DE102005051173A1

DE102005051173A1 - Method for applying microwaves onto flat object, especially print material of ink-jet printer, utilizes unused reflected reverse microwave power for activation at another site or at another time

Info

Publication number: DE102005051173A1
Application number: DE102005051173A
Authority: DE
Inventors: Domingo Rohde; Knut Behnke; Frank Michael Morgenweck
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 2005-10-24
Filing date: 2005-10-24
Publication date: 2007-04-26

Abstract

A method of applying flat objects, especially a printing material, with microwaves in which an unused reflected part of the micro-wave power, the so-called reverse power, is used afresh for application at another location/site and/or at another time : Independent claims are included for the following. (1) (A) A device for microwave application onto a flat object, especially a printing material and (2) (B) An ink-jet printing device.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beaufschlagung eines flächigen Objektes mit Mikrowellen, insbesondere zur Beaufschlagung eines Bedruckstoffes, vorzugsweise zur teilweisen Trocknung des flächigen Objektes, bevorzugt zur Trocknung einer Tintenbedruckung eines Bedruckstoffes.The The invention relates to a method for acting on a flat object with microwaves, in particular for charging a printing material, preferably for partial drying of the sheet-like object, preferably for drying an ink printing of a printing material.

Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Beaufschlagung eines flächigen Objektes mit Mikrowellen, insbesondere zur Beaufschlagung eines Bedruckstoffes, vorzugsweise zur teilweisen Trocknung des flächigen Objektes, bevorzugt zur Trocknung einer Tintenbedruckung eines Bedruckstoffes.Of Furthermore, the invention relates to a device for applying a flat Object with microwaves, especially for applying a Printing material, preferably for partial drying of the flat object, preferably for drying a Tintenbedruckung a printing material.

Zudem betrifft die Erfindung eine Tintenstrahl-Druckvorrichtung zur insbesondere wenigstens zweifachen, vorzugsweise zweifarbigen Bedruckung eines Bedruckstoffes, vorzugsweise eines fortlaufend zu verarbeitenden Rollen-Bedruckstoffes, die zur Trocknung von auf dem Bedruckstoff aufgebrachter Tinte eine den Bedruckstoff mit Mikrowellen beaufschlagende Heizeinrichtung umfasst.moreover The invention relates to an ink jet printing apparatus for in particular At least two times, preferably two-tone printing of a Substrate, preferably one continuously processed Rollstock for drying on the substrate applied ink to the substrate with microwaves Heating device includes.

Eine Tintenstrahl-Druckvorrichtung der vorgenannten Gattungen ist aus der WO 01/89835 A2 prinzipiell bekannt.A Inkjet printing apparatus of the aforementioned types is made WO 01/89835 A2 in principle known.

Bei einer solchen Anwendung von Mikrowellen, wie aber auch überhaupt bei der Beaufschlagung eines flächigen Objektes mit Mikrowellen entsprechend der eingangs genannten Gattungen, kann das flächige Objekt in bestimmten Bereichen und/oder zu unterschiedlichen Zeiten eine sehr unterschiedliche Mikrowellenleistung benötigen, weil zum Beispiel zu druckenden Bilder auf das einzelne Bild bezogen eine sehr unterschiedliche Tintenmenge pro Farbe und pro Flächeneinheit benötigen und sich der Bedarf an Tinte pro Flächeneinheit sehr schnell ändert. Dabei ist es nicht möglich, die beaufschlagte Mikrowellenleistung den sehr schnellen und starken Änderungen der Tintenmenge nachzuführen. In der Praxis bedeutet dies daher, dass die beaufschlagte Mikrowellenleistung für eine bestimmte Substratsorte mit einer maximalen Bedruckung mit Tinte eingestellt wird und diese Einstellung im wesentlichen für alle zu druckenden Bilder beibehalten wird. Durchläuft ein Bereich des Substrates die Mikrowellenbeaufschlagung, das nur mit einer geringen Menge an Tinte oder keinen Tinte beaufschlagt wurde, so wird ein Großteil der Mikrowellenleistung reflektiert, sogenannte Rückwärtsleistung, und einer Wasserlast zugeführt, die sie in Wärme umwandelt, so dass somit dieser Leistungsanteil ungenutzt verloren ist.at such a use of microwaves, as well as at all when applying a flat Object with microwaves according to the genera mentioned above, can the plane Object in specific areas and / or at different times need a very different microwave power because For example, images to be printed on the single image related to one very different amount of ink per color and per unit area need and the need for ink per unit area changes very rapidly. there it is impossible, the applied microwave power the very fast and strong changes track the amount of ink. In practice, this therefore means that the applied microwave power for one certain substrate locations with maximum inking is set and this setting essentially for all to print Images is retained. Traverses one area of the substrate is the microwave exposure, the only with a small amount of ink or no ink applied was, so much of the Microwave power reflects, so-called reverse power, and a water load supplied they put in heat converts, so that thus lost this power component unused is.

Zwar ist aus der US 6 663 239 B2 bekannt, Abwärme einer Mikrowellenquelle bei einem Tintenstrahldrucker im Wege einer Art Recycling zu verwerten, jedoch ändert dies nichts an dem vorgeschilderten Problem.Although is out of the US Pat. No. 6,663,239 B2 Known to utilize waste heat of a microwave source in an inkjet printer by way of a kind of recycling, but this does not change the pre-described problem.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die zur Beaufschlagung vorgesehene Mikrowellenleistung selbst und unmittelbar zu einem höheren Grade zu nutzen.Of the Invention is therefore the object of the charge provided microwave power itself and directly to a higher Grade to use.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in Verfahrenshinsicht dadurch gelöst, dass ein ungenutzter, reflektierter Teil der zur Beaufschlagung des flächigen Objektes verwendeten Mikrowellenleistung, die sogenannte Rückwärtsleistung, erneut für eine Beaufschlagung an einem anderen Ort und/oder zu einer anderen Zeit genutzt wird.These Task is according to the invention in process view solved by that an unused, reflected part of the charge of the plane Object used microwave power, the so-called reverse power, again for an application to another location and / or to another Time is used.

