two climate chambers 21, 22 have only in the region in which the printing paper 2 off or enters, each having a slot 24.
  • the slot 24 may be required, at least partially sealed with a seal, such as a brush seal.
  • the abovementioned measuring devices can be located anywhere within the climatic chambers 20, 21 as far as the first climatic zone is concerned, as far as the second climatic zone is concerned, at any point within the chamber 19 - but outside the drying room 17 - may be arranged. In the embodiment according to FIG. 2, the measuring devices can be arranged at any point within the space 19, but outside the drying space 17.
  • the paper feeder 3 has a unwinding device 25 for a printing paper roll with unprinted printing paper 2, while the paper removal 5 a retractor 26 for a printing paper roll with printed printing paper. 2 having.
  • an unprinted printing paper roll is first inserted into the unwinding device 25 of the paper feed 3.
  • the printing paper 2 of the unprinted printing paper roll is airtight packed before being fed to the unwinding device 25 and is unpacked for insertion into the paper feeder 3.
  • the printing paper is placed in the first climate zone.
  • the hood 23 is opened, the printing paper roll used and the hood 23 closed again.
  • the aforementioned ambient conditions of the first climate zone in the climatic chamber 20 are set immediately.
  • the printing paper 2 is then guided by the printing device 4 and the gap 24 of the climatic chamber 21 to the unwinding device 26 of the paper removal 5.
  • the printing paper 2 is then fixed there.
  • the climate chamber 21 is closed and the Ambient conditions of the second climate zone are set there.
  • the rolling over the retractor 26 can begin.
  • the pressure can then begin via the printing device 4.

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  • Paper (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Druckvorrichtung (1) zum Bedrucken von Druckpapier (2), mit einer Papierzuführung (3) für zu bedruckendes Druckpapier (2), einer der Papierzufuhrung (3) nachgeschalteten Druckeinrichtung (4) und einer der Druckeinrichtung (4) nachgeschalteten Papierabführung (5) für bedrucktes Druckpapier (2). Zur Erzielung eines guten Druckergebnisses ist vorgesehen, daß im Bereich der Druckvorrichtung (1) zwei Klimazonen mit unterschiedlichen relativen Raumluftfeuchtegehalten vorgesehen sind und daß die relative Raumluftfeuchte der Klimazone, in der die Papierzufuhrung und/oder die Papierabführung angeordnet sind/ist, geringer ist, als die relative Raumluftfeuchte der Klimazone, in der die Druckeinrichtung (4) angeordnet ist.

Description

Druckvorrichtung und Verfahren zum Bedrucken von Druckpapier
Die Erfindung betrifft eine Druckvorrichtung zum Bedrucken von Druckpapier, mit einer Papierzuführung für zu bedruckendes Druckpapier, einer der Papierzuführung nachgeschalteten Druckeinrichtung und einer der Druckeinrichtung nachgeschalteten Papierabführung für bedrucktes Druckpapier. Dabei wirken die Papierzuführung, die Druckeinrichtung und die Papierabführung unmittelbar miteinander zusammen. Es handelt sich also um eine In-Line-Druckanordnung. Desweiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Bedrucken von Druckpapier mit einer Druckvorrichtung der vorgenannten Art.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Anwendungen zum Bedrucken von Druckpapier mit einem Dekor zur Verwendung bei flächigen Bau- teilen, vorzugsweise für Boden-, Wand-, Decken- oder Möbelanwendungen, wobei das Druckpapier mittels eines digitalen Druckverfahrens durch eine Digitaldruckvorrichtung mittels Druckfarbe bedruckt wird, sowie auf ein diesbezügliches Digitaldruckverfahren. Die Digitaldruckvorrichtung ist dabei üblicherweise mit einem eine Papierführung für das Druckpapier aufweisenden Unterbau und einem an einer Schlittenführung verfahrbaren Druckerschlitten mit wenigstens einem Druckkopf versehen.
Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf die zuvor angegebene bevorzugte Anwendung im Digitaldruck beschränkt, sondern bezieht sich grundsätz- lieh auch auf andere Druckverfahren, insbesondere auch auf das Tiefdruckverfahren.
Ein Digitaldruckverfahren der vorgenannten Art sowie eine diesbezügliche Digitaldruckvorrichtung sind bereits aus der EP 1 749 676 Al bekannt. Das bekannte Verfahren wird eingesetzt, um Druckpapier digital zu bedrucken, das zur Herstellung von flächigen Bauteilen, wie Belagsplatten, Paneelen und dergleichen verwendet wird.
Bei der EP 1 749 676 Al geht es darum, ein Tintenstrahldruckverfahren zur Ver- fügung zu stellen, wobei das Druckergebnis auf der Oberfläche der zu bedru kenden Gegenstände hinsichtlich des Aussehens höchsten Qualitätsanforderungen entsprechen soll. Hierzu ist vorgesehen, daß eine längs ihrer gesamten Dicke für flüssiges Kunstharz saugfähige Papierbahn von einer Seite her derart mit flüssigem Kunstharz getränkt wird, daß das Kunstharz die Papierbahn nicht vollständig durchdringt, so daß die andere Seite der Papierbahn zumindest weitgehend frei von Kunstharz ist. Durch das bekannte Verfahren sollen Oberflächen geschaffen werden, die durch die Auswahl des Papiers und der Farbflüssigkeit sowie gegebenenfalls einer Vorbehandlung der zu bedruckenden Oberfläche jeweils optimal an das bekannte Druckergebnis angepaßt sind.
Im Zusammenhang mit dem aus der EP 1 749 676 Al bekannten Verfahren und Vorrichtung ist festgestellt worden, daß das bedruckte Druckpapier zumindest bereichsweise und zum Teil sehr unregelmäßig eine Faltenbildung aufweist. Diese Faltenbildung beeinflußt das Druckergebnis zum Teil so stark, daß das bedruckte Druckpapier nicht mehr verwendet werden kann. Gerade beim Digitaldruck ist dies ausgesprochen problematisch, da das Drucken vergleichsweise langsam vor sich geht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, hier Abhilfe zu schaffen.
