DE102014116428A1

DE102014116428A1 - Tintendruckgerät

Info

Publication number: DE102014116428A1
Application number: DE102014116428.8A
Authority: DE
Inventors: Mehrad Biglari; Robert Heimbach
Original assignee: Oce Printing Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Canon Production Printing Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2014-11-11
Filing date: 2014-11-11
Publication date: 2016-05-12
Also published as: US20160129698A1; JP6676348B2; US9573392B2; JP2016094001A

Abstract

Bei einem Tintendruckgerät ist eine Druckeinheit zum Bedrucken eines bahnförmigen Aufzeichnungsträgers vorgesehen. Am Ausgang der Druckeinheit ist ein Trocknungsmodul angeordnet, das mindestens einen Heizsattel und einen am Heizsattel angeordneten Trocknungskanal aufweist, durch den am Heizsattel vorbei der Aufzeichnungsträger geführt wird. Das Trocknungsmodul weist ein Abluftmittel am einem Ende des Trocknungskanals und eine Unterdruckanordnung auf, die derart ausgeführt ist, dass sie einen Unterdruck auf den Aufzeichnungsträger in Richtung Heizsattel ausüben kann. Bei Beginn einer Unterbrechung des Druckbetriebs wird beim Trocknungsmodul der Unterdruck abgeschaltet und das Abluftmittel hochgeschaltet, so dass der Aufzeichnungsträger vom Heizsattel abhebt und in dieser Stellung bleibt bis der Druckbetrieb wieder aufgenommen wird.

