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Die Erfindung betrifft eine Druckeinrichtung und ein Verfahren zum Aufbringen eines Druckmittels auf mindestens einen Druckträger.
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Zur Erreichung einer hohen Druckqualität, insbesondere einer fotorealistischen Druckqualität, kann in einem Tintenstrahlverfahren die Methode des sogenannten Mehrfachdruckens angewendet werden. Ein Druckverfahren entsprechend eines solchen Mehrfachdrucks ist jedoch sehr zeitintensiv, da Druckköpfe dieselbe Stelle eines Druckträgers mehrfach überfahren müssen. Auch sind Druckeinrichtungen zum Mehrfachdruck sehr teuer, da mehrere Druckköpfe pro Farbe versetzt zueinander installiert werden müssen, um eine gewünschte Auflösung zu erreichen.
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Weiter besteht eine besondere Herausforderung bei dem Aufbringen eines so genannten funktionalen Druckmittels, welches nicht nur gewünschte Farbeigenschaften, sondern auch weitere Eigenschaften, wie beispielsweise eine vorbestimmte Haftfestigkeit, vorbestimmte Diffusionseigenschaften und/oder spezielle Sicherheitseigenschaften, beispielsweise magnetische, fluoreszierende und/oder reflektierende Sicherheitseigenschaften, beinhaltet. Derartige Druckköpfe sind meistens sehr teuer und bieten nur eine geringe Auflösung.
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Als weiteres Problem ergibt sich, dass bei den genannten funktionalen Druckmitteln ein erneutes Aufbringen eines (weiteren) Druckmittels auf dieselbe Stelle ausschließlich dann erfolgen kann, wenn ein bereits aufgebrachtes Druckmittel auf diese Stelle bereits getrocknet ist, da sich ansonsten eine ungenügende Druckqualität ergibt. Dies resultiert in zeitintensiven Druckvorgängen.
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Die
US 6,142,601 offenbart einen selbstreinigen Drucker, der einen Druckkopf umfasst. Weiter ist ein Aufnehmer beschrieben, der relativ zum Druckkopf bewegbar ist. Auch die
US 2001/0043250 A1 offenbart eine solche Druckeinrichtung.
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Es stellt sich das technische Problem, eine Druckeinrichtung und ein Verfahren zum Aufbringen mindestens eines Druckmittels auf einen Druckträger zu schaffen, welche ein Drucken mit einer hohen Auflösung ermöglichen, wobei gleichzeitig eine zum Bedrucken benötigte Gesamtzeit sowie Herstellungskosten und eine Komplexität der Druckeinrichtung reduziert werden.
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Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 9. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Vorgeschlagen wird eine Druckeinrichtung zur Aufbringung eines Druckmittels auf mindestens einen Druckträger.
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Das Druckmittel kann beispielsweise ein Farbmittel oder eine Farbe sein. Auch kann das Druckmittel ein so genanntes funktionales Material sein, beispielsweise ein Material mit vorbestimmten magnetischen und/oder fluoreszierenden und/oder reflektierenden Eigenschaften sein. Die vorgeschlagene Druckeinrichtung dient insbesondere zur Aufbringung eines Druckmittels auf einen Druckträger zur Herstellung eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments. Durch das Druckmittel kann auch ein Sicherheitsmerkmal erzeugt werden.
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Als Sicherheitsdokument wird jedes Dokument bezeichnet, das eine physikalische Entität ist, die gegen ein unautorisiertes Herstellen und/oder Verfälschen durch Sicherheitsmerkmale geschützt ist. Sicherheitsmerkmale sind solche Merkmale, die ein Verfälschen und/oder Duplizieren gegenüber einem einfachen Kopieren zumindest erschweren. Physikalische Entitäten, die ein Sicherheitsmerkmal umfassen oder ausbilden, können als Sicherheitselemente bezeichnet werden oder umfassen Sicherheitselemente. Ein Sicherheitsdokument kann mehrere Sicherheitsmerkmale und/oder Sicherheitselemente umfassen. Im Sinne der hier festgelegten Definition stellt ein Sicherheitsdokument auch immer ein Sicherheitselement dar oder enthält ein solches. Beispiele für Sicherheitsdokumente, welche auch Wertdokumente umfassen, die einen Wert repräsentieren, umfassen beispielsweise Reisepässe, Personalausweise, Führerscheine, Identitätskarten, Zutrittskontrollausweise, Krankenkassenkarten, Banknoten, Postwertzeichen, Bankkarten, Kreditkarten, Smartcards, Tickets und Etiketten.
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Auch kann das Druckmittel ein Lack, beispielsweise ein Schutzlack, insbesondere ein sogenannter Kratzfestlack, sein.
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Der Druckträger bezeichnet hierbei einen zu bedruckenden Gegenstand. Insbesondere kann der Druckträger als Karte oder Kartenkörper ausgebildet sein, der zur Herstellung eines kartenförmigen Wert- und/oder Sicherheitsdokumentes dient. Der Kartenkörper kann beispielsweise mehrere Schichten umfassen, wobei mindestens eine der Schichten bedruckt wird, insbesondere um personalisierende und/oder individualisierende Merkmale, insbesondere Sicherheitsmerkmale, in das herzustellende Wert- und/oder Sicherheitsdokument zu integrieren. Hierbei bezeichnet eine personalisierte und/oder individualisierte Schicht oder Lage eine Schicht, die personalisierte und/oder individualisierte Informationen enthält, z.B. in Form eines Lichtbildes, einer Seriennummer, einer Dokumentennummer oder eines Hologramms.
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Das mittels der vorgeschlagenen Druckeinrichtung durchgeführte Aufbringen des Druckmittels kann hierbei einen Teilschritt bei der Herstellung des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments bilden. Weiter insbesondere kann der Kartenkörper ein oder mehrere Laminationsschichten oder -lagen umfassen, die abschließend zur Herstellung des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments laminiert werden. Die Laminationslage kann z.B. als Polymerfolie ausgebildet sein.
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Die Druckeinrichtung umfasst mindestens ein erstes Druckmodul, wobei das erste Druckmodul mindestens einen Druckkopf, vorzugsweise mehrere Druckköpfe, umfasst. Ein Druckkopf kann z.B. eine Düse oder eine Düsenreihe mit mehreren aneinander gereihten Düsen umfassen. Durch die Düsen ist das Druckmittel insbesondere tröpfchenweise ausstoßbar. Das Druckmodul und der mindestens eine Druckkopf können in ihrer relativen Position und Ausrichtung zueinander unveränderlich angeordnet oder ausgebildet sein.
