DE102005042859B4 - Heizvorrichtung für flächiges Material - Google Patents

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Abstract

Heizvorrichtung mit einem Mikrowellenresonator (1), der stehende Mikrowellen ausbildet, zur Beaufschlagung von flächigem Material mit Mikrowellen-Energie, die mindestens ein bewegliches Abstimmelement (9) umfasst, dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein Abstimmelement (9) segmentiert ist und nur in dem Bereich mindestens eines Heizabschnittes bewegt wird in dem sich flächiges Material befindet,
und dass sich das wenigstens eine Abstimmelement (9) über die jeweilige Arbeitsbreite der Heizvorrichtung erstreckt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung für flächiges Material, dass mit einem Mikrowellenresonator, der stehende Mikrowellen ausbildet, mit Mikrowellen-Energie beaufschlagt wird und mindestens ein bewegliches Abstimmelement enthält.
  • Bei Druckverfahren unter Verwendung von endlosen Papierbahnen muss die Papierbahn nach Applizieren des Farbmittels in der Regel erwärmt werden, um einen trocknen und abriebfesten Druck zu erzeugen. Bei flüssigen oder pastösen Farben dient diese Erwärmung in erste Linie einer Trocknung der Farbe, während trockene Farben wie beispielsweise Pulverlacke und Toner vor allem durch Erhitzen und Erweichen von Farbe oder Toners und/oder Erhitzen des Bedruckstoffes vorzugsweise an der Papierfaser eines als Bedruckstoff verwendeten Papiers verankert wurden.
  • Für das Erhitzen von flächigem Material und insbesondere Papierbahnen ist die Nutzung von Mikrowellen prinzipiell bekannt. Da die Absorption von Mikrowellenenergie in trocknen oder nicht wässrigen flüssigen oder pastösen Farbmitteln, häufig um mindestens eine Größenordnung kleiner ist als im Bedruckstoff, wird bei so einer Ausgangs lage bevorzugt der Bedruckstoff durch die Mikrowellen aufgeheizt und der Bedruckstoff erhitzt seinerseits das auf ihm befindliche Farbmittel. Diese Situation ist beispielsweise bei der Fixierung von Trockentoner bei einem elektrophotographischen Drucker gegeben. Andererseits ist die Absorption von Mikrowellenenergie in wasserbasierten Farben größer als im Papier so dass in einer solchen Situation demgegenüber eine selektiv stärkere Aufheizung dieser Farben verglichen mit dem Bedruckstoff auftritt. Diese Situation ist zum Beispiel beim Ink-Jet-Drucken mit wasserbasierenden Farben gegeben.
  • Bekanntermaßen sind bei der Nutzung von Mikrowellen für die Erwärmung von Bedruckstoffen charakteristische Werte des verwendeten Bedruckstoffes, wie zum Beispiel Gewicht, Feuchte und Zusammensetzung, zu berücksichtigen.
  • Dabei treten jedoch Probleme auf, wenn Bedruckstoffe sich beispielsweise in Gewicht, Feuchte oder Zusammensetzung unterscheiden. Dann wird der Bedruckstoff nicht gleichmäßig und geeignet erwärmt.
  • So ist beispielsweise aus der DE 102 10 936 C1 eine Bildfixierungseinrichtung bekannt, die ein Bild aus Toner unter Nutzung von Hochfrequenzwellen, insbesondere Mikrowellen, auf einem Bedruckstoff, insbesondere einem Blatt Papier, der durch einen Durchlass in einer Resonatorkammer einer Mikrowelleneinrichtung durchgeführt wird, fixiert. Ein Merkmal der bekannten Einrichtung ist dabei, dass wenigstens ein Element zum Abstimmen des Resonanzzustands in der Resonatorkammer bewegt wird.
