DE102007011630A1 - Device for applying a fluid to a printing substrate - Google Patents
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Abstract
Zur Behandlung der Oberfäche eines Bedruckstoffes, z. B. einer Papierbahn, wird nach dem Fixiermodul eines elektrografischen Druckgerätes mindestens ein Auftragselement (AE) aus einer Rasterwalze (1) und einer an der Rasterwalze (1) anliegenden Kammerrakel (2) vorgesehen, die ein Fluid, z. B. Wasser, auf die Rasterwalze (1) überträgt, mit dem die Rasterwalze (1) die Oberfläche des Bedruckstoffs (3) benetzt.For the treatment of the surface of a printing material, for. As a paper web, after the fixing module of an electrographic printing device at least one applicator element (AE) from an anilox roller (1) and one on the anilox roller (1) adjacent chambered doctor blade (2) is provided, which is a fluid, for. B. water, on the anilox roller (1) transmits, with which the anilox roller (1) wets the surface of the printing substrate (3).
Description
Bei der Druckmedienherstellung wird nach einem Druckgerät oft eine mehr oder minder aufwändige Nachverarbeitung für einen Bedruckstoff, z. B. eine Papierbahn, durchgeführt. Dabei werden aus den für den Druck verwendeten Bedruckstoffformaten die fertigen Druckerzeugnisse hergestellt. Maschinen der Nachverarbeitung können z. B. Schneider, Hefter, Falter, Stapler sein.at The printing media production often becomes a printing device a more or less complex post-processing for a printing material, for. B. a paper web performed. In the process, the printing substrate formats used for printing are used produced the finished printed products. Post-processing machines can z. As tailor, stapler, moth, forklift.
Beim
elektrografischen Druck werden die im Druckgerät auf dem
Bedruckstoff erzeugten Tonerbilder der zu druckenden Bilder fixiert
und damit fest mit dem Bedruckstoff verbunden. Dieses Verfahren
ist bekannt (s.
Bei elektrografischen Druckgeräten treten somit insbesondere zwei Probleme auf:
- – Die Trocknung des Bedruckstoffes bei Wärmefixierung. Durch die Erwärmung des Bedruckstoffes durch die zur Fixierung notwendige Temperatur (> 120°C) wird die Feuchte des Bedruckstoffes so stark gesenkt, dass zum einen Probleme mit statischer Aufladung, zum anderen Formatänderungen durch Schrumpfung auftreten können.
- – Die Reibbeanspruchung des Bedruckstoffes in der Weiterverarbeitung und in Sortieranlagen.
- - The drying of the substrate at heat fixing. Due to the heating of the substrate by the necessary temperature for fixing (> 120 ° C), the moisture content of the substrate is lowered so much that on the one hand problems with static charge, on the other format changes can occur due to shrinkage.
- - The friction of the substrate in further processing and sorting.
Einrichtungen, mit denen z. B. durch den Druck negativ beeinflusste Eigenschaften des Bedruckstoffs korrigiert werden, sind z. B. Befeuchtungseinrichtungen, Glättungseinrichtungen (Glanzeinrichtung) oder Kühleinrichtungen.institutions with those z. B. by the pressure negatively influenced properties the substrate are corrected, z. B. humidifiers, Smoothing devices (glossing device) or cooling devices.
Die
Glättungseinrichtung wird gewöhnlich nach der
Fixierstation in der Druckeinrichtung angeordnet (
In
Aus
Das von der Erfindung zu lösende Problem besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, mit der ein bedruckter Bedruckstoff wahlweise mit unterschiedlichen Fluiden beaufschlagt werden kann.The problem to be solved by the invention is a To provide apparatus and a method by which a printed Substrate optionally be acted upon with different fluids can.
Dieses Problem wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und des Anspruchs 34 gelöst.This Problem is solved according to the features of the claim 1 and the claim 34 solved.
