WO2013185741A1 - Digitale druckvorrichtung - Google Patents

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WO2013185741A1
WO2013185741A1 PCT/DE2013/000206 DE2013000206W WO2013185741A1 WO 2013185741 A1 WO2013185741 A1 WO 2013185741A1 DE 2013000206 W DE2013000206 W DE 2013000206W WO 2013185741 A1 WO2013185741 A1 WO 2013185741A1
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printing device
substrate
bridge
heat
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PCT/DE2013/000206
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Inventor
Volker Schrage
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Volker Schrage
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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
    • B41J11/002—Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating
    • B41J11/0021—Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating using irradiation
    • B41J11/00216—Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating using irradiation using infrared [IR] radiation or microwaves

Definitions

  • the invention relates to a digital printing device with an electric heater which heats up a substrate to be printed and which is provided in particular for printing with water-soluble inks.
  • Ink jet printers are known and proven in various embodiments. If the inkjet printers used in the office sector only process paper sizes up to DIN A 4, the advertising will use digital printing devices for large formats with a print width of up to 6 meters
  • the substrate to be printed a variety of paper types, films, textiles or the like, suitable ink types are used for the printing.
  • Pressure devices often equipped with an electric heater, in which a continuous temperature control between the room temperature and about 60 ° C is possible.
  • Roller conveyors regularly have three heaters
  • Such heaters warm the substrate over its entire width and over a considerable length, regardless of whether printing takes place or not.
  • flatbed printing machines are often used for printing on solid parts such as doors, windows, slabs or other thick-walled substations.
  • the known heaters are not able to sufficiently heat the substrate from below.
  • Printing may be heated to about 55 ° C to 60 ° C, allowing one from a printhead to the surface of the substrate
  • the invention has the object to provide a digital printing device with an electric heater available, through the energy efficient surface temperature of a
  • printing substrate can be heated up to, for example, 60 ° C for printing with in particular a water-soluble ink.
  • the printing device according to the invention has a number of advantages.
  • Energy saving compared to conventional methods means in which the substrate must be continuously heated from below to bring the surface to the temperature required for the printing process.
  • the bridge provided with the heat radiators is stationary, either pressure-resistant or legged, standing on a floor. Moving parts are avoided and the electrical connections of the radiant heaters are unproblematic, because a fixed wiring can be done.
  • Printing device according to the invention are suitable to retrofit existing printing devices.
  • Heat radiators are individually switchable. An adaptation of the heating of the surface of a substrate to the width of only one pressure and further independent of the actual one
  • Width of the substrate is thereby made possible.
  • the heat radiators can be completely switched off when the substrate has larger unprinted areas during a passage in the passage direction.
  • Position of the printhead are switchable, so that only in
  • the surface of the substrate is heated. Such may still be combined with the function of the printhead, such that only prior to an actual application of the ink, the surface of the substrate is locally heated by a heater disposed in front of the printhead.
  • heat radiator may be useful depending on the embodiment of the heat radiator that heat radiator are combined in a modular manner and that then such modules are switched. This is particularly useful when the heat radiator
  • Infrared radiators are, for example, infrared LEDs, since such infrared sources exclusively irradiated
  • the invention is, of course, to be located in front of the printhead to heat the surface of the substrate according to the specifications of the ink used. Insofar, in
  • a first, arranged in front of the printhead bridge serve a preheating of the substrate
  • Printhead arranged, the drying of the applied ink.
  • a third bridge following the second bridge for post-heating then causes the ink to dry through, in particular in the case where the printing device is a web-fed printing device.
  • the printing device according to the invention is based on the
  • Fig. 1 a roller printing device in a lateral
  • Fig. 2 a section transverse to the direction of passage of a
  • Substrate wherein in the left half of the image a bridge is formed pressure device fixed and in the right half of a bridge with legs standing on a ground is shown.
  • Figure 1 shows a roll printing device 1, in which a substrate 2 to be printed by a first roller 3 via a table 4 with a guide, not shown for the
  • Substrate 2 is peeled off on a second roller 5.
  • an indicated printhead 6 is movably arranged.
  • the substrate 2 is in its width, perpendicular to the plane, spanned by a bridge 8, which is provided with the substrate 2 heating heat radiators 9, for example with infrared radiators, in particular infrared LEDs.
  • heat radiators 9 can be combined in a modular manner, in which case such modules are expediently switchable.
  • a second bridge 11 is arranged, which dries behind the print head 6, the ink 7 applied to the substrate 2.
  • a third bridge 12 with heat radiators 13 ensures through-drying of this applied ink.
  • the bridges 8,11 and 12 may be formed substantially identical, wherein the intensity of the heat output of the bridges 8,11,12 may be different due to the individual wiring of the heat sources.
  • the provided with a guide for a substrate 15 to be printed table 16 of a printing device is provided in the left half of the image with a pressure device fixed bridge 17.
  • the bridge 17 spans transversely to the direction of passage of the substrate 15, here perpendicular to the plane of the drawing, the entire width of the substrate 15.
  • Such an embodiment of the bridge 17 is preferably new
  • a bridge 17 is also suitable for retrofitting existing printing devices if they have a sufficiently dimensioned edge 18 parallel to the side edges of the substrate 15 to be printed.
  • An alternative is shown in the right half of FIG 2, in which a bridge 19 is provided with specially trained legs 20 which are located on a floor 21st
  • Such a solution with legs 20 for a bridge 19 allows due to the individual control of the heat sources of the bridge 19 with a wide bridge bridge 19 wide tables 16 of different pressure devices to span and in particular to retrofit.

