DE102011117987A1 - Digital printing device - Google Patents
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Abstract
Bei einer digitalen Druckvorrichtung mit einer sich über die Breite des zu bedruckenden Substrats erstreckenden elektrischen Heizung (1) weist diese wenigstens einen auf eine temperaturstabile, elektrisch isolierende Trägerfolie (3) aufgebrachten elektrischen Heizdraht aus einem Leitlack (4) auf.In a digital printing device having an electric heater (1) extending across the width of the substrate to be printed, the latter has at least one electrical heating wire made of a conductive ink (4) applied to a temperature-stable, electrically insulating carrier film (3).
Description
Die Erfindung betrifft eine digitale Druckvorrichtung mit einer sich über die Breite des zu bedruckenden Substrats erstreckenden elektrischen Heizung.The invention relates to a digital printing device with an over the width of the substrate to be printed extending electric heating.
Tintenstrahldrucker sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt und bewährt. Verarbeiten die im Bürobereich genutzten Tintenstrahldrucker zumeist nur Papierformate bis zu
Entsprechend dem Einsatzzweck des zu bedruckenden Substrats, unterschiedlichste Papiersorten, Folien, Textilien oder dergleichen, werden entsprechend geeignete Tinten für den Druck verwendet.According to the intended use of the substrate to be printed, a variety of paper types, films, textiles or the like, suitable inks are used for printing accordingly.
Für die Außenwerbung werden zumeist auf Lösungsmitteln basierende Tinten verwendet, da diese häufig UV- und wetterbeständig sowie kratzunempfindlich sind und somit derartige Drucke ohne weitere Bearbeitung auch in einem Außenbereich Verwendung finden können.For outdoor advertising mostly based on solvents inks are used because they are often UV and weather resistant and scratch resistant and thus such prints can be used without further processing in an outdoor area use.
Für einen Lösungsmittelaustrag sind die digitalen Druckvorrichtungen häufig mit einer Heizung ausgestattet, die eine stufenlose Temperaturregelung zwischen der Raumtemperatur und etwa 60°C ermöglicht. Diese Heizung besteht zumeist aus einem einfachen Widerstandsdraht, der jedoch über seine wirksame Länge, entsprechend der maximalen Breite eines zu bedruckenden Substrats, eine unterschiedliche Temperaturverteilung aufweist.For a solvent discharge, the digital printing devices are often equipped with a heater that allows a continuous temperature control between the room temperature and about 60 ° C. This heater is usually made of a simple resistance wire, but over its effective length, corresponding to the maximum width of a substrate to be printed, a different temperature distribution.
Solches kann für ein Ausdünsten von Lösungsmitteln zwar hingenommen werden, jedoch ist eine solche Heizung nicht geeignet, die Oberfläche eines Substrats für das Bedrucken mit umweltfreundlichen, auf Wasser basierenden Tinten ausreichend zu erwärmen. Für ein Bedrucken mit derartigen Tinten muss die Oberfläche des Substrats gleichmäßig während des Druckvorgangs auf ca. 55°C bis 60°C erwärmt sein, damit ein von einem Druckkopf auf die Oberfläche des Substrats gefallener Tropfen sofort abtrocknen und exakt verhaften kann.Although such can be accepted for solvent evaporation, such heating is not suitable for sufficiently heating the surface of a substrate for printing with environmentally friendly, water-based inks. For printing with such inks, the surface of the substrate must be uniformly heated during the printing process to about 55 ° C to 60 ° C, so that a dropped from a printhead on the surface of the substrate drops immediately dry and can arrest exactly.
Vor diesem technischen Hintergrund mach die Erfindung es sich zur Aufgabe, eine Heizung für die in Rede stehenden Druckvorrichtungen zur Verfügung zu stellen, die über die gesamte Breite eines zu bedruckenden Substrats dieses gleichmäßig auf Temperaturen von bis zu bspw. 60°C erwärmen kann.Against this technical background, the invention makes it its mission to provide a heater for the printing devices in question available that can heat over the entire width of a substrate to be printed evenly to temperatures of up to, for example, 60 ° C.