Durch Einsatz eines Auftragselementes aus einem Rasterelement, z. B. einer Rasterwalze, in Verbindung mit einer Kam merrakel können Fluids unterschiedlicher Art zu unterschiedlichen Zwecken auf den Bedruckstoff aufgebracht werden.By Use of an application element from a grid element, for. B. one Anilox roller, in conjunction with a Kam merrakel can Fluids of different kinds for different purposes on the Substrate are applied.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.further developments The invention will become apparent from the dependent claims.
Das Rasterelement kann eine Oberfläche ausweisen, die mit Näpfchen und Stegen versehen ist, es kann z. B. eine Rasterwalze sein. Dann kann die dem Bedruckstoff zugeführte Menge an Fluid durch die Form der Näpfchen eingestellt werden.The Grid element can identify a surface with wells and webs is provided, it may, for. B. be an anilox roller. Then can the supplied to the substrate amount of fluid through the shape of the wells can be adjusted.
Vorteilhaft ist, wenn vor und/oder hinter dem Auftragselement ein Bedruckstoffführungselement angeordnet wird, durch das der Bedruckstoff in gespanntem Zustand an dem Rasterelement entlang geführt ist. Das Bedruckstoffführungselement kann dabei einen Bedruckstoffabzug aufweisen, der den Bedruckstoff über das Auftragselement zieht. Weiterhin kann das Bedruckstoffführungselement eine Eingabeanordnung für den Bedruckstoff aufweisen, die den Bedruckstoff dem Auftragselement zuführt.Advantageous is, if arranged before and / or behind the applicator a Bedruckstoffführungselement is, by the substrate in the tensioned state on the grid element is guided along. The printing material guide element can thereby have a printing material, the over the substrate the order element pulls. Furthermore, the Bedruckstoffführungselement have an input arrangement for the printing material, the Supplies printing material to the application element.
Wenn ein Antrieb für das Rasterelement vorgesehen ist, kann dieser so betrieben werden, dass eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Bedruckstoff und der Umfangsgeschwindigkeit des Rasterelements gegeben ist. Die Bewegungsrichtung des Rasterelements kann gleichsinnig oder gegensinnig zu der des Bedruckstoffs sein. Weiterhin kann das Rasterelement mit einem Schwenkantrieb versehen werden, mit dem das Rasterelement an den Bedruckstoff angeschwenkt bzw. von diesem abgeschwenkt werden kann.If a drive for the grid element is provided, can this are operated so that a relative speed between the substrate and the peripheral speed of the raster element given is. The direction of movement of the raster element can be in the same direction or in the opposite direction to that of the printing material. Furthermore, the grid element be provided with a rotary actuator, with which the grid element be pivoted to the substrate or swung from this can.
Vorteilhaft ist es, wenn der Umschlingungswinkel um das Rasterelement einstellbar ist, da dadurch der Übergang von Fluid auf den Bedruckstoff beeinflusst werden kann.Advantageous It is when the wrap around the grid element adjustable is because it affects the transition from fluid to the substrate can be.
Zur Versorgung des Auftragselements mit Fluid kann der Eingang und der Ausgang der Kammer der Kammerrakel über einen Umwälzkreislauf miteinander verbunden sein, in dem eine Umwälzpumpe angeordnet ist, durch die das Fluid im Umwälzkreislauf umgewälzt werden kann. Der Umwälzkreislauf kann über einen Dosierzweig mit mindestens einem Vorratsbehälter für ein Fluid verbunden werden, über den dem Umwälzkreislauf Fluid zugeführt werden kann. Zweckmäßig ist es, wenn in dem Dosierzweig eine Nachdosierpumpe angeordnet ist, die einstellbar Fluid zur Ergänzung des Verbrauchs durch das Auftragselement in den Umwälzkreislauf fördert. Weiterhin kann im Umwälzkreislauf eine Kühleinrichtung angeordnet sein, um das Fluid gegebenenfalls kühlen zu können, z. B. wenn das Auftragselement direkt hinter dem Fixiermodul angeordnet ist. Das Auftragselement kann auch direkt gekühlt werden, z. B. wenn es innerhalb einer Kühleinheit angeordnet ist. Weiterhin kann das Rasterelement von innen gekühlt werden.to Supply of the application element with fluid can be the input and the Output of the chamber of the chambered doctor blade via a circulation circuit with each other be connected, in which a circulating pump is arranged, through which the fluid circulates in the circulation can be. The circulation cycle can over a Dosing branch with at least one storage container for a fluid are connected via the circulation circuit Fluid can be supplied. expedient it is when arranged in the metering branch a Nachdosierpumpe That is, the adjustable fluid supplements the consumption through promotes the application element in the circulation. Furthermore, in the circulation circuit, a cooling device be arranged to cool the fluid if necessary can, for. For example, if the order item is directly behind the Fixing module is arranged. The order item can also be direct be cooled, for. When it is inside a refrigeration unit is arranged. Furthermore, the grid element can be cooled from the inside become.