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Abstract

Bei einer digitalen Druckvorrichtung mit einer ein zu bedruckendes Substrat erwärmenden, elektrischen Heizung, wird das zu bedruckende Substrat (2) von wenigstens einer mit einer Vielzahl von Wärmestrahlern (9) versehenen Brücke (8) überspannt.

Description

Digitale Druckvorrichtung Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine digitale Druckvorrichtung mit einer ein zu bedruckenden Substrat erwärmenden, elektrischen Heizung, die insbesondere für einen Druck mit wasserlöslichen Tinten vorgesehen ist.
Tintenstrahldrucker sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt und bewährt. Verarbeiten die im Bürobereich genutzten Tintenstrahldrucker zumeist nur Papierformate bis zu DIN A 4, so werden in der Werbung digitale Druckvorrichtungen für Großformate mit einer Druckbreite von bis zu 6 Metern
genutzt .
Entsprechend dem Einsatzzweck des zu bedruckenden Substrats, unterschiedlichste Papiersorten, Folien, Textilien oder dergleichen, werden geeignete Tintensorten für den Druck verwendet .
Für die Außenwerbung werden zumeist auf Lösungsmitteln basierende Tinten verwendet, da diese häufig UV- und
wetterbeständig sowie kratzunempfindlich sind und somit derartige Drucke ohne weitere Bearbeitung auch in einem
Außenbereich Verwendung finden können. Für einen Lösungsmittelaustrag sind die digitalen
Druckvorrichtungen häufig mit einer elektrischen Heizung ausgestattet, bei der eine stufenlose Temperaturregelung zwischen der Raumtemperatur und etwa 60°C möglich ist. Bei Rollenbahndruckern finden regelmäßig drei Heizungen
Verwendung, eine Vorheizung zum Anwärmen des Substrats, eine Hauptheizung unter dem Druckkopf und eine Nachheizung zum Trocknen der aufgebrachten Tinten und zum Austrag der
Lösungsmittel . iBestätigungskopie Bei Flachbettdruckmaschinen befindet sich eine
Heizeinrichtung innerhalb der Vakuumansaugung im Bereich unterhalb des Druckkopfes .
Diese Heizungen erstrecken sich über die gesamte Breite des maximal zu bedruckenden Substrats und übertragen die Wärme durch einen unmittelbaren unterseitigen Kontakt auf das
Substrat .
Solche Heizungen durchwärmen das Substrat über dessen gesamte Breite und über eine erhebliche Länge, unabhängig davon, ob ein Druckvorgang stattfindet oder nicht. Neben einer
uneffektiven Ausnutzung der Energie tritt dabei als weiterer Nachteil bei einem langsamen Vorschub des Substrats die
Gefahr einer Überhitzung von dünnen und wärmeempfindlichen Substraten auf, sich bspw. in einer Welligkeit
niederschlagend mit einem entsprechend schlechten, nicht mehr hinnehmbaren Druckbild.
Darüber hinaus werden Flachbettdruckmaschinen oftmals zur Bedruckung von massiven Teilen wie Türen, Scheiben, Platten oder anderen dickwandigen Substarten eingesetzt. Hier sind die bekannten Heizungen nicht in der Lage, das Substrat von unten ausreichend durchzuwärmen.
Insbesondere sind jedoch solche Heizungen wenig geeignet, die Oberfläche eines Substrats für das Bedrucken mit
umweltfreundlichen, auf Wasser basierenden Tinten ausreichend zu erwärmen. Für ein Bedrucken mit derartigen Tinten muss die Oberfläche des Substrats gleichmäßig während des
Druckvorgangs auf ca. 55°C bis 60°C erwärmt sein, damit ein von einem Druckkopf auf die Oberfläche des Substrats
gefallener Tropfen sofort antrocknen und exakt verhaften kann . Vor diesem technischen Hintergrund macht die Erfindung es sich zur Aufgabe, eine digitale Druckvorrichtung mit einer elektrischen Heizung zur Verfügung zu stellen, durch die energieeffizient die Oberflächentemperatur eines zu