  • Diese Lösung sieht eine Anordnung eines beweglichen Abstimmelements außerhalb des Transportweges oder im Bereich des Transportweges in einer anderen Ebene als der Transportebene des flächigen Materials vor. Diese Anordnung des Abstimmelementes führt zu einer lokalen Änderung der Hohlleiterwellenlänge der stehenden Mikrowelle durch die Änderung der Dielektrizitätskonstante in diesem Bereich oder durch das Verschwenken des Elementes in einen Bereich anderer Feldstärke. Mit dieser Änderung der Hohlwellenlänge soll die Änderung der Hohlleiterwellenlänge durch die Änderung der Bedruckstoffeigenschaften kompensiert werden und der Resonanzzustand in der Resonatorkammer wieder hergestellt werden. Problematisch ist jedoch, dass dies aber zu Verschiebungen der Minima und Maxima führt, was Auswirkungen auf die Heizwirkung der Heizvorrichtung hat. Diese Auswirkungen können z. B. bei langen Heizabschnitten spürbar sein und können insbesondere bei Verwendung von mehreren als einem in Transportrichtung hintereinander angeordneten Heizabschnitten die Lage der Maxima und Minima in den Heizabschnitten, und damit insbesondere auch die Lage hintereinander folgenden Minima und Maxima zueinander stören. Diese Störung tritt insbesondere auf, wenn die Mikrowellenenergie wechselseitig von unterschiedlichen Seiten, bezogen auf den Transportweg des flächigen Materials, eingespeist wird, da sich dann die Maxima und Minima in unterschiedlicher Richtung verschieben oder wenn eine Kühlung des Bedruckstoffes beispielweise durch Luftdüsen im Bereich der Maxima erfolgen soll, die fest positioniert sind.
  • Aus DE 103 26 964 B3 ist eine weitere Bildfixierungseinrichtung bekannt, die ein Bild aus Toner unter Nutzung von Hochfrequenzwellen, insbesondere Mikrowellen, auf einem Bedruckstoff, insbesondere einem Blatt Papier, der durch einen Durchlass in einer Resonatorkammer einer Mikrowelleneinrichtung durchgeführt wird, fixiert. Ein Merkmal dieser bekannten Einrichtung ist die Verwendung von unterschiedlichen Materialien in einem Element zum Abstimmen des Resonanzzustandes in der Resonatorkammer. Auch ist ein Resonator abgebildet, in dem das bewegliche Element über die ganze Breite der Resonatorkammer, die breiter als das transportierte flächige Material ist, angeordnet ist.
  • In dieser Lösung führen die unterschiedlichen Materialen zu einer unterschiedlichen Hohlleiterwellenlänge. Das über die ganze Breite angeordnete Element verändert die Hohlleiterwellenlänge unterschiedlich in Bereichen mit und ohne flächiges zu erwärmendes Material. Beides hat die oben diskutierten Auswirkungen auf die Lage der Maxima.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heizvorrichtung der eingangs genannten Gattung bereitzustellen, bei der das Abstimmelement keinen Einfluss auf die Lage der Feldstärkemaxima in der Heizvorrichtung haben soll.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Heizvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Sie ist insbesondere dadurch ausgezeichnet, dass mindestens ein Abstimmelement (9) segmentiert ist und nur in dem Bereich des Heizabschnittes bewegt wird in dem sich flächiges Material befindet und dass sich das wenigstens eine Abstimmelement über die jeweilige Arbeitsbreite der Heizvorrichtung erstreckt. Dies ermöglicht die Anordnung mehr als eines Heizabschnittes hintereinander mit versetzten Maxima und die selektive Kühlung des geheizten Materials nur in Bereichen der festliegenden Maxima.
  • Erfindungsgemäß wird somit ein Resonator verwendet werden, dessen wenigstens ein Abstimmelement in Transportrichtung die gleiche Breite hat wie das wie das zu erhitzende Material. Dadurch wird erreicht, dass die Änderungen der dielektrischen Eigenschaften des Resonator durch unterschiedliche Materialeigenschaften wie Dicke, Zusammensetzung oder Feuchtigkeit jeweils genau in dem Bereich ausgeglichen werden in dem sich das Material innerhalb der jeweils vorgesehenen Arbeitsbreite der Heizvor richtung erstreckt. Dadurch befinden sich die Maxima immer an der gleichen Stelle in der Heizvorrichtung – unabhängig von der Ausdehnung oder der Zahl der Heizabschnitte. Dadurch kann eine gleichmäßige und relativ großflächige Heizung des flächigen Materials erreicht werden indem insbesondere Mikrowellenmaxima in aufeinanderfolgenden Heizabschnitten korrekt zueinander positioniert werden.