Der in der Kammer der Kammerrakel bestehende Druck kann durch die Umwälzpumpe eingestellt werden, es ist jedoch auch möglich, den Druck durch einen oberhalb des Auftragselements angeordneten Behälter zu erzeugen, in den Fluid gepumpt wird.Of the in the chamber of the chambered scraper existing pressure can through the circulation pump However, it is also possible to pressure through a container located above the applicator to be pumped into the fluid.
Wenn Vorratsbehälter für verschiedene Fluids vorgesehen sind, die jeweils über ein Ventil mit dem Dosierzweig verbunden sind, können dem Umwälzkreislauf wählbar verschiedene Arten von Fluids zugeführt werden.If Reservoir provided for various fluids are each connected via a valve with the Dosierzweig are, can the circulation circuit selectable different types of fluids are supplied.
Wenn der Umwälzkreislauf an seiner höchsten Stelle eine Entlüftungsanordnung mit einem Steigrohr aufweist, kann der Umwälzkreislauf entlüftet werden. In der Entlüftungsanordnung kann ein Füllstandssensor angeordnet sein, der mit einem Füllstandssignal die Nachdosierung von Fluid in den Umwälzkreislauf steuert. Zudem kann das Steigrohr mit einem Überlaufzweig verbunden sein, über den überschüssi ges Fluid einem Vorratsbehälter für Abfall zugeführt werden kann. Ein Überlauf kann aber auch direkt an der Kammer der Kammerrakel angeordnet werden, der dann über eine Umwälzpumpe mit der Kammer der Kammerrakel verbunden wird.If the circulation circuit at its highest point a venting arrangement with a riser, the circulation circuit can be vented. In the venting arrangement may be a level sensor be arranged, with a level signal, the additional dosage of fluid in the circulation circuit controls. In addition, that can Riser be connected to an overflow branch, over the excess fluid to a reservoir for waste can be supplied. An overflow but can also be placed directly on the chamber of the chambered doctor blade, then via a circulation pump with the chamber the chambered doctor is connected.
Unterhalb des Auftragselements kann eine Tropfwanne angeordnet sein, die mit dem Abfallbehälter verbunden ist und die von dem Auftragselement abtropfendes Fluid aufnimmt.Below the applicator element may be arranged a drip tray with the waste container is connected and that of the applicator element dripping fluid absorbs.
Wenn auf beiden Seiten des Bedruckstoffes jeweils ein Auftragselement aus einem Rasterelement und einer Kammerrakel angeordnet ist, kann jede Seite des Bedruckstoffes mit einem Fluid beaufschlagt werden, z. B. auch mit unterschiedlichem Fluid.If on each side of the printing substrate in each case an application element is arranged from a grid element and a chambered doctor blade, each can Side of the printing material to be acted upon with a fluid, for. B. also with different fluid.