bedruckenden Substrats auf bis zu bspw. 60°C für einen Druck mit insbesondere einer wasserlöslichen Tinte erwärmt werden kann.
Gelöst wird diese technische Problematik bei einer digitalen Druckvorrichtung mit einer ein zu bedruckendes Substrat erwärmenden, elektrischen Heizung gem. des Anspruchs 1 durch die Maßnahmen, dass das zu bedruckende Substrat von
wenigstens einer mit einer Vielzahl von Wärmestrahlern versehenen Brücke überspannt wird.
Die Druckvorrichtung nach der Erfindung weist eine Vielzahl von Vorteilen auf.
So wird im Wesentlichen nur die Oberfläche des zu
bedruckenden Substrats erwärmt, was eine erhebliche
Energieeinsparung gegenüber herkömmlichen Verfahren bedeutet, bei denen das Substrat von unten her durchgehend erwärmt werden muß, um die Oberfläche auf die für den Druckvorgang benötige Temperatur zu bringen.
Des weiteren ist die mit den Wärmestrahlern versehene Brücke ortsfest, entweder druckvorrichtungsfest ausgebildet oder mit Beinen versehen, die auf einem Boden stehen. Bewegliche Teile sind so vermieden und sind die elektrische Anschlüsse der Wärmestrahler unproblematisch, da eine feste Verkabelung erfolgen kann.
Beide Ausführungsformen der Heizvorrichtung für eine
Druckvorrichtung nach der Erfindung sind geeignet, vorhandene Druckvorrichtungen auch nachzurüsten. Die Art der
Ausführungsform wird dann von der vorhandenen
Druckvorrichtung abhängig sein. In konstruktiver Ausgestaltung ist vorgesehen, dass
Wärmestrahler individuell schaltbar sind. Eine Anpassung der Erwärmung der Oberfläche eines Substrats an die Breite nur eines Drucks und weiter unabhängig von der tatsächlichen
Breite des Substrats ist hierdurch ermöglicht. Ebenso können die Wärmestrahler vollständig abgeschaltet werden, wenn das Substrat bei einem Durchlauf in Durchlaufsrichtung größere unbedruckte Bereiche aufweist.
In konsequenter Weiterentwicklung dieses Gedankens kann vorgesehen sein, dass Wärmestrahler in Abhängigkeit der
Position des Druckkopfs schaltbar sind, so dass nur im
Bereich des Druckkopfs und damit eines möglichen Drucks die Oberfläche des Substrats erwärmt wird. Solches kann noch mit der Funktion des Druckkopfs kombiniert werden, so dass nur vor einem tatsächlichen Auftrag der Tinte die Oberfläche des Substrats lokal von einer vor dem Druckkopf angeordneten Heizung erwärmt wird.
Dabei kann es je nach Ausführungsform der Wärmestrahler sinnvoll sein, dass Wärmestrahler modulartig zusammengefasst sind und dass dann solche Module geschaltet werden. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn die Wärmestrahler
Infrarotstrahler sind, beispielsweise Infrarot-LED's, da solche Infrarotquellen ausschließlich die bestrahlte
Oberfläche erwärmen. Eine leichte Austauschbarkeit solcher Module ist regelmäßig gegeben. Die elektrische Heizung bei der Druckvorrichtung nach der
Erfindung ist naturgemäß vor dem Druckkopf anzuordnen, um die Oberfläche des Substrats entsprechend den Vorgaben durch die verwendete Tinte zu erwärmen. Insofern wird in
Durchlaufrichtung eine erste, vor dem Druckkopf angeordnete Brücke einem Vorheizen des Substrats dienen und
zweckmäßigerweise eine zweite Brücke, nahe hinter dem
Druckkopf angeordnet, dem Abtrocknen der aufgebrachten Tinte. Eine der zweiten Brücke nachfolgende dritte Brücke für ein Nachheizen sorgt dann in jedem Fall für ein Durchtrocknen der Tinte, insbesondere für den Fall, dass die Druckvorrichtung eine Rollendruckvorrichtung ist.
