CN105479942A - 用于施加和辐射油墨的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于施加和辐射油墨(优选水基油墨)的设备，其具有四个印刷头C、M、Y和K(2a-d)，用于将总共四种不同颜色的油墨(4a-d，5)施加到基底上；具有一个LED辐射器(10a)，用于辐射至少一种所述油墨；具有另外一个辐射器(12)，用于辐射至少另一种所述油墨，其特征在于，所述LED辐射器(10a)的辐射的波长处于可见的光谱内，并且，所述另外的辐射器(12)的辐射的波长处于NIR光谱内，即，所述另外的辐射器是NIR辐射器(12)。

Description

用于施加和辐射油墨的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1前序部分所述特征的设备和一种具有权利要求8前序部分所述特征的方法。

背景技术

已知的是，使油墨以喷墨印刷方法借助于印刷头来施加到基底上并且以辐射来干燥。此外，在油墨的辐射干燥中已知：为了改善干燥，在油墨中使用了辐射吸收剂(Absorber)。然而，这可能产生如下缺点：油墨的希望的色觉(Farbeindruck)可通过吸收剂感知并且因此受吸收剂干扰而改变。

也已知的是，使用LED辐射器，并且，使LED的光色与待干燥的颜色相协调：DE10107682A1公开了一种在对色粉(替代于油墨)进行辐射的情况下的这种方式。不同的波长被使用，这些波长分别与色粉颜色相协调。LED辐射器设置为辐射源。没有设置使用其它辐射。

同样，由EP1466732B1可知：一种在对胶版印刷油墨进行辐射的情况下可相比照的方式。在该文献中，不同的波长处于350nm至700nm之间并且与相应色素的吸收相匹配地选择。没有设置使用其它辐射。

发明内容

相对于现有技术，本发明的任务是，提供一种经改善的设备和一种经改善的方法，该设备和该方法可实现：在将不同的油墨印刷到基底上时，获得经改善的干燥结果。所有的油墨应基本上实现相同的干燥度，并且，基底应不被加热或仅微弱地被加热。

该任务通过具有权利要求1所述特征的设备和通过具有权利要求8所述特征的方法解决。

根据本发明用于施加和辐射油墨的设备，其具有四个印刷头C、M、Y和K，用于将总共四种不同颜色油墨施加到基底上；具有一LED辐射器，用于辐射至少一种所述油墨；并且具有另外一辐射器，用于辐射至少另一种所述油墨，其特征在于，所述LED辐射器的辐射的波长处于可见的光谱内，并且，所述另一辐射器的辐射的波长处于NIR光谱内(即，所述另一辐射器是NIR辐射器)。

根据本发明的设备提供如下优点：辐射至少两种油墨，并且，在此实现对这些油墨的分别适配于该油墨的处理。因此优选可实现：大致使相同的能量耦入到每种油墨中。油墨可通过经耦入的能量来加热并且由此可被热力学干燥。因此，不同油墨的基本上相同的干燥(即，相同的干燥结果)可根据本发明以有利的方式来实现。因此，最后结束时能获得经改善的印刷结果。

所述设备优选是数字式喷墨印刷机，用于印刷纸张、纸板或薄膜(作为标签、页张或幅面)。基底也可以是具有弯曲表面的三维对象。

油墨优选是水基油墨，并且，这些油墨优选不含附加的吸收添加剂(Absorberadditive)。对LED辐射器的辐射和对NIR辐射器的辐射的吸收基本上通过油墨的色素实现。所述吸收导致了油墨被加热并且因此导致了油墨被干燥。

四个印刷头C、M、Y和K印刷出青色、洋红色、黄色和黑色油墨。

每个印刷头优选是具有多个相邻印刷头的行列，用于基底的页宽式印刷，该行列横向于基底的输送方向布置。

LED辐射器(LED：发光二极管)优选是具有多个相邻LED的LED行列，用于基底的页宽式辐射，该LED行列横向于基底的输送方向并且平行于这些印刷头布置。

LED辐射器以电磁辐射加载基底和位于该基底上的油墨层，该电磁辐射具有至少一个处于可见光谱内(大约380nm至大约780nm)的波长。蓝色LED辐射器发射蓝光(例如，波长405nm)，绿色LED辐射器发射绿光(例如，波长530nm)，并且红色LED辐射器发射红光(例如，波长620nm或720nm)。优选地，通过根据本发明的设备以LED辐射器辐射a)至少黄色油墨或b)至少黄色油墨和洋红色油墨。为了辐射黄色油墨，优选使用蓝色LED辐射器。为了辐射洋红色油墨，优选使用绿色LED辐射器。为了辐射青色油墨，优选使用红色LED辐射器。