Description

Zum ein- oder mehrfarbigen Bedrucken eines bandförmigen Aufzeichnungsträgers, z.B. einer Papierbahn, können Tintendruckgeräte eingesetzt werden. Der Aufbau solcher Tintendruckgeräte ist bekannt, s. z.B. EP 0 788 882 B1 . Tintendruckgeräte, die z.B. nach dem Drop-on Demand (DoD) Prinzip arbeiten, weisen als Druckeinheit einen Druckkopf oder mehrere Druckköpfe mit Tintenkanälen und Aktivatoren umfassenden Düseneinheiten auf, wobei die Aktivatoren gesteuert durch eine Druckersteuerung Tintentropfen in Richtung zum Aufzeichnungsträger anregen können, die auf den Aufzeichnungsträger gelenkt werden, um dort Druckpunkte für ein Druckbild aufzubringen. Die Aktivatoren können Tintentropfen thermisch (Bubble Jet) oder piezoelektrisch erzeugen.
Die Tintendruckgeräte können z.B. Druckriegel jeweils mit mehreren Tintendruckköpfen aufweisen. In Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers gesehen folgt auf die Druckriegel mindestens ein Trocknungsmodul, um den mit der flüssigen Tinte bedruckten Aufzeichnungsträger zu trocknen. Die Heizleistung des Trocknungsmoduls ist derart eingestellt, dass während des Druckbetriebes, während dem der Aufzeichnungsträger mit kontinuierlicher Geschwindigkeit bewegt wird, der Aufzeichnungsträger so weit getrocknet wird, dass die mit der Tinte eingebrachte Feuchtigkeit entfernt wird. Wird der Betrieb des Tintendruckgeräts z.B. während einer Druckpause unterbrochen, dann ist im Bereich des Trocknungsmoduls und an auf das Trocknungsmodul folgenden Transportwalzen so viel Wärme gespeichert, dass ein in diesem Bereich befindlicher Abschnitt des Aufzeichnungsträgers stärker als im Druckbetrieb austrocknet.
Der Aufzeichnungsträger, z.B. Papier, weist im unbedruckten Zustand eine bestimmte Grundfeuchte auf. Bei einer Unterbrechung des Druckbetriebes besteht die Gefahr, dass ein großer Teil dieser Grundfeuchte aus dem Papier entfernt wird. Da während einer längeren Pause des Druckbetriebes der Aufzeichnungsträger im Bereich des Trocknungsmoduls und in dem auf das Trocknungsmodul in Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers gesehen folgenden Bereich stark getrocknet wird, dagegen in den übrigen Bereichen seine Feuchte beibehält, entstehen Übergangsbereiche, in denen normal feuchte Abschnitte und stark getrocknete Abschnitte aneinanderstoßen. Die stark getrockneten Abschnitte des Aufzeichnungsträgers sind gegenüber den normal feuchten Abschnitten etwas zusammengezogen, wodurch es in diesen Übergangsbereichen Verspannungen gibt. Diese Verspannungen können Wellen bilden.
Nach US 6,837,635 B1 ist bekannt, bei einer Wellenbildung des Aufzeichnungsträgers in einem Tintenstrahldrucker die Wellen außerhalb des Druckbereiches zu halten, damit die Druckköpfe nicht beschädigt werden können.
Gemäß der JP 02122967 A werden Falten oder Wellen im Aufzeichnungsträger mittels eines Ultraschallsensors gemessen. In Abhängigkeit der ermittelten Höhe des Aufzeichnungsträgers wird die Höhe der Druckköpfe eingestellt. Auch hier wird vermieden, dass die Druckköpfe mit dem Aufzeichnungsträger in Kontakt treten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Trocknungsmodul bei einem Tintendruckgerät anzugeben, bei dem eine Wellenbildung am Aufzeichnungsträger auch bei Druckpausen möglichst vermieden wird.