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Weiter umfasst die Druckeinrichtung mindestens einen Druckträgerhalter. Mittels des Druckträgerhalters kann der vorhergehend erläuterte Druckträger, z.B. der Kartenkörper, gehaltert werden. Gehaltert kann z.B. bedeuten, dass in, an oder auf dem Druckträgerhalter der Druckträger anordenbar und gegebenenfalls befestigbar ist. Der Druckträgerhalter kann somit der Aufnahme und/oder Lagerung des Druckträgers und gegebenenfalls, wie nachfolgend näher erläutert, einem Transport des Druckträgers dienen.
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Der Druckträger kann beispielsweise mit dem Druckträgerhalter form- und/oder kraftschlüssig verbunden werden. Beispielsweise kann der Druckträger mittels eines Unterdrucks, z.B. eines durch ein Vakuum erzeugten Unterdrucks, welcher vom Druckträgerhalter aus auf den Druckträger wirkt oder ausgeübt wird, auf einer Befestigungsfläche des Druckträgerhalters angeordnet bzw. befestigt werden.
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Selbstverständlich sind jedoch auch andere Befestigungsarten, beispielsweise mechanische Befestigungsarten, zur Befestigung des Druckträgers auf, an und/oder im Druckträgerhalter vorstellbar.
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Das erste Druckmodul ist relativ zu dem mindestens einen Druckträgerhalter der Druckeinrichtung in einer Druckrichtung bewegbar. Somit ist das erste Druckmodul auch relativ zu einem mittels des Druckträgerhalters gehalterten Druckträgers in der Druckrichtung bewegbar.
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Hierbei kann z.B. das Druckmodul bewegbar sein, während der Druckträgerhalter (und somit der Druckträger) stationär, also ortsfest, angeordnet ist. Alternativ kann das Druckmodul stationär, also ortsfest, angeordnet sein, während der Druckträgerhalter bewegbar ist. Auch können sowohl Druckmodul als auch Druckträgerhalter bewegbar sein.
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Die Druckeinrichtung kann hierbei z.B. ein erstes Antriebsmittel zur Bewegung des ersten Druckmoduls umfassen, wobei mittels des ersten Antriebsmittels das erste Druckmodul z.B. in der Druckrichtung bewegbar ist. Weiter kann die Druckeinrichtung ein weiteres Antriebsmittel zur Bewegung des Druckträgerhalters umfassen, wobei der Druckträgerhalter mittels des weiteren Antriebsmittels z.B. in der Druckrichtung bewegbar ist. Der Druckträgerhalter kann hierbei z.B. Teil des Antriebsmittels oder an einem Teil des Antriebsmittels befestigt sein.
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Dem Druckmodul kann auch ein Druckbereich zugeordnet sein. Der Druckbereich bezeichnet hierbei einen Bereich des Druckmoduls, in welchen während eines Druckvorgangs das Druckmittel von dem Druckkopf/den Druckköpfen des Druckmoduls gestrahlt oder ausgestoßen wird. Somit kann auch der Druckbereich relativ zum Druckträgerhalter (und somit zum Druckträger) in Druckrichtung bewegbar sein.
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Erfindungsgemäß ist das erste Druckmodul relativ zu dem Druckträgerhalter der Druckeinrichtung zusätzlich quer zur Druckrichtung bewegbar.
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Quer zur Druckrichtung kann hierbei bedeuten, dass das erste Druckmodul relativ zu dem Druckträgerhalter in oder entgegen einer Querrichtung bewegbar ist, die senkrecht zu der Druckrichtung orientiert ist. Die Druckrichtung und die Querrichtung können hierbei in einer Ebene orientiert sein, die parallel zu einer zu bedruckenden Fläche orientiert ist.
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Die Druckeinrichtung dient hierbei zur Aufbringung des Druckmittels auf einer zweidimensionalen Druckfläche. Mittels der Druckeinrichtung ist das Druckmittel mit einer ersten Auflösung in Druckrichtung und mit einer weiteren Auflösung in der Querrichtung aufbringbar. Die erste Auflösung kann hierbei gleich der weiteren Auflösung sein.
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Das erste Druckmodul kann hierbei mehrere Druckköpfe umfassen, die in Druckrichtung beabstandet zueinander, beispielsweise in Druckrichtung hintereinander, angeordnet sind. Jeder dieser Druckköpfe kann mehrere Düsen umfassen, die quer zur Druckrichtung mit einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnet sind. Wird das erste Druckmodul relativ zu dem mindestens einen Druckträgerhalter mit einem darauf gehalterten Druckträger in Druckrichtung bewegt, so kann die erste Auflösung abhängig von einer Geschwindigkeit der Bewegung in Druckrichtung und/oder einer Ausstoßfrequenz des Druckmittels aus der/den Düse(n) abhängig.
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Die weitere Auflösung kann abhängig von dem Abstand der Düsen quer zur Druckrichtung sein. Hierbei kann der vorhergehend erläuterte Druckbereich des Druckmoduls quer zur Druckrichtung die gesamte Breite des Druckträgers, die eine Dimension des Druckträgers quer zur Druckrichtung bezeichnet, umfassen.
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Die Druckeinrichtung kann hierbei eine so genannte Drop-on-Demand-Druckeinrichtung sein.
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Weiter ist der Druckträgerhalter zusätzlich entlang einer geschlossenen Bahn bewegbar. Der Begriff geschlossene Bahn umfasst hierbei alle Bahnformen, die eine Endlosbahn ausbilden, insbesondere auch eine Kreis- und eine Ovalbahn.
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Der Druckträgerhalter ist entlang der geschlossenen Bahn wiederholt in Druckrichtung an dem ersten Druckmodul vorbeiführbar. Insbesondere kann der Druckträgerhalter in einem vollständigen Umlauf genau einmal in Druckrichtung an dem ersten Druckmodul vorbeigeführt werden. In einem weiteren vollständigen Umlauf kann dann ein erneutes Vorbeiführen in Druckrichtung erfolgen. Je vollständigem Umlauf kann hierbei z.B. jeweils ein Druckvorgang mit einer Relativbewegung in Druckrichtung durchgeführt werden.
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Das vorhergehend erläuterte erste Antriebsmittel und/oder das weitere Antriebsmittel können hierbei derart ausgebildet und/oder angeordnet sein, dass das erste Druckmodul in einem ersten Druckvorgang relativ zu dem mindestens einen Druckträgerhalter in der Druckrichtung bewegbar ist. Weiter kann in einem zweiten Druckvorgang das erste Druckmodul relativ zu dem mindestens einen Druckträgerhalter erneut in der Druckrichtung, aber auch entgegen der Druckrichtung, bewegbar sein. Insbesondere ist die gleiche Relativbewegung wiederholt ausführbar. Zwischen zwei Druckvorgängen mit jeweils einer Relativbewegung in oder entgegen der Druckrichtung, insbesondere mit jeweils der gleichen Druckrichtung, kann erfindungsgemäß das erste Druckmodul relativ zu dem Druckträgerhalter in oder entgegen der vorhergehend erläuterten Querrichtung bewegt werden.
