DE102012023389A1

DE102012023389A1 - Verfahren zum Reinigen eines Zwischenträgers für den indirekten Druck

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Publication number: DE102012023389A1
Application number: DE201210023389
Authority: DE
Inventors: Axel Hauck; Rolf Kündgen; Albert Maul; Michael Schwandt; Rolf Müller; Martin Greive; Achim Scheurer; Matthias Schlörholz
Original assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 2012-06-15
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2013-12-19
Also published as: DE102012024393A1

Abstract

Es handelt sich um ein Verfahren zur Reinigung der Oberfläche des Zwischenträgers in Einrichtungen für den indirekten Inkjet-Druck. Um nicht übertragene Farb- bzw. Bildrate vom Zwischenträger zu entfernen wird die Haftung zwischen den Farbresten und einer die Farbreste vom Zwischenträger abziehenden Fläche erhöht, indem entweder die Farbreste nochmals mit frischer Druckfarbe überzogen und mit dieser zusammen auf das Drucksubstrat abgedruckt werden, oder den Farbresten eine Fläche angeboten wird, auf der diese besser haften als auf der Oberfläche des zuvor verwendeten Bedruckstoffs (43).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum indirekten Auftragen von Tinte auf einen Bedruckstoff mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Aus dem Stand der Technik sind vielfältige Verfahren und Vorrichtungen zum so genannten „indirekten Inkjet-Druck” bekannt. Dabei werden mehrere Tintenstrahl-Druckfarben bzw. Tinten mittels einander nachgeordneter Tintenstrahl-Druckköpfen auf einen umlaufenden Zwischenträger dem Druckbild entsprechend aufgebracht, d. h. aufgejettet. Von diesem Zwischenträger, z. B. einem Übertragungsband oder einem Übertragungszylinder, werden die Druckfarben bzw. das mehrfarbige Druckbild auf das Substrat, z. B. einen Papierbogen oder eine Papierbahn, übertragen. Der Farbauftrag erfolgt somit nicht direkt, sondern indirekt über die Oberfläche einer Übertragungsvorrichtung auf das Substrat. Diese Oberfläche muss daher so beschaffen oder behandelt sein, dass der notwendige Farbübertrag möglich ist, d. h. sie muss die Farbe annehmen und die – ggf. behandelte, z. B. gehärtete – Farbe wieder abgeben können.
In den Patentveröffentlichungen US 2008/0166495 A1 , US 2009/0317555 A1 , US 2009/0165937 A1 sowie US 7,845,788 sind z. B. solche Maschinen für den indirekten Inkjet-Druck offenbart. Diese besitzen ein zentrales, umlaufendes Übertragungsband als Zwischenträger für die Tinten, welche von vier Druckköpfen auf das Band gejettet werden. Vor dem Tintenauftrag wird mittels einer separaten Auftragsvorrichtung eine Beschichtungsflüssigkeit auf das Band aufgetragen. Nach dem Tintenauftrag wird die Tinte auf dem Band mit Strahlung einer Strahlungsquelle beaufschlagt und dabei gehärtet. Anschließend erfolgt der Übertrag der Tinten bzw. des Druckbildes in einem beheizten Druckspalt auf eine Substratbahn, auf welcher die Tinte schließlich nochmals wärmebehandelt wird. Das Band wird vor einem erneuten Tintenauftrag mittels einer Reinigungsvorrichtung gereinigt.
Aus der US 2007/0058022 A1 ist eine ähnliche Maschine bekannt, die jedoch einen zentralen Übertragungszylinder anstelle eines Bandes aufweist.
Bei solchen Vorrichtungen und Verfahren ist es erforderlich, Maßnahmen vorzusehen, die es erlauben, die auf den Zwischenträger aufgebrachte Druckfarbe im Wesentlichen restlos von dem Zwischenträger auf den Bedruckstoff zu übertragen. Auch solche speziellen Maßnahmen sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt.
Dennoch tritt immer wieder der Fall auf, dass nicht alle Bildpunkte des Inkjetbildes vom Zwischenträger vollständig auf das Drucksubstrat übertragen werden, sondern auf dem Zwischenträger verbleiben und dann die Qualität des nächsten auf diese Stelle aufgejetteten Inkjetbildes beeinträchtigen. Insbesondere tritt dieser Fall dann auf, wenn beim indirekten Inkjet ungestrichene Papiere bedruckt werden. In Bildbereichen mit sehr geringer Flächendeckung kann es dann beispielsweise geschehen, dass die nach dem Trocknen auf dem Zwischenträger als dünne Filmchen von 2 μm Dicke oder darunter vorliegenden Tintentröpfchen im Druckbild keine Faser vorfinden, an der sie anheften könnten und daher auf dem Zwischenträger verbleiben, insbesondere dann, wenn im Druckspalt mit einem sehr geringen Anpressdruck gearbeitet wird.
Um das zu verhindern sind in den eingangs zum Stand der Technik genannten Schriften Reinigungsvorrichtungen vorgesehen, von denen die Oberfläche des Zwischenträgers entweder ständig oder nur bei festgestellter Verschmutzung vollständig gesäubert wird, bevor die Oberfläche neu mit Tinte bejettet wird. Als Reinigungsvorrichtungen sind nach dem Stand der Technik entweder Rakelsysteme oder Reinigungswalzen vorgesehen, die auch gefeuchtet sein können, und im Kontakt mit der Oberfläche des Zwischenträgers die zwar nicht übertragene aber schon verfestigte Farbe wieder entfernen sollen. Nun ist aber die Oberfläche des Zwischenträgers sehr empfindlich gegenüber mechanischer Beanspruchung, weil es sich bei dieser zumeist um eine relativ weiche nachgiebige Gummischicht handelt, deren Oberfläche zudem noch speziell beschichtet ist, um den vollständigen Übertrag der Farbe im Druckspalt auf das Drucksubstrat zu unterstützen. Deshalb sollte der Grad der mechanischen Beanspruchung der Oberfläche des Zwischenträgers möglichst gering gehalten werden.