  • In einer bevorzugten Form wird der Resonator für in ihm resonant oszillierende Wellen als Hohlwellenleiter ausgebildet. In dem Hohlwellenleiter können die Wellen auf das zu erhitzende Material einwirken.
  • Dabei führt ein Transportweg für das flächige Material durch die aufeinanderfolgenden Heizabschnitte. In einer bevorzugten Ausführung wird die Ebene und die Breite des Transportweges durch Schlitze in den Heizabschnitten des Resonators vorgegeben.
  • Eine Chokeanordnung (Dämpfungsanordnung) wie sie beispielsweise in DE 102 46 394 A1 beschrieben wird, dämpft die Leckstrahlung signifikant. Dazu können beispielsweise regelmäßige Stabstrukturen oder absorbierendes Material an der Außenseite der Heizabschnitte im Bereich der Schlitze angeordnet werden.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der mindestens eine Resonator für Mikrowellen eine Bewegungskomponente der Oszillation annähernd senkrecht zum Transportweg aufweist. Dies kann die Richtung senkrecht zum flächigen Material oder eine Richtung in einer durch das flächige Material gebildeten Ebene sein.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, einen Einmoden-Hohlwellenresonator vom Typ TE10N zu verwenden. Bei so einem transversal-elektrischen Resonator steht das elektrische Feld senkrecht auf der Ausbreitungsrichtung der Mikrowelle und es bildet sich eine sinusförmige elektrische Feldverteilung in der Ausbreitungsrichtung der Welle aus mit je zwei Feldstärkemaxima pro Wellenlänge der Mikrowelle.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Heizvorrichtung werden für eine homogene Erhitzung des mit Farbe belegten Bedruckstoffes mindestens zwei Heizabschnitte für die Mikrowellen angeordnet, in denen die Maxima der Mikrowellen in den in Transport richtung aufeinanderfolgenden Heizabschnitten des Mikrowellenresonators um den Abstand zweier benachbarter Maxima in einem Hohlleiter geteilt durch die Zahl der Heizabschnitte gegeneinander versetzt sind. Dadurch wird eine gleichförmige Heizung des flächigen Materials sichergestellt.
  • Die Einspeisung der Mikrowellen in die Heizabschnitte kann wechselseitig von unterschiedlichen Seiten bezogen auf den Transportweg des flächigen Materials erfolgen. Dadurch ist ein besonders kompakter Aufbau möglich, da die Versorgungseinrichtungen oft in Transportrichtung breiter sind als die Heizabschnitte. Alternativ kann die Einspeisung der Mikrowellen auch durch Übertragung mit einem geeigneten Wellenleiter – sei es hohl oder gefüllt – erfolgen.
  • Eine Weiterbildung sieht vor, dass der Resonator mindestens zwei Heizabschnitte hat, die durch eine Umlenkung für die Mikrowellen miteinander verbunden sind. Dabei kann als Umlenkung beispielsweise ein Umlenkungsbogen vorgesehen werden. Ein besonders kompakter Aufbau kann durch Verwendung von Reflexionsflächen für die stehende Mikrowelle erreicht werden, da dann die beiden Heizabschnitte leichter unmittelbar aufeinander folgend in Transportrichtung des Substrats angeordnet werden können. In einer bevorzugten Anordnung werden zwei Reflexionsflächen vorgesehen, die unter 45° zur Ausbreitungsrichtung der stehenden Mikrowelle angeordnet sind. In einer besonders bevorzugten Anordnung sind die beiden Heizabschnitte im wesentlichen parallel angeordnet und es erfolgt eine Umlenkung um etwa 180°. Eine Heizvorrichtung mit mindestens zwei Heizabschnitten, die durch eine Umlenkung verbunden sind ist besonders empfindlich bezüglich einer Anordnung des Abstimmelements, die sich nicht über die jeweilige Arbeitsbreite erstreckt. Eine Verschiebung der Maxima im ersten Resonator ist mit einer Verschiebung in umgekehrter Richtung in dem zweiten Resonator verbunden und die korrekte Positionierung der Maxima zueinander geht verloren.