Mit Vorteil lässt die Erfindung also die Mikrowellenleistung dort (erneut) zur Anwendung kommen, wo sie tatsächlich gebraucht und in gewissem Sinne verbraucht wird. Sie wird also effektiv eingesetzt, wo sie benötigt wird und dort abgezogen, wo sie überflüssig ist und vielleicht sogar im Übermaß schädlich sein könnte. Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit besonders ökonomisch.With Advantage leaves the invention thus the microwave power there (again) for use come, where they actually used and consumed in a sense. It will be effective used where needed is deducted and where it is superfluous and maybe even overly harmful could. The inventive method is thus particularly economical.

An dieser Stelle sei erwähnt, dass eine solche erfindungsgemäße Mikrowellenbeaufschlagung zum Beispiel auch in der Elektrofotografie oder ähnlichen Druckverfahren, insbesondere zur Fixierung von Toner, Anwendung finden könnte.At this point should be mentioned that such microwave exposure to the invention Example also in electrophotography or similar printing processes, in particular for fixing toner, could find application.

Zur erfindungsgemäßen Verwendung wird die Rückwärtsleistung vorzugsweise umverteilt, und zwar bevorzugt mit Hilfe eines sogenannten Zirkulators.to use according to the invention becomes the reverse power preferably redistributed, preferably by means of a so-called Circulator.

Eine besonders effektive und adäquate Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch bevorzugt vorgesehen, dass zur Fertigstellung eines mit einer Tintenstrahl-Druckvorrichtung bedruckten Bedruckstoffes, bei dem zur Trocknung von auf dem Bedruckstoff aufgebrachter Tinte der Einsatz von Mikrowellen vorgesehen ist, der Bedruckstoff zeitlich nacheinander wenigstens zweimal mit Farbe, vorzugsweise mit unterschiedlichen Farben für eine mehrfarbige Bedruckung, bedruckt wird, dass der Bedruckstoff jeweils zwischen einer Bedruckung mit Farbe und der nächsten Bedruckung mit Farbe mit Mikrowellen beaufschlagt wird und dass wenigstens für eine der Beaufschlagungen wenigstens anteilig die Rückwärtsleistung einer anderen Beaufschlagung genutzt wird. Es wird also die Mikrowellenleistung erfindungsgemäß mit Vorteil zwischen unterschiedlichen Druckwerken nach Bedarf umverteilt, so dass Rückwärtsleistung an einem anderen Ort und zu einem anderen Zeitpunkt wieder zum Einsatz kommt. Dieser Zeitpunkt ist jeweils ein späterer Zeitpunkt, da die Rückwärtsleistung erst von ihrem Ersteinsatzort reflektiert und zum nächsten Einsatzort gelangen muss. Es ist aber bei der vorbeschriebenen Anwendung durchaus denkbar, dass dieser nächste Einsatzort im Bereich nach einem vorhergehenden Druckwerk liegt, also bezogen auf den nächsten Druckprozess quasi vorverlagert ist.A particularly effective and adequate implementation of the method according to the invention is preferably provided by the fact that for the completion of printed with an inkjet printing substrate in which is provided for drying ink applied to the substrate, the use of microwaves, the printing material sequentially at least twice with Color, preferably with different colors for a multi-color printing, is printed, that the substrate is applied between a print with color and the next printing with color with microwaves and that at least for one of the impositions at least partially the reverse performance of another application is used. Thus, according to the invention, the microwave power is advantageously redistributed as required between different printing units, so that reverse power is used again at a different location and at a different time comes. This time is in each case a later point in time, since the backward power only has to be reflected from its first place of deployment and has to reach the next place of deployment. However, it is entirely conceivable in the application described above that this next location of use is in the area after a preceding printing unit, that is to say it is virtually shifted relative to the next printing process.

Grundsätzlich kann eine erfindungsgemäße Umverteilung der Rückwärtsleistung mit Vorteil auch zum Einsatz kommen, wenn der Bedruckstoff nur einmal für ein Druckbild mit einer Farbe bedruckt wird und eine Trocknung mit mehreren Applikatoren (Kanälen) und Mikrowellenquellen erfolgt, weil dann vielleicht aus einem mit weniger Farbe belegten Bereich überschüssige Mikrowellenleistung in einen anderen Bereich umverteilt werden kann, in dem mehr Leistung benötigt wird.Basically a redistribution according to the invention the reverse power Advantageously also be used when the substrate only once for a Printed image is printed with one color and one drying with several Applicators (channels) and microwave sources, because then maybe one with less color occupied area excess microwave power can be redistributed to another area where more power is needed needed becomes.

Eine nächste Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass wenigstens der mit den Mikrowellen beaufschlagte Bereich be- und entlüftet wird.A next Further development of the method according to the invention provides that at least the one acted upon by the microwaves Ventilated and ventilated area becomes.