Bei einer ähnlichen in der US 5,966,157 beschriebenen Einrichtung soll die Reinigung des Zwischenträgers dadurch erleichtert werden, dass in einer Reinigungssequenz seine gesamte Oberfläche mit Tinte besprüht wird, die verbleibende, gehärtete Farbreste wieder anlöst, so dass diese dann anschließend mit einem Wischtuch oder einer Reinigungswalze entfernt werden können. Auch bei dieser Lösung kommt es jedoch zu einem Reiben d. h. einer mechanischen Beanspruchung, von der die Oberfläche des Zwischenträgers mit der Zeit beschädigt wird.
Aus der eingangs genannten US 2009/0317555 A1 ist es auch bekannt, zwei unterschiedliche Reinigungsvorrichtungen vorzusehen, eine erste, die in dauerndem reibenden Kontakt mit der Oberfläche des Zwischenträgerbandes steht und dieses bei jedem Umlauf säubert, und eine, die bei Bedarf an die Oberfläche des Zwischenträgers angestellt wird und z. B. Staubteilchen mit Hilfe von Walzen mit klebriger Oberfläche vom Zwischenträger entfernt. Diese Walzen werden dann ihrerseits durch ein daran vorbeigeführtes Waschtuch o. ä. gesäubert.
Derartige zweistufige Reinigungsvorrichtungen sind insgesamt sehr aufwendig und verteuern das damit ausgestattete Gerät nicht unwesentlich.
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit dem verbleibende störende Farbreste auf der Oberfläche eines Zwischenträgers bei indirekten Inkjet auf möglichst schonende Art und Weise ohne übermäßigen Aufwand entfernt werden können.
Diese Aufgabe wird mit den in den Ansprüchen 1 bzw. 11 gekennzeichneten Merkmalen gelöst.
Gemäß der Erfindung wird eine mechanische Beanspruchung der Oberfläche des Zwischenträgers vermieden, die über das hinausgeht, was der Zwischenträger ohnehin beim Übertragen des auf ihn zwischengespeicherten Inkjetbildes auf das Drucksubstrat erfährt. Stattdessen wird er nach erkannter Verschmutzung oder in regelmäßigen Abständen einer Reinigungsprozedur unterworfen, bei der restliche Teile der Tinte auf eine spezielle dafür vorgesehene Fläche abgedruckt werden. Das kann eine Fläche sein, auf der die schon verfestigten Teile des Bildes besser haften als auf der Oberfläche des gerade verwendeten Bedruckstoffes. Das kann jedoch auch dadurch geschehen, dass ihre Haftung gegenüber dem Bedruckstoff noch verbessert wird, indem die nicht übertragenen Teile der Tinten nochmals mit Tinte überdeckt werden und diese dann zusammen mit den nicht übertragenen Teilen der Tinte auf die dafür vorgesehene Fläche abgedruckt werden. Letztere Fläche kann zweckmäßig durch ein Drucksubstrat selbst gebildet sein an dem die insbesondere sehr kleinflächigen restlichen Stellen der nicht übertragenen verfestigten Tinte nach großflächiger Überdeckung eben dann doch haften. Im ersteren Falle kann zweckmäßig ein Drucksubstrat mit etwas anderen Oberflächeneigenschaften als der für den Druckauftrag verwendete Bedruckstoff eingesetzt werden, also beispielsweise ein spezieller „Reinigungsbogen” aus Papier mit gestrichener Oberfläche oder in Form einer Kunststofffolie anstelle des für den Druckauftrag verwendeten ungestrichenen Papiers. Ein solcher Reinigungsbogen kann beispielsweise in regelmäßigen Abständen oder bei Bedarf in den Transportpfad des für den Bedruckstoff eingeschleust werden, nimmt dann beim Durchlauf durch den Druckspalt aufgrund seiner hohen Affinität zu den verfestigten Farbresten, diese vom Zwischenträger ab und wird anschließend als Makulaturbogen aus dem Papiertransport wieder ausgeschleust.
Es ist jedoch auch möglich, die für das Abdrucken der nicht übertragenen Teile der Tinte vorgesehene Fläche durch einen anstellbaren Papier- oder Kunststoffwickel oder eine Reinigungswalze zu realisieren, die mit der gleichen Oberflächen- bzw. Umfangsgeschwindigkeit wie die Oberfläche des Zwischenträgers selbst diesen kontaktiert und die auf sie übertragene Restfarbe abnimmt, um dann ihrerseits gereinigt zu werden, was wiederum problemlos möglich ist, da ihre Oberfläche genügend widerstandsfähig gegenüber einem Reinigungsvorgang ausgebildet werden kann.
Beispielsweise kann die für das Abdrucken der Farbreste vorgesehene Fläche durch die Außenfläche des Gegendruckzylinders gebildet sein, von dem normalerweise das Drucksubstrat in Kontakt mit der Oberfläche des Zwischenträgers gebracht wird, zweckmäßig auch in einer derart modifizierten Form, dass der Gegendruckzylinder zum Zwecke der Abnahme restlicher Farbe vom Zwischenträger einen auf ihn aufgespannten, vorzugsweise vorspulbaren Aufzug besitzt, der dann seinerseits die Restfarbe annimmt.
Für den Fall, dass verbleibende Farbreste im Zuge der Reinigungsprozedur nochmalig mit aufgetragener Tinte überdeckt werden, ist es zweckmäßig, die Überdeckung nur in den Bildbereichen vorzunehmen, in denen der Farbauftrag tatsächlich unvollständig auf das Drucksubstrat erfolgt ist. Um dieses zu erkennen, wird die Oberfläche des Zwischenträgers nach der Bildübertragung auf das Drucksubstrat von einem Bildsensor elektronisch abgebildet und einer Bildverarbeitung unterzogen mit deren Hilfe die Ausdehnung und Lage der Verschmutzung der Oberfläche des Zwischenträgers erkannt wird. Es ist jedoch auch möglich, die verschmutzten Bereiche des Zwischenträgers vollflächig zu überdecken, was dann nicht unbedingt durch die Inkjetköpfe der Einrichtung für den indirekten Inkjetdruck geschehen muss, sondern auch durch vollflächiges Aufsprühen mittels weniger Sprühdüsen oder durch vollflächiges Auftragen mittels Walzen erfolgen kann.