  • Eine Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Einrichtung, zeichnet sich aus durch wenigstens einen Resonator für vom Sender (Mikrowellenquelle) ausgesandte Mikrowellen, der eine stehende Mikrowelle etwa lotrecht zur Ebene des Bedruckstoffes erzeugt.
  • Ein solch senkrecht angeordneter Resonator hat den Vorteil, dass er eine besonders günstige Intensitätsverteilung des elektrischen Feldes in der Bedruckstoffebene bereitstellt. Es kann nämlich erreicht werden, dass über eine nicht allzu groß gewählte Resonatorbreite in der Bedruckstoffebene und quer zu dessen Transportrichtung eine sehr homogene Intensität des elektrischen Feldes erzeugt wird und damit der Bedruckstoff bzw. der von ihm getragene Toner über diese Breite, und bei gleichförmigem Vorschub des Bedruckstoffes in Transportrichtung auch über dessen Länge, gleichmäßig erwärmt wird. Mit einem erfindungsgemäßen Resonator kann also über die Länge des Bedruckstoffes ein der Breite des Resonators entsprechend breiter Streifen zeitlich nach und nach erfolgender, gleichmäßiger Erwärmung bearbeitet werden.
  • Eine nächste Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mehr als ein Resonator verwendet wird und die Resonatoren über die Breite des Bedruckstoffes verteilt angeordnet sind, wobei sich die Arbeitsbreiten einander benachbarter Resonatoren vorsorglich vorzugsweise überlappen, so dass der Bedruckstoff bzw. der von ihm getragene Toner rest- und lückenlos über die ganze Fläche des Bedruckstoffes gleichmäßig erwärmt wird.
  • Die Resonatoren sind vorzugsweise zueinander gestaffelt angeordnet, wobei unterschiedliche Formationen in Betracht kommen. Beispielsweise könnten die Resonatoren in zwei Reihen hintereinander jeweils auf Lücke zueinander angeordnet sein, was eine kompakte, platzsparende Anordnung ergibt. Die Resonatoren können aber beispielsweise auch in Treppenformation oder in V-Formation angeordnet sein. Diese Formationen haben den Vorteil, dass das flächige Material in den Überlappungsbereichen der Arbeitsbreiten der Resonatoren nicht zwischen dem Passieren aufeinanderfolgender Resonatoren erkaltet. Damit wird einer möglichen sichtbaren Grenzschichtbildung durch erneutes Erhitzen in den Überlappungsbereichen vorgebeugt. Außerdem bieten die genannten Formationen den Vorteil, dass genügend Platz für Führungselemente für das Material im Bereich der erfindungsgemäßen Einrichtung verbleibt.
  • Der Mikrowellenresonator wird bevorzugt an einem Ende durch eine Blende begrenzt und am anderen Ende durch einen Stempel abgeschlossen. Die Größe der Blende hat beispielsweise Einfluss auf die Abstimmschärfe des Resonators, das heißt wie empfindlich der Resonanzzustand auf Änderungen der Betriebsbedingungen reagiert. Der Stempel oder auch Kurzschlussschieber kann wie ein Kolben verschiebbar angeordnet werden, um eine Abstimmung des Resonators auf die Resonanzwellenlänge zu ermöglichen. Die Blende kann alternativ in Wellenausbreitungsrichtung vor oder hinter dem Verjüngungsstück (Querschnittswandler) angeordnet werden.
  • Eine optimale Anpassung ist erreicht, wenn die bedruckten Bereiche eine maximale Temperatur erreichen und gleichzeitig die unbedruckten Bereiche möglichst wenig erwärmt werden. Typische Temperaturdifferenzen sind 15°C bis 30°C.