Dieses Problem wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Bei einem Tintendruckgerät ist eine Druckeinheit zum Bedrucken eines bahnförmigen Aufzeichnungsträgers vorgesehen, die z.B. Druckköpfe aufweisende Druckriegel und ein Trocknungsmodul aufweisen können. Mit einer Transportanordnung wird der Aufzeichnungsträger durch die Druckeinheit transportiert. Am Ausgang der Druckeinheit ist ein Trocknungsmodul angeordnet, das mindestens einen Heizsattel und einen am Heizsattel angeordneten Trocknungskanal aufweist, durch den am Heizsattel vorbei der Aufzeichnungsträger geführt wird. Das Trocknungsmodul weist ein Abluftmittel an einem Ende des Trocknungskanals und eine Unterdruckanordnung auf, die derart ausgeführt ist, dass sie einstellbar einen Unterdruck auf den Aufzeichnungsträger in Richtung Heizsattel ausüben kann. Bei Unterbrechung des Druckbetriebs wird zu Beginn der Stopprampe der Druckgeschwindigkeit für den Aufzeichnungsträger beim Trocknungsmodul der Unterdruck abgeschaltet und das Abluftmittel eingeschaltet, so dass der Aufzeichnungsträger vom Heizsattel abhebt und in dieser Stellung bleibt bis der Druckbetrieb wieder aufgenommen wird.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, dass sich innerhalb des Trocknungsmoduls deutlich weniger Wellen im Aufzeichnungsträger bilden können, z.B. bei Papier als Aufzeichnungsträger.
An Hand eines Ausführungsbeispiels, das in schematischen Figuren dargestellt ist, wird die Erfindung weiter erläutert.
Es zeigen
1 ein Druckgerät mit einer Transportanordnung zum Transport eines Aufzeichnungsträgers durch das Druckgerät;
2 ein Aufbau eines Trocknungsmoduls mit einem Heizsattel.
Dargestellt ist in 1 von einem Tintendruckgerät DR eine Transportanordnung für den Transport eines Aufzeichnungsträgers 3 von einer Eingabeeinheit EG durch eine Druckeinheit DE zu einer Aufnahmeeinheit AG. Die Druckeinheit DE kann entsprechend DE 10 2011 000 174 A1 aufgebaut sein; darauf wird verwiesen. Entlang dem Aufzeichnungsträger 3 ist die Druckeinheit DE angeordnet, die einen oder mehrere Druckriegel 1 mit einem oder mehreren Druckköpfen 2 hintereinander in Transportrichtung PF1 des Aufzeichnungsträgers 3 gesehen aufweist. Bei Farbdruck kann z.B. pro zu druckender Farbe jeweils ein Druckriegel 1 vorgesehen sein. Der Aufzeichnungsträger 3 wird mit Hilfe einer Abzugswalze 4 an den Druckriegeln 1 vorbeibewegt, er liegt dabei auf einem Sattel mit Führungswalzen 5 auf. Am Ausgang der Druckeinheit DE ist ein Trocknungsmodul 6 z.B. mit zwei Heizsätteln 7 vorgesehen, durch die der in der Druckeinheit DE bedruckte Aufzeichnungsträger 3 getrocknet werden kann.
Das Tintendruckgerät DR weist neben der Druckeinheit DE somit am Eingang die Eingabeeinheit EG für den Aufzeichnungsträger 3 und am Ausgang des Trocknungsmoduls 6 die Aufnahmeeinheit AG für den bedruckten Aufzeichnungsträger 3 auf. Der Transport des Aufzeichnungsträgers 3 durch die Druckeinheit DE von der Eingabeeinheit EG bis zur Aufnahmeeinheit AG wird mit Hilfe der Transportanordnung für den Aufzeichnungsträger 3 durchgeführt. Am Ausgang der Eingabeeinheit EG ist dazu eine angetriebene Einzugswalze 8 vorgesehen, die den Aufzeichnungsträger 3 der Druckeinheit DE zuführt. Am Ausgang der Druckeinheit DE ist eine angetriebene Abzugswalze 9 vorgesehen, die den bedruckten Aufzeichnungsträger 3 der Aufnahmeeinheit AG zuführt. Die Transportanordnung erfasst dabei den Transportweg des Aufzeichnungsträgers 3 von der Einzugswalze 8 durch die Druckeinheit DE und das Trocknungsmodul 6 zu der Abzugswalze 9 der Aufnahmeeinheit AG, dabei wird der Transportweg zur Druckeinheit DE mit Hilfe von Walzen 10 festgelegt.