Die Überdeckung der Tintenreste kann im Prinzip mit der gleichen Tinte erfolgen, mit der das Inkjetbild auf den Zwischenträger gedruckt wird. Zweckmäßig wird allerdings dann, wenn die Überdeckung der Farbreste nicht mit den Inkjetköpfen selbst, sondern durch eine andere Einrichtung wie Sprühdüsen oder Auftragswalzen erfolgt, ein Fluid verwendet werden, die das Übertragungsverhalten beim Abdrucken verbessert und gegebenenfalls nach einem anderen Verfestigungsmechanismus arbeitet wie die zur Erzeugung des Inkjetbildes verwendete Tinte. Für die Reinigungsprozedur kann deshalb zweckmäßig auch auf die nicht übertragenen Farbreste ein Fluid gesprüht werden, das strahlungshärtende Bestandteile enthält und im Zuge der Reinigungsprozedur mit UV-Strahlung bestrahlt wird. Auf diese Weise bildet sich dann ein verfestigter Film auf der Zwischenträgeroberfläche, der die darunterliegenden an dem Film haftenden Farbreste „mitnimmt” und im Druckspalt auf einen Reinigungsbogen überträgt.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der 1 bis 5 der beigefügten Zeichnungen. Hierbei ist 1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels für eine Einrichtung zum indirekten Inkjet-Drucken. Die 2 bis 5 zeigen in gegenüber 1 vergrößertem Maßstabe unterschiedliche Ausführungsbeispiele als Alternative zu der Abdruckeinrichtung 60 bis 65 in 1.
Die Einrichtung 1 umfasst ein umlaufendes Band 2, welches über mehrere Zylinder 3, 4, 14 sowie über eine Leitfläche 5 geführt ist. Wenigstens einer der Zylinder 3, 4, 14 wird von einem Motor 6 angetrieben und treibt seinerseits das Band an. Die Leitfläche dient der Stabilisierung des Trums des Bandes im Bereich des Druckauftrags.
Der Bedruckstoff wird in Form von einzelnen Bogen von einem Anlagestapel 7 zu einem Auslagestapel 8 transportiert. Der Transport erfolgt über als Linien 9 und 10 vereinfacht dargestellte Bogenführungen (tatsächlich kann es sich um einen oder mehrere Transportzylinder handeln) und mittels der Bogentransport-Zylinder 11, 12 und 13. Letztere weisen Greifersysteme 42 für die Bedruckstoffbogen 43 auf. Jeder einzelne Bogen 43 durchläuft einen Druckspalt 44 zwischen dem Zylinder 13 und einer an diesen angestellten Andrückwalze 14. Der Antrieb dieses Bogentransportsystems erfolgt über wenigstens einen Motor 15.
Benachbart zum Trum des Bandes 2 sind mehrere Druckköpfe 16a bis 16d aufeinander folgend angeordnet, z. B. Druckköpfe für die üblichen Farben Cyan, Magenta, Yellow und Black. Jeder Druckkopf erzeugt Tintentropfen 45 einer wasserbasierten Tinte, die auf das Band gejettet wird und dort Farbpunkte erzeugen. Auf diese Weise können mehrfarbige, gerasterte Druckbilder erzeugt werden. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Farbtropfen einer Farbe zumindest stellenweise ineinander verlaufen und daher geschlossene Farbflächen bilden. Da die Druckköpfe in Laufrichtung des Bandes aufeinander folgend angeordnet sind, kommen die unterschiedlichen Farbpunkte zum Teil auch aufeinander zu liegen. Es kann vorgesehen sein, dass den Druckköpfen 16a bis 16d eine Vorrichtung 16e zur Drucknachbehandlung, z. B. zum Lackieren bzw. zum Lackauftrag, nachgeordnet ist, die entweder ebenfalls als Inkjet-Kopf ausgebildet ist oder als konventionelles Lackier-Gerät ausgebildet ist, das den Lackauftrag über Auftragswalzen oder mit Hilfe weniger Sprühdüsen bewirkt und somit die Oberfläche des Bandes 2 vollflächig mit Lack oder anderen Fluiden überzieht. Bei dem Lack kann es sich um pigmentfreie Tinte handeln, die ansonsten die gleichen Eigenschaften, insbesondere Trocknungseigenschaften wie die Tinte 45 besitzt, die von den Köpfen 16a–d auf das Band 2 aufgejettet wird.
Ebenfalls benachbart zum Band 2 ist eine Vorrichtung 17 zur Bandbehandlung, z. B. zur Plasmabehandlung, angeordnet. Mittels des Plasmas oder auch einer Koronaentladung kann die Bandoberfläche gereinigt und in einen für Auftrag von flüssigen Medien definierten Ausgangszustand bezüglich der Oberflächenenergie versetzt werden. Weiterhin ist benachbart zum Band 2 eine Vorrichtung 18 zum Auftragen von Konditionierer vorgesehen. Der Konditionierer sorgt dafür, dass die Bandoberfläche die wässrige Tinte annimmt, dass die Tinte auf dem Band nicht unerwünscht spreitet oder abperlt, dass die Tinte während des Bandtransports am Band anhaftet und dass die im weiteren Prozess nach verfestigte Tinte im Druckspalt 44 auf den Bedruckstoff 44 übertragen werden kann.
Die auf das Band 2 aufgetragene Tinte 45 wird durch einen Heißluftstrahl eines Heißlufttrockners 19 zumindest teilweise getrocknet, indem Wasser und/oder Lösungsmittel aus der Tinte verdampft wird. Die Heißluft wird über eine Zufuhr 20 zugeführt und der durch die Trocknung entstehende Dampf wird über eine in ein Gehäuse 21 integrierte Luftabsaugung 22 abgeführt.
