DE102008030955B3 - Verwendung eines mit einem Dekor bedruckten Druckpapiers für flächige Bauteile - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft die Verwendung eines mit einem Dekor bedruckten Druckpapiers für flächige Bauteile.
- Aus der
DE 693 03 537 T2 ist es bekannt, daß das Verlaufen der Druckfarben und das Wellen des bedruckten Papiers bei Verwendung von unbeschichteten Druckpapieren in digitalen Druckvorrichtungen dadurch zu vermeiden ist, daß das Papier vor, während und nach dem Drucken erwärmt wird. Hierzu ist eine entsprechende Druckheizereinrichtung vorgesehen. - Aus der
DE 196 11 700 A1 ist ein Tintenstrahlaufzeichnungsapparat bekannt, bei dem zur Beschleunigung der Trocknung der Tinte eine Heizeinrichtung vorgesehen ist, die zur Erwärmung des Druckpapiers vor und nach dem Drucken beziehungsweise zur Erwärmung der Druckfarbe nach dem Aufbringen auf das Druckpapier vorgesehen ist. - Aus der
EP 1 749 676 A1 ist ein Verfahren bekannt, um Druckpapier digital zu bedrucken, das zur Herstellung von flächigen Bauteilen, wie Belagsplatten, Paneelen u. dgl. verwendet wird. Bei derEP 1 749 676 A1 geht es darum, ein Tintenstrahldruckverfahren zur Verfügung zu stellen, wobei das Druckergebnis auf der Oberfläche der zu bedruckenden Gegenstände hinsichtlich des Aussehens höchsten Qualitätsanforderungen entsprechen soll. Hierzu ist vorgesehen, daß eine längs ihrer gesamten Dicke für flüssiges Kunstharz saugfähige Papierbahn von einer Seite her derart mit flüssigem Kunstharz getränkt wird, daß das Kunstharz die Papierbahn nicht vollständig durchdringt, so daß die andere Seite der Papierbahn zumindest weitgehend frei von Kunstharz ist. Durch das bekannte Verfahren sollen Oberflächen geschaffen werden, die durch die Auswahl des Papiers und der Farbflüssigkeit sowie ggf. einer Vorbehandlung der zu bedruckenden Oberfläche jeweils optimal an das bekannte Druckergebnis angepaßt sind. - Allerdings ist im Zusammenhang mit der aus der
EP 1 749 676 A1 bekannten, halb durchbeharzten Papierbahn festgestellt worden, daß es in Abhängigkeit des eingesetzten Papiermaterials und der verwendeten Tinte gerade bei hoher Farbdichte und/oder hohem Wasseranteil dazu kommen kann, daß die mit der Papierbahn in Berührung kommende Tinte im oberen, nicht oder nur geringfügig beharzten Bereich verläuft und sich hierdurch der sogenannte Löschblatteffekt ergibt. Die Folge ist ein relativ unbefriedigendes Druckergebnis. - Zur Vermeidung des Löschblatteffekts ist es im übrigen auch bekannt, ein Druckpapier zu verwenden, das auf seiner Druckseite eine Tintenaufnahmeschicht aufweist. Hierbei handelt es sich üblicherweise um einen sogenannten Pigmentstrich. Diesbezüglich wird beispielsweise auf die
DE 199 16 546 C2 verwiesen. - Von Nachteil sowohl bei dem aus der
EP 1 749 676 A1 als auch aus dem aus derDE 199 16 546 C2 bekannten Druckpapier ist jedoch, daß diese Papiere vergleichsweise teuer sind. Sowohl die vor dem Druck notwendige unterseitige Teilbeharzung als auch der oberseitige Pigmentstrich führen zu zusätzlichen Kosten, was sich gerade bei einem Massenartikel wie Druckpapier für die genannten Anwendungen, bei denen große Mengen an Druckpapier benötigt werden, ungünstig auswirkt. - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Druckpapier zur Verfügung zu stellen, daß sich als Dekorpapier für flächige Bauteile eignet, eine hohe Druckqualität gewährleistet und einfach sowie kostengünstig herstellbar ist.
- Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ist die Verwendung eines mittels eines digitalen Druckverfahrens durch eine Digitaldruckvorrichtung bedruckten, vor, während und/oder nach dem Drucken erwärmten, unbeharzten und tintenaufnahmeschichtfreien, mit einem Dekor bedruckten Druckpapiers für flächige Bauteile, insbesondere für Boden-, Wand-, Decken- oder Möbelanwendungen vorgesehen. Bei der vorliegenden Erfindung wird im Gegensatz zum Stand der Technik ein übliches Tiefdruckpapier ohne Strich zum Digitaldruck verwendet. Bisher ist man von der an sich richtigen Annahme ausgegangen, daß normales Druckpapier für den Digitaldruck nicht geeignet ist, da dieses Papier beim Bedrucken wie ein Löschpapier wirkt. Hierbei verlaufen nicht nur die Farben beim Aufbringen der Druckfarbe, es ist auch so, daß das Papier Feuchtigkeit aus der Druckfarbe aufnimmt, was zu einer Längung oder Aus dehnung des Papiers führt. Hierdurch ergibt sich dann eine Wellung des bedruckten Druckpapiers. Dies führt letztlich zu einem nicht mehr verwendbaren Druckpapier. Daher wurde es trotz des zusätzlichen Aufwands bisher als notwendig erachtet, die bedruckte Papierschicht für den Anwendungsfall der Verwendung als Dekorpapier für flächige Bauteile zumindest teilbeharzt und/oder mit einer Tintenaufnahmeschicht einzusetzen.
- Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist nun festgestellt worden, daß das vorgenannte Problem dadurch gelöst werden kann, daß das Druckpapier vor, während und/oder nach dem Bedrucken und/oder die Druckfarbe unmittelbar nach dem Aufbringen auf das Druckpapier erwärmt bzw. beheizt wird. Durch diese Beheizung findet eine sehr schnelle Trocknung der Tinte auf dem Druckpapier statt, so daß es, je nach Papierart und Erwärmungstemperatur, nicht oder nur geringfügig zu den vorgenannten Problemen kommt. Bei Versuchen ist festgestellt worden, daß das Druckergebnis fast so gut wie bei der Verwendung eines Druckpapiers mit Farbaufnahmeschicht ist. Die vorgenannte Beheizung führt im besten Falle zu einer unmittelbaren Trocknung der Tinte auf dem Druckpapier, sobald die Tinte vom Druckkopf abgegeben und auf die Oberseite des Druckpapiers aufgebracht worden ist. In jedem Falle ergibt sich durch die vorliegende Erfindung der ganz wesentliche Vorteil, daß weder eine aufwendige Teilbeharzung vor dem Druck noch das Aufbringen einer Farbaufnahmeschicht erforderlich ist, so daß das bei der Erfindung einzusetzende Druckpapier sehr kostengünstig ist.
- Zur Erzielung einer schnellen Trocknung unter Berücksichtigung der Besonderheiten des digitalen Druckverfahrens insbesondere bei Einsatz von wasserbasierten Tinten/Druckfarben ist es günstig, daß die Erwärmung des Druckpapiers von der Ober- und/oder Unterseite des Druckpapiers her erfolgt. Dabei sollte die Trocknungs-/Erwärmung vorzugsweise bei einer Temperatur von oberhalb 35°C, insbesondere zwischen 40°C und 60°C durchgeführt werden. Sehr gute Ergebnisse, die einerseits zu einer schnellen Trocknung führen und andererseits aber den Druck nicht beeinträchtigen, sind bei Temperaturen zwischen 49°C und 54°C erreicht worden.