Ausgehend von der vorgenannten Problematik sind von der Anmelderin Unter- suchungen durchgeführt worden. Dabei ist zunächst festgestellt worden, daß das Druckpapier hygroskopisch ist, also Feuchtigkeit aufnimmt. Durch die Feuchtig- keitsaufhahme ergibt sich ein Papierwachstum. Insbesondere vergrößert sich durch die Feuchtigkeitsaufhahme das Breitenmaß des eingesetzten Druckpapiers, was im schlimmsten Fall zu der eingangs erwähnten Faltenbildung führt. Die Untersuchungen der Anmelderin haben aber auch gezeigt, daß es aufgrund des Papierwachstums sehr schwierig ist, ein bestimmtes Design, das zu einem bestimmten Zeitpunkt gedruckt worden ist, später exakt zu reproduzieren, da das Papierwachstum nicht notwendigerweise konstant ist. Es ist also bei den gegebenen Bedingungen ausgesprochen schwierig, reproduzierbare Ergebnisse zu erzie- len.
Im übrigen haben die Untersuchungen der Anmelderin gezeigt, daß sich das Papierwachstum und die Faltenbildung bereits einstellt, wenn sich das Druckpapier in der Papierzuführung befindet, und zwar auch schon dann, wenn das Druckpa- pier nur eine ganz geringe Zeit dem "normalen" Raumklima ausgesetzt ist. Auf der Grundlage der vorstehenden Untersuchungen setzt nun die Erfindung bei der eingangs genannten Druckvorrichtung dadurch ein, daß in dem Raum in dem Druckvorrichtung angeordnet ist, wenigstens zwei voneinander getrennte Klimazonen mit unterschiedlichen relativen Raumluftfeuchtegehalten vorherrschen. Die einzelnen Klimazonen sind dabei in unterschiedlichen, zumindest im wesentlichen abgeschlossenen Räumen verwirklicht. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die relative Raumluftfeuchte in dem Raum, in dem die Papierzufuh- rung und/oder die Papierabführung angeordnet sind/ist, geringer ist als in dem Raum, in dem die Druckeinrichtung angeordnet ist. Durch die Absenkung der re- lativen Raumluftfeuchte insbesondere in dem Raum, in dem die Papierzuführung angeordnet ist, wird die Wasseraufhahme des unbedruckten Druckpapiers eingeschränkt, was dementsprechend zu einer Einschränkung des Papierwachstums insbesondere im Bereich der Papierzuführung führt.
Dabei versteht es sich, daß in den beiden Klimazonen nicht notwendigerweise die gleichen Temperatur- und/oder Druckverhältnisse herrschen müssen. Bekanntlich hängt die relative Raumluftfeuchte, die das Verhältnis vom tatsächlichen zum maximal möglichen Wasserdampfgehalt darstellt, von den beiden vorgenannten Zustandsgrößen Temperatur und Druck ab. Erwärmt man ein be- stimmtes Volumen an Luft, ohne den absoluten Wassergehalt zu verändern, dann kann die Luft mehr Wasser in sich aufnehmen. Der maximal mögliche Wassergehalt steigt an, aber der tatsächliche Wassergehalt bleibt gleich. Da die relative Luftfeuchte der Quotient dieser beiden Größen ist und der Nenner größer wird, verringert sich die relative Luftfeuchtigkeit im Raum. Umgekehrt führt eine Temperaturabsenkung zu einer höheren relativen Raumluft feuchte. Im einfachsten Fall liegen in beiden Klimazonen identische Druck- und/oder Temperaturbedingungen vor.
Bei Versuchen, die durchgeführt worden sind, ist festgestellt worden, daß im Be- reich bzw. Raum, in dem die Papierzuführung und/oder die Papierabfuhrung angeordnet sind/ist, eine erste Klimazone vorherrscht, die eine relative Raumluftfeuchte von kleiner 32% haben sollte. Bei einem derartigen Raumluftfeuchtegehalt findet kein relevantes Papierwachstum mehr statt. Insbesondere sollte die Raumluftfeuchte zwischen 24% und 30% liegen, wobei jeder zwischen den bei- den vorgenannten Grenzwerten liegende Wert möglich und günstig ist. - A -
Die Temperatur in der ersten Klimazone sollte zwischen 14°C und 35°C, insbesondere zwischen 16°C und 25°C und vorzugsweise zwischen 17°C und 19°C liegen. Der Druck in der ersten Klimazone sollte dem Umgebungsdruck ± 0,3 bar entsprechen.
Erfindungsgemäß ist im übrigen vorgesehen, daß im Bereich bzw. Raum, in dem die Druckeinrichtung angeordnet ist, eine zweite Klimazone vorherrscht, in der eine relative Raumluftfeuchte von größer 35%, insbesondere zwischen 40% und 60% vorliegt. Die Temperatur- und/oder Druckverhältnisse entsprechen denen in der ersten Klimazone, worauf Bezug genommen wird, wobei darauf hinzuweisen ist, daß in der zweiten Klimazone andere Temperatur- und/oder Druckverhältnisse als in der ersten Klimazone vorherrschen können.
Um die unterschiedlichen Klimazonen in einem gemeinsamen Raum, in dem sich die Druckvorrichtung befindet, schaffen zu können, also die beiden Klimazonen voneinander zu trennen, sind die Papierzuführungen und/oder die Papierabführung zumindest bereichsweise innerhalb einer gemeinsamen oder in separaten, im wesentlichen abgeschlossenen Klimakammern angeordnet, wobei innerhalb der Klimakammer(n) die erste Klimazone vorherrscht. Im übrigen versteht es sich natürlich, daß es grundsätzlich auch möglich ist, die Druckeinrichtung innerhalb einer im wesentlichen abgeschlossen Klimakammer anzuordnen, wobei innerhalb dieser Klimakammer dann die zweite Klimazone vorherrscht.