Gelöst wird diese technische Problematik bei einer digitalen Druckvorrichtung mit einer sich über die Breite des zu bedruckenden Substrats erstreckenden elektrischen Heizung gem. des Anspruchs 1 durch die Maßnahmen, dass die Heizung wenigstens einen auf eine temperaturstabile, elektrisch isolierende Trägerfolie aufgebrachten elektrischen Heizdraht aus einem Leitlack aufweist.This technical problem is solved by a digital printing device with an electric heater extending across the width of the substrate to be printed. of
Die Heizung für eine digitale Druckvorrichtung nach der Erfindung weist eine Vielzahl von Vorteilen auf. Zunächst kann sie ausgesprochen flach bauend ausgebildet sein, womit sich auch die Möglichkeit ergibt, ggf. vorhandene Druckvorrichtungen ohne Heizung noch mit einer solchen nachzurüsten oder eine vorhandene Heizvorrichtung zu ersetzen.The heater for a digital printing device according to the invention has a number of advantages. First, it can be designed extremely flat building, which also gives the possibility to retrofit any existing printing devices without heating or with such or replace an existing heater.
Insbesondere erlaubt es jedoch die Verwendung eines Leitlackes, die Geometrie des Heizdrahts auf der Trägerfolie derart zu gestalten, dass über die gesamte Breite des zu bedruckenden Substrats eine gleichmäßige Wärmeabgabe und damit auch eine gleichmäßige Erwärmung insbesondere der Oberfläche des Substrats erfolgt.In particular, however, it allows the use of a Leitlackes to make the geometry of the heating wire on the carrier film such that over the entire width of the substrate to be printed uniform heat dissipation and thus also a uniform heating, in particular the surface of the substrate.
Eine solche Erwärmung erfolgt zumeist von der Unterseite des Substrats, so dass es zweckmäßig sein kann, dass die Trägerfolie beidseitig mit Heizdrähten versehen ist. Eine deutliche Vergrößerung der von der Heizung abgegebenen Wärmemenge ist hierdurch möglich.Such heating usually takes place from the underside of the substrate, so that it may be expedient for the carrier film to be provided on both sides with heating wires. A significant increase in the amount of heat emitted by the heater is thereby possible.
In weiterer konstruktiver Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Leitlack von einer temperaturleitfähigen Kleberschicht und einer weiteren temperaturstabilen, elektrisch isolierenden Abdeckfolie überdeckt ist.In a further structural embodiment, it is provided that the conductive ink is covered by a temperature-conductive adhesive layer and a further temperature-stable, electrically insulating cover film.
Neben der Erhöhung der mechanischen Stabilität wird so eine gleichmäßige Wärmeverteilung der von dem oder den Heizdrähten an die Umgebung abgegebenen Wärme erreicht.In addition to increasing the mechanical stability, a uniform heat distribution of the heat given off by the heating wire or wires to the surroundings is achieved.
Eine weitere Möglichkeit, über die Breite des Substrats eine gleichmäßige Wärmeverteilung zu erreichen, bietet die Möglichkeit, dass zu den Seitenrändern der Trägerfolie hin, quer zu der Transportrichtung des Substrats, die Heizdrahtdichte zunimmt. Dabei kann daran gedacht sein, bei einem vorgesehenen Heizdraht diesen mäanderförmig aufzubringen, wobei die lichte Weite der Mäander hin zu den Seitenrändern abnimmt. Werden mehrere Heizdrähte vorgesehen, beispielsweise parabelartig sich von einem Seitenrand hin zur Mitte der Trägerfolie erstreckend, nehmen die Abstände der Scheitel zur Mitte hin zu.A further possibility of achieving a uniform heat distribution over the width of the substrate offers the possibility that the heating wire density increases toward the side edges of the carrier foil, transversely to the transport direction of the substrate. It can be thought of this meandering applied to a heating wire provided, wherein the clear width of the meander decreases toward the side edges. If a plurality of heating wires are provided, for example extending like a parabola from a side edge towards the center of the carrier film, the spacings of the vertex towards the center increase.