Die Druckvorrichtung nach der Erfindung wird anhand der
Zeichnung näher erläutert, in der lediglich schematisch und nicht maßstabsgerecht verschiedene Ausführungsformen
wiedergegeben sind. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1: eine Rollendruckvorrichtung in einer seitlichen
Darstellung, Fig. 2: einen Schnitt quer zur Durchlaufrichtung eines
Substrats, wobei in der linken Bildhälfte eine Brücke druckvorrichtungsfest ausgebildet ist und in der rechten Bildhälfte eine Brücke mit auf einem Boden stehenden Beinen dargestellt ist.
Figur 1 zeigt eine Rollendruckvorrichtung 1, bei der ein zu bedruckendes Substrat 2 von einer ersten Rolle 3 über einen Tisch 4 mit einer nicht dargestellten Führung für das
Substrat 2 auf eine zweite Rolle 5 abgezogen wird. Über dem Tisch 4 ist, senkrecht zur Zeichenebene, ein angedeuteter Druckkopf 6 verfahrbar angeordnet .
Um das Substrat 2 auf eine für ein Bedrucken mit einer von dem Druckkopf 6 abgestrahlten Tinte 7 benötigte
Oberflächentemperatur zu bringen, wird das Substrat 2 in seiner Breite, senkrecht zur Zeichenebene, von einer Brücke 8 überspannt, die mit das Substrat 2 erwärmenden Wärmestrahlern 9 versehen ist, beispielsweise mit Infrarotstrahlern, insbesondere Infrarot-LED's .
Zweckmäßigerweise sind diese Wärmestrahler 9, entsprechend des Druckbildes, individuell schaltbar. Je nach Ausführungsform können dabei Wärmestrahler 9 modulartig zusammengefasst sein, wobei dann zweckmäßigerweise solche Module schaltbar sind. Unmittelbar hinter dem Druckkopf 6 , in Durchlaufrichtung gemäß Pfeil 10 des Substrats 2, ist eine zweite Brücke 11 angeordnet, die hinter dem Druckkopf 6 die auf das Substrat 2 aufgebrachte Tinte 7 abtrocknet. Vor dem Aufwickeln des Substrats 2 auf die zweite Rolle 5 sorgt eine dritte Brücke 12 mit Wärmestrahlern 13 für ein Durchtrocknen dieser aufgebrachten Tinte.
Die Brücken 8,11 und 12 können im wesentlichen baugleich ausgebildet sein, wobei die Intensität der Wärmeabgabe der Brücken 8,11,12 aufgrund der individuellen Beschaltung der Wärmequellen unterschiedlich sein kann.
Die grundsätzliche Anordnung von mit Wärmestrahlern
versehenen Brücken an Druckvorrichtungen wird anhand der Figur 2 weiter erläutert .
Der mit einer Führung für ein zu bedruckendes Substrat 15 versehene Tisch 16 einer Druckvorrichtung ist in der linken Bildhälfte mit einer druckvorrichtungsfesten Brücke 17 versehen. Die Brücke 17 überspannt quer zur Durchlaufrichtung des Substrats 15, hier senkrecht zur Zeichenebene, die gesamte Breite des Substrats 15. Eine solche Ausführungsform der Brücke 17 ist vorzugsweise bei neuerstellten
Druckvorrichtungen zweckmäßig, da Kabelanschlüsse und eine Verschaltung der Wärmequellen der Brücke 17 in
vergleichsweise einfacher Form möglich ist. Es eignet sich jedoch eine Brücke 17 auch für ein Nachrüsten vorhandener Druckvorrichtungen, wenn diese einen ausreichend bemessenen Rand 18 parallel zu den Seitenrändern des zu bedruckenden Substrats 15 aufweisen. Eine Alternative ist in der rechte Bildhälfte der Figur 2 dargestellt, bei der eine Brücke 19 mit eigens ausgebildeten Beinen 20 versehen ist, die sich auf einem Boden 21
abstützen .
Eine solche Lösung mit Beinen 20 für eine Brücke 19 erlaubt es aufgrund der individuellen Ansteuerung der Wärmequellen der Brücke 19 mit einer ausreichend breit bemessenen Brücke 19 unterschiedlich breite Tische 16 von Druckvorrichtungen zu überspannen und insbesondere auch nachzurüsten.