NIR辐射器(NIR：近红外)以电磁辐射加载基底和位于该基底上的油墨层，该电磁辐射具有至少一个处于近红外或者说NIR光谱内(大约780nm至3000nm，优选大约至1400nm)的波长。该NIR辐射器优选是卤素辐射器(Halogenstrahler)，例如具有管和反射器的卤素灯。该NIR辐射器也可以是具有至少一个处于近红外光谱内波长的LED辐射器。优选地，通过根据本发明的设备以LED辐射器辐射a)至少黑色油墨或b)至少黑色油墨和青色油墨。为了辐射黄色油墨，优选使用蓝色LED辐射器。

本发明的一种改进方案可设置：四个印刷头和两个辐射器以如下顺序在基底输送方向上布置：(首先)印刷头Y，(然后)蓝色LED辐射器，三个印刷头M，C和K(按所述顺序)和(最后)NIR辐射器。有利的是，黄色油墨单独并且直接在施加之后以LED辐射器干燥，并且，其它油墨共同以NIR辐射器干燥。在所述这些部件之间还可布置其它的部件，即，所述这些部件不必直接相邻地布置。

本发明的另一种改进方案可设置：四个印刷头和两个辐射器以如下的顺序在基底输送方向上布置：(首先)四个印刷头和(最后)由NIR辐射器和蓝色LED辐射器所组成的组合式辐射器。在此，该组合式辐射器可具有如下构造：a)NIR辐射器和在基底输送方向上前置于或后置于该NIR辐射器的蓝色LED辐射器；b)具有蓝色-透明NIR反射器的NIR辐射器和至少一个参照基底输送方向布置在NIR辐射器上方的蓝色LED辐射器；或c)NIR辐射器和至少一个在基底输送方向前置于或后置于该NIR辐射器的具有透镜的蓝色LED辐射器。有利的是：该组合式辐射器可紧凑地构造，并且，这些印刷头可靠近到一起。整体上可由此节约结构空间。

本发明的另一种改进方案可设置：设有另外两个辐射器，并且，四个印刷头和四个辐射器以如下的顺序在基底输送方向上布置：(首先)印刷头Y，(然后)蓝色LED辐射器，印刷头M，绿色LED辐射器，印刷头C，红色LED辐射器，印刷头K和(最后)NIR辐射器。在此，优点在于，每种油墨单独地并且直接在施加之后干燥：三种“亮的”油墨(Y，M，C)以可见光干燥，并且，“暗的”油墨(K)以NIR光干燥。这种布置导致最佳的干燥结果并且由此导致最佳印刷。

本发明的一种改进方案可设置：设有另外三个印刷头O、G和V。O，G和V表示附加的颜色：橙色、绿色和紫色。这些颜色用于扩展可印刷的颜色空间。如果还要印刷特殊颜色，那么可使用另外的印刷头S1，S2等。特殊颜色用于形成客户所期望的特定色觉。

本发明的另一种改进方案可设置：设有三个或更多个另外的LED辐射器。这三个另外的LED辐射器中的每个LED辐射器干燥附加的颜色/特殊颜色之一。这些另外的LED辐射器的光颜色(波长)优选相应于所配属的(即，待干燥的)印刷油墨的互补颜色。每种印刷油墨能够以该方式单独干燥。替代地，也可使用白色LED。

本发明的一种改进方案可设置：设有另外三个印刷头O、G和V，并且，七个印刷头Y、M、C、K和O、G、V以及两个辐射器以如下顺序在基底输送方向上布置：六个印刷头O、G、V、Y、M、C，蓝色LED辐射器，印刷头K，和NIR辐射器。在该构型中，蓝色LED辐射器干燥除黑色外的所有颜色。黑色以NIR辐射器干燥。