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Somit ermöglicht die vorgeschlagene Druckeinrichtung in vorteilhafter Weise ein Verschieben des Druckmoduls quer zur Druckrichtung zwischen zwei Druckvorgängen, während derer der Druckträgerhalter und somit der Druckträger in Druckrichtung relativ zum Druckmodul bewegt wird. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise eine Erhöhung der Auflösung erreichbar, insbesondere der vorhergehend erläuterten weiteren Auflösung. In der vorgeschlagenen Druckeinrichtung ist in vorteilhafter Weise kein weiteres Druckmodul bzw. kein Druckkopf erforderlich, der quer zur Druckrichtung versetzt zum ersten Druckmodul bzw. zu Druckköpfen des ersten Druckmoduls angeordnet werden muss. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine Ausbildung der Druckeinrichtung mit geringen Bauraumanforderungen sowie geringen Herstellungskosten.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Druckmodul mindestens einen Druckkopf mit mindestens zwei entlang einer Geraden angeordneten und mit einem vorbestimmten Abstand beabstandeten Druckdüsen, wobei die Gerade quer zur Druckrichtung orientiert ist. Die Gerade ist also parallel zur Querrichtung orientiert. Die Düsen bezeichnen hierbei Auslassvorrichtungen oder Ausstoßvorrichtungen für das Druckmittel. Beispielsweise ermöglichen die Düsen den Ausstoß von Tröpfchen des Druckmittels in Richtung eines durch einen Druckträgerhalter gehalterten Druckträgers.
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Weiter ist ein Mindestverfahrweg des ersten Druckmoduls relativ zu dem Druckträgerhalter quer zur Druckrichtung kleiner als der oder gleich dem halben vorbestimmten Abstand. Kann das erste Druckmodul relativ zum Druckträgerhalter quer zur Druckrichtung um den halben vorbestimmten Abstand verfahren werden, so kann die in einem ersten Druckdurchgang erreichte weitere Auflösung in einem weiteren Druckdurchgang verdoppelt werden. Ist der Mindestverfahrweg kleiner als der halbe vorbestimmte Abstand, so kann eine noch höhere Auflösung erzielt werden. Hierzu können jedoch mehr als zwei Druckvorgänge mit der gleichen Relativbewegung in Druckrichtung erforderlich sein.
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Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine gewünschte Erhöhung der weiteren Auflösung durch mehrere Druckvorgänge, zwischen denen das erste Druckmodul relativ zu dem Druckträgerhalter quer zur Druckrichtung mit dem Mindestverfahrweg verfahren wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Druckträgerhalter in der Druckrichtung bewegbar. Somit kann das weitere Antriebsmittel derart ausgebildet sein, dass der Druckträgerhalter in Druckrichtung, beispielsweise mit einer vorbestimmten Druckgeschwindigkeit, bewegt wird. Das weitere Antriebsmittel kann insbesondere die Bewegung entlang der geschlossenen Bahn ermöglichen. Das weitere Antriebsmittel kann beispielsweise einen Aktor, beispielsweise einen Elektromotor, und ein mit einer Abtriebswelle des Aktors mechanisch gekoppeltes Transportband, welches vorzugsweise als Endlosband ausgebildet sein kann, umfassen. Bevorzugt umfasst das weitere Antriebsmittel einen Aktor, beispielsweise einen Elektromotor, und ein mit einer Abtriebswelle des Aktors mechanisch gekoppelte Transportschiene, welche vorzugsweise als Endlosschiene ausgebildet sein kann. Das Transportband oder die Transportschiene kann hierbei den Druckträgerhalter ausbilden. Alternativ kann der Druckträgerhalter an dem Transportband oder der -schiene befestigt sein. Bei Rotation der Abtriebswelle kann sich zumindest ein Teilabschnitt des Transportbands oder der Transportschiene in oder entgegen der Druckrichtung bewegen. Auch ist es möglich, dass die Transportschiene ein Führungsmittel für die Bewegung des Druckträgerhalters ausbildet. Somit kann der Druckträgerhalter z.B. entlang der Transportschiene bewegt werden.
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Besonders bevorzugt kann das weitere Antriebsmittel auch einen Linearmotor mit einem Stator und ein oder mehrere Schlitten umfassen, wobei die Schlitten entlang des Stators bewegbar sind. Der Stator erzeugt hierbei beim Anlegen einer elektrischen Wechselspannung ein magnetisches Feld zum Antrieb der Schlitten. Der Schlitten kann hierbei magnetische, insbesondere permanentmagnetische Elemente umfassen, die mit dem magnetischen Feld des Stators wechselwirken, um den Schlitten anzutreiben.
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Der Stator kann hierbei mehrere Bahnmodule umfassen, insbesondere ungekrümmte und gekrümmte Bahnmodule. Die Bahnmodule können hierbei derart angeordnet sein, dass eine geschlossene Bahn durch die Bahnmodule ausgebildet wird. Weiter kann das weitere Antriebsmittel Führungsmittel, beispielsweise Führungsschienen, umfassen, wobei mittels der Führungsmittel der mindestens eine Schlitten entlang einer gewünschten (geschlossenen) Bahn bewegbar ist. Es ist z.B. möglich, dass die Bahnmodule die Führungsmittel aufweisen oder ausbilden. Der Schlitten kann z.B. Rollen aufweisen, wobei die Rollen bei der Bewegung entlang des Führungsmittels bewegt werden.
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Der mindestens eine Schlitten kann hierbei den Druckträgerhalter ausbilden. Auch kann der Druckträgerhalter an dem mindestens einen Schlitten befestigt sein. Bei einer solchen Ausführungsform ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass einzelne Schlitten unabhängig voneinander mit unterschiedlichen oder gleichen Bewegungsparametern bewegt werden können. Auch kann in vorteilhafter Weise eine entlang der Bewegungsbahn konstante Antriebskraft bereitgestellt werden.
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Auch ergibt sich bei der Verwendung einer Transportschiene oder eines Transportschlittens bzw. bei Verwendung des vorhergehend erläuterten Linearmotors eine hohe Positionierungsgenauigkeit und eine gleichmäßige Geschwindigkeit.