Die Realisierung von wenigstens zwei voneinander zumindest im wesentlichen abgetrennten Klimazonen mit unterschiedlichen relativen Raumluftfeuchtegehalten ist in der Regel dann erforderlich, wenn zum störungsfreien und ordnungsgemäßen Betrieb der Druckeinrichtung bestimmte Raumluftfeuchte-, Temperatur- und/oder Druckbedingungen notwendig sind. Dies ist insbesondere bei einer Vielzahl von Digitaldruckvorrichtungen der Fall. Ist es für einen ordnungsgemä- ßen Betrieb der Druckeinrichtung jedoch nicht erforderlich, bestimmte Raumluftfeuchte-, Druck- und/oder Temperaturbedingungen einzuhalten, ist bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß die Druckvorrichtung insgesamt in einem Raum angeordnet ist, in dem nur eine erste und einzige Klimazone vorherrscht, in der eine relative Raumluftfeuchte von kleiner 32%, insbesondere zwischen 24% bis 30% vorliegt. Die Temperatur liegt dabei bevorzugt zwischen 14°C und 350C, insbesondere zwischen 16°C und 25°C und vor- zugsweise zwischen 17°C und 19°C. Der Druck entspricht dem Umgebungsdruck ± 0,3 bar.
Um den Raumluftfeuchtegehalt in der betreffenden Klimazone an bestimmte Druckpapierarten in einfacher Weise anpassen zu können, ist im übrigen vorgesehen, daß in der jeweiligen Klimazone unterschiedliche Raumluftfeuchtegehalte einstellbar sind. Bevorzugt sind hierzu entsprechende Gerätschaften, wie Klimageräte, Entfeuchter und dergleichen vorgesehen. Desweiteren ist vorzugsweise wenigstens eine Meßeinrichtung zur Messung der Raumluftfeuchte und/oder der Temperatur und/oder des Drucks vorgesehen.
Bei der erfindungsgemäßen Druckvorrichtung handelt es sich um eine sogenannte In-Line-Maschine, bei der die Papierzuführung mit der Druckeinrichtung und die Druckeinrichtung mit der Papierabführung zusammenwirken. Grundsätzlich ist es möglich, daß mit der erfindungsgemäßen Druckvorrichtung auch Papierbögen bedruckt werden. Bevorzugt wird aber Druckpapier von der Rolle bedruckt. Dementsprechend weist die Papierzuführung vorzugsweise eine Abrolleinrichtung für eine Druckpapierrolle mit unbedrucktem Druckpapier auf, während die Papierabführung wenigstens eine Aufrolleinrichtung für eine Druckpapierrolle mit bedrucktem Druckpapier aufweist. Bei dieser Ausführungsform befindet sich dann die unbedruckte und/oder die bedruckte Druckpapierrolle in einer entsprechenden Klimakammer der vorgenannten Art.
Um ein unbeabsichtigtes Papierwachstum des Druckpapiers schon vor der Zu- führung zur Druckvorrichtung bzw. zur Papierzuführung zu verhindern, ist im übrigen vorgesehen, daß das Druckpapier vor der Zuführung zur Papierzuführung luftdicht verpackt ist, erst zum Einbringen in die Papierzuführung ausgepackt wird und unmittelbar nach dem Auspacken in die Klimazone der Papierzuführung eingebracht wird. Mit dem "unmittelbaren" Einbringen nach dem Aus- packen ist gemeint, daß dies so zügig geschehen sollte, daß ein relevantes Papierwachstum des Druckpapiers durch Wasseraufnahme verhindert wird. Bevorzugt sollte das Druckpapier innerhalb einer Stunde nach dem Auspacken in die Klimazone der Papierzuführung eingebracht werden. Von besonderem Vorteil ist es in diesem Zusammenhang im übrigen, daß das Auspacken des Druckpapiers erst in der ersten Klimazone mit dem verringerten Raumluftfeuchtegehalt erfolgt. Auf diese Weise ist dann ein relevantes Papierwachstum in jedem Falle ausgeschlossen. Im übrigen bietet es sich im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung besonders an, daß zum Drucken ein unbeharztes und druckseitig tintenaufnahme- schichtfreies Druckpapier verwendet wird und daß das Druckpapier vor, während und/oder nach dem Drucken und/oder die Druckfarbe unmittelbar nach dem Aufbringen auf das Druckpapier erwärmt wird. Dieses tintenaufhahmeschicht- freies Druckpapier ist sehr kostengünstig, hat jedoch den Nachteil, daß es sehr hygroskopisch ist und nicht nur Feuchtigkeit aus der Raumluft aufnimmt, sondern insbesondere auch aus der Druckfarbe, was ebenfalls zu einem Papierwach- stum verbunden mit einer Wellung oder Faltenbildung des bedruckten Papiers führt. Durch die vorgenannte Beheizung findet eine sehr schnelle Trocknung der Tinte auf dem Druckpapier statt, so daß es, je nach Papierart und Erwärmungstemperatur, nicht oder nur geringfügig zu den vorgenannten Problemen kommt. Bei Versuchen ist festgestellt worden, daß das Druckergebnis fast so gut ist wie bei Verwendung eines Druckpapiers mit einer Tintenaufhahmeschicht. Die vorgenannte Beheizung führt im besten Falle zu einer unmittelbaren Trocknung der Druckfarbe auf dem Druckpapier, sobald die Druckfarbe auf die Oberseite des Druckpapiers aufgebracht worden ist. In jedem Falle ergibt sich durch die vorgenannte Maßnahme der ganz wesentliche Vorteil, daß weder eine aufwendige Teilbeharzung vor dem Druck noch das Aufbringen einer Farbaufnahmeschicht erforderlich ist, so daß das bei der Erfindung einzusetzende Druckpapier sehr kostengünstig ist. Dies spielt insbesondere bei dem Digitaldruck, worauf nachfolgend noch eingegangen wird, eine erhebliche Rolle.
Zur Erzielung einer schnellen Trocknung unter Berücksichtigung der Besonderheiten des digitalen Druckverfahrens insbesondere bei Einsatz von wasserbasierten Tinten/Druckfarben ist es günstig, daß die Erwärmung des Druckpapiers von der Ober- und/oder Unterseite des Druckpapiers her erfolgt. Dabei sollte die Trocknungs-/Erwärmung vorzugsweise bei einer Temperatur von oberhalb 35 0C, insbesondere zwischen 40 0C und 60 0C durchgeführt werden. Sehr gute Ergebnisse, die einerseits zu einer schnellen Trocknung führen und andererseits aber den Druck nicht beeinträchtigen, sind bei Temperaturen zwischen 49 0C und 54 0C erreicht worden.
