DE102010060999A1

DE102010060999A1 - Tintendruckgerät zum Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers

Info

Publication number: DE102010060999A1
Application number: DE102010060999A
Authority: DE
Inventors: Dr.-Ing. Wolf Roland
Original assignee: Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2010-12-03
Filing date: 2010-12-03
Publication date: 2012-06-06

Abstract

Beim erfindungsgemäßen Tintendruckgerät (TG) werden die Druckbilder durch den Tintendruckkopf (2) mit Tinte niedriger Viskosität auf einem rotierenden Transferband (1) erzeugt. Somit kann eine Tinte durch den Tintendruckkopf (2) verwendet werden, deren Viskosität an den Betrieb der Tintendruckkopfdüsen des Tintendruckkopfs (2) optimiert ist. Auf dem Transferband (1) wird anschließend die Tinte der Druckbilder angetrocknet und damit die Viskosität der Tinte der Druckbilder erhöht. Ergebnis ist, dass die Druckbilder mit jetzt einer zäheren Tinte nach dem Umdruck auf den Aufzeichnungsträger (5) nicht mehr so tief in den Aufzeichnungsträger (5) eindringen, wie es der Fall wäre, wenn die Tinte noch die ursprüngliche bei den Tintendruckkopfdüsen verwendete Viskosität hätte.