Den schematischen Aufbau einer solchen Transportanordnung zeigt 1 für die Verarbeitung des Aufzeichnungsträgers 3 in Stapelform (z-gefaltete Stapelware). Nach 1 weist das Druckgerät DR die Anordnung zum Transport eines Aufzeichnungsträgers 3 durch die Druckeinheit DE, einen Vorratsbehälter 23 für Stapelware, die Eingabeeinheit EG für den Aufzeichnungsträger 3 am Eingang der Druckeinheit DE und eine Aufnahmeeinheit AG für den bedruckten Aufzeichnungsträger 3 am Ausgang der Druckeinheit DE auf. Der Aufzeichnungsträger 3 wird von dem Vorratsbehälter 23 der Eingabeeinheit EG zugeführt; er wird nach dem Durchgang durch die Druckeinheit DE durch das Trocknungsmodul 6 geführt (er liegt dabei durch Unterdruck auf den Heizsätteln 7 auf) und dabei getrocknet. Vom Trocknungsmodul 6 wird der Aufzeichnungsträger 3 der Aufnahmeeinheit AG zugeführt, dazu ist die Abzugswalze 9 vor der Aufnahmeeinheit AG angeordnet, so dass der bedruckte Aufzeichnungsträger 3 in der Aufnahmeeinheit AG in einem Stapel 24 abgelegt werden kann.
Das Trocknungsmodul 6 weist z.B. einen Heizsattel 7 (2) oder mehrere Heizsättel 7 (1) auf, entlang welchen der Aufzeichnungsträger 3 geführt wird. Der jeweilige Heizsattel 7 ist z.B. auf eine Temperatur von etwa 80°C bis 100°C eingestellt. Im Druckbetrieb heizen sich neben dem Heizsattel 7 auch Umlenkwalzen 11 auf, die am Ausgang des Trocknungsmoduls 6 angeordnet sind. Vom Ausgang des Trocknungsmoduls 6 kann der Aufzeichnungsträger 3 mit Hilfe von Walzen 13 an einem Kühlmodul 12 vorbeigeführt werden und von dort zur Aufnahmeeinheit AG transportiert werden. Der nähere Aufbau ist in 2 dargestellt.
Bei einer Unterbrechung des Druckbetriebes, z.B. während einer Druckpause, wird der Transport des Aufzeichnungsträgers 3 in einer Stopprampe von der Druckgeschwindigkeit bis zum Stillstand abgebremst. Dauert die Unterbrechung dann länger, z.B. länger als eine Minute bis drei Minuten, dann führt dies dazu, dass der Aufzeichnungsträger 3, insbesondere wenn der Aufzeichnungsträger 3 aus Papier besteht, im Bereich des Trocknungsmoduls 6 und an den sich während des Druckbetriebes aufgeheizten Umlenkwalzen 11 derart stark erwärmt wird, dass er die Grundfeuchte verliert, mit der er an der Abzugswalze 4 angeliefert wird. Ein derart stark getrockneter Aufzeichnungsträger 3 schrumpft. Diese Schrumpfung erzeugt Verspannungen, vor allem im Bereich, der an einen Bereich mit normaler Feuchte des Aufzeichnungsträgers 3 angrenzt. Die Verspannungen führen zur Ausbildung von Wellen in dem Aufzeichnungsträger 3, die sich aus dem Übergangsbereich zwischen einem trockenen Abschnitt und einem normal feuchten Abschnitt des Aufzeichnungsträgers 3 ergeben.
Bei Tintendruckgeräten mit zwei Druckeinheiten DE kann dies dazu führen, dass nach einer längeren Unterbrechung des Druckbetriebes ein Abschnitt des Aufzeichnungsträgers 3 in die zweite Druckeinheit DE befördert wird, der Wellen aufweist. Diese Wellen schleifen an den Druckköpfen 2 und können die Düsen der Druckköpfe 2 verstopfen bzw. zerstören.
Um die Gefahr einer Wellenbildung des Aufzeichnungsträgers 3 möglichst zu vermeiden, kann das Trocknungsmodul 6 entsprechend 2 ausgeführt werden. Das Trocknungsmodul 6 nach 2 weist zusätzlich zu einem am Heizsattel 7 angeordneten Trocknungskanal 21 noch ein Kühlmodul 12 auf, das hinter dem Heizsattel 7 angeordnet ist und an dem der Aufzeichnungsträger 3 zur Abkühlung mit Hilfe von Walzen 13 vorbeigeführt wird.
Das Trocknungsmodul 6 selbst ohne Kühlmodul 12 umfasst erfindungsgemäß folgenden Aufbau:

– einen Heizsattel 7;
– eine Unterdruckanordnung, die teilweise im Heizsattel 7 integriert werden kann und die z.B. einen zur Oberfläche des Heizsattels 7 führenden Kanal aufweist, der einen Unterdruckkanal 15, Durchgangsbohrungen 16 und Nuten 17 vorsieht;
– ein Unterdruckmittel 18, z.B. einen Unterdrucklüfter, am Eingang des Unterdruckkanals 15;
– ein Abluftmittel 19, z.B. einen Abluftlüfter, das Abluft aus dem Trocknungsmodul 6 abführt.

In dem Heizsattel 7 ist somit ein Kanal 15, 16, 17 integriert, über den ein Unterdruck auf den Aufzeichnungsträger 3 in Richtung Heizsattel 7 ausgeübt werden kann. Dieser Kanal wird gebildet aus den Nuten 17 an der Oberfläche des Heizsattels 7 zum Aufzeichnungsträgers 3 hin gerichtet, aus dem Unterdruckkanal 15 und den Durchgangsbohrungen 16, die den Unterdruckkanal 15 mit den Nuten 17 verbinden. Am Eingang des Unterdruckkanals 15 ist ein Unterdrucklüfter 18 als Unterdruckmittel angeordnet. Der Aufzeichnungsträger 3 wird in dem Trocknungskanal 21, der z.B. durch eine Heizsatteltür 22 und den Heizsattel 7 gebildet wird, an dem Heizsattel 7 vorbei geführt. Am Trocknungskanal 21 ist der Abluftlüfter 19 vorgesehen, durch den Abluft aus dem Trocknungskanal 21 abgesaugt werden kann. Der Abluftlüfter 19 kann z.B. am Eingang des Trocknungskanals 21 in Transportrichtung der Aufzeichnungsträger 3 gesehen angeordnet sein, um die Abluft in Richtung des Pfeils PF2 aus dem Trocknungskanal 21 abzuführen. Der Aufzeichnungsträger 3 wird somit durch die Walze 4 dem Trocknungskanal 21 zugeführt und durch die Walze 11 aus dem Trocknungskanal 21 abgeführt. Von der Walze 11 wird dann der Aufzeichnungsträger 3 über weitere Walzen 13 zum Kühlmodul 12 geleitet und von dort über Walzen 25 zur Abzugswalze 9 geführt.
Der Aufzeichnungsträger 3 wird dann zur Trocknung durch den Trocknungskanal 21 an dem flach ausgeführten Heizsattel 7 vorbeigeführt, der Kontakt zwischen dem Aufzeichnungsträger 3 und dem Heizsattel 7 wird über Unterdruck mit Hilfe des Unterdrucklüfters 20 über den Kanal 15, 16, 17 gewährleistet. Ohne diesen Unterdruck könnte der Aufzeichnungsträger 3 aufgrund des hohen Abluftstroms im Trocknungskanal 21 zwischen dem Aufzeichnungsträger 3 und der Heizsatteltür 22 vom Heizsattel 7 abheben. Im Druckbetrieb ist somit der Unterdrucklüfter 18 dem Kanal 15, 16, 17 zugeschaltet, der Aufzeichnungsträger 3 wird durch Unterdruck an die Oberfläche des Heizsattels 7 gezogen. Gleichzeitig kann der Abluftlüfter 19 eingeschaltet sein, um die Abluft im Trocknungskanal abzuführen. Der Abluftlüfter 19 läuft im Druckbetrieb dabei derart, dass der Trocknungsvorgang beim Aufzeichnungsträger 3 im Trocknungskanal 21 nicht beeinträchtigt wird.
Um eine Wellenbildung beim Aufzeichnungsträger 3 zu vermeiden, wird nunmehr der Aufzeichnungsträger 3 unmittelbar vor einem Vorschubstopp bei einer Druckpause durch gezielte Ansteuerung des Unterdrucklüfters 18 und des Abluftlüfters 19 vom Heizsattel 7 abgehoben. In diesem abgehobenen Zustand bleibt der Aufzeichnungsträger 3 bis der Druckbetrieb wieder aufgenommen wird. Da der Aufzeichnungsträger 3 im Stillstand keinen Kontakt mehr mit dem Heizsattel 7 hat, also der Wärmeübergang unterbrochen ist, können sich deutlich weniger Wellen in dem Aufzeichnungsträger 3 bilden. Um dieses Ziel zu erreichen, wird zu Beginn der Stopprampe der Unterdrucklüfter 18 abgeschaltet und der Abluftlüfter 25 für eine vorgegebene Zeit in seiner Saugkraft im Vergleich zum Druckbetrieb hochgefahren. Durch die sich ändernden Druckverhältnisse im Trocknungskanal 21 hebt der Aufzeichnungsträger 3 vom Heizsattel 7 ab. Der jetzige Verlauf 20 des Aufzeichnungsträgers 3 (in 2 gestrichelt dargestellt) wird aufrecht erhalten bis der Druckbetrieb wieder aufgenommen wird (d.h. die Bewegung des Aufzeichnungsträgers 3 wieder gestartet wird). Dann wird der Unterdrucklüfter 18 wieder eingeschaltet und der Abluftlüfter entsprechend dem Druckbetrieb eingestellt. Die Folge ist, dass der Aufzeichnungsträger 3 wieder an den Heizsattel 7 gezogen wird und die Abluft aus dem Trocknungskanal 21 abgeführt wird. Während der Druckpause nach Stillstand des Aufzeichnungsträges 3 kann der Abluftlüfter 19 abgeschaltet werden.
Bezugszeichenliste