- Die Erzielung eines optimalen Druckergebnisses ist neben der Trocknungstemperatur auch von der Tropfengröße bzw. dem Tropfgewicht der Druckfar be einerseits und der Druckgeschwindigkeit andererseits abhängig. Erfindungsgemäß ist festgestellt worden, daß die Tropfengröße der Druckfarbe beim Drucken zwischen 4,0 ng und 50 ng liegen sollte, während die Druckgeschwindigkeit größer 3 m2/h liegen sollte. Bevorzugt liegt die Druckgeschwindigkeit zwischen 4 und 50 m2/h und insbesondere zwischen 6 und 30 m2/h.
- Um eine möglichst effektive Erwärmung zu gewährleisten und ein Aufheizen von umgebenden Einrichtungen zu verhindern, erfolgt die Erwärmung des Druckpapiers in einem Trocknungsraum, der sich innerhalb eines Gehäuses befindet, das die Druckvorrichtung, d. h. den eigentlichen Digitaldrucker der Druckvorrichtung umgibt. Letztlich handelt es sich hierbei um eine etwa den Abmaßen des Druckers entsprechende, schmale, langgestreckte Einhausung, die letztlich die bei der Erwärmung aufgebrachte Wärmeenergie auf den Bereich des Druckers und das dort befindliche Druckpapier beschränkt.
- Da bei der Trocknung der Druckfarbe ein vergleichsweise großer Flüssigkeitsteil verdampft, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Luft innerhalb des Trocknungsraums während der Erwärmung permanent umgewälzt wird. Dabei wird unter Umwälzung auch verstanden, daß Frischluft zugeführt und mit Feuchtigkeit beladende Luft abgeführt wird.
- Vorrichtungsgemäß ist bei der zur erfindungsgemäßen Verwendung zum Einsatz kommenden Digitaldruckvorrichtung nun vorgesehen, daß wenigstens eine Heizvorrichtung zur Erwärmung des Druckpapiers vor, während und/oder nach dem Bedrucken und/oder zur Erwärmung der Farbe nach dem Aufbringen auf das Druckpapier vorgesehen ist.
- Um eine gleichmäßige Erwärmung bzw. Beheizung des Druckpapiers sowie Trocknung der Druckfarbe zu erzielen, erstreckt sich die Heizeinrichtung zumindest im wesentlichen über die Breite der Papierführung, so daß das Druckpapier über seine gesamte Breite eine gleichmäßige Erwärmung erfährt.
- Zur unmittelbaren Trocknung der Tinte nach dem Aufbringen auf das Druckpapier bietet es sich an, eine in Förderrichtung des Druckpapiers hinter dem Druckkopf angeordnete erste Heizeinrichtung vorzusehen. Bei der ersten Heizeinrichtung sollte es sich bevorzugt um eine IR-Heizung, insbesondere eine NIR-Heizung, oder aber um eine Mikrowellenheizung handeln, die unmittelbar auf den Wasseranteil der Druckfarbe wirkt. Zur Unterstützung der Heizeinrichtung ist dieser ein Gebläse zur Frischluftzufuhr zugeordnet. Dabei bietet es sich an, das Gebläse oberhalb der Heizeinrichtung anzuordnen, wobei die Ausblasrichtung des Gebläses nach unten, d. h. unmittelbar auf die soeben aufgebrachte Druckfarbe gerichtet. Hierzu ist bevorzugt wenigstens ein entsprechend ausgerichtetes Leitblech vorgesehen.
- Um den Druckerschlitten und die darin befindliche Druckfarbe vor negativen thermischen Auswirkungen durch die erste Heizeinrichtung zu schützen, ist am Druckschlitten eine mit dem Druckschlitten verfahrbare Wärmeschutzabdeckung vorgesehen. Die Wärmeschutzabdeckung ist letztlich an die Form und Abmaße des Druckerschlittens und damit etwaig verbundener Bauteile, wie beispielsweise Tintentankpatronen, angepaßt.