Description

Tintendruckgeräte sind bekannt, siehe z. B. US 2008/0055381 A1 . Bei dem bekannten Tintendruckgerät wird ein Transferband verwendet, auf dem vor dem Bedrucken durch den Tintendruckkopf eine Partikelschicht aus Tinte absorbierendem Stoff aufgebracht wird. Anschließend werden die Druckbilder durch den Tintendruckkopf auf dieser Partikelschicht erzeugt, wobei die Tinte in die Partikelschicht wandert. In einer Umdruckstation wird die Partikelschicht mit den Tintendruckbildern auf eine Papierbahn unter Verwendung von Druck und Wärme übertragen und dort fixiert. Die auf dem Transferband zurück bleibenden Partikeln werden abgereinigt bevor vor dem nächsten Druckvorgang wieder eine neue Partikelschicht auf das Transferband aufgetragen wird.
Tintendruckgeräte benötigen zur Erzeugung von Tintentropfen eine definierte in engen Grenzen liegende Viskosität der Tinte. Dies erfordert bei Wasser basierten Tinten einen hohen Wasseranteil. Der Wasseranteil muss bei Druck auf Papier als Aufzeichnungsträger von diesem aufgenommen werden bzw. nach dem Druck aus dem Papier durch Trocknung ausgetrieben werden. Hierbei ist ein hoher Energieaufwand zur Aufheizung des Papiers erforderlich. Dabei wird das Papier durch die Trocknung belastet und schrumpft abhängig von der Papierqualität, insbesondere bei Duplexdruck wird die Seitengenauigkeit dann negativ beeinflusst. Die Druckqualität ist zudem auf Preis günstigen Papiersorten beeinträchtigt, da die niedrigviskose Tinte tief in das Papier eindringt. Effekte wie Durchbluten der Tinte, flaue Farben, verlaufende Kanten und Linien sind die Folge.
Bisher ist die Trocknung durch Trocknungsstrecken im Anschluss an den Umdruck auf das Papier realisiert worden. Dabei können die oben genannten Probleme nicht beseitigt werden. Es ist darum Aufgabe der Erfindung, einen Weg aufzuzeigen, bei dem diese Probleme vermieden werden.
Dieses Problem wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und des Anspruchs 8 gelöst.
Nach der Erfindung wird ein Tintendruckkopf benachbart einem rotierenden Transferelement, z. B. einem Transferband, angeordnet, das die von dem Tintendruckkopf erzeugten Druckbilder aufnimmt. Vor dem Umdruck der Druckbilder auf einen Aufzeichnungsträger werden diese Druckbilder mit einer Vortrocknungseinheit angetrocknet und damit die Viskosität der Tinte der Druckbilder erhöht. Erst anschließend erfolgt der Umdruck auf den Aufzeichnungsträger. Dort wird die Tinte der Druckbilder dann fertig getrocknet.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden die Druckbilder durch den Tintendruckkopf mit Tinte niedriger Viskosität auf dem Transferelement erzeugt. Somit kann eine Tinte durch den Tintendruckkopf verwendet werden, deren Viskosität an den Betrieb der Tintendruckkopfdüsen des Tintendruckkopfs optimiert ist. Auf dem Transferelement wird anschließend die Tinte der Druckbilder angetrocknet und damit die Viskosität der Tinte der Druckbilder erhöht. Ergebnis ist, dass die Druckbilder mit jetzt einer zäheren Tinte nach dem Umdruck auf den Aufzeichnungsträger nicht mehr so tief in den Aufzeichnungsträger eindringen und dort zerfließen können, wie es der Fall wäre, wenn die Tinte die ursprüngliche bei den Tintendruckkopfdüsen verwendete Viskosität noch hätte.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Vorteile der Erfindung sind in folgenden Punkten zu sehen:
Durch die Zwischenschaltung eines Transferelements vor der Auftragung der Druckbilder auf den Aufzeichnungsträger ist es möglich, die optimale Tintendosierung mit niedrigen Viskositäten bei dem Tintendruckkopf in idealer Weise mit der optimalen Viskosität der Tinte zur Verringerung der Tinteneindringtiefe in den Aufzeichnungsträger zu kombinieren.
Zudem kann durch zusätzliche gerätetechnische Maßnahmen der Antrocknungsprozess hinsichtlich Energieaufwand und Geschwindigkeit optimiert werden, sowie das Trocknungsergebnis bei unterschiedlichen Tintenauftragsmengen vereinheitlicht werden.
Weiterhin kann die Trocknungsgeschwindigkeit der Druckbilder auf dem Aufzeichnungsträger erhöht werden, da die Druckbilder durch die Vortrocknungseinheit vorher angetrocknet worden sind. Dieser Effekt kann noch verbessert werden, wenn das Transferelement vor dem Bedrucken durch den Tintendruckkopf vorgeheizt wird.
An Hand von Ausführungsbeispielen, die in den Figuren dargestellt sind, wird die Erfindung weiter erläutert.
Es zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung.
1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Tintendruckgerätes TG nach der Erfindung. Entlang eines Transferelements, in den Ausführungsbeispielen eines Transferbandes 1, sind ein Tintendruckkopf 2, eine Vortrocknungseinheit 3, eine Umdruckstation 4 und eine Reinigungsstation 5 angeordnet. Transferbänder für Druckfarben sind aus dem Offsetbereich bekannt. Gewebeverstärkte Gummitücher sind angepasst an die verwendeten Farben bzw. Tinten von einer breiten Palette von Herstellern erhältlich.
Durch den Tintendruckkopf 2, der bei Farbdruck Tintendruckkopfdüsen 2.1, 2.2 bis 2.n für n unterschiedliche Tintenfarben aufweist, werden die aus Tinte bestehenden Druckbilder auf das Transferband 1 aufgebracht. Die dabei verwendete Tinte hat z. B. eine Viskosität von 6 mPa·s. Nach dem Aufbringen der Druckbilder auf das Transferband 1 werden die Druckbilder der Vortrocknungseinheit 3, z. B. durch Luftdüsen 8, zugeführt. Durch die Vortrocknungseinheit 3 werden dann die Druckbilder derart angetrocknet bzw. deren Tinte derart eingedampft, dass deren Viskosität um 20 bis 100% erhöht wird. Die Vortrocknungseinheit wird dazu auf Temperaturen um 60–120°C aufgeheizt.
Anschließend werden die Druckbilder in der Umdruckstation 4 auf bekannte Weise auf einen Aufzeichnungsträger 5, z. B. eine Papierbahn, umgedruckt. Durch die Vorbehandlung der Druckbilder durch die Vortrocknungseinheit 3 auf dem Transferband 1 bestehen die Druckbilder aus einer zäheren Tinte, die nach dem Umdruck nicht mehr so stark in die Kapillaren des Aufzeichnungsträgers 5 einzieht, so dass das Druckbild auf dem Aufzeichnungsträger 5 scharf konturiert ist und eine hohe Farbsättigung erreicht wird, da die Tinte auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 5 verbleibt. Im anschließenden auf bekannte Weise durchgeführten Trocknungsprozess kann die Trocknungsleistung verringert werden, da nicht mehr soviel Flüssigkeit verdampft werden muss. Die Belastung des Aufzeichnungsträgers 5 nimmt ab und Schrumpfungsprozesse werden reduziert.
Nach dem Umdruck der Druckbilder auf den Aufzeichnungsträger 5 in der Umdruckstation 4 wird das Transferband 1 durch die Reinigungsstation 6 auf bekannte Weise wieder gereinigt, bevor ein neuer Druckprozess beginnen kann.
Die Vortrocknungseinheit 3 und die eingesetzten Vortrocknungsverfahren können unterschiedlich ausgeführt sein. Z. B. kann als Vortrocknungsverfahren eine Heißlufttrocknung, eine Mikrowellentrocknung oder eine Infrarottrocknung verwendet werden, wobei unterschiedliche Trocknungsverfahren auch kombiniert werden können.
Um die Trocknungsgeschwindigkeit zu erhöhen, ist es vorteilhaft, wenn das Transferband 1 vorgeheizt wird, bevor es zum Tintendruckkopf 2 gelangt. Dies kann durch eine Heizeinheit erfolgen (nicht dargestellt, die Temperatur des Transferbandes bewegt sich in einem Bereich von 60–120°C), die vor dem Tintendruckkopf 2 an dem Transferband 1 angeordnet werden kann.
In 1 ist die Vortrocknung des Transferbandes 1 durch eine Heißlufttrocknung dargestellt. In einer Kammer 7 sind Luftdüsen 8 entlang dem Transferband 1 angeordnet, die einen gerichteten Heißluftstrom zum Transferband 1 abgeben. Die beheizte Luft kann über ein Rohr 12 der Kammer 7 zugeleitet werden.
2 zeigt das Druckgerät nach 1, bei dem die Vortrocknungseinheit 3 innerhalb einer Unterdruckkammer 9 angeordnet ist. In einer Unterdruckkammer 9, in der z. B. eine Infrarotheizanordnung 10 angeordnet ist, wird ein Unterdruck erzeugt, in dem die Heizstrahlen auf das Transferband 1 auftreffen. Die Unterdruckkammer 9 ist jeweils durch Dichtungen 11 abgedichtet. Zur Erzeugung des Unterdrucks kann z. B. Luft aus der Unterdruckkammer 9 über ein Rohr 12 abgesaugt werden.
Andere Ausführungen der Vortrocknungseinheit 3 sind ebenfalls möglich. Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele der 1 und 2 beschränkt.
Bezugszeichenliste