Zur weiteren Behandlung ist ein weiterer Trockner 23, bevorzugt ein Infrarot-Trockner, vorgesehen, welcher die Tinte, den gegebenenfalls aufgetragenen Lack, den Konditionierer 47 und/oder das Band 2 unmittelbar vor und/oder im Bereich des Druckspalts erwärmt. Durch diese Erwärmung verdunstet das in der Tinte bzw. dem Lack enthaltene Wasser und es entsteht ein klebriger Film. Über die damit einhergehende Beeinflussung der Haftung des Films am Band und am Bedruckstoffbogen 44 wird erreicht, dass sich der Film und somit auch das Druckbild im Wesentlichen vollständig vom Band ablöst und sich auf dem Bedruckstoff niederlegt. Optional kann auch ein weiterer, dem Druckspalt 44 nachgeordneter Trockner 24 vorgesehen sein, welcher den schon angetrockneten Farbfilm weiter erwärmt und dadurch trocknet und/oder z. B. durch Strahlung härtet.
Da es für den Gesamtprozess von Vorteil ist, den angetrockneten Tintenfilm d. h. die Druckfarbe 46 auf oder über einem bestimmten Temperaturniveau zu halten, können optional Heizeinrichtungen 25, 26, 27 und/oder 28 vorgesehen sein, welche die Zylinder 3 und 4 von innen bzw. außen temperieren. Ebenso kann die Andrückwalze 14 beheizt sein.
An dieser Stelle sei noch erwähnt, dass die Anordnung und der Typ der verschiedenen Heizeinrichtungen unterschiedlich gewählt werden kann, um den Druckprozess insgesamt zu optimieren. Beispielsweise kann der Heißlufttrockner 20 auch in Bandlaufrichtung vor der Vorrichtung 16e zur Drucknachbehandlung angeordnet sein, um das Bild auf dem Zwischenträger 2 erst anzutrocknen, bevor dieses dann mit z. B. Lack überzogen wird.
Eine Vorrichtung 29, z. B. eine Kamera, zur Inspektion des Bildes ist ebenfalls benachbart zum Band 2 angeordnet. Mit ihr kann über eine Bildaufnahme und -auswertung festgestellt werden, ob das auf dem Band 2 erzeugte Druckbild die gestellten Qualitätsanforderungen erfüllt oder z. B. unerwünschte Fehler aufweist. Daraus resultierende Erkenntnisse können verwendet werden, um den Druckprozess zu verbessern, z. B. den Auftrag des Konditionierers 47, den Auftrag der Tintentropfen 45 und/oder die Leistung des Trockners 19 anzupassen bzw. zu regeln.
Optional können zwischen den Druckköpfen 16a bis 16d bzw. diesen jeweils unmittelbar nachgeordnet Vorrichtungen 30a bis 30d zur Zwischeninspektion, z. B. Kameras, oder Zwischenbehandlung, z. B. Trocknung, vorgesehen sein. Weiterhin können optional auch im Bereich der Bogenzufuhr oder -abfuhr Vorrichtungen 31 zur Inspektion der Bogen oder hinter dem Druckspalt 44 Vorrichtungen 32 zur Inspektion der Bandoberfläche nach dem Abdruck vorgesehen sein und/oder eine Vorrichtung 33 zur Vorbehandlung der Bogen, z. B. durch einen Primerauftrag, und/oder eine Vorrichtung 34 zur Nachbehandlung des Bogens, z. B. durch weiteres Trocknen.
Die in der Einrichtung 1 zum Verbrauch bestimmten Flüssigkeiten sind in jeweiligen Vorratsbehältern vorgesehen: Vorratsbehälter für Reinigungsflüssigkeit, Vorratsbehälter 37 für Konditionierflüssigkeit, Vorratsbehälter 38 für mehrere Tinten, z. B. Tinten, und Vorratsbehälter 39 für Primerflüssigkeit. Die Behälter und die zugehörigen Auftragsvorrichtungen stehen über nicht dargestellte Zufuhrleitungen in Verbindung.
Ein zentraler Rechner 40 steuert die einzelnen Komponenten der Einrichtung 1, insbesondere die Druckköpfe 16a bis 16d und die Trockner 19 und 23. Der Rechner 40 steht bevorzugt mit allen Komponenten 6, 15 bis 20, 22 bis 39 und 41 über nicht dargestellte Datenleitungen in Verbindung. Komponente 41 ist eine Vorrichtung zum Wechseln des Bandes 2, welche es erlaubt, bei abnehmender Bandqualität das bisherige Band gegen ein neues zu tauschen.
In dem Bereich zwischen dem Druckspalt 44 und der Transportwalze 3, wo sich die Transportrichtung des Zwischenträgerbandes 2 umkehrt, ist eine Einrichtung 60 bis 65 optional eingefügt, mit deren Hilfe verbleibende restliche, nicht im Druckspalt 44 auf den Bogen 43 übertragene Teile der Druckfarbe 46 von der Oberfläche des Bandes 2 abgedruckt werden können. Diese Einrichtung besitzt eine Gegenrolle 62, über die ein Kunststoffband 65 geführt ist, welches von einem Wickel 64 abgespult und auf einen Wickel 63 aufgespult wird. Die Folie 65 besteht entweder aus glattem gestrichenen Papier oder aus einem Kunststoff wie z. B. Polyamid oder Polycarbonat mit gut farbannehmenden Eigenschaften und hoher Oberflächenenergie im Vergleich zu der Oberfläche des Bandes 2, die aus Silikonkautschuk, Teflon o. ä. einem anderen Material mit niedrigerer Oberflächenenergie besteht, das die Druckfarbe weniger gut annimmt bzw. leichter abgibt.