Nach einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Mikrowellenquelle ein Magnetron verwendet. Dabei wird bevorzugt der Bedruckstoff durch den Bereich eines Resonators geführt, in dem stehende Mikrowellen erzeugt werden. Abstimmungsparameter für die Mikrowellenbeaufschlagung können an physikalische Eigenschaften des Bedruckstoffs, an Eigenschaften der Farbe und/oder die Transportgeschwindigkeit des Bedruckstoffs angepasst werden. Insbesondere sind als Abstimmungsparameter die Leistung der Mikrowellenquelle, Blendenabmessungen, die Einbringung oder Variation einer dielektrischen Last und/oder die Resonatorlänge vorgesehen.To Another embodiment of the method according to the invention is used as a microwave source a magnetron used. In this case, the printing material is preferred guided the area of a resonator, in which standing microwaves are generated. tuning parameters for the Microwave can be physical properties of the substrate, properties the color and / or the transport speed of the substrate be adjusted. In particular, the voting parameters are the Power of the microwave source, aperture dimensions, insertion or variation of a dielectric load and / or the resonator length.

Es kann zum Beispiel eine Leistung der Mikrowellenquelle für die Mikrowellenbeaufschlagung zwischen je zwei Farbbedruckungen von etwa 6 bis 25 Kilowatt, vorzugsweise etwa 9 Kilowatt gewählt werden. Dabei könnte auch ein ungleichmäßiger Leistungseintrag zwischen je zwei Farbbedruckungen vorgesehen sein. Zum Beispiel könnte in dem der vorhergehenden Farbbedruckung benachbarteren Bereich ein höherer Leistungseintrag vorgesehen sein, als in dem entfernteren, bereits der nächsten Farbbedruckung benachbarteren Bereich. Beispielsweise könnten Bereiche mit einem Leistungseintrag von jeweils etwa 6 Kilowatt und 3 Kilowatt vorgesehen sein. Eine Leistungsverteilung kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Es kann jeweils ein Resonator bzw. Applikator mit einem eigenen Magnetron verbunden werden, das die gewünschte Leistung bereitstellt. Es könnte aber statt dessen auch ein Magnetron für mehrere Resonatoren verwendet werden und die Leistung des Magnetrons kann dann über sogenannte Leistungssplitter gleichmäßig oder ungleichmäßig auf die verschiedenen Resonatoren oder Applikatoren verteilt werden, die in diesem Zusammenhang häufig auch als Kanäle bezeichnet werden.It For example, a power of the microwave source for the microwave application between two color imprints of about 6 to 25 kilowatts each, preferably about 9 kilowatts are chosen. It could also an uneven power entry be provided between each two Farbbedruckungen. For example could in the area adjacent to the previous color print a higher one Power entry may be provided, as in the farther, already the next color printing neighboring area. For example, areas with a power entry of each about 6 kilowatts and 3 kilowatts be provided. A power distribution can be done in different ways. It can each be a resonator or applicator to be connected to its own magnetron, the the desired Provides power. It could but instead uses a magnetron for several resonators be and the power of the magnetron can then via so-called Power splitter evenly or unevenly on the different resonators or applicators are distributed, which are common in this context also as channels be designated.

Je nach Wahl oder Gegebenheit können die Begriffe „Applikator" und „Resonator" weitgehend synonym verwendet werden, wenn in dem Applikator resonant stehende Mikrowellen erzeugt werden, oder es kann der „Applikator" oberbegrifflich als das Bauteil bezeichnet werden, das als Einheit Mikrowellen auf den Bedruckstoff appliziert und dazu über einen Resonator oder mehrere Resonatoren verfügt. Der Vollständigkeit halber soll in diesem Zusammenhang erwähnt werden, dass erfindungsgemäß natürlich auch laufende Mikrowellen verwendet und mit einem zum Beispiel mäanderförmig oder ringförmig verlaufenden Applikator auf den Bedruckstoff appliziert werden könnten, wobei der Applikator dann keinen Resonator aufweisen würde oder kein Resonator wäre.ever according to choice or circumstance the terms "applicator" and "resonator" are largely synonymous be used when in the applicator resonant standing microwaves or the "applicator" may be generic as the component, which as a unit microwaves applied to the substrate and to one resonator or more Resonators has. The completeness It should be mentioned in this context that according to the invention, of course, too current microwaves used and with a meandering or, for example annular extending applicator could be applied to the substrate, wherein the applicator would then have no resonator or no resonator.

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 ebenfalls Vorteile haben. Vorrangig soll die, vorzugsweise wasserbasierte Tinte getrocknet werden, ohne den Bedruckstoff selbst zu sehr zu erwärmen, wozu Mikrowellen mit einer Frequenz von etwa 2,45 Gigahertz geeignet sind.in principle can all frequencies of the microwave range from 100 MHz to 100 GHz be used. Usually be those for industrial, scientific or medical Use shared ISM frequencies, preferably 2.45 GHz used. A use of other frequencies in said wide frequency range can but also have advantages. Priority should be, preferably water-based ink can be dried without the substrate itself too much to warm for which microwaves with a frequency of about 2.45 gigahertz suitable are.