- Zusätzlich zur ersten Heizeinrichtung bietet es sich an, im Unterbau im Bereich der Papierführung zumindest in Förderrichtung des Druckpapiers vor dem Druckkopf eine weitere Heizeinrichtung zur unterseitigen Vorwärmung des Druckpapiers vorzusehen. Hierbei handelt es sich dann letztlich um eine Art Bodenheizung, die das Druckpapier von unten her erwärmt und vorheizt. Die Vorheizung führt zu einer schnelleren Fixierung der auf das Druckpapier aufgebrachten Tinte.
- Als besonders zweckmäßig hat sich die Verwendung des zuvor bereits erwähnten Gehäuses, das zur zumindest bereichsweisen Einhausung der Druckvorrichtung zusammen mit der Heizeinrichtung dient, erwiesen. Das Gehäuse ist bevorzugt ober- und unterseitig sowie vorder- und rückseitig geschlossen. Hierdurch bildet der Bereich zwischen der Papierführung und dem Gehäuse einen Trocknungsraum, in dem die erwärmte Luft aufgrund der Gebläsewirkung umgewälzt wird. Dies führt nicht nur zu einer Beheizung des Bereichs des Druckpapiers, der gerade bedruckt worden ist, sondern auch zu einer Vorwärmung des noch nicht bedruckten Druckpapiers von oben her.
- Um die den verdunsteten Wasseranteil der Druckfarbe aufweisende Luft gut abführen zu können, ist das Gehäuse und damit der Trocknungsraum stirnseitig zumindest bereichsweise offen.
- Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung, die eine schematische Seitenansicht einer Digitaldruckvorrichtung
1 zeigt. Die Digitaldruckvorrichtung1 weist einen Unterbau2 mit einer Papierführung3 für Druckpapier4 auf. Des weiteren weist die Digitaldruckvorrichtung1 eine Schlittenführung5 auf, die am Unterbau2 befestigt ist. Die Schlittenführung5 erstreckt sich über die gesamte Breite des Unterbaus2 und befindet sich oberhalb der Papierführung3 . Entlang der Schlittenführung5 ist ein Druckerschlitten6 verfahrbar. Mit dem Druckerschlitten6 verbunden ist ein Tintentank7 , der eine entsprechende Anzahl von Druckfarben aufweisen kann. Nicht dargestellt ist, daß der Druckerschlitten6 wenigstens einen Druckkopf zum Aufsprühen von Tinte/Druckfarbe auf das durch die Digitaldruckvorrichtung1 transportierte Druckerpapier aufweist. - Der Digitaldruckvorrichtung
1 vorgeschaltet ist eine Papierzuführung8 , während eine Papierabführung9 nachgeschaltet ist. Das Druckpapier4 wird in Rollenform der Papierzuführung8 zugeführt, in der Digitaldruckvorrichtung1 bedruckt und an der Papierabführung9 wieder aufgerollt. Nach Beendigung des Druckes wird das aufgerollte Druckpapier4 der Papierabführung9 entnommen und in der Regel beharzt. Anschließend wird das Druckpapier auf die gewünschten Zuschnitte geschnitten und schließlich mit entsprechenden Platten zu flächigen Bauteilen für Boden-, Wand-, Decken- und/oder Möbelanwendungen verpreßt. - Bei der dargestellten Ausführungsform ist es nun so, daß zwei Heizvorrichtungen
10 ,11 zur Erwärmung des Druckpapiers4 , vor, während und nach dem Drucken sowie zur Erwärmung der Druckfarbe nach dem Aufbringen auf das Druckpapier4 vorgesehen sind. Es versteht sich, daß es grundsätzlich auch möglich ist, weitere Heizvorrichtungen, beispielsweise im Bereich der Papierzuführung oder zwischen der Papierzuführung und der Digitaldruckvorrichtung1 vorzusehen. - Die Heizeinrichtungen