Die Erzielung eines optimalen Druckergebnisses ist neben der Trocknungstemperatur auch von der Tropfengröße bzw. dem Tropfgewicht der Druckfarbe einerseits und der Druckgeschwindigkeit andererseits abhängig. Erfindungsgemäß ist festgestellt worden, daß die Tropfengröße der Druckfarbe beim Drucken zwischen 4,0 ng und 50 ng liegen sollte, während die Druckgeschwindigkeit größer 3 m2/h liegen sollte. Bevorzugt liegt die Druckgeschwindigkeit zwischen 4 und 50 m /h und insbesondere zwischen 6 und 30 m /h.
Um eine möglichst effektive Erwärmung zu gewährleisten und ein Aufheizen von umgebenden Einrichtungen zu verhindern, erfolgt die Erwärmung des Druckpapiers in einem Trocknungsraum, der sich innerhalb eines Gehäuses befindet, das die Druckvorrichtung, d. h. den eigentlichen Digitaldrucker der Druckvorrichtung umgibt. Letztlich handelt es sich hierbei um eine etwa den Abmaßen des Druckers entsprechende, schmale, langgestreckte Einhausung, die letztlich die bei der Erwärmung aufgebrachte Wärmeenergie auf den Bereich des Druckers und das dort befindliche Druckpapier beschränkt.
Da bei der Trocknung der Druckfarbe ein vergleichsweise großer Flüssigkeitsteil verdampft, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Luft innerhalb des Trocknungsraums während der Erwärmung permanent umgewälzt wird. Dabei wird unter Umwälzung auch verstanden, daß Frischluft zugeführt und mit Feuchtigkeit beladende Luft abgeführt wird.
Vorrichtungsgemäß ist im Zusammenhang mit der beheizten Druckvorrichtung vorgesehen, daß wenigstens eine Heizvorrichtung zur Erwärmung des Druckpapiers vor, während und/oder nach dem Bedrucken und/oder zur Erwärmung der Farbe nach dem Aufbringen auf das Druckpapier vorgesehen ist.
Um eine gleichmäßige Erwärmung bzw. Beheizung des Druckpapiers sowie Trocknung der Druckfarbe zu erzielen, erstreckt sich die Heizeinrichtung zumindest im wesentlichen über die Breite der Papierführung, so daß das Druckpapier über seine gesamte Breite eine gleichmäßige Erwärmung erfährt.
Zur unmittelbaren Trocknung der Tinte nach dem Aufbringen auf das Druckpapier bietet es sich an, eine in Förderrichtung des Druckpapiers hinter dem Druckkopf angeordnete erste Heizeinrichtung vorzusehen. Bei der ersten Heizeinrichtung sollte es sich bevorzugt um eine IR-Heizung, insbesondere eine NIR- Heizung, oder aber um eine Mikrowellenheizung handeln, die unmittelbar auf den Wasseranteil der Druckfarbe wirkt. Zur Unterstützung der Heizeinrichtung ist dieser ein Gebläse zur Frischluftzufuhr zugeordnet. Dabei bietet es sich an, das Gebläse oberhalb der Heizeinrichtung anzuordnen, wobei die Ausblasrichtung des Gebläses nach unten, d. h. unmittelbar auf die soeben aufgebrachte Druckfarbe gerichtet. Hierzu ist bevorzugt wenigstens ein entsprechend ausgerichtetes Leitblech vorgesehen.
Um den Druckerschlitten und die darin befindliche Druckfarbe vor negativen thermischen Auswirkungen durch die erste Heizeinrichtung zu schützen, ist am Druckschlitten eine mit dem Druckschlitten verfahrbare Wärmeschutzabdeckung vorgesehen. Die Wärmeschutzabdeckung ist letztlich an die Form und Abmaße des Druckerschlittens und damit etwaig verbundener Bauteile, wie beispielsweise Tintentankpatronen, angepaßt.
Zusätzlich zur ersten Heizeinrichtung bietet es sich an, im Unterbau im Bereich der Papierführung zumindest in Förderrichtung des Druckpapiers vor dem Druckkopf eine weitere Heizeinrichtung zur unterseitigen Vorwärmung des Druckpapiers vorzusehen. Hierbei handelt es sich dann letztlich um eine Art Bodenheizung, die das Druckpapier von unten her erwärmt und vorheizt. Die Vorheizung führt zu einer schnelleren Fixierung der auf das Druckpapier aufgebrachten Tinte.
Als besonders zweckmäßig hat sich die Verwendung des zuvor bereits erwähnten Gehäuses, das zur zumindest bereichsweisen Einhausung der Druckvorrichtung zusammen mit der Heizeinrichtung dient, erwiesen. Das Gehäuse ist bevorzugt ober- und unterseitig sowie vorder- und rückseitig geschlossen. Hierdurch bildet der Bereich zwischen der Papierführung und dem Gehäuse einen Trocknungsraum, in dem die erwärmte Luft aufgrund der Gebläsewirkung umgewälzt wird. Dies führt nicht nur zu einer Beheizung des Bereichs des Druckpapiers, der gerade bedruckt worden ist, sondern auch zu einer Vorwärmung des noch nicht bedruckten Druckpapiers von oben her.
Um die den verdunsteten Wasseranteil der Druckfarbe aufweisende Luft gut abfuhren zu können, ist das Gehäuse und damit der Trocknungsraum stirnseitig zumindest bereichsweise offen.
Hinzuweisen ist darauf, daß alle vorgenannten und in den Ansprüchen angegebenen Bereichsangaben und Intervalle alle Zwischenintervalle und Einzelwerte, auch im Dezimalbereich umfassen, auch wenn diese Zwischenintervalle und Einzelwerte konkret nicht angegeben sind.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung und der Zeichnung selbst. Dabei zeigt
Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Druckvorrichtung und
Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausfuhrungsform einer er- findungsgemäßen Druckvorrichtung.