Zwischen den Tintenstrahleinrichtungen einer Tintenstrahl-Druckmaschine, auch wenn sie für einen kommerziellen Einsatz sehr viel größer ausgebildet ist als für einen Büroeinsatz, steht nicht sehr viel Raum für Trocknungseinrichtungen zur Verfügung. Dabei kann auch nicht davon ausgegangen werden, dass dieser Raum nachträglich vergrößert werden kann, da die erfindungsgemäße Vorrichtung in bestehenden Druckmaschinen zwanglos nachrüstbar sein soll, ohne die Druckmaschine grundlegend verändern zu müssen. Dabei ist es gerade auch ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass eine Mikrowellentrocknung auf sehr beschränktem Raum dennoch effektiv und schnell durchgeführt werden kann. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht dazu vor, dass zwischen je zwei Farbbedruckungen eine Behandlungsstrecke, insbesondere für die Mikrowellenbeaufschlagung und die Be- und Entlüftung einschließlich Kühlung, in Richtung eines Transportes des Bedruckstoffs von etwa 15 bis 30 Zentimeter, vorzugsweise etwa 20 bis 25 Zentimeter, vorgesehen ist und auch ausreicht.Between the ink jet devices of an ink jet printing machine, even if they are for one commercial use is designed much larger than for one Office use, is not very much room for Drying facilities available. It also can not be assumed that this space later be enlarged can, since the inventive device in existing printing machines should be easily retrofitted, without the printing press fundamentally change to have to. It is just a particular advantage of the device according to the invention and the method according to the invention, that microwave drying on very limited space still effective and done quickly can be. A preferred embodiment of the invention sees to that between every two Farbbedruckungen a treatment course, especially for the microwave application and the ventilation including cooling, in Direction of transport of the substrate from about 15 to 30 Centimeters, preferably about 20 to 25 centimeters, is provided and also sufficient.

Dabei kann dennoch eine Bedruckstoff-Transportgeschwindigkeit von etwa 50 bis 200 Meter pro Minute vorgesehen sein, um auch auf kurzen Strecken noch genügend Zeit für eine hinreichende Trocknung der Tinte durch Mikrowellen und auch zum Abtransport der Feuchtigkeit zu haben. Es kann sogar möglich und vorgesehen sein, dass zwischen je zwei Farbbedruckungen die Tinte auf dem Bedruckstoff mit Vorteil weitgehend vollständig getrocknet wird, was zu einer besonders guten Druckqualität führen kann.there Nevertheless, a substrate transport speed of about Be provided 50 to 200 meters per minute, even on short Stretch enough time for a sufficient drying of the ink by microwaves and also to carry away the moisture. It may even be possible and be provided that between every two Farbbedruckungen the ink dried on the substrate with advantage largely completely which can lead to a particularly good print quality.

Auch bei Anwendung des erfindungsgemäßen Trocknens kann der Bedruckstoff im Schön- und Widerdruck bedruckt werden, entweder, indem er dieselben Einrichtungen gewendet noch einmal durchläuft, oder, indem gleiche Einrichtungen im Verlauf des Transportweges des Bedruckstoffs ein weiteres Mal bereitstehen. Tatsächlich ist gerade auch ein Widerdruck mit dem erfindungsgemäßen Trocknen in besserer Druckqualität möglich, da ein die Widerdruckseite des Bedruckstoffs beeinträchtigendes „Durchbluten" der schöndruckseitig aufgebrachten Tinte verhindert wird.Also when using the drying according to the invention If the substrate can be printed and reverse printing, either by having the same facilities turns around again, or by making equal facilities during the transport route of the substrate once again. Actually just also a perfecting with the drying according to the invention in better print quality possible because a the bleeding side of the printing material which impairs the reverse side of the printing material applied ink is prevented.

Für eine Vorrichtung zur Beaufschlagung eines flächigen Objektes mit Mikrowellen, insbesondere zur Beaufschlagung eines Bedruckstoffes, vorzugsweise zur teilweisen Trocknung des flächigen Objektes, bevorzugt zur Trocknung einer Tintenbedruckung eines Bedruckstoffes, die sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, dass für einen ungenutzten, reflektierten Anteil der zur Beaufschlagung des flächigen Objektes verwendeten Mikrowellenleistung, die sogenannte Rückwärtsleistung, für eine (erneute) Beaufschlagung an einem anderen Ort und/oder zu einer anderen Zeit eine Mikrowellenumleitung vorgesehen ist, wird auch selbständiger Schutz beansprucht. Die damit verbundenen Vorteile sind schon im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren geschildert worden.For a device for applying a flat Object with microwaves, especially for applying a Printing material, preferably for partial drying of the flat object, preferred for drying an ink print of a printing substrate, according to the invention thereby that distinguishes that for an unused, reflected proportion of the charge on the flat Object used microwave power, the so-called reverse power, for one (re) imposition in another place and / or at one another time a microwave redirection is provided, too independent protection claimed. The associated benefits are already related with the method according to the invention been described.

Für die erfindungsgemäße Umverteilung der Mikrowellenleistung wird vorzugsweise ein an sich bekannter sogenannter Zirkulator eingesetzt.For the redistribution according to the invention the microwave power is preferably a per se known so-called circulator used.

Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung stellt diese für einen Einsatz in der Weise bereit, dass zur Fertigstellung eines mit einer Tintenstrahl-Druckvorrichtung bedruckten Bedruckstoffes, bei dem zur Trocknung von auf dem Bedruckstoff aufgebrachter Tinte der Einsatz von Mikrowellen vorgesehen ist, und dass wenigstens von einer dieser Mikrowellen- Heizeinrichtungen wenigstens eine Mikrowellenumleitung in den Bereich einer anderen Mikrowellen-Heizeinrichtung führt. Vorzugsweise zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch aus, dass wenigstens zwei in Transportrichtung des Bedruckstoffs nacheinander angeordnete Druckeinrichtungen zur Bedruckung des Bedruckstoffs mit Farbe vorgesehen sind und dass zwischen einander folgenden Druckeinrichtungen jeweils eine Mikrowellen-Heizeinrichtung angeordnet istA preferred development of the device according to the invention provides this for one Use in the way ready to finish one with a Inkjet printing device of printed substrate, in which for drying ink applied to the substrate, the insert is provided by microwaves, and that at least one of these Microwave heaters at least one microwave bypass into the area of another Microwave heater leads. Preferably, the device according to the invention is distinguished by that at least two in the transport direction of the printing material successively arranged printing devices for printing the substrate provided with paint and that between successive printing devices in each case a microwave heating device is arranged

Wie bereits weiter oben erwähnt, wird dabei bevorzugt als Mikrowellenquelle ein Magnetron verwendet, und zwar vorzugsweise so, dass ein Transportweg für den Bedruckstoff durch den Bereich eines Resonators führt, in dem stehende Mikrowellen erzeugt werden.As already mentioned above, is preferably used as a microwave source, a magnetron, and preferably so that a transport path for the substrate passes through the region of a resonator in which standing microwaves are generated become.