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Weiter ist das erste Druckmodul quer zur Druckrichtung bewegbar. Somit kann das erste Antriebsmittel derart ausgebildet sein, dass das erste Druckmodul mit z.B. vorbestimmten Schrittweiten quer zur Druckrichtung bewegbar ist. Beispielsweise kann das erste Antriebsmittel ebenfalls einen Elektromotor umfassen, dessen Abtriebswelle z.B. mit einer Zahnstange, beispielsweise über ein Zahnrad, gekoppelt ist. Das Druckmodul kann mit der Zahnstange mechanisch verbunden, insbesondere starr verbunden, sein, wobei bei Rotation der Abtriebswelle sich die Zahnstange quer zur Druckrichtung bewegt. Hierdurch bewegt sich auch das erste Druckmodul quer zur Druckrichtung.
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Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine steuerungstechnisch einfache Ausbildung der Druckeinrichtung, da die Bewegung in und quer zur Druckrichtung durch voneinander verschiedene Antriebsmittel realisiert wird. Dies verringert einerseits die Komplexität der Antriebsmittel (und somit auch deren Herstellungskosten), als auch die Komplexität der Steuerung dieser Antriebsmittel.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Druckeinrichtung mindestens ein weiteres Druckmodul, wobei das weitere Druckmodul mindestens einen Druckkopf umfasst. Das erste Druckmodul ist derart angeordnet, dass eine erste Seite eines durch den Druckträgerhalter gehalterten und relativ zum ersten Druckmodul bewegbaren Druckträgers bedruckbar ist. Dies bedeutet, dass das erste Druckmodul derart relativ zum Druckträgerhalter angeordnet ist, dass mittels des ersten Druckmoduls Druckmittel auf eine erste Seite, beispielsweise eine Oberseite, des Druckträgers aufbringbar ist.
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Weiter ist das weitere Druckmodul derart angeordnet, dass eine weitere Seite des durch den Druckträgerhalter gehalterten und relativ zum weiteren Druckmodul bewegbaren Druckträgers bedruckbar ist. Dies bedeutet, dass das weitere Druckmodul derart relativ zum Druckträgerhalter angeordnet ist, dass mittels des weiteren Druckmoduls Druckmittel auf eine weitere Seite, beispielsweise eine Unterseite, des Druckträgers aufbringbar ist.
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Beispielsweise kann während einer Relativbewegung in Druckrichtung zwischen den Druckmodulen und dem Druckträgerhalter sich der Druckträgerhalter durch einen Zwischenraum zwischen dem ersten und dem weiteren Druckmodul bewegen. Allerdings ist es auch vorstellbar, dass das erste und das weitere Druckmodul in Druckrichtung hintereinander derart angeordnet sind, dass während der Relativbewegung zwischen dem ersten Druckmodul und dem Druckträgerhalter in Druckrichtung die erste Seite des Druckträgers an der Düse/den Düsen des ersten Druckkopfmoduls vorbeigeführt wird und während der Relativbewegung in Druckrichtung zwischen dem weiteren Druckmodul und dem Druckträgerhalter die weitere Seite des Druckträgers an der Düse/den Düsen des weiteren Druckmoduls vorbeigeführt wird.
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Beispielsweise kann das weitere Druckmodul entlang der geschlossenen Bahn in Druckrichtung hinter dem ersten Druckmodul angeordnet sein.
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Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise einen sogenannten Duplex-Druck. Insbesondere können sowohl die Ober- als auch Unterseite bzw. Vorder- und Rückseite des Druckträgers durch die vorgeschlagene Druckeinrichtung bedruckt werden. Hierbei kann das weitere Druckmodul in Druckrichtung und/oder quer zur Druckrichtung bewegbar sein.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das erste Druckmodul und das weitere Druckmodul synchron bewegbar. Dies bedeutet, dass das erste Druckmodul und das weitere Druckmodul gleichzeitig um das gleiche Maß in die gleiche Richtung bewegbar sind. Werden das erste Druckmodul und das weitere Druckmodul durch voneinander verschiedene Antriebsmittel bewegt, so können die verschiedenen Antriebsmittel derart gesteuert werden, dass eine synchrone Bewegung erfolgt.
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Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass die weitere Auflösung auf der ersten und der weiteren Seite in gleicher Weise erhöht wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind das erste und das weitere Druckmodul mittels eines gemeinsamen Antriebsmittels synchron bewegbar. Hierfür können das erste und das weitere Druckmodul mechanisch mit dem gemeinsamen Antriebsmittel gekoppelt sein. Z.B. können das erste und das weitere Druckmodul mechanisch starr miteinander verbunden sein. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine besonders einfache Realisierung der synchronen Bewegung.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Druckeinrichtung mindestens ein Heizmittel, wobei mittel des Heizmittels thermische Energie auf den Druckträger, insbesondere den auf dem Druckträgerhalter gehalterten Druckträger, übertragbar ist. Die thermische Energie kann hierbei zum Trocknen bzw. Härten von bereits auf dem Druckträger aufgebrachten Druckmittel dienen. Hierdurch ermöglicht die vorgeschlagene Druckeinrichtung in vorteilhafter Weise, dass ein erneutes Aufbringen von Druckmitteln zeitlich schneller nach einem vorhergehenden Aufbringen erfolgen kann, da das bereits aufgebrachte Druckmittel getrocknet bzw. gehärtet werden kann. Das mindestens eine Heizmittel kann hierbei insbesondere derart angeordnet sein, dass thermische Energie zwischen dem vorhergehend erläuterten ersten und weiteren Druckvorgang auf den Druckträger übertragen werden kann.
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Alternativ oder kumulativ kann die Druckeinrichtung eine Einrichtung zur Erzeugung von Strahlung, insbesondere von UV-Strahlung (Ultraviolett-Strahlung), umfassen. Die Einrichtung zur Erzeugung von Strahlung kann derart ausgebildet und/oder angeordnet sein, dass Strahlung auf den Druckträger, insbesondere den auf dem Druckträgerhalter gehalterten Druckträger, strahlbar ist. Die Strahlung kann insbesondere UVA-, UVB- oder UVC-Strahlung sein. Mittels der Strahlung kann Druckmittel auf dem Druckträger gehärtet werden, insbesondere UV-härtende Tinten. Die Einrichtung zur Erzeugung von Strahlung kann beispielsweise ein UV-LED-Strahler sein, der in vorteilhafter Weise klein, kostengünstig und einfach zu integrieren ist.