Dargestellt ist eine Druckvorrichtung 1, die zum Bedrucken von Druckpapier mit einem Dekor vorgesehen ist. Das Druckpapier soll anschließend bei flächigen Bauteilen, insbesondere für Boden-, Wand-, Decken- oder Möbelanwendungen verwendet werden. Die Druckvorrichtung 1 weist vorliegend eine Papierzuführung 3 für das zu bedruckende Druckpapier 2 auf. Der Papierzuführung 3, die nur schematisch dargestellt ist, ist eine Druckeinrichtung 4 nachgeschaltet, bei der es sich vorliegend um eine Digitaldruckeinrichtung handelt. Der Druckeinrichtung 4 ist eine ebenfalls nur schematisch dargestellte Papierabführung 5 für das bedruckte Druckpapier 2 nachgeschaltet. Die Papierzuführung 3, die Druckvorrichtung 4 und die Papierabführung 5 wirken zusammen, werden also von einer gemeinsamen Steuereinrichtung gesteuert, so daß die Geschwindigkeit des Druckpapiers in Förderrichtung F auf die Druckgeschwindigkeit der Druckeinrichtung 4 abgestimmt ist. Im Ergebnis handelt es sich um einen In-Line- Druckprozeß.
Die Druckeinrichtung 4 weist vorliegend einen Unterbau 6 mit einer Papierfüh- rung 7 für das Druckpapier 2 auf. Desweiteren ist eine Schlittenführung 8 vorgesehen, die am Unterbau 6 befestigt ist. Die Schlittenführung 8 erstreckt sich über die gesamte Breite des Unterbaus 6 und befindet sich oberhalb der Papierführung 7. Entlang der Schlittenführung 8 ist ein Druckerschlitten 9 verfahrbar. Mit dem Druckerschlitten 9 verbunden ist ein Tintentank 10, der eine entsprechende An- zahl von Druckfarben aufweisen kann. Nicht dargestellt ist, daß der Druckerschlitten 9 wenigstens einen Druckkopf zum Aufsprühen von Tinte/Druckfarbe auf das durch die Druckeinrichtung 4 transportierte Druckpapier 2 aufweist. Das Druckpapier 2 wird der Papierzuführung 8 in Rollenform zugeführt, in der Druckeinrichtung 4 bedruckt und an der Papierabführung 5 wieder aufgerollt. Nach Beendigung des Druckes wird das aufgerollte Druckpapier 2 der Papierab- führung 5 entnommen und in der Regel beharzt. Anschließend wird das Druckpapier 2 auf gewünschte Zuschnitte geschnitten und schließlich mit entsprechenden Platten zu flächigen Bauteilen für Boden-, Wand-, Decken- und/oder Möbelanwendungen verpreßt.
Bei den dargestellten Ausführungsformen ist es im übrigen so, daß zwei Heizeinrichtungen 1 1, 12 zur Erwärmung des Druckpapiers 2 vor, während und nach dem Drucken sowie zur Erwärmung und Trocknung der Druckfarbe nach dem Aufbringen auf das Druckpapier 2 vorgesehen sind. Es versteht sich, daß es grundsätzlich auch möglich ist, weitere Heizvorrichtungen, beispielsweise im Bereich der Papierzufuhrung 3 oder zwischen der Papierzufuhrung und der Druckeinrichtung 4 vorzusehen.
Die Heizeinrichtungen 11, 12 erstrecken sich beide zumindest im wesentlichen über die gesamte Breite der Papierfuhrung 7. Damit verlaufen die Heizeinrich- tungen 11, 12 letztlich quer zur Förderrichtung F. Da die Papierführung 7 eine maximale Breite von größer 3 m haben kann, haben die beiden Heizeinrichtungen 11, 12 eine entsprechende Länge. Die Heizeinrichtung 11 ist in Förderrichtung F hinter dem Druckkopf oder den Druckköpfen angeordnet und dient zunächst einmal und im wesentlichen zur Trocknung der Druckfarbe nach dem Aufbringen auf die Oberseite des Druckpapiers 2. Vorliegend ist die Heizeinrichtung 11 als IR-Heizung ausgebildet, der ein Gebläse 13 zur Frischluftzufuhr zugeordnet ist. Das Gebläse 13 selbst, dessen Länge zumindest im wesentlichen der Länge der Heizeinrichtung 11 entspricht, ist oberhalb der Heizeinrichtung 11 angeordnet, wobei beide Baueinheiten wiederum oberhalb des Druckerschlittens 9 angeordnet sind. Damit das Gebläse 13 und die Wärmeenergie der Heizeinrichtung 11 unmittelbar auf die Oberseite des gerade bedruckten Druckpapiers 2 gerichtet werden, ist die Ausblasrichtung des Gebläses 13 senkrecht nach unten gerichtet. Zur Unterstützung dieser Ausrichtung ist wenigstens ein Leitblech 14 vorgesehen, das senkrecht nach unten gerichtet ist. Letztlich befindet sich die Heizeinrichtung 11 sowie das Gebläse 13 in Förderrichtung F nur wenige Zentimeter hinter dem Druckkopf des Druckerschlittens 9, um die aufgebrachte Druckfarbe unmittelbar nach dem Aufbringen auf das Druckpapier 2 trocknen zu können.
Da sich die Heizeinrichtung 11 in senkrechter Richtung zumindest bereichsweise oberhalb des Druckerschlittens 9 befindet, der Druckerschlitten 9 damit dem thermischen Einfluß der Heizeinrichtung 1 1 direkt ausgesetzt ist, befindet sich oberhalb des Druckerschlittens 9 und auch oberhalb des Tintentanks 10 eine Wärmeschutzabdeckung 15, die vorliegend winkelig oder treppenförmig ausgebildet ist und die die der Heizeinrichtung 11 unmittelbar benachbarten Flächen des Druckerschlittens 9 des Tintentanks 10 wärmeisoliert. Dabei versteht es sich, daß die Breite der Wärmeschutzabdeckung 15 zumindest im wesentlichen der Breite des Druckerschlittens 9 entspricht. Die Wärmeschutzabdeckung 15 ist fest mit dem Druckerschlitten 9 verbunden und mit diesem verfahrbar.