  • Prinzipiell können alle Frequenzen des Mikrowellenbereiches von 100 MHz bis 100 GHz verwendet werden. Üblicherweise werden die zur industriellen, wissenschaftlichen oder medizinischen Nutzung freigegebenen ISM-Frequenzen, vorzugsweise 2,45 GHz, genutzt. Eine Verwendung anderer Frequenzen in dem genannten weiten Frequenzbereich kann aber vorteilhaft sein und zu einem größeren Temperaturunterschied zwischen bedrucken und unbedruckten Bereichen führen.
  • Damit keine Absorption der Mikrowellenenergie durch das Abstimmelement auftritt, ist es aus einem Material mit geringen dielektrischen Verlusten ausgebildet, bevorzugt aus Polytetrafluorethylen.
  • In einer weiteren bevorzugten Anordnung ist mindestens ein Abstimmelement segmentiert und wird zur Abstimmung des Resonators nur in dem Bereich des Heizabschnittes bewegt in dem sich flächiges Material befindet.
  • Die Heizabschnitte können als freie Arme ohne Berührung ausgeführt werden. Alternative Ausführungsformen können aber auch ohne Anspruch auf Vollständigkeit eine direkt berührende Anordnung der Arme vorsehen. Eine bevorzugte Variante sieht die Fertigung der Arme aus einem Stück mit gemeinsamen Wandflächen vor. In so einem kompakten Bauteil können dann auch die Umlenkungen, der Querschnittswandler und ein eventuell vorgesehener Stempel mit vorgesehen werden.
  • Die Heizvorrichtung nach dieser Erfindung ist besonders geeignet eine endlose Papierbahn mit Energie zu beaufschlagen wobei diese Papierbahn eine – bevorzugt wasserbasierende – flüssige, eine pastöse oder eine trocken Farbe trägt. In einer bevorzugten Ausführung ist sie vorgesehen eine endlose Papierbahn mit Energie zu beaufschlagen die mit kontinuierlichen Ink-Jet-Druckwerken mit flüssiger Farbe beaufschlagt ist. Dabei bewegt sich die Papierbahn beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von 1–10 m/s an den Druckwerken vorbei.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung dieser Erfindung ist die erfinderische Heizvorrichtung zur Anordnung zwischen je zwei Druckwerken ausgebildet und vorgesehen. Dadurch kann zum Beispiel zwischen je zwei Aufträgen von Farbauszügen, beispielsweise per Ink-Jet, jeweils das Druckbild vor dem nächsten Farbauftrag getrocknet werden. Dadurch wird beispielweise ein Verlaufen der Tinte in noch nicht getrocknete Farbauftrage des vorherigen Druckwerks verhindert. Auch wird das Wegschlagen der Farbe reduziert und dadurch ein kräftiger Farbeindruck erreicht. Eine derartige Anordnung kann auch durch eine weitere erfindungsgemäße Heizanordnung nach dem letzen Druckwerk ergänzt werden zum Trocknen des letzten Farbauftrages.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die erfinderische Heizvorrichtung zum Vorheizen der endlosen Papierbahn vor dem ersten Farbauftrag verwendet werden.
  • Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind mit den Zeichnungen dargestellt, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben können, ohne dass die Erfindung auf die erläuterten Beispiele beschränkt wird.
  • Es zeigen:
  • 1 eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung mit zwei Heizabschnitten in denen die Maxima in den beiden Heizabschnitten um den halben Abstand zweier Maxima gegeneinander versetzt sind,
  • 2 einen Ausschnitt aus einem Heizabschnitt einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung, bei der sich ein Abstimmelement über die gesamte Länge eines Materialschlitzes eines Heizabschnittes erstreckt,
  • 3 einen Querschnitt durch den Heizabschnitt der Heizeinrichtung gemäss 6 mit einer ersten Position des Abstimmelementes und schließlich,
  • 4 den Querschnitt gemäss 3 mit einer zweiten Position des Abstimmelementes.