Auch für eine Tintenstrahl-Druckvorrichtung zur insbesondere wenigstens zweifachen, vorzugsweise zweifarbigen Bedruckung eines Bedruckstoffes, vorzugsweise eines fortlaufend zu verarbeitenden Rollen-Bedruckstoffes, die zur Trocknung von auf dem Bedruckstoff aufgebrachter Tinte eine den Bedruckstoff mit Mikrowellen beaufschlagende Heizeinrichtung umfasst, und die sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, dass wenigstens zwei in Transportrichtung des Bedruckstoffs nacheinander angeordnete Druckeinrichtungen zur Bedruckung des Bedruckstoffs mit jeweils einer Farbe vorgesehen sind und dass zwischen einander folgenden Druckeinrichtungen eine Mikrowellen-Heizeinrichtung angeordnet ist, von der wenigstens eine Mikrowellenumleitung, die für einen ungenutzten, reflektierten Anteil der zur Beaufschlagung verwendeten Mikrowellenleistung, die sogenannte Rückwärtsleistung, für eine (erneute) Beaufschlagung an einem anderen Ort und/oder zu einer anderen Zeit vorgesehen ist, in den Bereich einer anderen Mikrowellen-Heizeinrichtung führt, wird selbständiger Schutz beansprucht.Also for one Inkjet printing device for in particular at least twice, preferably two-color printing of a printing material, preferably a continuous to be processed roll substrate, the Drying of the ink applied to the substrate a the substrate comprising microwave acting heater, and the according to the invention thereby distinguishes that at least two in the transport direction of the printing material successively arranged printing devices for printing on the printing substrate are each provided with a color and that between each other the following printing devices a microwave heating device is arranged, from the at least one microwave diversion, which for a unused, reflected proportion of the charge used Microwave power, the so-called reverse power, for a (re) admission is provided at a different location and / or at a different time, leading into the area of another microwave heating device, becomes independent protection claimed.

Allgemein könnten N Resonatoren hintereinander angeordnet werden. In den Resonatoren werden stehende Mikrowellen einer sogenannten Hohleiter-Wellenlänge λ erzeugt, deren Ausmaß auch von den geometrischen Daten eines verwendeten Hohlleiters abhängt. Bei der Hohlleiter-Wellenlänge handelt es sich also nicht einfach um die nach der bekannten Formel c = λ·ν mit der Geschwin digkeit elektromagnetischer Wellen c und der Frequenz ν der verwendeten Wellen ausrechenbaren Wellenlänge λ. Der jeweilige Wellenverlauf führt zu Bereichen unterschiedlicher Feldstärke in der Ebene des Bedruckstoffes, zu der die stehende Welle im wesentlichen parallel verläuft. Natürlich ist der Feldstärkeverlauf an sich kontinuierlich. Die Maximabereiche aufeinanderfolgender Resonatoren sind zueinander bevorzugt in Querrichtung zur Transportrichtung des Bedruckstoffs versetzt angeordnet, und zwar bei der Verwendung von bevorzugt zwei Resonatoren um λ/4 zueinander versetzt, was im allgemeinen Fall bei N Resonatoren einem Versatz von jeweils λ/2N entspricht, wobei bei zwei Resonatoren N = 2 ist. Die versetzte Anordnung der stehenden Mikrowellen bzw. der Feldstärkeverläufe in den Resonatoren führt mit Vorteil zu einer besonders gleichmäßigen, homogenen Erhitzung des beaufschlagten Bereichs. Es kann durchaus daran gedacht werden, statt zwei Resonatoren vier Resonatoren oder zweimal zwei Resonatoren zu verwenden, also N = 4 oder weiterhin N = 2 und das zweimal hintereinander, quasi als zwei unabhängige Heizeinrichtungen hintereinander. Auch dabei können entsprechend viele Magnetrons als Mikrowellenquellen vorgesehen werden, oder es kann die Leistung durch Leistungssplitter verteilt werden.In general, N resonators could be arranged one behind the other. In the resonators standing microwaves of a so-called waveguide wavelength λ are generated, the extent of which also depends on the geometric data of a waveguide used. The waveguide wavelength is therefore not simply the wavelength λ which can be calculated according to the known formula c = λ · ν with the velocity of electromagnetic waves c and the frequency ν of the waves used. The respective waveform leads to areas of different field strength in the plane of the printing material to which the standing wave is substantially parallel. Of course, the field strength course is continuous. The maximum ranges of successive resonators are preferably arranged offset to one another in the transverse direction to the transport direction of the printing material, namely with the use of preferably two resonators by λ / 4 offset to each other, which corresponds to an offset of each λ / 2N in the general case with N resonators, wherein two resonators N = 2. The staggered arrangement of the standing microwaves or the field strength profiles in the resonators leads advantageously to a particularly uniform, homogeneous Heating of the applied area. It may well be thought to use instead of two resonators four resonators or two times two resonators, ie N = 4 or N = 2 and the two consecutive times, more or less as two independent heating devices in a row. Again, correspondingly many magnetrons can be provided as microwave sources, or the power can be distributed by power splitter.