本发明的另一种改进方案可设置：设有另外三个印刷头O、G和V，并且，七个印刷头Y、M、C、K和O、G、V以及两个辐射器以如下顺序在基底输送方向上布置：五个印刷头O、G、Y、M、C，蓝色LED辐射器，两个印刷头V、K，和NIR辐射器。在该构型中，蓝色LED辐射器干燥除紫色和黑色外的所有颜色。紫色和黑色以NIR辐射器干燥。

本发明的一种改进方案也可设置：在每个后面布置了辐射器的印刷头后面还布置有用于排气的装置。在水基油墨的情况下，辐射导致了水蒸汽的排出。水蒸汽不应沉积到这些印刷头或其它部件上并且由此有利地在排出位置附近被排走。

本发明也包括一种处理承印材料的机器，优选是喷墨数字式印刷机，其具有至少一个根据本发明的前述的设备。

根据本发明的用于施加和辐射油墨的方法，其中，使用四个印刷头C、M、Y和K，用于在基底上施加总共四种不同颜色油墨；使用一个LED辐射器，用于辐射至少一种所述油墨；以及使用另外一辐射器，用于辐射至少另一种所述油墨，并且，使用不含吸收添加剂的水基油墨，该方法的特征在于如下的其它步骤：借助具有处于可见光谱内波长的LED辐射器进行辐射，借助具有处于NIR光谱内波长的另一辐射器进行辐射。

根据本发明的方法在其执行时导致了上述与根据本发明的设备相关的优点，尤其导致了相同的干燥结果和经改善的印刷结果。

根据本发明的方法的一种改进方案可设置：首先印刷黄色油墨并且通过以LED辐射器辐射的方式干燥；然后印刷洋红色、青色和黑色油墨并且最后通过以NIR辐射器辐射的方式干燥。

根据本发明的方法的另一种改进方案可设置：首先印刷黄色、洋红色青色和黑色油墨，并且，最后通过以NIR辐射器和LED辐射器辐射的方式干燥。

附图说明

在下文中以具体的实施方式为例并且参考附图来说明本发明和其有利的改进方案。附图示出：

图1根据本发明的设备的第一实施方式的侧视图；

图2根据本发明的设备的第二实施方式的侧视图；

图3根据本发明的设备的第三实施方式的侧视图；

图4根据本发明的设备的第四实施方式的侧视图；

图5根据本发明的设备的第五实施方式的侧视图；

图6不同的组合式辐射器的三种侧视图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的设备在执行根据本发明方法时的第一实施方式的示意性的侧视图。设备1包括四个喷墨印刷头2a-d，用于印刷基底3或用于产生墨滴4a-d以及用于将油墨层5施加到基底上。所述设备是印刷机6的一单元，该印刷机例如也可具有基底供入单元7和基底导出单元8。上述印刷头在基底输送方向9上的顺序是：Y、M、C和K。所印刷的油墨是不含附加的吸收添加剂的水基油墨4a-d。基底输送是平的，例如，幅面或页张在输送带上被输送。基底输送也可是弯曲的，例如，页张在滚筒上被输送。

蓝色LED辐射器10a布置在第一印刷头2a(Y)后且在第二印刷头2b(M)前。该蓝色LED辐射器10a辐射到基底3上并且加热位于该基底上的黄色油墨4a。在此所产生的水蒸汽借助于抽吸装置11a从设备1输送走。NIR辐射器12布置在第四印刷头2d(K)后。该NIR辐射器12辐射到基底上并且加热位于该基底上的洋红色、青色和黑色油墨4b-d。在此所产生的水蒸汽借助于抽吸装置11d从设备1输送走。

图2示出根据本发明的设备在执行根据本发明的方法时的第二实施方式的示意性的侧视图。该设备1同样包括四个用于印刷基底3的喷墨印刷头2a-d，它们以如下顺序排列：Y、M、C和K。

NIR辐射器12布置在第四印刷头2d(K)后。该NIR辐射器12辐射到基底3上并且加热位于该基底上的洋红色、青色和黑色油墨4b-d。此外，蓝色LED辐射器10a布置在第四印刷头2d(K)后。该蓝色LED辐射器10a辐射到基底上并且加热位于该基底上的黄色油墨4a。在此所产生的水蒸汽借助于抽吸装置11d从该设备1输送走。上述两个辐射器10a和12一起构成组合式辐射器13(也参见图2)。