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Beispielsweise kann das Heizmittel und/oder die Einrichtung zur Erzeugung von Strahlung entlang der geschlossenen Bahn in Druckrichtung hinter dem ersten Druckmodul angeordnet sein. Diese Ausführungsform erlaubt die Übertragung von thermischer Energie und/oder Strahlungsenergie auf den Druckträgerhalter zeitlich vor oder zeitlich nach einem Druckvorgang. Insbesondere wird sowohl ein Vorwärmen des Druckträgerhalters, also eine Übertragung von thermischer Energie auf den Druckträger und/oder Druckträgerhalter vor einem (erneuten) Druckvorgang, also auch ein Trocknen des Druckträgers nach einem erfolgten Druckvorgang ermöglicht.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Heizmittel in oder auf dem Druckträgerhalter angeordnet. Der Druckträgerhalter kann insbesondere aus einem Material mit einer vorbestimmten Wärmeleitfähigkeit, insbesondere aus Metall, ausgebildet sein. In diesem Fall erfolgt die Übertragung von thermischer Energie auf den Druckträger über den Druckträgerhalter. Auch wird durch eine besonders platzsparende und somit bauraumminimierende Ausbildung der Druckeinrichtung mit dem mindestens einen Heizmittel erreicht.
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Alternativ ist das Heizmittel als Heizstrahler ausgebildet. Der Heizstrahler kann hierbei derart ausgebildet und/oder angeordnet sein, dass thermische Strahlung vom Heizstrahler auf den Druckträger gerichtet ist.
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Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine besonders einfache Übertragung von thermischer Energie und/oder Strahlungsenergie auf den Druckträger.
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Weiter vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Aufbringen eines Druckmittels auf mindestens einen Druckträger. Eine Druckeinrichtung umfasst mindestens ein erstes Druckmodul, wobei das erste Druckmodul mindestens einen Druckkopf umfasst. Der Druckkopf kann hierbei mindestens eine Düse zum Ausstoß von Drucktröpfchen aufweisen. Weiter umfasst die Druckeinrichtung mindestens einen Druckträgerhalter. Das erste Druckmodul wird in einem ersten Druckvorgang relativ zu dem mindestens einen Druckträgerhalter der Druckeinrichtung in einer Druckrichtung bewegt.
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Erfindungsgemäß wird in einem zweiten Druckvorgang das erste Druckmodul erneut relativ zu dem mindestens einen Druckträgerhalter der Druckeinrichtung in oder entgegen der Druckrichtung bewegt. Insbesondere kann im zweiten Druckvorgang die gleiche Relativbewegung wie im ersten Druckvorgang erfolgen. Dies bedeutet, dass das erste Druckmodul erneut relativ zu dem mindestens einen Druckträgerhalter in der Druckrichtung bewegt wird.
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Zwischen dem ersten und dem mindestens einen weiteren Druckvorgang wird das erste Druckmodul relativ zu dem Druckträgerhalter der Druckeinrichtung quer zur Druckrichtung bewegt. Insbesondere wird das erste Druckmodul mit einem Verfahrweg, der kleiner als ein vorbestimmter Abstand zwischen benachbarten und in einer Reihe quer zur Druckrichtung angeordneten Düsen eines Druckkopfes des ersten Druckmoduls ist, quer zur Druckrichtung bewegt.
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Selbstverständlich kann in dem vorgeschlagenen Verfahren ein Druckträger in oder auf oder an dem Druckträgerhalter angeordnet bzw. befestigt werden. Somit führt der Druckträger dieselbe Relativbewegung wie der Druckträgerhalter relativ zum ersten Druckmodul aus.
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Insbesondere kann zwischen dem ersten und einem zweiten Druckvorgang das erste Druckmodul relativ zu dem Druckträgerhalter um den vorhergehend erläuterten halben vorbestimmten Abstand von Düsen eines Druckkopfs quer zur Druckrichtung, also in Querrichtung, bewegt werden. Hierdurch ergibt sich eine Verdopplung der weiteren Auflösung. Zwischen dem zweiten und einem dritten Druckvorgang kann das erste
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Druckmodul zusätzlich um ein Viertel des vorbestimmten Abstandes in Querrichtung bewegt werden. In diesem Fall ergibt sich eine Verdreifachung der weiteren Auflösung. Weiter kann zwischen dem dritten und einem vierten Druckvorgang das erste Druckmodul wiederum um den halben Abstand entgegen der Querrichtung bewegt werden. Hierdurch ergibt sich eine Vervierfachung der weiteren Auflösung.
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Weiter wird der mindestens eine Druckträgerhalter, insbesondere zwischen zwei Druckvorgängen, entlang einer geschlossenen Bahn bewegt. Insbesondere kann der Druckträgerhalter zwischen zwei zeitlich aufeinander folgenden Druckvorgängen derart entlang der geschlossenen Bahn bewegt werden, dass er nach dem zeitlich späteren Druckvorgang einen vollständigen Umlauf entlang der geschlossenen Bahn absolviert hat.
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Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht somit in vorteilhafte Weise eine einfache Erhöhung der weiteren Auflösung, wobei der hierfür benötigte Zeitaufwand gering ist.
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In einer weiteren Ausführungsform wird nach dem ersten Druckvorgang und/oder nach dem zweiten Druckvorgang thermische Energie auf den Druckträger übertragen.
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Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass ein in dem entsprechenden Druckvorgang aufgebrachtes Druckmittel getrocknet wird, wodurch in vorteilhafter Weise eine Zeitdauer zwischen zwei Druckvorgängen verringert werden kann.
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Insbesondere durch die Bewegung des Druckträgers entlang einer geschlossenen Bahn wird in vorteilhafter Weise ermöglicht, dass ein Druckträger eines ersten Druckträgerhalters bedruckt werden kann, während auf einen unbedruckten oder bereits bedruckten Druckträger eines weiteren Druckträgerhalters thermische Energie und/oder Strahlung, insbesondere UV-Strahlung, übertragen wird. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn die mindestens zwei Druckträgerhalter entlang der geschlossenen Bahn bewegbar sind. Auch hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine Durchsatzsteigerung.
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In einer weiteren Ausführungsform wird der Druckträger in mehreren Umläufen entlang der geschlossenen Bahn bewegt wird, wobei pro Umlauf jeweils ein Druckvorgang durch mindestens ein Druckmodul, beispielsweise durch das erste und/oder das weitere Druckmodul, durchgeführt wird. In diesen mehreren, zeitlich aufeinander folgenden
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Druckvorgängen kann jeweils ein Druckmittel, z.B. ein Farbmittel oder ein vollständiges Bild in der nativen und somit geringen Auflösung des Druckkopfs, auf den Druckträger aufgebracht werden. Dieses Verfahren kann als so genannter Multipass-Druck bezeichnet werden.
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In einem zeitlich letzten Druckvorgang, also in oder nach einem letzten Umlauf, kann ein Lack, insbesondere ein Kratzfestlack, auf den Druckträger aufgebracht werden. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass eine vollständige Fertigstellung des Druckträgers durch eine einzige Druckeinrichtung, insbesondere ein einziges Druckmodul, erfolgen kann.
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Die Erfindung wird anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Figuren zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäße Druckeinrichtung in einer ersten Ausführungsform,
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2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Druckeinrichtung in einer zweiten Ausführungsform und
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3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Druckeinrichtung in einer dritten Ausführungsform.