Bei einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Breite des Resonators entlang des Transportweges des Bedruckstoffes so gering wie möglich gewählt, um die Handhabung des Bedruckstoffes zu vereinfachen und groß genug gewählt ist, um das elektrische Feld im Resonator unterhalb der Luft-Durchbruchspannung zu halten. Dabei sollte die Breite des Resonators in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Bedruckstoffes und/oder der eingestrahlten Mikrowellenleistung des Resonators gewählt werden. Vorzugsweise weist der Resonator eine Breite von etwa 1 bis etwa 10 Zentimeter auf. Es wird also die Verwendung mindestens eines Resonators bevorzugt, der in Bewegungsrichtung des Bedruckstoffes eine Breite von etwa 1 bis etwa 10 cm aufweist, um die Handhabung des Bedruckstoffes zu vereinfachen, andererseits aber eine genügende Leistung (beispielsweise 1 – 10 kW pro Resonator) zu ermöglichen, ohne dass es zu Spannungsdurchbrüchen kommt.at a preferred embodiment the device according to the invention is the width of the resonator along the transport path of the printing material as low as possible selected to simplify the handling of the substrate and big enough chosen is to the electric field in the resonator below the air breakdown voltage to keep. The width of the resonator should depend on of the speed of the printing material and / or the irradiated Microwave power of the resonator can be selected. Preferably the resonator has a width of about 1 to about 10 centimeters. It is therefore preferred to use at least one resonator, in the direction of movement of the printing material, a width of about 1 to about 10 cm to the handling of the substrate on the other hand, but a sufficient performance (for example 1 - 10 kW per resonator), without causing voltage breakdown comes.

Wie bereits geschildert, ist für den mit den Mikrowellen beaufschlagten Bereich vorzugsweise eine Be- und Entlüftungseinrichtung vorgesehen, wobei unter Umständen eine ungleichmäßige Be- und Entlüftungsverteilung zwischen je zwei Druckeinrichtungen vorteilhaft und vorgesehen sein kann. Es kann zum Beispiel in dem der vorhergehenden Druckeinrichtung benachbarteren Bereich wenigstens überwiegend eine Entlüftung vorgesehen sein und in dem entfernteren, bereits der nächsten Druckeinrichtung benachbarteren Bereich wenigstens überwiegend eine Belüftung vorgesehen sein.As already described, is for the area acted upon by the microwaves preferably one Ventilation device provided, under circumstances an uneven and ventilation distribution between each two pressure devices advantageous and provided can. It may, for example, in the previous printing device adjacent area at least predominantly provided a vent and in the farther, already adjacent to the next printing device Area at least predominantly a ventilation be provided.

Eine nächste Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zur Mikrowellenabschirmung der Heizeinrichtung eine sogenannte Choke-Struktur vorgesehen ist. Die Streustrahlung, die aus Durchlassöffnungen für den Bedruckstoff aus den Resonatoren austritt, lässt sich durch den Aufbau einer solchen Chokestruktur und/oder durch Verwendung von absorbierenden Materialien außerhalb des Resonators verringern.A next Further development of the invention provides that for microwave shielding the heater is provided a so-called choke structure. The scattered radiation coming from the passage openings for the printing material out of the Resonators emerges leaves through the establishment of such a choco structure and / or through Reduce the use of absorbent materials outside the resonator.

Erfindungsgemäß ist dazu bevorzugt vorgesehen, dass die Choke-Struktur in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnete, im wesentlichen stäbchenförmige Chokeelemente umfasst, wobei die stäbchenförmigen Chokeelemente vorzugsweise doppelreihig oder allgemein mehrreihig und dabei bevorzugt miteinanderfluchtend oder genau auf Lücke angeordnet sind. Der Querschnitt der Stäbchenform kann rund oder kantig sein.According to the invention is this preferably provided that the choke structure at regular intervals to each other arranged, substantially rod-shaped choke elements comprising, wherein the rod-shaped choke elements preferably double-row or generally multi-row and preferably preferred aligned or exactly on a gap are arranged. The cross section the chopsticks shape can be round or edgy.

Die Beereiche einer Choke-Struktur lassen sich auch sehr gut als Bereiche zur Be- und Entlüftung und Kühlung des Bedruckstoffs nutzen, indem Luftein- und austrittsöffnungen in diesen Bereichen vorgesehen werden, die an ein Luftführungssystem angeschlossen sind. Grundsätzlich sind auch in Bereichen des Resonators Luftlöcher unkritisch, die beispielsweise einen Durchmesser von kleiner oder gleich 3 Millimeter aufweisen. Eine Be- und Entlüftung im Bereich des Resonators selbst, insbesondere in der Choke-Struktur, kann als Ergänzung einer nachfolgenden Be- und Entlüftungseinrichtung vorgesehen sein, mit Vorteil kann dadurch aber bevorzugt auch eine integrative Lösung erzielt werden, bei der eine kompakte Baueinheit entsteht, in der Heizung, Lüftung und Kühlung ineinander greifend kombiniert sind. Die angesprochenen „Löcher" können zur Formung von Luftstrahlen auch als Düsen ausgebildet werden oder mit Düsen ausgerüstet werden.The Areas of a choke structure can also be very well as areas for ventilation and cooling use of the printing material by air inlet and outlet openings be provided in these areas, which are connected to an air ducting system are. in principle are uncritical in areas of the resonator air holes, for example have a diameter of less than or equal to 3 millimeters. Aeration and ventilation in the region of the resonator itself, in particular in the choke structure, can as a supplement a subsequent ventilation device be provided with advantage, but preferably by a preferred integrative solution be achieved, in which a compact unit is formed in the Heating, ventilation and cooling are combined in an interlocking manner. The mentioned "holes" can for Forming of air jets can also be formed as nozzles or with nozzles equipped become.