Die Vorrichtung kann so gesteuert werden, dass die Auftragselemente beim Einschalten des Druckgerätes eingeschaltet werden und beim Abschalten des Druckgerätes abgeschaltet werden. Weiterhin können die Auftragselemente beim Abschalten von dem Bedruckstoff abgeschenkt werden, beim Einschalten wieder angeschwenkt werden.The Device can be controlled so that the application elements be turned on when you turn on the printing device and be switched off when switching off the printing device. Farther can the order elements when switching off the substrate be lowered, be swung again when switching.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat zusammengefasst folgende vorteilhafte Eigenschaften, wobei als Rasterelement eine Rasterwalze eingesetzt wird:
- – Mit dem Auftragselement kann der Bedruckstoff innerhalb oder außerhalb des Druckgerätes nach dem Fixierprozess mit einem Fluid beaufschlagt werden.
- – Mit dem Auftragselement aus Rasterwalze und Kammerrakel kann der Auftrag des Fluids auf den Bedruckstoff gezielt dosiert werden. Es können unterschiedlichste Arten und Breiten des Bedruckstoffes verarbeitet werden.
- – Das Auftragselement aus Rasterwalze und Kammerrakel kann unterschiedlichte Arten von Fluids auf den Bedruckstoff aufbringen, z. B. handelsübliche Dispersionen und Emulsionen, Wasser, UV vernetzbare Lacke, Wasser mit Netzmitteln usw.. Somit kann z. B. durch das Auftragselement der Bedruckstoff befeuchtet werden, oder er kann mit einem Schutzlack oder einer Schutzemulsion überzogen werden, um gegen mechanische Beschädigung geschützt zu sein. Erforderlich ist lediglich, dass das Auftragselement mit einem Vorratsbehälter mit dem gewünschten Fluid verbunden wird.
- – Die Auftragsmenge des Fluids auf den Bedruckstoff kann auf verschiedene Weise eingestellt werden: 1. Durch Einstellung des Umschlingungswinkels; damit wird die Berührfläche des Bedruckstoffes auf der Rasterwalze festgelegt. 2. Durch Einstellung der Relativgeschwindigkeit zwischen Rasterwalze und Bedruckstoff; die Umfangsgeschwindigkeit der Rasterwalze kann dabei von der Geschwindigkeit des Bedruckstoffes abweichen. 3. Durch Einstellung des Schöpfvolumens der Rasterwalze; dieses kann durch die Form der Näpfchen (Linienraster, deren Tiefe, der Steganteil) der Rasterwalze beeinflusst werden.
- – Bei Wechsel der Art des verarbeiteten Fluids kann die Vorrichtung leicht gereinigt werden, z. B. zunächst durch Entleerung des Kreislaufes vom bisher verwendeten Fluid mit anschließendem Spülen mit Wasser. Das gleiche Vorgehen kann durchgeführt werden, wenn der Betrieb unterbrochen werden soll.
- – Wenn zwei Auftragselemente vorgesehen werden, kann die Oberseite und Unterseite des Bedruckstoffes unterschiedlich behandelt werden, z. B. mit verschiedenen Fluiden.
- - With the application element, the printing material be subjected within the printing device after the fixing process with a fluid.
- - With the application element of anilox roller and chamber doctor blade, the order of the fluid can be selectively metered onto the substrate. Various types and widths of the substrate can be processed.
- - The application element of anilox roller and chamber doctor blade can apply different types of fluids to the substrate, eg. As commercially available dispersions and emulsions, water, UV crosslinkable paints, water with wetting agents, etc. Thus, z. B. be moistened by the applicator of the substrate, or it can be coated with a protective lacquer or a protective emulsion to be protected against mechanical damage. All that is required is that the application element is connected to a reservoir with the desired fluid.
- - The application rate of the fluid to the substrate can be adjusted in several ways: 1. By adjusting the wrap angle; Thus, the contact surface of the printing material is set on the anilox roller. 2. By adjusting the relative speed between anilox roller and substrate; The peripheral speed of the anilox roller can deviate from the speed of the printing material. 3. By adjusting the scoop volume of the anilox roller; this can be influenced by the shape of the cups (line grid, their depth, the web portion) of the anilox roller.