Solche durchaus komplexe Geometrien bei der Ausbildung eines bzw. mehrerer Heizdrähte ist wenig problematisch, wenn weiter vorgesehen wird, dass der Leitlack auf die Trägerfolie aufgedruckt ist, beispielsweise in einem an sich üblichen Siebdruckverfahren. Andere Beschichtungsverfahren sind gleichwohl möglich.Such quite complex geometries in the formation of one or more heating wires is less problematic if it is further provided that the conductive ink is printed on the carrier film, for example, in a per se usual screen printing process. Other coating methods are nevertheless possible.
In weiterer konstruktiver Ausgestaltung ist vorgesehen, dass für die Heizung eine Umhausung aus einem wärmeleitenden Material vorgesehen ist, beispielsweise aus einem Metall. Solche Heizungen sind insbesondere auch für ein Nachrüsten vorhandener Druckvorrichtungen bzw. einen Austausch vorhandener Heizungen bei entsprechenden Druckvorrichtungen geeignet.In a further constructive embodiment it is provided that a housing of a heat-conducting material is provided for the heating, for example of a metal. Such heaters are particularly suitable for retrofitting existing printing devices or replacement of existing heaters with appropriate printing devices.
Im Vergleich zu herkömmlichen Heizungen von Druckvorrichtungen ist die Wärmeabgabe der Heizung für eine Druckvorrichtung nach der Erfindung deutlich höher. Entsprechenden thermischen Belastungen müssen die Folien und der Leitlack genügen. So werden bevorzugt Folien aus einem Polycarbonat oder einem temperaturstabilisierten Polyester verwendet, die bis etwa 150°C temperaturstabil sind. Entsprechend wird als Leitlack ein Leitsilber einem Kupferleitlack oder einem reinen Graphitleitlack vorgezogen, da Leitsilber bis etwa 110°C temperaturbeständig ist. Hierbei können weiter Mischungen von PTF(Polymer Thick Film)-pasten wie Mischungen von Silber- und Graphitleitlacken insbesondere für eine Anpassung des elektrischen Widerstands eines Heizdrahts noch hilfreich sein.Compared to conventional heaters of printing devices, the heat output of the heater for a printing device according to the invention is significantly higher. Corresponding thermal loads must satisfy the films and the Leitlack. Thus, films of a polycarbonate or a temperature-stabilized polyester are preferably used, which are temperature stable up to about 150 ° C. Accordingly, as conductive ink, a conductive silver is preferred to a copper conductive paint or a pure graphite conductive paint, since conductive silver is temperature-resistant up to about 110 ° C. In this case, mixtures of PTF (polymer thick film) pastes, such as mixtures of silver and graphite coating varnishes, can be particularly helpful, in particular for adapting the electrical resistance of a heating wire.
Insbesondere die geringe Bauhöhe der Heizung einer Druckvorrichtung nach der Erfindung erlaubt es, das Substrat zwischen zwei Heizungen hindurchzuführen, womit dieses vergleichbar schnell die gewünschten Oberflächentemperatur erreicht. Entsprechend gering kann die Tiefe der Heizung, in Transportrichtung des Substrats, gehalten werden.In particular, the low height of the heating of a printing device according to the invention makes it possible to pass the substrate between two heaters, which this comparatively quickly reaches the desired surface temperature. The depth of the heating, in the transport direction of the substrate, can be kept correspondingly low.
Insbesondere ist hierbei daran gedacht, dass eine Heizung über einer Vakuumleiste angeordnet ist, die, in Transportrichtung, vor dem Druckkopf für eine ebene Anlage des Substrates auf einer Führung dient.In particular, it is hereby thought that a heater is disposed above a vacuum bar, which, in the transport direction, in front of the print head for a flat contact of the substrate on a guide.