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Nachfolgend bezeichnen gleiche Bezugszeichen Elemente mit gleichen oder ähnlichen technischen Merkmalen.
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In 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Druckeinrichtung 1 in einer ersten Ausführungsform dargestellt. Die Druckeinrichtung 1 umfasst ein erstes Druckmodul 2, welches fünf Druckköpfe 3a, 3b, 3c, 3d, 3e umfasst. Ein erster Druckkopf 3a umfasst mehrere nicht dargestellte Düsen, die entlang einer Geraden mit einem bestimmten Abstand angeordnet sind, wobei die Gerade quer zu einer Druckrichtung 4, also in Querrichtung, orientiert ist bzw. sich in der Querrichtung erstreckt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist also die Gerade senkrecht zur Zeichenebene orientiert und in die Zeichenebene hinein orientiert. Durch Düsen des ersten Druckkopfes 3a kann beispielsweise ein Cyan-Farbmittel tröpfchenweise ausgestoßen werden. Entsprechend umfasst ein zweiter Druckkopf 3b Düsen, durch die ein Magenta-Farbmittel tröpfchenweise ausgestoßen werden kann. Ein dritter Druckkopf 3c umfasst Düsen, durch die ein Yellow-Farbmittel tröpfchenweise ausgestoßen werden kann. Ein vierter Druckkopf 3d umfasst Düsen, durch die ein Key-Farbmittel, also ein schwarzes Farbmittel, tröpfchenweise ausgestoßen werden kann. Ein fünfter Druckkopf 3e umfasst Düsen, durch die z.B. eine funktionale Sicherheitstinte, z.B. eine durch UV-Strahlung oder IR-Strahlung (Infrarot-Strahlung) anregbare Tinte, tröpfchenweise ausgestoßen werden kann. Eine solche Tinte kann z.B. durch UV-Strahlung oder IR-Strahlung anregbare Pigmente enthalten.
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Es ist möglich, dass die Druckeinrichtung 1 einen sechsten Druckkopf (nicht dargestellt) umfasst, wobei dieser sechste Druckkopf Düsen umfassen kann, durch die ein Kratzfestlack tröpfchenweise ausgestoßen werden kann.
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Die vorhergehend beschriebenen Farbmittel, Tinten und/oder Lacke können insbesondere durch UV-Strahlung härtbar oder durch thermische Energie trockenbar sein. Somit ist es in vorteilhafter Weise möglich, einen Druckträger, z.B. eine kartenförmigen Druckträger, zu personalisieren und zu lackieren ohne den Druckträger in eine weitere Maschine zu überführen. Somit wird eine Multipass-Personalisierung und ggf. eine Multipass-Lackierung ermöglicht.
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Weiter umfasst die Druckeinrichtung 1 mehrere Druckträgerhalter 5, die in einer ersten Prozessgruppe PG1 und einer weiteren Prozessgruppe PG2 von jeweils vier Druckträgerhaltern gruppiert zusammengefasst sind. Die Druckträgerhalter 5 sind auf einer Transportbahn 6 angeordnet, die als sogenannte Endlosbahn oder geschlossene Bahn ausgebildet ist. Die Transportbahn 6 kann beispielsweise durch ein Transportband oder eine Transportschiene oder durch den vorhergehend erläuterten Linearmotor ausgebildet werden.
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Hierbei sind Druckträgerhalter 5 einer Prozessgruppe PG1 entlang der Transportbahn 6 mit einem ersten Abstand voneinander beabstandet angeordnet, wobei ein in Druckrichtung 4 vorderster Druckträgerhalter 5 der weiteren Prozessgruppe PG2 von einem in Druckrichtung 4 hintersten Druckträgerhalter 5 der ersten Prozessgruppe PG1 entlang der Transportbahn 6 mit einem weiteren Abstand angeordnet ist, der größer als der erste Abstand ist.
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In Druckrichtung 4 sind die Druckköpfe 3a, ..., 3e jeweils mit einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet.
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Die Druckträgerhalter 5 und somit auch durch die Druckträgerhalter 5 gehalterte (nicht dargestellte) Druckträger sind in Druckrichtung 4 an dem ersten Druckmodul 2, insbesondere unterhalb der Druckköpfe 3a, ..., 3e des ersten Druckmoduls 2 vorbei bewegbar. Das erste Druckmodul 2 ist hierbei in und entgegen der vorhergehend erläuterten Querrichtung bewegbar. Die Druckträger können insbesondere als Kartenkörper ausgebildet sein. In diesem Fall sind die Druckträgerhalter 5 als Kartenhalter ausgebildet.
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Nicht dargestellt ist ein Antriebsmittel zum Antrieb der Transportbahn 6, das somit zum Bewegen der Druckträgerhalter 5 dient. Ebenfalls nicht dargestellt ist ein Antriebsmittel zum Bewegen des ersten Druckmoduls 2.
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Insgesamt ist das Druckmodul 2 relativ zu den Druckträgerhaltern 5 in einer Ebene bewegbar, die parallel zu einer zu bedruckenden Oberfläche eines Druckträgers orientiert ist, wobei der Druckträger durch einen der Druckträgerhalter 5 gehaltert ist.
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Insgesamt bewegen sich die Druckträger auf einer als Kreisbahn ausgebildeten geschlossenen Bahn.
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Weiter nicht dargestellt weist die Druckeinrichtung Mittel zum Einführen und Mittel zum Ausführen der Druckträger auf. Das Einführen bezeichnet hierbei z.B. ein Befestigen oder Auflegen eines zu bedruckenden Druckträgers auf einen Druckträgerhalter. Das Ausführen bezeichnet hierbei z.B. ein Abnehmen oder Lösen eines bedruckten Druckträgers von einem Druckträgerhalter.
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Diese Mittel können in einer bevorzugten Ausführungsform auf gegenüberliegenden Seiten der Druckeinrichtung 1, insbesondere der Transportbahn 6 oder -schiene, angeordnet sein. Hierdurch ist die Druckeinrichtung 1 in eine längere Prozesstrecke integrierbar. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind diese auf der gleichen Seite der Druckeinrichtung 1, insbesondere der Transportbahn 6 oder -schiene, angeordnet. Hierdurch ist eine einfache manuelle Bedienung möglich. Daher ist dieses Konzept insbesondere für eine kompakte Desktop-Lösung verwendbar.