Wenn die Kamera 32 feststellt, dass auf der Oberfläche des Bandes 2 durch mangelhaften Übertrag im Druckspalt bedingt noch Farbreste vorhanden sind, oder dass diese ein bestimmtes Maß überschreiten, wird zuerst einmal das Jetten der Tintentröpfchen 45 unterbrochen, d. h. es wird kein neues Druckbild mehr auf das Zwischenträgerband 2 aufgejettet. Sobald das letzte Bild vom Zwischenträger 2 im Druckspalt 44 auf den Papierbogen 43 übertragen wurde, wird die Reinigungsprozedur eingeleitet. Diese kann damit beginnen, dass die Maschine erst einmal stillgesetzt wird und gegebenenfalls die Druckbeistellung am Druckspalt 44 abgestellt wird, so dass sich das Band 2 anschließend frei zwischen dem Gegendruckzylinder 13 und der Andrückwalze 14 hindurch bewegen kann. Anschließend beginnt die eigentliche Reinigungsprozedur. Dabei werden das Band und die Folie 65 werden von einer Andrückwalze 60 auf der Rückseite des Bandes 2 wie durch den Pfeil 61 symbolisiert gegenseitig in Kontakt gebracht, d. h. die Bandoberfläche wird gegen die Folie 65 gedrückt. Das Band 2 und die Folie 65 werden dann mit gleicher Geschwindigkeit in gegenseitigem Kontakt vorwärts bewegt. Dazu sind die Kerne der Wickel 63 und 64 mit Antrieben versehen, die ebenfalls von der Steuerung 40 synchron mit dem Motor 6 des Bandantriebs bewegt werden, und zwar solange, bis die gesamte Länge des Bandes 2 einmal zwischen den Rollen 60 und 62 hindurchgeführt ist. Dabei werden alle noch auf dem Band 2 befindlichen Farbreste auf die Folie 65 übertragen. Die Kamera 32 überwacht in einem zweiten Durchlauf den Erfolg der Reinigungsprozedur so dass dann, wenn keine weiteren Farbreste detektiert werden, der Druckprozess wieder aufgenommen werden kann.
Auf die separate Andrückwalze 60 kann verzichtet werden, wenn die übrigen Bestandteile der Einrichtung so wie in 2 dargestellt angeordnet werden d. h. in den Bereich unter der Umlenkwalze 3 verschoben werden. In diesem Falle ist die elastische Walze 162, über die die Reinigungsfolie 165 geführt ist, in Richtung des Pfeils 161 beweglich und drückt bei Beginn der Reinigungssequenz die Folie 165 gegen die Unterseite der Umlenkwalze 3 und damit gegen die Oberfläche des darübergelegten Bandes 2. Ansonsten ist die Funktionsweise die gleiche wie anhand von 1 beschrieben.
Es ist auch möglich, die Reinigungs-Abdruckeinrichtung im Bereich des Bandes 2 zwischen der Umlenkrolle 4 und dem Druckspalt 44 anzuordnen, wenn beispielsweise der Infrarottrockner 28 die Funktion des Trockners 23 übernimmt.
Das Papier- oder Kunststoffband 65 bzw. 165 kann mehrfach hin- und zurückgespult werden, bis es soviele Farbreste aufgenommen hat, dass der Wickel 63 zu ersetzten ist. Jedoch kann insbesondere dann, wenn nur gelegentlich Reinigungsprozedere mit geringen Farbresten durchgeführt werden müssen, auch ein Endlosband anstelle eines Bandwickels Verwendung finden.
In der Ausprägung nach 3 ist gegenüber der nach 2 auf eine separate auf- und abwickelbare Folie zur Abnahme der Farbreste von der Bandoberfläche verzichtet. Stattdessen ist unterhalb der Umlenkwalze 3 eine an diese bzw. das darüber gelegte Band 2 anstellbare Walze 172 vorgesehen, die aus einem gut farbannehmenden Material wie z. B. Kupfer oder Rilsan besteht. An der Oberfläche dieser Walze 162 liegt ein Messerrakel 174 an, das die Farbreste von der Oberfläche der Walze 172 abrakelt und in einem Auffangbehälter 173 sammelt. Diese „Farbabnahmewalze 172” dreht mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit wie die Umlenkwalze 3 bzw. das darüber gelegte Band 2 und übt deshalb keine große mechanische Beanspruchung auf die Bandoberfläche aus. Die Kraft der durch den Pfeil 261 symbolisierten Anstellbewegung der Walze 172 bzw. der Anpressdruck, den die Walze 172 auf die Bandoberfläche ausübt, lässt sich einstellen bzw. so regeln, dass Farbreste sicher vom Band 2 abgenommen werden, jedoch auf einen Wert der nicht höher ist als unbedingt erforderlich.
In der alternativen Ausführungsform nach 4 ist auf die Einrichtung 60 bis 65 in 1 verzichtet. Stattdessen ist der in 1 mit 13 bezeichnete Gegendruckzylinder, der den zu bedruckenden Bogen 43 transportiert, durch einen speziellen Gegendruckzylinder 113 ersetzt. Dieser Gegendruckzylinder 113 besitzt in seinem Inneren zwei Spulenpaare 263a/264a und 263b/264b, von denen aus eine Rolle aus glattem Papier über die beiden gegenüberliegenden Zylindersegmente gelegt ist, die normalerweise den von den Greifern 81a bzw. 81b gehaltenen, zu bedruckenden Bogen 43 gegen die Oberfläche des Bandes 2 drücken. Durch eine hier nicht dargestellte Einrichtung wird das jeweilige Papierband von der einen Spule, z. B. 263a, abgewickelt und auf die aufnehmende Spule 264a aufgewickelt in ähnlicher Weise, wie das in der Patentschrift US RE. 36,275 der Anmelderin für eine Offsetdruckfolie in einer direkt bebilderbaren Bogenflachdruckmaschine beschrieben ist.