- - When changing the type of processed fluid, the device can be easily cleaned, z. B. first by emptying the circuit from the previously used fluid with subsequent rinsing with water. The same procedure can be used if the operation is to be interrupted.
- - If two application elements are provided, the top and bottom of the substrate can be treated differently, eg. B. with different fluids.
Diese Eigenschaften der erfindungsgemäßen Vorrichtung führen im Ergebnis zu den folgenden Vorteilen:
- – Leichte Integration in ein bestehendes Druckgerät;
- – Kombination von Schutzwirkung, Veredelung und Rückbefeuchtung in einer Vorrichtung ist durch Verwendung von wässerigen Emulsionen, Dispersionen, UV-vernetzbaren Lacken, Wasser mit Netzmittel möglich;
- – Gleichmäßige und zeitlich unbeschränkt andauernde Schutzbeschichtung des Bedruckstoffes mit speziellen Schutzlacken;
- – Verbesserung der Verfügbarkeit von Nachverarbeitungssystemen des Bedruckstoffes durch Reduzierung der Aufladung des Bedruckstoffes;
- – Vermeidung von Verkratzen und Verschmieren bei Weiterverarbeitung und Postversand;
- – Variation des Glanzes (matt, hochglanz) über die gesamte Oberfläche des Bedruckstoffes unabhängig vom Tonerauftrag, homogener Glanz auch bei unbedruckten Stellen des Bedruckstoffes;
- – Sofortige Weiterverarbeitung des Bedruckstoffes, da dieser gekühlt, getrocknet und/oder geschützt ist.
- - Easy integration into an existing printing device;
- Combination of protective effect, refinement and rewetting in one device is possible by using aqueous emulsions, dispersions, UV-curable lacquers, water with wetting agent;
- - Uniform and uninterrupted protective coating of the substrate with special protective lacquers;
- - Improving the availability of post-processing of the substrate by reducing the charge of the substrate;
- - avoiding scratching and smudging during further processing and mailing;
- - Variation of the gloss (matt, high gloss) over the entire surface of the substrate regardless of the toner application, homogeneous gloss even in unprinted areas of the substrate;
- - Immediate further processing of the substrate, as it is cooled, dried and / or protected.
An Hand eines Ausführungsbeispieles, das in den Figuren dargestellt ist, wird die Erfindung weiter erläutert. Es zeigen:At Hand of an embodiment, shown in the figures is, the invention will be further explained. Show it:
In
Jedes
Auftragselement AE weist im Ausführungsbeispiel als Rasterelement
eine Rasterwalze
In
Auf
der einen Seite der Auftragselemente AE kann ein Bedruckstoffabzug
Durch
die Anordnung der Bedruckstoffeingabeanordnung
Im
Eingangszweig
Weiterhin
ist unterhalb der Kammerrakeln
Im
Betrieb werden die Kammerrakeln
Eine
Nachdosierpumpe
Wenn
zwei Auftragselemente AE1, AE2 verwendet werden, kann die Oberseite
und die Unterseite des Bedruckstoffes
Beim
Stopp des Druckergerätes werden die Rasterwalzen
Sollte
ein Wechsel des Fluids vorgenommen werden, muss das Versorgungssystem
für das Fluid gespült werden, z. B. mit Wasser.