图3示出根据本发明的设备在执行根据本发明的方法时的第三实施方式的示意性的侧视图。该设备1同样包括四个用于印刷基底3的喷墨印刷头2a-d，它们以如下顺序排列：Y、M、C和K。

蓝色LED辐射器10a布置在第一印刷头2a(Y)后并且在第二印刷头2b(M)前。该蓝色LED辐射器10a辐射到基底3上并且加热位于该基底上的黄色油墨4a。在此所产生的水蒸汽借助于抽吸装置11a从设备1输送走。绿色LED辐射器10b布置在第二印刷头(M)后并且在第三印刷头2c(C)前。该绿色LED辐射器10b辐射到基底上并且加热位于该基底上的洋红色油墨4b。在此所产生的水蒸汽借助于抽吸装置11b从该设备1输送走。红色LED辐射器10c布置在第三印刷头2c(C)后并且在第四印刷头2d(K)前。该红色LED辐射器10c辐射到基底上并且加热位于该基底上的青色油墨4c。在此所产生的水蒸汽借助于抽吸装置11c从该设备1输送走。NIR辐射器12布置在第四印刷头2d(K)后。该NIR辐射器12辐射到基底上并且加热位于该基底上的黑色油墨4d。在此所产生的水蒸汽借助于抽吸装置11d从该设备1输送走。

图3也示出，可能设有可选的、用于橙色O、绿色G和紫色V的另外三个印刷头2e-g，并且，这些另外的印刷头可分别配属有LED辐射器11d-f和抽吸装置10e-g。

图4示出根据本发明的设备在执行根据本发明的方法时的第四实施方式的示意性的侧视图。该设备1包括七个用于印刷基底3的喷墨印刷头2a-g，它们以如下顺序排列：O、G、V、Y、M、C和K。蓝色LED辐射器10a布置在前六个印刷头(O、G、V、Y、M、C)后并且干燥被这些印刷头所施加的油墨。后续的印刷头2d的黑色油墨被NIR辐射器12干燥。

图5示出根据本发明的设备在执行根据本发明的方法时的第五实施方式的示意性的侧视图。该设备1包括七个用于印刷基底3的喷墨印刷头2a-g，它们按如下顺序排列：O、G、V、Y、M、C和K。蓝色LED辐射器10a布置在前五个印刷头(O、G、V、Y、M)后并且干燥被这些印刷头所施加的油墨。后续的印刷头2g和2d的紫色油墨和黑色油墨被NIR辐射器12干燥。

图6示出用于根据本发明的设备1的不同的组合式辐射器13的三个示意性的侧视图。

在图6a中示出，组合式辐射器13包括NIR辐射器12和沿着基底输送方向9后置的蓝色辐射器10a。然而，该顺序也可反向。

在图6b中示出，组合式辐射器13包括：具有蓝色-透明NIR反射器14的NIR辐射器12；至少一个参照基底输送方向9布置在该NIR辐射器上方的蓝色LED辐射器10a。“蓝色-透明”表示，该反射器对于蓝光而言是可穿透的，然而对于NIR辐射而言是不可穿透的。

在图6c中示出，组合式辐射器13包括NIR辐射器12和至少一个沿着基底输送方向9前置或后置的蓝色辐射器10a，该蓝色辐射器10a具有透镜15。在此，蓝光的焦点位于NIR辐射在基底上的作用区域。

在图6a-c中的上述两种辐射器10a和12可分别构成结构单元。

附图标记列表

1设备

2a-g印刷头Y，M，C，K，O，G，V

3基底

4a-g墨滴、油墨

5油墨层

6机器

7供入单元

8导出单元

9输送方向

10a-fLED辐射器

11a-11g抽吸装置

12NIR辐射器

13组合式辐射器

14反射器

15透镜

Claims (14)