Wenn nun die Kamera 32 in der Einrichtung nach 1 Farbreste auf der Oberfläche des Bandes 2 erkennt, wird abhängig von der Länge des Bandes der Druck für die nächste Anzahl der auf der Bandoberfläche Platz findenden Bögen unterbrochen und die entsprechende Menge an zu bedruckenden Bogen 9 auf dem Stapel 7 zurückgehalten. Sobald dann also der letzte Druckbogen 43 den Druckspalt 44 passiert hat, findet die Oberfläche des Bandes 2 im Druckspalt 44 keinen zu bedruckenden Bogen 43 mehr vor, sondern stattdessen die glatte Oberfläche des Reinigungs-Papierwickels, der über das jeweilige Zylindersegment gezogen ist. Auf dieser glatten Papieroberfläche legen dann die Farbreste ab, woraufhin die Oberfläche des Bandes 2 wieder farbfrei ist und im Weiteren ihre Funktion als Zwischenträger wieder voll erfüllen kann. Sobald der Papierwickel nach mehreren Reinigungssequenzen über den Zylindersegmenten genügend Restfarbe aufgenommen hat, werden die Antriebe für die Spulen 263a/264a und 264b und 263b betätigt und es wird frisches Papier über die Zylindersegmente gespannt.
In der Ausführungsform nach 5 ist auf den Einbau von Papierwickeln in den Gegendruckzylinder 13 bzw. 113 verzichtet. Stattdessen besitzen die Segmente des Gegendruckzylinders 13 eine sehr glatte Oberfläche 13a, 13b aus einem Farbe gut annehmenden Material wie z. B. Rilsan oder Kupfer, ähnlich der Walze 172 aus 3. Auf diese Oberflächen wird stattdessen wie in der vorhergehenden Beschreibung der 4 während einer Reinigungssequenz die störende Restfarbe von der Bandoberfläche 2 abgedruckt. Die Oberflächen 13a, 13b des Gegendruckzylinders 13 werden dann in regelmäßigen größeren Abständen durch eine darunter angeordnete Tuchwascheinrichtung entfernt. Die Tuchwascheinrichtung besitzt folgenden Aufbau: In einem unterhalb des Gegendruckzylinders 13 angeordneten Kasten 360 befinden sich zwei Wickel 363 und 364, wobei der Wickel 364 der Vorratswickeln ist, von dem ein Waschtuch 365 abgewickelt und von dem Wickel 363 aufgewickelt wird. Der Waschtuchwickel 364 wird von Reinigungsflüssigkeit in einem Tank 366 befeuchtet. Zum Zwecke der Reinigung der Oberfläche des Gegendruckzylinders 13 von den dem Band 2 abgenommenen Farbresten wird eine Andrückwalze 362 in Richtung des Falz 361 auf den Gegendruckzylinder zubewegt und drückt das Waschtuch 365 gegen dessen Oberfläche, während sich der Gegendruckzylinder 13 weiterbewegt und auch das Waschtuch 365 mit geringerer Geschwindigkeit weitergespult wird, um die Farbe von den Außenflächen 13a, 13b der Zylindersegmente aufzunehmen.
Anstelle der Tuchwascheinrichtung kann jedoch auch eine Bürstenwascheinrichtung oder eine andere Wascheinrichtung verwendet werden, die in gutem mechanischen Kontakt mit der widerstandsfähigen Oberfläche des Gegendruckzylinders diesen wieder in einen sauberen, Farbe annehmenden Zustand versetzt.
Dabei läuft die Reinigungsprozedur folgendermaßen ab: In größeren zeitlichen Abständen oder wenn der Kamerasensor 32 (1) eine Verschmutzung der Oberfläche des Bandes 2 erkennt, wird der Papiertransport vom Stapel 7 unterbrochen und zwar für so viele Bögen, wie in einem Banddurchlauf bedruckt werden können, falls das gesamte Band gereinigt werden soll, oder für entsprechend weniger Bögen, wenn nur ein Teil des Bandes gereinigt werden soll. Synchron zu dieser Unterbrechung wird auch das Bejetten der Bandoberfläche mit den Tintentröpfchen 45 unterbrochen und zwar so, dass der letzte den Druckspalt 45 noch passierende Druckbogen 43 das letzte auf der Bandoberfläche befindliche Bild noch abnimmt. Anschließend läuft das Band 2 weiter und verbleibende Farbreste legen auf den stark farbabnehmenden Oberflächen 13a, 13b des Gegendruckzylinders 13 ab, auf dem sich die Verschmutzung sammelt. Wenn die Oberfläche des Bandes 2 gereinigt ist, setzt der Druckprozess mit Abnahme der Bögen 9 vom Stapel 7 und dem Weiterdrucken wieder ein. Bevor dies geschieht, kann die Oberfläche des Gegendruckzylinder 13 durch die Wascheinrichtung 360 bis 366 gesäubert werden, um ein eventuelles Ablegen der auf dem Gegendruckzylinder befindlichen Farbreste auf der Rückseite des dann von ihm beförderten Bedruckstoffs d. h. des Bogens 43 im Druckspalt zu vermeiden.
Diese Reinigung des Gegendruckzylinders 13 kann entfallen oder nur in größeren Abständen von Nöten sein, wenn bei geeigneter Wahl des Materials der Oberfläche des Gegendruckzylinders 13 dafür gesorgt ist, dass die Farbreste auf ihm haften bleiben und nicht auf die Rückseite der zu bedeckenden Papierbögen 43 übertragen werden.