Dabei wird der Umwälzkreislauf
Mit
dem Auftragselementen AE können alle handelsüblichen
Dispersionen und Emulsionen verarbeitet werden, zudem Wasser, UV-vernetzbare
Lacke, Wasser mit Netzmitteln usw.. Je nach Fluidart und Fluidmenge
kann der Bedruckstoff
Die
Beaufschlagung des Bedruckstoffes
Die
Rasterwalzen
- – Durch Einstellung des Umschlingungswinkels um
die Rasterwalzen
1 z. B. durch den Schwenkantrieb; damit wird die Berührfläche des Bedruckstoffes3 mit der Rasterwalze1 definiert. - – Durch Einstellung der Relativgeschwindigkeit zwischen
Rasterwalze
1 und Bedruckstoff3 ; dabei kann die Umfangsgeschwindigkeit der Rasterwalze1 von der Geschwindigkeit des Bedruckstoffes3 abweichen. - – Durch Einstellung des Schöpfvolumens der Rasterwalzen durch Definition der Näpfchen, z. B. deren Form, Linienraster, Tiefe, Steganteil usw..
- - By adjusting the wrap angle around the anilox rollers
1 z. B. by the rotary actuator; This is the contact surface of the substrate3 with the anilox roller1 Are defined. - - By adjusting the relative speed between the anilox roller
1 and printing material3 ; while the peripheral speed of the anilox roller1 on the speed of the substrate3 differ. - - By adjusting the scoop volume of the anilox rollers by defining the wells, z. B. their shape, line grid, depth, bridge share, etc ..
Sollten sich an kühlen Flächen der Vorrichtung verdunstende Anteile des Fluids niederschlagen, weil dort der Taupunkt unterschritten wird, kann Abhilfe mit hochsiedenden Fluids kombiniert mit der Absaugung des Dampfes erreicht werden. Eine Kombination mit einer erzwungenen Abscheidung des Dampfes z. B. an einer gekühlten Kondensationsfalle mit Kondensatrücklauf ist ebenfalls möglich.Should Evaporating on cool surfaces of the device Particles of the fluid knock down, because there fell below the dew point can be remedy with high-boiling fluids combined with the suction of the steam can be achieved. A combination with a forced one Deposition of the vapor z. B. on a cooled condensation trap with Condensate return is also possible.
- AEAE
- Auftragselementapplicator
- PFPF
- Pfeilarrow
- KEKE
- Kühleinheitcooling unit
- 11
- Rasterwalzeanilox roller
- 22
- Kammerrakelchambered doctor blade
- 33
- Bedruckstoffsubstrate
- 44
- Kammer der Kammerrakelchamber the chambered doctor
- 55
- Dosierrakelmetering blade
- 66
- Schließrakelclosing doctor
- 77
- BedruckstoffabzugBedruckstoffabzug
- 88th
- Antriebswalzedrive roller
- 99
- Andruckrollepinch
- 1010
- Eingabeanordnunginput device
- 1111
- Führungswalzeguide roller
- 1212
- Umwälzkreislaufcirculating
- 1313
- Ausgangszweigoutput branch
- 1414
- Eingangszweiginput branch
- 1515
- DosierzweigDosierzweig
- 1616
- Umwälzpumpecirculating pump
- 1717
- Kühleinheitcooling unit
- 1818
- NachdosierpumpeNachdosierpumpe
- 1919
- Magnetventilmagnetic valve
- 2020
- Magnetventilmagnetic valve
- 2121
- Magnetventilmagnetic valve
- 2222
- Füllstandssensorlevel sensor
- 2323
- Vorratsbehälterreservoir
- 2424
- Vorratsbehälterreservoir
- 2525
- Vorratsbehälterreservoir
- 2626
- EntlüftungsanordnungThe vent assembly
- 2727
- Steigrohrriser
- 2828
- Füllstandssensorlevel sensor
- 2929
- ÜberlaufzweigOverflow branch
- 3030
- RücklaufzweigReturn branch
- 3131
- Tropfwannedrip tray
- 3232
- Tropfwannedrip tray
- 3333
- Temperatursensortemperature sensor
- 3434
- Temperatursensortemperature sensor
- 3535
- Nockencam
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - WO 01/98840 A2 [0002, 0002, 0002] WO 01/98840 A2 [0002, 0002, 0002]
- - EP 0758766 B1 [0005] EP 0758766 B1 [0005]
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- - WO 2005/013013 A3 [0032] WO 2005/013013 A3 [0032]
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