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Hierbei ist dargestellt, dass das erste Druckmodul 2 über einem ersten, geraden Abschnitt A1 der Transportbahn 6 angeordnet ist. Die Transportbahn 6 umfasst einen weiteren geraden Abschnitt A2 oder bildet diesen aus, der über gekrümmte Verbindungsabschnitte VA mit dem ersten Abschnitt A1 verbunden ist. Weiter ist dargestellt, dass sich die erste Prozessgruppe PG1 im ersten Abschnitt A1 der Transportbahn 6 befindet, während sich die weitere Prozessgruppe PG2 im weiteren Abschnitt A2 der Transportbahn 6 befindet.
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Weiter umfasst die Druckeinrichtung 1 einen Heizstrahler 7, der entlang des weiteren Abschnittes A2 der Transportbahn 6 angeordnet ist, wobei mittels des Heizstrahlers 7 thermische Energie 12 vom Heizstrahler 7 in Richtung der Transportbahn 6 und somit auch in Richtung von auf der Transportbahn 6 angeordneten Druckträgerhaltern 5 gestrahlt wird. Mittels der thermischen Energie 12 können die mittels des ersten Druckmoduls 2 auf den Druckträgern 5 aufgebrachten Druckmittel getrocknet werden.
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In einem ersten Druckvorgang können die Druckträgerhalter 5 der ersten Prozessgruppe PG1 durch eine entsprechende Bewegung der Transportbahn 6 in Druckrichtung 4 unter den Druckköpfen 3a, ..., 3e des ersten Druckmoduls 2 an dem ersten Druckmodul 2 vorbeigeführt werden. Hierbei wird durch Düsen der Druckköpfe 3a, ..., 3e Druckmittel auf Druckträger, die durch die Druckträgerhalter 5 gehaltert sind, aufgebracht.
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Durch eine weitere Bewegung der Transportbahn 6 können dann die Druckträgerhalter 5 der ersten Prozessgruppe PG1 im weiteren Abschnitt A2 des Transportbandes 6 am Heizstrahler 7 vorbeigeführt werden, wodurch die Druckmittel getrocknet werden können.
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Bevor die Druckträgerhalter 5 der ersten Prozessgruppe PG1 erneut im ersten Abschnitt A1 an dem ersten Druckmodul 2, insbesondere an Düsen der Druckköpfe 3a, ..., 3e des ersten Druckmoduls 2, vorbeigeführt werden, wird das erste Druckmodul 2 in Querrichtung um einen vorbestimmten Verfahrweg, insbesondere um die Hälfte des Abstandes zwischen zwei in einer Reihe in Querrichtung angeordneten Düsen einer der Druckköpfe 3a, ..., 3e, bewegt. Hiernach erfolgt in einem zweiten Druckvorgang erneut eine Bewegung der Druckträgerhalter 5 und somit der durch die Druckträgerhalter 5 gehalterten Druckträger an dem ersten Druckmodul 2 in Druckrichtung 4 vorbei. Jedoch wird durch das Verfahren des ersten Druckmoduls 2 eine Auflösung in Querrichtung verdoppelt. Liegt eine Auflösung eines Druckkopfes 3a, ..., 3e in Querrichtung bei z.B. 360 dpi, so kann in dem zweiten Druckvorgang die Auflösung um weitere 360 dpi erhöht werden. Entsprechend kann durch eine weitere Bewegung des ersten Druckmoduls 2 in oder entgegen der Querrichtung die Auflösung in Querrichtung in weiteren Druckvorgängen erhöht werden.
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In 1 sind exemplarisch fünf Druckköpfe 3a, ..., 3e und zwei Prozessgruppen PG1, PG2 mit jeweils vier Druckträgerhaltern 5 dargestellt. Selbstverständlich können mehr oder weniger Druckköpfe 3a, ..., 3e und mehr oder weniger Prozessgruppen PG1, PG2 mit mehr oder weniger Druckträgerhaltern 5 verwendet werden. Beispielsweise kann ein sechster Druckkopf für das Aufbringen von Lack vorgesehen sein. Auch ist es möglich, sieben Druckköpfe vorzusehen, wobei vier Druckköpfe zur Aufbringung von jeweils einem CMYK-Farbmittel und die drei verbleibenden zur Aufbringung von jeweils einem RGB-Farbmittel (Rot/Grün/Blau-Farbmittel) dienen. Auch ist es möglich, sechs Druckköpfe vorzusehen, wobei vier Druckköpfe zur Aufbringung von jeweils einem CMYK-Farbmittel und die zwei verbleibenden zur Aufbringung von jeweils einem sogenannten hell c-Farbmittel (helles Cyan-Farbmittel) und einem hell-m Farbmittel (helles Magenta-Farbmittel) für z.B. einen Fotodruck dienen.
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Ein Durchsatz von Druckträgern kann hierbei in Abhängigkeit einer Größe einer Prozessgruppe PG1, PG2 und somit auch in Abhängigkeit einer Länge der Transportbahn 6 eingestellt werden.
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Beispielsweise kann je ein Druckkopf 3a, ..., 3e pro gewünschter Farbe bzw. aufzubringendem Material verwendet werden. Das erste Druckmodul 2 bzw. die Druckköpfe 3a, ..., 3e des ersten Druckmoduls 2 können quer zur Druckrichtung 4 beispielsweise mittels eines elektromechanischen Antriebsmittels bewegbar sein. Auch ist es möglich, in einem Druckvorgang ausschließlich diejenigen Druckköpfe 3a, ..., 3e anzusteuern, deren Druckmittel während des Druckvorgangs aufgebracht werden soll. Somit kann beispielsweise nur einer oder nur ausgewählte Druckköpfe 3a, ..., 3e aller Druckköpfe 3a, ..., 3e des ersten Druckmoduls 2 zum Ausstoßen von Druckmittel verwendet werden.
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Selbstverständlich ist es auch möglich, die Druckträgerhalter 5 beispielsweise durch eine entsprechende Bewegung der Transportbahn 6 im ersten Abschnitt A1, z.B. in einem zweiten Druckvorgang, entgegen der Druckrichtung 4 relativ zum ersten Druckmodul 2 zu bewegen. Auch während einer solchen Bewegung kann ein Aufbringen von Druckmittel durch ein, mehrere oder alle Druckköpfe 3a, ..., 3e erfolgen. Selbstverständlich ist es auch möglich, eine Geschwindigkeit der Bewegung in oder entgegen der Druckrichtung 4 einzustellen.
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In 1 ist dargestellt, dass durch die Verwendung von Prozessgruppen PG1, PG2 eine gemeinsame Prozessierung von mehreren Druckträgern möglich ist, insbesondere können synchron die Druckträger, die auf Druckträgerhaltern 5 einer Prozessgruppe PG1, PG2 angeordnet sind, bedruckt oder getrocknet werden.