10 ,11 erstrecken sich beide zumindest im wesentlichen über die gesamte Breite der Papierführung3 . Damit verlaufen die Heizeinrichtungen10 ,11 letztlich quer zur Förderrichtung F. Da die Papierführung3 eine maximale Breite von größer 3 m haben kann, haben die beiden Heizeinrichtungen10 ,11 eine entsprechende Länge. Die Heizeinrichtung10 ist in Förderrichtung F hinter dem Druckkopf oder den Druckköpfen angeordnet und dient zunächst einmal und im wesentlichen zur Trocknung der Druckfarbe nach dem Aufbringen auf die Oberseite des Druckpapiers4 . Vorliegend ist die Heizeinrichtung10 als IR-Heizung ausgebildet, der ein Gebläse12 zur Frischluftzufuhr zugeordnet ist. Das Gebläse12 selbst, dessen Länge zumindest im wesentlichen der Länge der Heizeinrichtung10 entspricht, ist oberhalb der Heizeinrichtung10 angeordnet, wobei beide Baueinheiten wiederum oberhalb des Druckerschlittens6 angeordnet sind. Damit das Gebläse12 und die Wärmeenergie der Heizeinrichtung10 unmittelbar auf die Oberseite des gerade bedruckten Druckpapiers4 gerichtet werden, ist die Ausblasrichtung des Gebläses12 senkrecht nach unten gerichtet. Zur Unterstützung dieser Ausrichtung ist wenigstens ein Leitblech13 vorgesehen, das senkrecht nach unten gerichtet ist. Letztlich befindet sich die Heizeinrichtung10 sowie das Gebläse12 in Förderrichtung F nur wenige Zentimeter hinter dem Druckkopf des Druckerschlittens6 , um die aufgebrachte Druckfarbe unmittelbar nach dem Aufbringen auf das Druckpapier4 trocknen zu können. - Da sich die Heizeinrichtung
10 in senkrechter Richtung zumindest bereichsweise oberhalb des Druckerschlittens6 befindet, der Druckerschlitten6 damit dem thermischen Einfluß der Heizeinrichtung10 direkt ausgesetzt ist, befindet sich oberhalb des Druckerschlittens6 und auch oberhalb des Tintentanks7 eine Wärmeschutzabdeckung14 , die vorliegend winklig oder treppenförmig ausgebildet ist und die die der Heizeinrichtung10 unmittelbar benachbarten Flächen des Druckerschlittens6 und des Tintentanks7 wärmeisoliert. Dabei versteht es sich, daß die Breite der Wärmeschutzabdeckung14 zumindest im wesentlichen der Breite des Druckerschlittens6 entspricht. Die Wärmeschutzabdeckung14 ist fest mit dem Druckerschlitten6 verbunden und mit diesem verfahrbar. - Im Unterbau
2 der Digitaldruckvorrichtung1 befindet sich im Bereich der Papierführung3 in Förderrichtung F des Druckpapiers4 vor dem Druckerkopf die weitere Heizeinrichtung11 , die zur unterseitigen Vorwärmung des Druckpapiers4 vorgesehen ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die weitere Heizeinrichtung11 in Förderrichtung F lediglich bis kurz vor den Druckerschlitten6 . Allerdings ist es grundsätzlich auch möglich, daß sich die weitere Heizeinrichtung11 auch über einen größeren Bereich der Papierführung3 , d. h. bis unter dem Druckerschlitten6 hindurch, erstrecken kann. - Im übrigen ist es bei der dargestellten Ausführungsform so, daß die Digitaldruckvorrichtung
1 zusammen mit der Heizvorrichtung10 zumindest bereichsweise in einem Gehäuse15 angeordnet ist. Das Gehäuse15 erstreckt sich zumindest im wesentlichen über die gesamte Breite der Digitaldruckvorrichtung1 und verläuft damit letztlich quer zur Förderrichtung F. Bis auf einen im einzelnen nicht dargestellten Schlitz zur Durchführung des Druckpapiers4 ist das vorliegende im Querschnitt rechteckige Gehäuse15 ober- und unterseitig sowie vorder- und rückseitig geschlossen. Hierdurch ergibt sich zwischen der Papierführung3 und dem innenseitigen