  • 1 zeigt zusammen mit 2 das Prinzip einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung in Aufsicht. Ein Resonator 1 des Typs TE10N wird begrenzt durch eine Blende 2 und einen verschiebbaren Stempel 3. Durch eine Umlenkung 4 mit zwei Reflexionsflächen werden zwei Heizabschnitte 1a und 1b des Resonators 1 miteinander verbunden, die im wesentlich parallel angeordnet sind. Die Mikrowellen mit einer Frequenz von 2,45 GHz werden von einer nicht dargestellten Quelle über eine Verjüngung 7 des Hohlwellenleiters eingespeist. Eine Mikrowellenquelle besteht beispielsweise aus einem Magnetron mit Versorgung und Steuerung als Mikrowellensender, einem Zirkulator zum Auskoppeln von nicht absorbierten und rückgestreuten Mikrowellen und einer dazugehörigen Wasserlast zur Absorption der ausgekoppelten Mikrowellen. Das ebenfalls nicht dargestellte flächige Material passiert den Resonator in Papierebene auf beispielsweise halber Hohe des Resonators im Bereich eines einiger oder aller Maxima und Minima. Die Transportrichtung 10 ist rechtwinklig zu den beiden Heizabschnitten. Der auf das zu heizende Material abgestimmte Resonator 1 bildet Maxima 5 und Minima 6 der Feldstärke aus, die sich gleichmäßig abwechseln. Eine homogene Erwärmung des zu heizenden Materials wird genau dann erreicht, wenn die Maxima 5 im zweiten Heizabschnitt 1b genau in den Bereichen der Minima 6 des ersten Heizabschnittes 1a liegen.
  • 2 zeigt schematisch und nur beispielhaft einen Ausschnitt aus einem der Heizabschnitte 1a oder 1b des Mikrowellenresonators 1 mit Materialschlitz 8 und beweglichem Element 9 zum Abstimmen des Resonatorzustandes. Angedeutet ist, dass sich in dieser beispielhaften Ausführung das Abstimmelement 9 über die gesamte Breite des zu flächigen Materials erstreckt. Wenn eine einheitliche Materialbreite durch die Heizvorrichtung bewegt wird, ist die Verwendung eines Abstimmelementes 9 ausreichend. Falls unterschiedlichen Papierbreiten verwendet werden ist eine entsprechend segmentierte Anordnung von Abstimmelementen 9 vorzusehen, damit das Abstimmelement jeweils nur in dem Bereich, in dem sich das zu erhitzende Material befindet, bewegt werden kann.
  • 3 zeigt einen Querschnitt durch einen der Heizabschnitte des Mikrowellenresonators 1 mit Materialschlitz 8 und beweglichem Element 9 zum Abstimmen des Resonatorzustandes in einer Endposition des beweglichen Elements 9.
  • 4 zeigt einen Querschnitt durch einen der Heizabschnitte des Mikrowellenresonators 1 mit Materialschlitz 8 und beweglichem Element 9 zur Abstimmen des Resonatorzustandes in der anderen Endposition des beweglichen Elements 9.
  • Beispiel 2: Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung aus Beispiel 1 wird als Trockner für Tintenstrahldrucker für Endlospapier verwendet. Es ist zusätzlich je ein bewegliches Element aus Teflon 9 zum Abstimmen des Resonatorzustandes wie in 24 beschrieben in beiden Heizabschnitten über die ganze Länge des von der Papierbreite genutzten Materialschlitzes 8 installiert. Dabei wird ein unbeschichtetes Endlospapier von 300 g/m2 Flächengewicht mit einer Geschwindigkeit von 5 m/s in Bewegungsrichtung 10 bewegt und dabei erhitzt und getrocknet. Das bewegliche Element 9 befindet sich in der Position wie in 4 beschrieben. Anschließend wird die Papiersorte gewechselt auf ein beschichtetes Papier von 65 g/cm2 Flächengewicht. Der Resonanzzustand der Mikrowellenheizvorrichtung wird ohne Änderung der Position des Stempels angepasst nur durch Schwenken der Position des beweglichen Elements von der in 4 gezeichneten Position in die in 3 dargestellte Position. Auf einen beweglichen Stempel kann im diesem Fall also sogar gegebenenfalls verzichtet werden. Da jetzt nur noch ein Parameter, die Position des beweglichen Elements im jeweiligen Papierbereich in Abhängigkeit von Papiertypus (beschichtet oder unbeschichtet), Papiergrammatur und Papiervorschubgeschwindigkeit bestimmt und eingestellt werden muss, ist die Bedienung der Heizvorrichtung stark vereinfacht.