Gemäß weiteren erfindungsgemäßen Verfahrensvarianten kann unter bestimmten Voraussetzungen auf die vorstehend beschriebenen Reinigungseinrichtungen ganz verzichtet werden. Die erste weitere Variante der Erfindung besteht darin, dass, wenn der Stapel 7 in 1 ungestrichenes Papier enthält, die davon abgeförderten Bögen 9, 43, 10 somit eine verhältnismäßige raue Oberfläche besitzen und die auf der Bandoberfläche verbleibenden und von der Kamera 32 detektierten Farbreste insbesondere auf diese raue Bedruckstoffoberfläche zurückzuführen sind, in regelmäßigen Abständen folgende Prozedere abläuft. Bei Erkennen von Verunreinigungen anstelle eines ungestrichenen Papierbogens, oder mehrerer Bögen hintereinander, je nach Länge des verwendeten Bandes 2, wird ein Drucksubstrat mit anderen Oberflächeneigenschaften in den Papiertransportpfad eingeschleust und von den Zylindern 11, 13, 12 durch den Druckspalt 44 befördert. Das kann beispielsweise glattes gestrichenes Papier sein oder Folien. Auf diese sogenannten Makulaturbögen können dann die Verunreinigungen von der Bandoberfläche abgedruckt werden, weil sie im Vergleich zu dem ungestrichenen Papier ein sehr viel besseres Farbabnahmeverhalten zeigen. Es kann nun so vorgegangen werden, dass im Zuge der Reinigungsprozedur der Inkjetdruck angehalten wird, oder auch, dass der Inkjetdruck fortgesetzt wird und die Verunreinigungen des Bandes samt dem darüber gedruckten Bild als Makulatur abgefördert und ausgeschleust werden. Auch in diesem Falle ist die Einrichtung 60 bis 65 nach 1 entbehrlich. Zur sicheren Übertragung der Farbreste im Druckspalt 44 auf diesen Makulaturbogen können diese mit Hilfe des Infrarottrockners 23 kurz vor dem Druckspalt 44 nochmals erwärmt werden, um das Abnahmeverhalten durch den Makulaturbogen zu verbessern.
In einer zusätzlichen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens insbesondere dann, wenn die verbleibenden Farbreste auf der Oberfläche des Bandes 2 nicht auf die Verwendung von ungestrichenem Papier als Bedruckstoff zurückzuführen ist, kann folgendermaßen vorgegangen werden: Die Farbreste werden nachdem sie von dem Kamerasensor 32 hinsichtlich Lage und Größe erkannt wurden, nochmals im Zuge der Reinigungssequenz von den Inkjetköpfen 16a bis 16d in einem größeren Bereich mit Tinte überzogen, die sich mit den Farbresten verbindet und anschließend durch die Trockner 19, 27, 28, 23 wie beschrieben verfestigt wird. Im Druckspalt 44 lassen sich dann diese größeren zusammenhängenden Bereiche der Druckfarbe sicher auf den zu bedruckenden Bogen 43 übertragen, der dann ebenfalls als Makulaturbogen ausgesondert wird.
In einer weiteren Variante kann die Oberfläche des Bandes 2 auch vollflächig über die Vorrichtung 16e zur Drucknachbehandlung, beispielsweise eine an der Stelle eingefügten Sprüheinrichtung, relativ dick mit einem Fluid eingesprüht werden, das wie auf die vorstehend beschriebene Weise entweder durch Wärme getrocknet wird oder strahlungshärtende Substanzen enthält, die dann von einer an der Stelle des Heißlufttrockners 19 angeordneten UV-Lampe gehärtet wird. Somit entsteht auf der Bandoberfläche eine im Vergleich zur Farbschicht dickerer solider Film über dem gesamten, zumindest aber dem verschmutzten Teil der Bandoberfläche, und dieser Film kann dann problemlos im Druckspalt 44 von der farbabstoßenden Oberfläche des Bandes 2 auf den farbannehmenden Bedruckstoffbogen übertragen werden. Auf diese Weise werden alle restlichen Verschmutzungen vom Band 2 entfernt und ebenfalls auf einen Makulaturbogen übertragen. Bei dieser Verfahrensvariante ist es auch möglich, statt der Makulaturbögen eine der in den 1 bis 5 dargestellten Vorrichtungen, z. B. die nach 3 zum Entfernen des gehärteten Films von der Bandoberfläche zu benutzen. In dem Falle haftet der gehärtete Film nach dem Anstellen der Walze 172 an die Bandoberfläche an der Oberfläche der Walze 172 an und wird von dieser mit den an dem Film haftenden restlichen Verunreinigungen von der Bandoberfläche abgezogen. Das Rakelmesser 172 schält den gehärteten Film dann wieder von der Walze 172 ab.
Die Reinigungsprozedur sieht in diesem Falle so aus, dass in Intervallen oder nach festgestellter Verschmutzung der Bandoberfläche durch den Kamerasensor 32 der Papiertransport und das Bedrucken des Bands 2 für eine Anzahl von Bögen ausgesetzt wird und bei weiterlaufendem Band stattdessen das vorstehend beschriebene durch Wärme oder Strahlung härtende Fluid auf das Band 2 aufgetragen wird, und nach Abstellen des Gegendruckzylinders 13 und Anstellen der Walze 172 von dieser der Film des gehärteten Fluids vom Band 2 abgezogen wird.