TG: Tintendruckgerät
1: Transferband
2: Tintendruckkopf
3: Vortrocknungseinheit
4: Umdruckstation
5: Aufzeichnungsträger
6: Reinigungsstation
7: Kammer
8: Luftdüsen
9: Unterdruckkammer
10: Infrarotheizer
11: Dichtungen
12: Rohr

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 2008/0055381 A1 [0001]

Claims

Tintendruckgerät zum Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers, mit einem Tintendruckkopf (2) zur Erzeugung der Tintendruckbilder, mit einem rotierenden Transferelement (1), das die vom Tintendruckkopf (2) erzeugten Tintendruckbilder aufnimmt, mit einer Umdruckstation (4), die die Druckbilder vom Transferelement (1) auf den Aufzeichnungsträger (5) umdruckt, mit einer zwischen dem Tintendruckkopf (2) und der Umdruckstation (4) benachbart dem Transferelement (1) angeordneten Vortrocknungseinheit (3), die zur Erhöhung der Viskosität der Tinte die Druckbilder auf dem Transferelement (1) antrocknet.
Tintendruckgerät nach Anspruch 1, bei dem vor dem Tintendruckkopf (2) in Rotationsrichtung des Transferelements (1) gesehen eine Heizeinheit zur Vorheizung des Transferbandes (1) benachbart dem Transferband (1) angeordnet ist.
Tintendruckgerät nach Anspruch 1 oder 2, bei dem als Vortrocknungseinheit (3) ein Mikrowellenheizung vorgesehen ist.
Tintendruckgerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem als Vortrocknungseinheit (3) eine Infrarotheizung vorgesehen ist.
Tintendruckgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem als Vortrocknungseinheit (3) eine Heißluftheizung vorgesehen ist.
Tintendruckgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Vortrocknungseinheit (3) innerhalb einer Unterdruckkammer (9) angeordnet ist.
Tintendruckgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Transferelement (1) ein Transferband ist.
Verfahren zum Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers (5) durch ein Tintendruckgerät, bei dem ein Tintendruckkopf (2) ein rotierendes Transferelement (1) mit den Druckbildern bedruckt, wobei eine Tinte niedriger Viskosität verwendet wird, bei dem anschließend die Druckbilder auf dem Transferelement (1) angetrocknet werden, um die Viskosität der Tinte der Druckbilder zu erhöhen, bei dem die Druckbilder mit der angetrockneten Tinte auf den Aufzeichnungsträger (5) umgedruckt werden und dort fertig getrocknet werden.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Tinte von einer Ausgangsviskosität von 6–10 mPa·s um 20 bis 100% erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem das Druckbild auf dem Transferband auf Temperaturen zwischen 60 bis 120°C aufgeheizt wird.