  • Die Anordnung der Heizabschnitte ist nicht auf die rechtwinklige Anordnung begrenzt. Bei einer zur Transportrichtung des Bedruckstoffes schrägen Anordnung ergibt sich eine gleichmäßigere Erwärmung des Bedruckstoffes bei allerdings vergrößertem Platzbedarf.

Claims (20)

  1. Heizvorrichtung mit einem Mikrowellenresonator (1), der stehende Mikrowellen ausbildet, zur Beaufschlagung von flächigem Material mit Mikrowellen-Energie, die mindestens ein bewegliches Abstimmelement (9) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abstimmelement (9) segmentiert ist und nur in dem Bereich mindestens eines Heizabschnittes bewegt wird in dem sich flächiges Material befindet, und dass sich das wenigstens eine Abstimmelement (9) über die jeweilige Arbeitsbreite der Heizvorrichtung erstreckt.
  2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Resonator (1) für in ihm resonant oszillierende Wellen als Hohlwellenleiter ausgebildet ist.
  3. Heizvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Transportweg für das flächige Material durch die Heizvorrichtung hindurchfährt.
  4. Heizvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsbreite des Transportweges durch Schlitze (8) in der Heizvorrichtung vorgegeben ist.
  5. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Chokeanordnung zur signifikanten Reduzierung der Leckstrahlung vorhanden ist.
  6. Heizvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Resonator (1) für die Mikrowellen verwendet wird, der teilweise oder insgesamt mit einer Bewegungskomponente annähernd senkrecht zum Transportweg oszilliert.
  7. Heizvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Resonator vom Typ TE10N ist.
  8. Heizvorrichtung nach Anspruch 6–7, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung aus mindestens zwei in Papiertransportrichtung hintereinander angeordneten Heizabschnitten besteht.
  9. Heizvorrichtung nach Anspruch 6–8, dadurch gekennzeichnet, dass die Maxima der Mikrowellen in den in Transportrichtung aufeinanderfolgenden Heizabschnitten des Mikrowellenresonators um den Abstand zweier benachbarter Maxima in einem Heizabschnitt geteilt durch die Zahl der Heizabschnitte gegeneinander versetzt sind.
  10. Heizvorrichtung nach Anspruch 6–9, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizabschnitte durch eine Umlenkung für die Mikrowellen miteinander verbunden sind.
  11. Heizvorrichtung nach Anspruch 6–10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrowellen aufeinander folgender Heizabschnitte wechselseitig von beiden Seiten bezogen auf den Transportweg des flächigen Materials in die Heizabschnitte eingespeist wird.
  12. Heizvorrichtung nach Anspruche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Resonator (1) vom Typ TE101 ist.
  13. Heizvorrichtung nach Anspruch 1–6 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als ein Resonator (1) verwendet wird und die Resonatoren (1) über die Breite des Bedruckstoffes verteilt angeordnet sind.
  14. Heizvorrichtung nach Anspruch 1–6, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als ein Resonator (1) verwendet wird und die Resonatoren (1) gestaffelt zueinander angeordnet sind.
  15. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–6, 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonatoren (1) mit einander überlappenden Arbeitsbreiten angeordnet sind.
  16. Heizvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Resonator (1) an einem Ende durch eine Blende (2) begrenzt und am anderen Ende durch einen Stempel (3) abgeschlossen ist.
  17. Heizvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstimmelement (9) aus einem Material mit geringem dielektrischen Verlustmodul besteht.
  18. Heizvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstimmelement (9) aus Polytetrafluorethylen besteht.
  19. Heizvorrichtung nach einer der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als mit Energie zu beaufschlagendes, flächiges Material eine endlose Papierbahn vorgesehen ist, die eine flüssige, pastöse oder trockene Farbe trägt.
  20. Heizvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Anordnung zwischen jeweils zwei Druckwerken einer Druckmaschine ausgebildet und vorgesehen ist.
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