Im Unterbau 6 der Druckeinrichtung 4 befindet sich im Bereich der Papierfuh- rung 7 in Förderrichtung F des Druckpapiers 2 vor dem Druckerkopf die weitere Heizeinrichtung 12, die zur unterseitigen Vorwärmung des Druckpapiers 2 vorgesehen ist. Im dargestellten Ausfuhrungsbeispiel erstreckt sich die weitere Heizeinrichtung 12 in Förderrichtung F lediglich bis kurz vor den Druckerschlit- ten 9. Allerdings ist es grundsätzlich auch möglich, daß sich die weitere Heizeinrichtung 12 auch über einen größeren Bereich der Papierführung 7, das heißt bis unter den Druckerschlitten 9 hindurch, erstrecken kann.
Im übrigen ist es bei der dargestellten Ausfuhrungsform so, daß die Druckerein- richtung 4 zusammen mit der Heizeinrichtung 11 zumindest bereichsweise in einem Gehäuse 16 angeordnet ist. Das Gehäuse 16 erstreckt sich zumindest im wesentlichen über die gesamte Breite der Druckeinrichtung 4 und verläuft damit letztlich quer zur Förderrichtung F. Bis auf einen im einzelnen nicht dargestellten Schlitz zur Durchführung des Druckpapiers 2 ist das vorliegend im Querschnitt rechteckige Gehäuse 16 ober- und unterseitig sowie vorder- und rückseitig geschlossen. Hierdurch ergibt sich zwischen der Papierfuhrung 7 und dem innenseitigen Gehäuse 16 ein Trocknungsraum 17. Stirnseitig ist das Gehäuse 16 und damit der Trocknungsraum 17 zumindest bereichsweise offen. In den Figuren ist jeweils eine stirnseitige Verblendung 18 dargestellt. Die Verblendung 18 endet oberhalb des Druckerschlittens 9, so daß dieser bedarfsweise zugänglich ist. Eine entsprechende Verblendung ist auf der gegenüberliegenden Seite vorgesehen. Das Gehäuse 16 selbst hat eine Breite zwischen 40 cm und 50 cm und eine Höhe zwischen 50 cm und 60 cm bei einer Länge, die etwa der Länge der Druckeinrichtung 4 entspricht. Vorliegend beträgt die Länge der Druckeinrichtung 4 etwa 2,5 m, während die Breite der Papierführung 7 etwa 2,1 m beträgt.
Verfahrensmäßig wird während des Drückens über die Heizeinrichtung 11 eine Temperatur von etwa 52°C und über die weitere Heizeinrichtung 12 eine Temperatur von etwa 500C aufgebracht. Dabei unterstützt die weitere Heizeinrichtung 12 durch die unterseitige Vorheizung des Druckpapiers 4 die Trocknung der Druckfarbe nach dem Aufbringen auf die Oberseite des Druckpapiers 2.
Bei dem Druckpapier 2 selbst handelt es sich um ein unbeharztes und druckseitig tintenaufnahmeschichtfreies Papier, auf dem die Druckfarbe ohne die Trocknung verlaufen würde und daß sich aufgrund des hohen Wasseranteils der Druckfarbe ohne die Trocknung ausdehnen und anschließend wellen würde, was bei der Aufwicklung bei der Papierabführung 5 zu einer Faltenbildung führen würde, was die Weiterverarbeitung letztlich unmöglich macht.
Im übrigen ist es bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform so, daß im Bereich der Druckvorrichtung, das heißt innerhalb des Raums 19, in dem die Druckvorrichtung 1 angeordnet ist, zwei zumindest im wesentlichen voneinander getrennte Klimazonen mit unterschiedlichen relativen Raumluftfeuchtegehalten vorherrschen. Dabei ist die Papierzuführung und auch die Papierabführung jeweils in einem Raum angeordnet, in dem eine Klimazone vorherrscht, deren Raumluftfeuchte geringer ist als die Raumluftfeuchte die in dem Raum 19 vor- herrscht, in der die Druckeinrichtung 4 angeordnet ist. Hinzuweisen ist darauf, daß es auch grundsätzlich möglich ist, lediglich im Bereich der Papierzuführung 3 oder auch nur im Bereich der Papierzuführung 5 eine andere Klimazone als im Bereich der Druckeinrichtung 4 vorzusehen.
Die erste Klimazone im Bereich bzw. Raum der Papierzuführung 3 und der Papierabführung 5 weist vorliegend eine relative Raumluftfeuchte von kleiner 32% auf. Bevorzugt sind Raumluftfeuchtegehalte in der ersten Klimazone von etwa 24%, 25%, 26%, 27%, 28%, 29% oder 30%. Die Temperatur in der ersten Klimazone liegt vorliegend bei 180C. Sie kann grundsätzlich zwischen 14°C und 35°C liegen, bevorzugt sind jedoch Werte zwischen 16°C und 25°C. Der Druck innerhalb der ersten Klimazone ist gegenüber dem Umgebungsdruck im Raum 19 geringfügig erhöht, vorliegend zwischen 0,05 bar und 0,1 bar. Grundsätzlich kann der Druck in der ersten Klimazone gegenüber dem Umgebungsdruck auch stärker erhöht oder aber vermindert sein. Es kann dort aber auch der Umgebungsdruck vorgesehen sein.
Die zweite Klimazone ist vorliegend im Bereich bzw. Raum 19 der Druckeinrichtung 4 vorgesehen. Dabei meint die zweite Klimazone nicht die Verhältnisse im Trocknungsraum 17, sondern die Raumluftverhältnisse außerhalb des Trocknungsraums 17, die im Raum 19 mit Ausnahme des abgekapselten Bereichs der ersten Klimazone vorherrschen. In der zweiten Klimazone ist eine Raumluft- feuchte von größer 35% vorgesehen. Insbesondere beträgt die Raumluftfeuchte zwischen 40% und 60%, wobei jeder Wert innerhalb dieses Intervalls möglich ist.