DR: Tintendruckgerät
EG: Eingabeeinheit
AG: Aufnahmeeinheit
PF: Richtung
DE: Druckeinheit
1: Druckriegel
2: Druckkopf
3: Aufzeichnungsträger
4: Abzugswalze
5: Führungswalze
6: Trocknungsmodul
7: Heizsattel
8: Einzugswalze
9: Abzugswalze
10: Walze
11: Walze
12: Kühlmodul
13: Walze
15: Unterdruckkanal
16: Durchgangsbohrung
17: Nut
18: Unterdruckmittel
19: Abluftmittel
20: Verlauf des Aufzeichnungsträgers im Trocknungskanal
21: Trocknungskanal
22: Heizsatteltür
23: Stapel
24: Stapel
25: Walzen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0788882 B1 [0001]
US 6837635 B1 [0004]
JP 02122967 A [0005]
DE 102011000174 A1 [0015]

Claims

Tintendruckgerät, bei dem eine Druckeinheit (DE) zum Bedrucken eines Aufzeichnungsträgers (3) vorgesehen ist, bei dem am Ausgang der Druckeinheit (DE) ein Trocknungsmodul (6) angeordnet ist, das mindestens einen Heizsattel (7) und einen am Heizsattel (7) angeordneten Trocknungskanal (21) aufweist, durch den der Aufzeichnungsträger (3) am Heizsattel (7) vorbei geführt ist, bei dem das Trocknungsmodul (6) ein Abluftmittel (19) an einem Ende des Trocknungskanals (21) und eine Unterdruckanordnung (15, 16, 17, 18) aufweist, wobei die Unterdruckanordnung (15, 16, 17, 18) derart ausgeführt ist, dass sie im Druckbetrieb einen Unterdruck auf den Aufzeichnungsträger (3) in Richtung Heizsattel (7) ausübt, wobei bei Unterbrechung des Druckbetriebs mit Abbremsen des Aufzeichnungsträgers (3) in einer Stopprampe zum Stillstand zu Beginn der Stopprampe der Unterdruck durch die Unterdruckanordnung (15, 16, 17, 18) abgeschaltet wird und die Leistung des Abluftmittels (19) gegenüber Druckbetrieb erhöht wird.
Tintendruckgerät nach Anspruch 1, bei dem die Unterdruckanordnung (15, 16, 17, 18) einen in den Heizsattel (7) eingefügten Kanal (15, 16, 17) und eine Unterdruckquelle (18) am Eingang des Kanals (15, 16, 17) aufweist.
Tintendruckgerät nach Anspruch 2, bei dem der Kanal (15, 16, 17) im Heizsattel (7) ein mit der Unterdruckquelle (18) verbundenen Unterdruckkanal (15), mit dem Unterdruckkanal (15) verbundene Durchgangsbohrungen (16) und zur Oberfläche des Heizsattels (7) führende mit den Durchgangsbohrungen (16) verbundene Nuten (17) aufweist.
Tintendruckgerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem die Unterdruckquelle (18) ein Unterdrucklüfter ist.
Tintendruckgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Abluftmittel (19) ein Abluftlüfter ist.
Tintendruckgerät nach Anspruch 5, bei dem das Trocknungsmodul (6) den Abluftlüfter (19) abschaltet, wenn der Aufzeichnungsträger (3) bei einer Druckpause Stillstand erreicht hat.
Tintendruckgerät nach Anspruch 5 oder 6, bei dem der Abluftlüfter (25) am Eingang des Trocknungskanals (21) in Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers (3) gesehen angeordnet ist derart, dass durch ihn ein Abluftstrom durch den Trocknungskanal (21) gesaugt werden kann.
Tintendruckgerät nach Anspruch 7, bei dem der Trocknungskanal (21) durch den Heizsattel (7) und eine Seitenwand (22) des Trocknungsmoduls (6) gebildet ist.