Gehäuse15 ein Trocknungsraum16 . Stirnseitig ist das Gehäuse15 und damit der Trocknungsraum16 zumindest bereichsweise offen. In der Figur ist die eine stirnseitige Verblendung17 dargestellt. Die Verblendung17 endet oberhalb des Druckerschlittens6 , so daß dieser bedarfsweise zugänglich ist. Eine entsprechende Verblendung ist auf der gegenüberliegenden Seite vorgesehen. Das Gehäuse15 selbst hat eine Breite zwischen 40 cm und 50 cm und eine Höhe zwischen 50 cm und 60 cm bei einer Länge, die etwa der Länge der Digitaldruckvorrichtung1 entspricht. Vorliegend beträgt die Länge der Digitaldruckvorrichtung1 etwa 2,5 m, während die Breite der Papierzuführung etwa 2,1 m beträgt. - Verfahrensmäßig wird während des Druckens über die Heizeinrichtung
10 eine Temperatur von etwa 52°C und über die weitere Heizeinrichtung11 eine Temperatur von etwa 50°C aufgebracht. Dabei unterstützt die weitere Heizeinrichtung11 durch die unterseitige Vorheizung des Druckpapiers4 die Trocknung der Druckfarbe nach ihrem Aufbringen auf der Oberseite des Druckpapiers4 . - Bei dem Druckpapier
4 selbst handelt es sich um ein unbeharztes und druckseitig tintenaufnahmeschichtfreies Papier, auf dem die Druckfarbe ohne die Trocknung verlaufen würde und das sich aufgrund des hohen Wasseranteils der Druckfarbe4 ohne die Trocknung ausdehnen und anschließend wellen würde, was eine Weiterverarbeitung unmöglich machen würde. -
- 1
- Digitaldruckvorrichtung
- 2
- Unterbau
- 3
- Papierführung
- 4
- Druckpapier
- 5
- Schlittenführung
- 6
- Druckerschlitten
- 7
- Tintentank
- 8
- Papierzuführung
- 9
- Papierabführung
- 10
- Heizeinrichtung
- 11
- Heizeinrichtung
- 12
- Gebläse
- 13
- Leitblech
- 14
- Wärmeschutzabdeckung
- 15
- Gehäuse
- 16
- Trocknungsraum
- 17
- Verblendung
- F
- Förderrichtung
Claims (8)
- Verwendung eines mittels eines digitalen Druckverfahrens durch eine Digitaldruckvorrichtung (
1 ) bedruckten, vor, während und/oder nach dem Drucken erwärmten, unbeharzten und tintenaufnahmeschichtfreien, mit einem Dekor bedruckten Druckpapiers (4 ) für flächige Bauteile, insbesondere für Boden-, Wand-, Decken- oder Möbelanwendungen. - Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckpapier (
4 ) von der Oberseite und/oder der Unterseite des Druckpapiers (4 ) erwärmt worden ist. - Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trocknung der auf das Druckpapier aufgebrachten Druckfarbe bei einer Temperatur oberhalb von 35°C, insbesondere zwischen 40°C und 60°C durchgeführt worden ist.
- Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tropfengewicht der Druckfarbe beim Drucken zwischen 4,0 ng und 50,0 ng verwendet worden ist
- Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckgeschwindigkeit größer 3 m2/h, vorzugsweise zwischen 4 m2/h und 50 m2/h und insbesondere zwischen 6 m2/h und 30 m2/h verwendet worden ist.
- Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckfarbe lösemittelhaltige und/oder wasserhaltige Tinte verwendet worden ist.
- Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckpapier (
4 ) in einem von einem die Digitaldruckvorrichtung (1 ) umgebenden Gehäuse (15 ) bildenden Trocknungsraum (16 ) erwärmt worden ist. - Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft innerhalb des Trocknungsraum (
16 ) während der Erwärmung permanent umgewälzt worden ist.
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