Dabei beträgt die Temperatur in dem geschlossenen Raum 19, in dem sich die zweite Klimazone befindet, vorliegend etwa 18°C. Die Temperatur der zweiten Klimazone sollte grundsätzlich zwischen 14°C und 35°C liegen. Innerhalb dieses Intervalls ist jeder beliebige Wert möglich. Der Druck in der zweiten Klimazone entspricht dem Umgebungsdruck, kann aber auch etwas höher oder niedriger liegen.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist es nun so, daß die Papierzuführung 3 und die Papierabführung 5 jeweils innerhalb einer zumindest im wesentlichen abgeschlossenen Klimakammer 20, 21 angeordnet sind, wobei innerhalb der Klimakammern 20, 21 jeweils die erste Klimazone vorherrscht. Die Klimakammern 20, 21 weisen jeweils einen zumindest im wesentlichen geschlossenes Gehäuse auf, das vorliegend jeweils zweiteilig ist, nämlich ein Unterteil 22 und eine Haube 23 aufweist. Die Haube 23 kann vom Unterteil 22 abgenommen oder dem gegenüber verschwenkt werden, so daß die Papierzuführung 3 bzw. die Papierabführung 5 zugänglich sind und eine Druckpapierrolle zugeführt bzw. entnommen werden kann. Die beiden Klimakammern 21, 22 weisen lediglich in dem Bereich, in dem das Druckpapier 2 aus- bzw. einläuft, jeweils einen Schlitz 24 auf. Der Schlitz 24 kann dabei bedarfsweise mit einer Dichtung, beispielsweise einer Bürstendichtung, zumindest teilweise abgedichtet sein.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist es so, daß im Raum 19 insgesamt überhaupt nur die Bedingungen der ersten Klimazone vorherrschen, wobei wie- derum der Bereich außerhalb des Trocknungsraums 17 gemeint ist. Dabei liegt die relative Raumfeuchte zwischen 24% und 30%, die Temperatur bei etwa 180C und der Druck etwa bei Umgebungsdruck.
Im übrigen ist es bei beiden Ausfuhrungsformen so, daß in den jeweiligen Klimazonen unterschiedliche Restfeuchtegehalte, Temperaturen und/oder Drücke einstellbar sind. Hierzu sind entsprechende Vorrichtungen, wie Klimageräte, Entfeuchter und/oder Kompressoren vorgesehen. Desweiteren sind entsprechende Meßeinrichtungen zur Messung der Raumluftfeuchte, der Temperatur und des Druckes vorgesehen, auch wenn dies im einzelnen nicht dargestellt ist. Die vorgenannten Meßeinrichtungen können sich bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 an einer beliebigen Stelle innerhalb der Klimakammern 20, 21 befinden, so weit die erste Klimazone betroffen ist, während sie, soweit die zweite Klimazone betroffen ist, an einer beliebigen Stelle innerhalb des Raumes 19 - jedoch außer- halb des Trocknungsraums 17 - angeordnet sein können. Bei der Ausführungs- form gemäß Fig. 2 können die Meßeinrichtungen an einer beliebigen Stelle innerhalb des Raumes 19, jedoch außerhalb des Trocknungsraums 17 angeordnet sein.
Da bei beiden dargestellten Ausführungsformen das Druckpapier 2 in Form von Bahnen verarbeitet bzw. bedruckt wird, weist die Papierzuführung 3 eine Abrolleinrichtung 25 für eine Druckpapierrolle mit unbedrucktem Druckpapier 2 auf, während die Papierabführung 5 eine Aufrolleinrichtung 26 für eine Druck- papierrolle mit bedrucktem Druckpapier 2 aufweist.
Zum Betrieb der Druckvorrichtung 1 wird zunächst eine unbedruckte Druckpa- pierrolle in die Abrolleinrichtung 25 der Papierzuführung 3 eingesetzt. Das Druckpapier 2 der unbedruckten Druckpapierrolle ist vor der Zuführung zur Abrolleinrichtung 25 luftdicht verpackt und wird erst zum Einbringen in die Papier- Zuführung 3 ausgepackt. Unmittelbar nach dem Auspacken wird das Druckpapier in die erste Klimazone eingebracht. Hierzu wird die Haube 23 geöffnet, die Druckpapierrolle eingesetzt und die Haube 23 wieder geschlossen. Anschließend werden unverzüglich die vorgenannten Umgebungsbedingungen der ersten Klimazone in der Klimakammer 20 eingestellt. Das Druckpapier 2 wird dann durch die Druckeinrichtung 4 und den Spalt 24 der Klimakammer 21 bis an die Abrolleinrichtung 26 der Papierabführung 5 geführt. Das Druckpapier 2 wird dort dann befestigt. Anschließend wird die Klimakammer 21 geschlossen und die Umgebungsbedingungen der zweiten Klimazone werden dort eingestellt. Anschließend kann das Aufrollen über die Aufrolleinrichtung 26 beginnen. Nach Einrichtung der Druckvorrichtung 1 kann anschließend der Druck über die Druckeinrichtung 4 beginnen.
Bezugszeichenliste:
1 Vorrichtung
2 Druckpapier
3 Papierzufuhrung
4 Druckeinrichtung
5 Papierabfuhrung
6 Unterbau
7 Papierführung
8 Schlittenfuhrung
9 Druckerschlitten
10 Tintentank
11 Heizeinrichtung
12 Heizeinrichtung
13 Gebläse
14 Leitblech
15 Wärmeschutzabdeckung
16 Gehäuse
17 Trocknungsraum
18 Verblendung
19 Raum
20 Klimakammer
21 Klimakammer
22 Unterteil
23 Haube
24 Schlitz
25 Abrolleinrichtung
26 Aufrolleinrichtung
F Förderrichtung

Claims

Patentansprüche:
1. Druckvorrichtung (1) zum Bedrucken von Druckpapier (2), mit einer Pa- pierzuführung (3) für zu bedruckendes Druckpapier (2), einer der Papierzufüh- rung (3) nachgeschalteten Druckeinrichtung (4) und einer der Druckeinrichtung (4) nachgeschalteten Papierabführung (5) für bedrucktes Druckpapier (2), dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Druckvorrichtung (1) zwei Klimazonen mit unterschiedlichen relativen Raumluftfeuchtegehalten vorherrschen und daß die relative Raumluftfeuchte der Klimazone, in der die Papierzuführung und/oder die Papierabführung angeordnet sind/ist, geringer ist, als die relative Raumluftfeuchte der Klimazone, in der die Druckeinrichtung (4) angeordnet ist.
2. Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierzuführung (3) und/oder die Papierabführung (5) in einer ersten Klimazone mit einer relativen Raumluftfeuchte von kleiner 32%, insbesondere zwischen 24% und 30%, vorgesehen sind/ist und/oder daß in der ersten Klimazone eine Temperatur zwischen 14°C und 35°C, insbesondere zwischen 16°C und 25°C und vorzugsweise zwischen 17°C und 19°C vorherrscht und/oder daß in der ersten Klimazone ein Druck entsprechend dem Umgebungsdruck ± 0,3 bar vorherrscht.
3. Druckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckeinrichtung (4) in einer zweiten Klimazone mit einer relativen Raumluftfeuchte von größer 35%, insbesondere zwischen 40% und 60%, vorgesehen ist und/oder daß in der zweiten Klimazone eine Temperatur zwischen 14°C und 35°C, insbesondere zwischen 16°C und 25°C und vorzugsweise zwischen 170C und 19° vorherrscht und/oder daß in der zweiten Klimazone ein Druck entsprechend dem Umgebungsdruck ± 0,3 bar vorherrscht.
4. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierzuführung (3) und/oder die Papierabführung (5) zu- mindest bereichsweise innerhalb einer Klimakammer (20, 21) angeordnet sind, wobei innerhalb der Klimakammer (20, 21) die erste Klimazone vorgesehen ist.
5. Druckvorrichtung (1) zum Bedrucken von Druckpapier (2), mit einer Papierzuführung (3) für zu bedruckendes Druckpapier (2), einer der Papierzufüh- rung (3) nachgeschalteten Druckeinrichtung (4) und einer der Druckeinrichtung (4) nachgeschalteten Papierabführung (5) für bedrucktes Druckpapier (2), dadurch gekennzeichnet, daß die Druckvorrichtung (1) in einem Raum (19) mit einer dort vorherrschenden Klimazone mit einer relativen Raumluftfeuchte von kleiner 32%, insbeson- dere zwischen 24% und 30% angeordnet ist und/oder daß in der Klimazone eine Temperatur zwischen 14°C und 35°C, insbesondere zwischen 16°C und 25°C und vorzugsweise zwischen 17°C und 190C vorherrscht und/oder daß in der Klimazone eine Druck entsprechend dem Umgebungsdruck ± 0,3 bar vorherrscht.
6. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Klimazone unterschiedliche Raumluftfeuchtegehalte, Temperaturen und/oder Drücke einstellbar sind.
7. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung unterschiedlicher Raumluftfeuchtegehalte, Temperaturen und/oder Drücke wenigstens ein Klimagerät und/oder ein Entfeuchter vorgesehen sind/ist und daß, vorzugsweise, wenigstens eine Meßeinrichtung zur Messung der Raumluftfeuchte, der Temperatur und/oder des Dru kes vorgesehen ist.
8. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierzuführung (3) wenigstens eine Abrolleinrichtung (25) für eine Druckpapierrolle mit unbedrucktem Druckpapier aufweist und/oder daß die Papierabführung (5) wenigstens eine Aufrolleinrichtung (26) für eine Druckpapierrolle mit bedrucktem Druckpapier aufweist.
9. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Heizeinrichtung (11, 12) zur Erwärmung des Druckpapiers (2) gegenüber der Umgebungstemperatur vor, während und/oder nach dem Drucken und/oder zur Erwärmung der Druckfarbe nach dem Aufbringen auf das Druckpapier (2) vorgesehen ist.
10. Verfahren zum Bedrucken von Druckpapier (2) mit einer Druckvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das unbedruckte Druckpapier (2) einer Papierzuführung (3) der Druckvorrichtung (1) zugeführt, das Druckpapier (2) aus der Papierzuführung (3) einer Druckeinrichtung (4) der Druckvorrichtung (1) zugeführt und dort bedruckt und von der Druckeinrichtung (4) einer Papierabführung (5) der Druckvorrichtung (1) zugeführt wird, wobei im Raum (19) der Druckvorrichtung (1) zwei Klimazonen mit unterschiedlichen relativen Raumluftfeuchtegehalten vorherrschen und wobei die relative Raumluftfeuchte in der Klimazone, in der die Papierzuführung (3) und/oder die Papierab- führung (5) angeordnet sind/ist geringer ist als in der Klimazone, in der die Druckeinrichtung (4) angeordnet ist.
11. Verfahren zum Bedrucken von Druckpapier (2) mit einer Druckvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das unbedruckte Druck- papier (2) einer Papierzuführung (3) der Druckvorrichtung (1) zugeführt, das Druckpapier (2) aus der Papierzuführung (3) einer Druckeinrichtung (4) der Druckvorrichtung (1) zugeführt und dort bedruckt und von der Druckeinrichtung (4) einer Papierabführung (5) der Druckvorrichtung (1) zugeführt wird, wobei die Druckvorrichtung (1) in einem Raum (19) mit einer dort vorherrschenden Klimazone mit einer relativen Raumluftfeuchte von kleiner 32%, insbesondere zwischen 24% bis 30% angeordnet ist und wobei in der Klimazone eine Temperatur zwischen 14°C und 35°C, insbesondere zwischen 16°C und 25°C und vorzugsweise zwischen 17°C und 19°C vorherrscht und/oder wobei in der Klimazone ein Druck entsprechend dem Umgebungsdruck ± 0,3 bar vorherrscht.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Raumluftfeuchte, die Temperatur und/oder der Druck in der Klimazone gemessen und automatisch auf wenigstens einen vorgegebenen Wert eingestellt werden wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckpapier (2) vor der Zuführung zur Papierzuführung (3) luftdicht verpackt ist, erst zum Einbringen in die Papierzuführung (3) ausgepackt wird und unmittelbar nach dem Auspacken in die Klimazone der Papierzufüh- rung (3) eingebracht oder in der Klimazone ausgepackt wird.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckpapier (2) im Digitaldruckverfahren bedruckt wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Druckpapier (2) vor, während und/oder nach dem Drucken und/oder die Druckfarbe unmittelbar nach dem Aufbringen auf das Druckpapier (2) insbesondere auf eine Temperatur oberhalb von 35°C, vorzugsweise zwischen 400C und 600C erwärmt wird und/oder daß zum Druck ein unbeharztes und druckseitig tintenaufnahmeschichtfreie Druckpapier (2) verwendet wird.
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