Claims

Digitale Druckvorrichtung
Digitale Druckvorrichtung mit einer ein zu bedruckendes Substrat erwärmenden, elektrischen Heizung, dadurch gekennzeichnet, dass das zu bedruckende Substrat (2) von wenigstens einer mit einer Vielzahl von Wärmestrahlern (9) versehenen Brücke (8) überspannt wird.
Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brücke (17) druckvorrichtungsfest ausgebildet ist .
Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brücke (19) mit Beinen (20) versehen ist, die auf einem Boden (21) stehen.
Vorrichtung nach einem oder mehreren vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Wärmestrahler individuell schaltbar sind.
Druckvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ärmestrahler in Abhängigkeit der Position des
Druckkopfs schaltbar sind.
Druckvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ärmestrahler in Abhängigkeit der Funktion des Druckkopfs schaltbar sind.
Druckvorrichtung nach einem oder mehreren der
vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Wärmestrahler modulartig zusammengefasst sind.
8. Druckvorrichtung nach einem oder mehreren der
vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmestrahler Infrarotstrahler sind.
Druckvorrichtung nach einem oder mehreren der
vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Brücken (8,11) vorgesehen sind, von denen in
Durchlaufrichtung (10) des Substrats (2) eine erste, vor dem Druckkopf (6) angeordnete Brücke (8) einem Vorheizen der Oberfläche des Substrats (2) dient und eine zweite Brücke (11) , nahe hinter dem Druckkopf (6) angeordnet, dem Abtrocknen der aufgebrachten Tinte. Druckvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine der zweiten Brücke (11) nachfolgende dritte Brücke (12) für ein Nachheizen vorgesehen ist.
PCT/DE2013/000206 2012-06-12 2013-04-18 Digitale druckvorrichtung WO2013185741A1 (de)

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Citations (4)

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EP1336500A2 (de) * 2002-02-14 2003-08-20 Noritsu Koki Co., Ltd. Bilderzeugungsgerät
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