Bezugszeichenliste

1: Einrichtung
2: Band
3: Zylinder zur Bandführung
4: Zylinder zur Bandführung
5: Leitfläche zur Bandführung
6: Motor für die Bandführung
7: Anlagestapel
8: Auslagestapel
9: Bogenführung
10: Bogenführung
11: Zylinder für den Bogentransport
12: Zylinder für den Bogentransport
13, 113: Zylinder für den Bogentransport (Gegendruckzylinder)
13a, b: Oberfläche Gegendruckzylinder
14: Andrückwalze
15: Motor für den Bogentransport
16a–d: Druckköpfe
16e: Vorrichtung zur Drucknachbehandlung, z. B. Lackieren oder Prägen
17: Vorrichtung zur Bandbehandlung, z. B. Plasma
18: Vorrichtung zum Auftragen von Konditionierer
19: Heißlufttrockner
20: Heißluftzufuhr
21: Gehäuse
22: Luftabsaugung
23: Trockner, z. B. IR-Trockner
24: Trockner, z. B. IR-Trockner
25: Heizvorrichtung innen
26: Heizvorrichtung außen
27: Heizvorrichtung innen
28: Heizvorrichtung außen
29: Vorrichtung zur Inspektion des Bildes
30a–d: Vorrichtungen zur Zwischeninspektion oder Zwischenbehandlung
31: Vorrichtung zur Inspektion des Bogens (Kamera)
32: Vorrichtung zur Inspektion des Druckbildes (Kamera)
33: Vorrichtung zur Vorbehandlung des Bogens, z. B. Primerauftrag
34: Vorrichtung zur Nachbehandlung des Bogens, z. B. Trocknen
37: Vorratsbehälter für Konditionierflüssigkeit
38: Vorratsbehälter für Tinte, z. B. Tinte
39: Vorratsbehälter für Primerflüssigkeit
40: Vorrichtung zur Steuerung der Einrichtung
41: Vorrichtung zum Wechseln des Bandes
42: Greifersysteme
43: Bogen
44: Druckspalt
45: Tintentropfen
46: Druckfarbe
47: Konditionierer
60, 362: Andrückwalze
61, 161, 261, 361: Pfeil
62, 162: Gegenrolle
63, 64, 163, 164: Wickel
65, 165: Kunststoffband
81a, b: Greifer
172: Kupferwalze
173: Auffangbehälter
174: Messerrakel
263a, b: Papierwickel
264a, b: Papierwickel
360: Wascheinrichtung
364: Waschtuchwickel
365: Waschtuch
366: Tank für Waschflüssigkeit

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 2008/0166495 A1 [0003]
US 2009/0317555 A1 [0003, 0009]
US 2009/0165937 A1 [0003]
US 7845788 [0003]
US 2007/0058022 A1 [0004]
US 5966157 [0008]
US 36275 [0037]

Claims

Verfahren zum Reinigen des Zwischenträgers (2) einer Einrichtung (1) für das indirekte Inkjet-Drucken, in welcher – eine Tinte (45) auf den Zwischenträger (2) aufgejettet wird, – die Tinte (45) erwärmt und dabei mindestens teilweise eingedampft und/oder verfestigt wird, – der eingedampfte bzw. verfestigte Teil der Tinte (45) von dem Zwischenträger (2) auf den Bedruckstoff (43) übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenträger nach erkannter Verschmutzung oder in Abständen einer Reinigungsprozedur unterworfen wird, bei der mindestens die Oberflächenbereiche des Zwischenträgers (2), die nicht übertragene Teile der Tinte tragen, nochmals mit Tinte oder einem verfestigbaren oder eindampfbaren Fluid überdeckt werden und diese danach zusammen mit den nicht übertragenen Teilen der Tinte auf eine dafür vorgesehene Fläche abgedruckt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dafür vorgesehene Fläche durch ein Drucksubstrat selbst gebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dafür vorgesehene Fläche durch eine anstellbare Papierbahn oder Kunststofffolie (65, 165) oder eine Reinigungswalze gebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dafür vorgesehene Fläche durch eine auf den Gegendruckzylinder (113) der Einrichtung für den indirekten Inkjet-Druck aufgespannten vorzugsweise vorspulbaren Aufzug (265) gebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dafür vorgesehene Fläche durch die Oberfläche (13a, b) des Gegendruckzylinders (13) selbst gebildet ist, die fortwährend in Abständen oder bei Bedarf ihrerseits gereinigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das nochmalige Auftragen mit Tinte während der Reinigungsprozedur teilflächig nur auf die Teile der Oberfläche des Zwischenträgers (2) erfolgt, die verschmutzt sind.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei zur Erkennung der Verschmutzung die Oberfläche des Zwischenträgers (2) von einem Bildsensor (32) elektronisch abgebildet und einer Bildverarbeitung unterzogen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Überdeckung der verschmutzten Bereiche des Zwischenträgers (2) vollflächig erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das nochmalige Auftragen von Tinte unter Verwendung der Inkjet-Köpfe (16a–d) der Einrichtung, durch vollflächiges Aufsprühen oder durch vollflächiges Auftragen eines verfestigbaren Fluids mittels einer Walze erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei im Zuge der Reinigungsprozedur eine andere Flüssigkeit aufgetragen wird als während des normalen Druckbetriebs, vorzugsweise eine Flüssigkeit, die das Übertragungsverhalten beim Abdrucken verbessert und die gegebenenfalls nach einem anderen Verfestigungsmechanismus (UV-Härtung) arbeitet.
Verfahren zum Reinigen des Zwischenträgers (2) einer Einrichtung (1) für das indirekte Inkjet-Drucken, in welcher – eine Tinte (45) auf den Zwischenträger (2) aufgejettet wird, – die Tinte (45) erwärmt und dabei mindestens teilweise eingedampft und/oder verfestigt wird, – der eingedampfte bzw. verfestigte Teil der Tinte (45) von dem Zwischenträger (2) auf den Bedruckstoff (43) übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenträger nach erkannter Verschmutzung oder in Abständen einer Reinigungsprozedur unterworfen wird, bei der restliche eingedampfte oder verfestigte Teile der Tinte (46) auf eine dafür vorgesehene Fläche (65, 165, 172, 263/264, 13a, b) abgedruckt werden, auf der die eingedampften oder verfestigten Teile besser haften als auf der Oberfläche des Bedruckstoffs (43).
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei Bedarf oder in regelmäßigen Abständen ein Drucksubstrat mit anderen Oberflächeneigenschaften als der Bedruckstoff (43) dem Druckspalt (44) der Einrichtung zugeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei es sich bei dem Drucksubstrat für die Reinigung um Papier mit glatter bzw. gestrichener Oberfläche oder Kunststofffolien handelt (die eine im Vergleich zur Oberfläche des Zwischenträgers (2) stärkere Affinität zur verfestigten Tinte (46) besitzen.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei es sich bei der vorgesehenen Fläche (65, 165, 172, 265), auf die abgedruckt wird, um den Teil eines anstellbaren Papier- oder Kunststoffwickels (63/64, 163/164, 263a, b/264a, b) oder um eine anstellbare Reinigungswalze (162) handelt.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei es sich bei der dafür vorgesehenen Fläche, auf die abgedruckt wird, um die Oberfläche (13a, b) des Gegendruckzylinders (13) selbst handelt oder einen darauf aufgespannten Aufzug (263a, b, 264a, b), der vorzugsweise vorspulbar ist.