Ein Ausführungsbeispiel, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben können, auf welches die Erfindung in ihrem Umfang aber nicht beschränkt ist, ist in der Zeichnung dargestellt.One Embodiment, from which further inventive features may result, to which but the invention is not limited in scope, is in the drawing shown.

Die einzige Figur zeigt schematisch in einer Art Seitenansicht einer Mikrowellen-Heizeinrichtung im Bereich von Druckköpfen einer Ink-Jet-Druckmaschine die erfindungsgemäß ausgestaltet ist.The single figure shows schematically in a kind of side view of a Microwave heater in the Area of printheads an ink-jet printing machine which is designed according to the invention.

Beispielhaft sind zwei Druckköpfe 1 und 2 über einem Bedruckstoff 3 angedeutet. Hinter jedem der Druckköpfe 1, 2 sind jeweils zwei Mikrowellenapplikatoren 4, 5 bzw. 6, 7 angeordnet, um das von diesem jeweiligen Druckkopf auf dem Bedruckstoff gerade zuvor erzeugte Druckbild unmittelbar zu trocknen, bevor der Bedruckstoff durch den nächsten Druckkopf für die nächste Bedruckung bewegt wird (in der Zeichnung nach rechts in Richtung des Pfeils 8). Dabei wird der (in diesem Falle endlose) Bedruckstoff 3 durch Schlitze 9 in den Mikrowellenapplikatoren 4 bis 7 geführt.Exemplary are two printheads 1 and 2 over a substrate 3 indicated. Behind each of the printheads 1 . 2 each are two microwave applicators 4 . 5 respectively. 6 . 7 arranged to immediately dry the printed image produced by this particular print head on the substrate just before the substrate is moved by the next print head for the next printing (in the drawing to the right in the direction of the arrow 8th ). This is the (in this case endless) substrate 3 through slots 9 in the microwave applicators 4 to 7 guided.

Da die zu druckenden Bilder auf das einzelne Bild bezogen eine sehr unterschiedliche Tintenmenge pro Farbe und pro Flächeneinheit benötigen und sich der Bedarf an Tinte pro Flächeneinheit sehr schnell ändert, ist es nicht möglich, die Mikrowellenleistung pro Applikator den sehr schnellen und starken Änderungen der Tintenmenge nachzuführen. In der Praxis bedeutet dies bisher, dass die Mikrowellenleistung für eine bestimmte Substratsorte mit einer maximalen Beaufschlagung mit Tinte eingestellt wird und diese Einstellung im wesentlichen für alle zu druckenden Bilder beibehalten wird. Durchläuft ein Bereich des Bedruckstoffs den Applikator, der nur mit einer geringen Menge an Tinte oder keinen Tinte beaufschlagt wurde, so wird ein Großteil der Mikrowellenleistung reflektiert und einer Wasserlast zugeführt, die sie in Wärme umwandelt.Since the images to be printed on the single image require a very different amount of ink per color per unit area and the need for ink per unit area changes very rapidly, it is not possible to track the microwave power per applicator to the very rapid and large changes in the amount of ink , In practice, this has hitherto meant that the microwave power is adjusted for a particular substrate location with a maximum amount of ink applied and this setting is essentially for all to print ciding images is retained. When a portion of the substrate passes through the applicator, which has been charged with only a small amount of ink or no ink, much of the microwave power is reflected and supplied to a water load, which converts it to heat.

Diese ungenutzte Rückwärtsleistung wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung dem Prozess zur Nutzung wieder zugeführt.These unused reverse power is with the device according to the invention returned to the process for use.

Die Mikrowellenapplikatoren 4 und 6 werden durch Mikrowellenquellen 10 und 11 über Mikrowellenleiter 12, 13 mit Mikrowellenleistung gespeist.The microwave applicators 4 and 6 be by microwave sources 10 and 11 via microwave conductor 12 . 13 fed with microwave power.

Durch den Einsatz von zusätzlichen Zirkulatoren 14, 15 und die mit diesen Zirkulatoren über zusätzliche Mikrowellenleiter 16, 17 verbundenen zusätzlichen Applikatoren 5 und 7 wird die evtl. anfallende Rückwärtsleistung dem Prozess an geeigneten Stellen wiederholt zur Verfügung gestellt. Damit erhöht sich der Anteil der direkt in dem Prozess umgesetzten MW-Leistung.Through the use of additional circulators 14 . 15 and those with these circulators via extra microwave conductors 16 . 17 connected additional applicators 5 and 7 the possibly occurring reverse power is repeatedly made available to the process at suitable locations. This increases the proportion of MW power directly used in the process.

Im Beispiel wird dieses Prinzip an zwei Druckköpfen 1, 2 mit zwei MW-Heizeinrichtungen veranschaulicht. Dieses Prinzip lässt sich auf mehrere Druckköpfe und MW-Heizeinrichtungen ausdehnen, zum Beispiel für vier Druck- und Heizeinrichtungen wie sie üblicherweise zum Mehrfarbendruck verwendet werden.In the example, this principle is applied to two printheads 1 . 2 illustrated with two MW heaters. This principle can be extended to multiple printheads and MW heaters, for example, four printing and heating devices commonly used for multicolor printing.