1.一种用于施加和辐射油墨的设备，其具有：

-四个印刷头C、M、Y和K(2a-d)，用于将总共四种不同颜色的油墨(4a-d，5)施加到基底上；

-LED辐射器(10a)，用于辐射所述油墨中的至少一种；

-另一辐射器(12)，用于辐射所述油墨中的至少另一种；

其特征在于，所述LED辐射器(10a)的辐射的波长处于可见光谱内，并且，所述另一辐射器(12)的辐射的波长处于NIR光谱内，即，所述另一辐射器是NIR辐射器(12)。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述四个印刷头(2a-d)和上述两个辐射器(10a，12)以如下顺序沿着基底输送方向(9)布置：印刷头Y，蓝色LED辐射器(10a)，三个印刷头M、C和K，NIR辐射器(12)。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述四个印刷头(2a-d)和上述两个辐射器(10a，12)以如下顺序沿着基底输送方向(9)布置：四个印刷头Y、M、C、K，由NIR辐射器(12)与蓝色LED辐射器(10a)所组成的组合式辐射器(13)。

4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述组合式辐射器(13)具有如下结构：

a)NIR辐射器(12)，和沿着基底输送方向(9)前置或后置的蓝色LED辐射器(10a)；

b)具有蓝色-透明NIR反射器(14)的NIR辐射器(12)，和参照基底输送方向(9)布置在该NIR辐射器上方的至少一个蓝色LED辐射器(10a)；或者

c)NIR辐射器(12)，和沿着基底输送方向(9)前置或后置的、具有透镜(15)的至少一个蓝色LED辐射器(10a)。

5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，设有另外两个LED辐射器(10b-c)，并且，所述四个印刷头Y、M、C、K和上述四个辐射器(10a-c，12)以如下顺序沿着基底输送方向布置：印刷头Y，蓝色LED辐射器(10a)，印刷头M，绿色LED辐射器(10b)，印刷头C，红色LED辐射器(10c)，印刷头K，和NIR辐射器(12)。

6.如权利要求2至5之一所述的设备，其特征在于，设有另外三个印刷头O、G和V(2e-g)。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，设有另外三个LED辐射器(10d-f)。

8.如权利要求1所述的设备，其特征在于，设有另外三个印刷头O、G和V(2e-g)，并且，上述七个印刷头Y、M、C、K和O、G、V(2a-g)以及上述两个辐射器(10a，12)以如下顺序沿着基底输送方向布置：六个印刷头O、G、V、Y、M、C，蓝色LED辐射器(10a)，印刷头K，和NIR辐射器(12)。

9.如权利要求1所述的设备，其特征在于，设有另外三个印刷头O、G和V(2e-g)，并且，上述七个印刷头Y、M、C、K和O、G、V(2a-g)以及上述两个辐射器(10a，12)以如下顺序沿着基底输送方向布置：五个印刷头O、G、Y、M、C，蓝色LED辐射器(10a)，两个印刷头V、K，和NIR辐射器(12)。

10.如前述权利要求之一所述的设备，其特征在于，后面布置有辐射器(10a-c，12)的每个印刷头(2a-d)后面还布置有用于抽吸的装置(11a-d)。

11.一种处理承印材料的机器，其特征在于至少一个如权利要求1至10之一所述的设备(1)。

12.一种用于施加和辐射油墨的方法，其中，使用了：

-四个印刷头C、M、Y和K(2a-d)，用于将总共四种不同颜色的油墨(4a-d，5)施加到基底(3)上；

-LED辐射器(10a)，用于辐射所述油墨中的至少一种；

-另一辐射器(12)，用于辐射所述油墨中的至少另一种；

-并且使用了不含有吸收添加剂的水基油墨；

其特征在于另一步骤：

-借助于所述LED辐射器(10a)进行辐射，所述LED辐射器具有处于可见光谱内的波长；

-借助于所述另一辐射器(12)进行辐射，所述另一辐射器具有处于NIR光谱内的波长。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于：

-首先，印刷黄色油墨(4a)，并且，通过以所述LED辐射器(10a)辐射的方式干燥；

-然后，印刷洋红色油墨(4b)、青色油墨(4c)和黑色油墨(4c)；

-最后，通过以所述NIR辐射器(12)辐射的方式干燥。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于：

-首先，印刷黄色油墨(4a)、洋红色油墨(4b)、青色油墨(4c)和黑色油墨(4d)；

-最后，通过以所述NIR辐射器(12)和所述LED辐射器(10a)辐射的方式干燥。