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In 2 ist schematisch eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Druckeinrichtung 1 dargestellt. Im Unterschied zu der in 1 dargestellten Druckeinrichtung 1 umfasst die Druckeinrichtung 1 ein im weiteren Abschnitt A2 der Transportbahn 6 angeordnetes multifunktionales Modul 8, welches mehrere Funktionalitäten aufweist. Beispielsweise kann das Modul 8 als Heizmodul betrieben werden, wobei durch das Heizmodul ein Druckträgerhalter 5 erwärmbar ist. Alternativ oder kumulativ kann das Modul 8 thermische Energie auf den Druckträger per Heizstrahlung übertragen, wobei Druckmittel zwischen zwei Druckvorgängen oder nach einem letzten Druckvorgang getrocknet werden können. Somit kann das Modul 8 auch den in 1 dargestellten Heizstrahler 7 ausbilden.
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Nicht dargestellt ist, dass die Druckträgerhalter 5 ein Widerstandsheizelement umfassen können, mittels dessen die Druckträgerhalter 5 erwärmbar sind. Da Druckträger thermisch mit den Druckträgerhaltern 5 gekoppelt sein können, kann thermische Energie, die durch das Widerstandheizelement erzeugt wird, vom Druckträgerhalter 5 auf einen Druckträger übertragen werden.
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In 3 ist schematisch eine Druckeinrichtung 1 in einer dritten Ausführungsform dargestellt. Im Unterschied zu der in 1 dargestellten Druckeinrichtung 1 umfasst die in der 3 dargestellte Druckeinrichtung 1 ein weiteres Druckmodul 9 mit Druckköpfen 10a, 10b, 10c, 10d, 10e. Die Druckköpfe 10a, ..., 10e können hierbei entsprechend den Druckköpfen 3a, 3b, 3c, 3d, 3e des ersten Druckmoduls 2 ausgebildet sein. Das weitere Druckmodul 9 ist über einem weiteren Abschnitt A2 der Transportbahn 6 angeordnet. Hierbei ist das weitere Druckmodul 9 derart angeordnet, dass eine Unterseite von durch Druckträgerhalter 5 gehalterten Druckträgern an Druckköpfen 10a, ..., 10e vorgeführt wird. In diesem Fall sind die Unterseiten der Druckträger den Düsen (nicht dargestellt) der Druckköpfe 10a, ..., 10e zugewandt. Entsprechend der Ausführungsform in 1 ist das erste Druckmodul 2 derart angeordnet, dass eine Oberseite von Druckträgern, die durch Druckträgerhalter 5 gehaltert werden, an den Druckköpfen 3a, ..., 3e des ersten Druckmoduls 2 vorbeigeführt wird. In diesem Fall sind Oberseiten der Druckträger den Düsen (nicht dargestellt) der Druckköpfe 3a, ..., 3e zugewandt. Das erste Druckmodul 2 und das weitere Druckmodul 9 sind über eine mechanische Verbindung 11 miteinander starr verbunden. Auch das weitere Druckmodul 9 ist quer zur Druckrichtung 4 bewegbar. Durch die starre mechanische Verbindung 11 sind die Druckmodule 2, 9 synchron zueinander bewegbar.
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Weiter ist dargestellt, dass die Druckeinrichtung 1 zwei Heizstrahler 7 umfasst, die jeweils thermische Energie 12 in Richtung der Transportbahn 6 im ersten Abschnitt A1 als auch im weiteren Abschnitt A2 der Transportbahn 6 strahlen. Die Heizstrahler 7 sind hierbei derart relativ zu den Druckträgerhaltern 5 bzw. zur Transportbahn 6 angeordnet, dass durch einen der Heizstrahler 7 thermische Energie auf eine Oberseite von Druckträgern und durch den weiteren Heizstrahler 7 thermische Energie auf eine Unterseite von Druckträgern gestrahlt werden kann.
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Mittels der vorgeschlagenen Druckeinrichtung 1 ist somit in vorteilhafter Weise ein Duplex-Druck und eine Trocknung bzw. Aushärtung von Druckmittel auf der Ober- und Unterseite des Druckträgers möglich. Unter- und Oberseite bzw. Vorder- und Rückseite von Druckträgern können somit in einem Durchgang bedruckt und getrocknet bzw. gehärtet werden.
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Insgesamt ermöglicht die vorgeschlagene Druckeinrichtung 1 und das vorgeschlagene Verfahren in vorteilhafter Weise, dass eine Auflösung, insbesondere eine Auflösung in einer zur Druckrichtung senkrechten Richtung, stufenweise erhöht werden kann. Auch ergibt sich ein erhöhter Durchsatz durch die kreisförmige Transportbahn 6. Die vorgeschlagene Druckeinrichtung 1 ermöglicht zudem eine Minimierung einer Anzahl von Druckköpfen 3a, ..., 3e, 10a, ..., 10e, wodurch Baukosten reduziert werden. Auch ist ein Aufbringen von sogenannten funktionellen Materialien durch einen oder mehrere Druckköpfe 3a, ..., 3e, 10a, ..., 10e möglich. Weiter ermöglicht die Druckeinrichtung 1 einen modularen Aufbau, insbesondere eine beliebige Anordnung von Druckmodulen 2, 9 und multifunktionalen Modulen 8. Insbesondere bei der Verwendung eines multifunktionalen Moduls 8 können platzsparend mehrere Funktionen in der Druckeinrichtung 1 realisiert werden. Bei der in 3 dargestellten Druckeinrichtung 1 ergibt sich in vorteilhafter Weise eine gleichzeitige Bedruckung einer Unter- und Oberseite und, da keine Übergabe in den Druckträgern zur Bedruckung verschiedener Seiten erforderlich ist, eine erhöhte Passergenauigkeit. Auch ergibt sich eine erhöhte Datensatzsicherheit, da zwischen Ober- und Unterseitendruck kein zusätzlicher Prozess den Druckdatenfluss stören kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Druckeinrichtung
- 2
- erstes Druckmodul
- 3a
- Druckkopf
- 3b
- Druckkopf
- 3c
- Druckkopf
- 3d
- Druckkopf
- 3e
- Druckkopf
- 4
- Druckrichtung
- 5
- Druckträgerhalter
- 6
- Transportbahn
- 7
- Heizstrahler
- 8
- multifunktionales Modul
- 9
- weiteres Druckmodul
- 10a
- Druckkopf
- 10b
- Druckkopf
- 10c
- Druckkopf
- 10d
- Druckkopf
- 10e
- Druckkopf
- 11
- mechanische Verbindung
- 12
- thermische Energie
- A1
- erster Abschnitt
- A2
- zweiter Abschnitt
- VA
- Verbindungsabschnitt
- PG1
- erste Prozessgruppe
- PG2
- weitere Prozessgruppe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 6142601 [0005]
- US 2001/0043250 A1 [0005]