Des weiteren ist es möglich, die jeweiligen Rückwärtsleistungen nach diesem Prinzip z.B. für Heizeinrichtung zu verwenden, die nicht wie in dem dargestellten Beispiel den Heizprozess zwischen Druckköpfen unterstützen, sondern die jeweiligen Rückwärtsleistungen können statt dessen teilweise oder vollständig in eine dem gesamten Druckprozess nachgeschaltete Heizeinrichtung fließen, die das fertige Mehrfarbendruckbild noch einmal komplett nachtrocknet, zum Beispiel im Bereich einer Trocknungstrommel, auf die der Bedruckstoff auch zu seiner Straffung gespannt werden könnte.Of further it is possible the respective reverse performances according to this principle e.g. for heating device to use, not the heating process as in the illustrated example between printheads support, but the respective backward performances can instead, partially or completely in a downstream of the entire printing process Heating device flow, which once more completely dries the finished multi-color print image, for example, in the area of a drying drum to which the printing material could also be stretched to its tightening.

Claims

Method for acting on a planar object with microwaves, in particular for applying a printing material, preferably for partially drying the flat object, preferably for drying an inked printing of a printing material, characterized in that an unused, reflected part of the microwave power used to act on the planar object, the so-called backward power, is used again for an admission at another place and / or at another time.

Method according to claim 1, characterized in that that the reverse power is redistributed.

Method according to claim 2, characterized in that that the reverse power is redistributed using a so-called circulator.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that to complete with an ink jet printing device Printed substrate, in which for drying on the substrate applied ink the use of microwaves is provided at least for exposure to microwaves at least proportionately the reverse power is used for another admission.

Method according to claim 4, characterized in that that the printing material at least twice in succession Color is printed and that the substrate between each Printing with color and the next Printing with color is applied to microwaves.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that at least the acted upon by the microwaves Ventilated and ventilated area becomes.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a magnetron is used as the microwave source becomes.

Method according to claim 7, characterized in that that the printing material is guided through the region of a resonator, in which standing microwaves are generated.

Method according to claim 8, characterized in that that voting parameters for the microwave exposure to physical properties of the Substrate, color properties and / or transport speed be adapted to the substrate.

Method according to claim 9, characterized that as a tuning parameter the power of the microwave source, Aperture dimensions, the introduction or variation of a dielectric load and / or the resonator length are provided.

Method according to claim 10, characterized in that that a power of the microwave source for the microwave application between each two Farbbedruckungen of about 6 to 25 kilowatts, preferably about 9 kilowatts chosen becomes.

Method according to claim 10 or 11, characterized that an uneven power entry is provided between each two Farbbedruckungen.

Method according to claim 12, characterized in that that in the preceding color printing adjacent area a higher one Power entry is provided, as in the more remote, already the next Color printing of adjacent area.

Method according to claim 12 or 13, characterized that areas with a power input of about 6 kilowatts each and 3 kilowatts are provided.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that microwaves having a frequency of about 2.45 Gigahertz be used.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a substrate transport speed is provided from about 50 to 300 meters per minute.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that between each two Farbbedruckungen the ink is largely completely dried on the substrate.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the substrate is printed in perfect and perfecting.

Device for applying a flat object with microwaves, in particular for charging a printing material, preferably for partial drying of the sheet-like object, preferably for drying an ink printing of a printing material, thereby marked that for an unused, reflected proportion of the charge on the flat Object used microwave power, the so-called reverse power, for one (re) imposition in another place and / or at one another time a microwave diversion is provided.

Device according to claim 19, characterized in that that used in the microwave bypass a so-called circulator is.

Device according to claim 19 or 20, characterized that to complete with an inkjet printing device printed substrate, for drying on the substrate applied ink the use of microwaves is provided and that at least one of microwave heaters at least a microwave bypass leads to the area of another microwave heating device.

Apparatus according to claim 21, characterized that at least two in the transport direction of the printing material successively arranged printing devices for printing the substrate provided with paint and that between successive printing devices in each case at least one microwave heating device is arranged.

Device according to one of claims 19 to 22, characterized that a magnetron is used as the microwave source.

Device according to claim 23, characterized in that that a transport route for the printing material passes through the region of a resonator, in the standing microwaves are generated.

Ink jet printing apparatus for in particular at least double, preferably two-color printing of a printing material, preferably a continuous roll stock to be processed, the for drying of ink applied to the substrate a comprises the printing substrate with microwave acting heater, characterized in that at least two in the transport direction of the printing material successively arranged printing devices for printing on the printing substrate are each provided with a color and that between each other following printing devices arranged a microwave heater is, from the at least one microwave diversion, for a unused, reflected portion of the microwave power used for the application, the so-called reverse performance, for one (re) imposition in another place and / or at one another time is provided in the area of another microwave heating device leads.

Device according to claim 25, characterized in that that more than one resonator is used and the maxima of the resonators divided by the waveguide microwave length λ are offset by twice the number of resonators against each other.

Device according to Claim 25 or 26, characterized that more than one resonator is used, that is a magnetron for microwave supply is provided by more than one resonator and the division the power of the magnetron on the supplied by this magnetron resonators a power splitter is provided.

Device according to one of the preceding claims 19 to 27, characterized in that for microwave shielding a so-called choke structure is provided.

Apparatus according to claim 28, characterized ge indicates that the choke structure comprises periodically spaced apart substantially rod-shaped choke elements.

Device according to claim 29, characterized in that that the rod-shaped choke elements arranged in a multi-row.

Device according to claim 29 or 30, characterized that the area of the choke structure in a ventilation system is involved.