Ist die Umhausung einer solchen Heizung unterseitig als Gleitschiene ausgebildet, so wird eine homogene Durchwärmung des Substrats durch einen direkten und flächigen Kontakt von oben unterstützt. Darüber hinaus wird durch ein Niederdrücken des Substrats insbesondere auf die Vakuumleiste eine Beulenbildung des Substrats bei der Erwärmung weitgehend unterbunden. Eine solche Beulenbildung erfolgt bei üblichen Druckpapieren schon ab ca. 40°C. Hierdurch kommt es häufig zu einem Kontakt des Substrats mit dem Druckkopf, der in einem Abstand von etwa 0,5 mm bis 1,5 mm über dem Substrat angeordnet ist. Die Folge ist ein unsauberes Druckbild, das nicht hingenommen werden kann.If the enclosure of such a heating system is designed as a slide rail on the underside, a homogeneous heating of the substrate is supported by a direct and flat contact from above. In addition, a bulging of the substrate during heating is largely prevented by a depression of the substrate, in particular on the vacuum bar. Such bulging occurs in conventional printing papers already from about 40 ° C. This often results in contact of the substrate with the printhead, which is located at a distance of about 0.5 mm to 1.5 mm above the substrate. The result is an unclean printed image that can not be accepted.
Das Wesen der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, in der, stark überhöht und schematisch, lediglich Ausführungsbeispiele dargestellt sind.The essence of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing, in which, greatly exaggerated and schematically, only embodiments are shown.
In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:
Auf einer temperaturstabilen, elektrisch isolierenden Trägerfolie
Reicht die von dem Heizdraht auf der Oberseite der Trägerfolie
Die Draufsicht gem.
In der rechten Bildhälfte der
Die Anordnung derartiger Heizungen an einer erfindungsgemäßen Druckvorrichtungen zeigen die
Bei der sehr vereinfacht und nur schematisch wiedergegebenen Druckvorrichtung
Bauartbedingt ist unterhalb der Führung
Sollte diese Temperatur je nach Substratart nicht erreicht werden, kann eine zweite Heizung
Ein unterschiedliches Schalten der beiden Heizungen
Oberhalb dieser Vakuumleiste
Die Frontansicht der Druckvorrichtung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Heizungheater
- 22
- Druckvorrichtungprinting device
- 33
- Trägerfoliesupport film
- 44
- LeitlackLeitlack
- 55
- Kleberschichtadhesive layer
- 66
- Abdeckfoliecover
- 77
- Heizdrahtheating wire
- 88th
- Seitenrandmargin
- 99
- Seitenrandmargin
- 1010
- Transportrichtungtransport direction
- 1111
- Substratsubstratum
- 1212
- Mäandermeander
- 1313
- Heizdrahtheating wire
- 1414
- Scheitelpunktvertex
- 1515
- Führungguide
- 1616
- Druckkopfprinthead
- 1717
- Andruckrollepinch
- 1818
- Umhausungenclosure
- 1919
- Heizungheater
- 2020
- Oberflächesurface
- 2121
- Heizungheater
- 2222
- Druckvorrichtungprinting device
- 2323
- Vakuumleistevacuum bar
- 2424
- Durchbrechungperforation
- 2525
- Führungguide
- 2626
- Substratsubstratum
- 2727
- Heizungheater
- 2828
- Umhausungenclosure
- 2929
- Gleitschieneslide
- 3030
- Druckvorrichtungprinting device
- 3131
- Heizungheater
- 3232
- Heizungheater
- 3333
- Andruckrollepinch
- 3434
- Führungguide
- 3535
- Substratsubstratum
- 3636
- Druckkopfprinthead
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2012
- 2012-10-29 WO PCT/DE2012/001043 patent/WO2013067988A1/en active Application Filing
- 2012-10-29 DE DE112012004673.0T patent/DE112012004673A5/en not_active Withdrawn
Non-Patent Citations (1)
Title |
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DIN A 4 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE112012004673A5 (en) | 2014-07-24 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R118 | Application deemed withdrawn due to claim for domestic priority |
Effective date: 20140509 |