Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Beschichtungseinheit zur Beschichtung eines Aufzeichnungsträgers, insbesondere in Vorbereitung auf das Bedrucken des Aufzeichnungsträgers in einer Druckvorrichtung.The invention relates to a method and a corresponding coating unit for coating a recording medium, in particular in preparation for printing the recording medium in a printing device.
Um in einer Druckvorrichtung, insbesondere in einer Tintenstrahl- und/oder einer Tonerbasierten Druckvorrichtung, eine möglichst hohe Farbdruckqualität auf verschiedenen Typen von Aufzeichnungsträgern zu erreichen, sollte das Verlaufen und/oder das Eindringen von elektrostatisch stabilisierten dispergierten Pigmenten (z.B. aus der verwendeten Tinte und/oder aus dem verwendeten Flüssigtoner) verhindert werden. Zu diesem Zweck kann ein Aufzeichnungsträger vor dem Aufbringen von Tinte und/oder Toner mit einem Beschichtungsstoff beschichtet werden, wobei der Beschichtungsstoff typischerweise Salze enthält. Der Beschichtungsstoff schwächt die elektrostatische Stabilisierung der Pigmente derart, dass eine ausreichende Anzahl an Pigmenten oder partikulären Bestandteilen in der verwendeten Tinte und/oder dem verwendeten (Flüssig-) Toner agglomeriert. Als Folge daraus wird das Verlaufen auf dem und das Eindringen in den Aufzeichnungsträger reduziert.In order to achieve the highest possible color print quality on different types of recording media in a printing apparatus, in particular in an inkjet and / or a toner-based printing apparatus, the bleeding and / or penetration of electrostatically stabilized dispersed pigments (eg from the ink used and / or or from the liquid toner used) can be prevented. For this purpose, a recording medium can be coated with a coating material before the application of ink and / or toner, wherein the coating material typically contains salts. The coating material weakens the electrostatic stabilization of the pigments such that a sufficient number of pigments or particulate matter in the used ink and / or the used (liquid) toner agglomerates. As a result, the bleeding on and the penetration into the record carrier is reduced.
Der Beschichtungsstoff wird typischerweise in flüssiger Form, insbesondere in einer wässrigen Lösung, auf den Aufzeichnungsträger aufgebracht. Wie in US 2004/0028825 A1 dargelegt, kann der flüssige Beschichtungsstoff z.B. aufgesprüht, im Rahmen eines Flexographieprozesses aufgebracht und/oder durch Eintauchen des Aufzeichnungsträgers aufgebracht werden. DE 10 2014 207 709 A1 beschreibt ein Stoffgemisch zur Vorbehandlung eines Aufzeichnungsträgers. US 2015 / 0 022 605 A1 beschreibt ein Verfahren zur Fixierung von Tinte. EP 0 534 634 A1 beschreibt ein Verfahren zum Drucken von wasserfesten Bildern. US 2013 / 0 155 162 A1 beschreibt eine Druckvorrichtung, bei der vor Druck eines Druckbildes ein Flockungsmittel auf einen Aufzeichnungsträger aufgebracht wird. US 2012 / 0 301 641 A1 beschreibt ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung eines Aufzeichnungsträgers.The coating material is typically applied to the recording medium in liquid form, in particular in an aqueous solution. As in US 2004/0028825 A1 set forth, the liquid coating material may, for example, sprayed on, applied as part of a flexographic process and / or applied by immersion of the recording medium. DE 10 2014 207 709 A1 describes a mixture for the pretreatment of a recording medium. US 2015/0 022 605 A1 describes a method for fixing ink. EP 0 534 634 A1 describes a method for printing waterproof images. US 2013/0 155 162 A1 describes a printing device in which a flocculating agent is applied to a recording medium before printing a printed image. US 2012/0 301 641 A1 describes a method for surface treatment of a recording medium.
Das Aufbringen eines flüssigen Beschichtungsstoffs kann dazu führen, dass der Aufzeichnungsträger wellig wird und/oder dass sich Dehnungseigenschaften und/oder Abmessungen des Aufzeichnungsträgers verändern. Dies kann wiederum zu Beeinträchtigungen eines auf den Aufzeichnungsträger gedruckten Druckbildes führen.The application of a liquid coating material can cause the recording medium to become wavy and / or that the stretching properties and / or dimensions of the recording medium change. This in turn can lead to impairments of a printed image printed on the recording medium.
Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, einen Beschichtungsstoff mit reduzierten Auswirkungen auf die Eigenschaften eines Aufzeichnungsträgers aufzubringen, insbesondere um die Druckqualität einer Druckvorrichtung zu erhöhen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Verfahrensanspruchs 1 gelöst. Des Weiteren wird die Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs 6 gelöst.The present document deals with the technical problem of applying a coating material with reduced effects on the properties of a recording medium, in particular in order to increase the print quality of a printing device. The object is solved by the features of the independent method claim 1. Furthermore, the object is achieved by the features of the independent device claim 6.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Aufbringen eines Beschichtungsstoffes auf einen Aufzeichnungsträger beschrieben. Das Verfahren umfasst das Erzeugen eines Aerosols mit Aerosolteilchen, die den Beschichtungsstoff und Lösungsmittel für den Beschichtungsstoff aufweisen. Außerdem umfasst das Verfahren das Reduzieren eines Gehalts an Lösungsmittel in den Aerosolteilchen, um ein Aerosol mit zumindest teilweise getrockneten Aerosolteilchen bereitzustellen. Das Verfahren umfasst ferner das Aufbringen der zumindest teilweise getrockneten Aerosolteilchen auf den Aufzeichnungsträger.According to one aspect of the invention, a method for applying a coating substance to a record carrier is described. The method comprises generating an aerosol with aerosol particles comprising the coating material and solvent for the coating material. In addition, the method includes reducing a level of solvent in the aerosol particles to provide an aerosol with at least partially dried aerosol particles. The method further comprises applying the at least partially dried aerosol particles to the recording medium.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Beschichtungseinheit zum zumindest teilweise Beschichten eines Aufzeichnungsträgers mit einem Beschichtungsstoff beschrieben. Die Beschichtungseinheit umfasst einen Zerstäuber, der eingerichtet ist, ein Aerosol mit Aerosolteilchen, die den Beschichtungsstoff und Lösungsmittel für den Beschichtungsstoff aufweisen, zu erzeugen. Des Weiteren umfasst die Beschichtungseinheit eine Trocknungseinheit, die eingerichtet ist, einen Gehalt an Lösungsmittel in den Aerosolteilchen zu reduzieren, um ein Aerosol mit zumindest teilweise getrockneten Aerosolteilchen bereitzustellen. Außerdem umfasst die Beschichtungseinheit ein Mittel zum Aufbringen der zumindest teilweise getrockneten Aerosolteilchen auf den Aufzeichnungsträger.According to a further aspect of the invention, a coating unit for at least partially coating a recording medium with a coating material is described. The coating unit comprises an atomizer adapted to produce an aerosol with aerosol particles comprising the coating material and solvent for the coating material. Furthermore, the coating unit includes a drying unit configured to reduce a level of solvent in the aerosol particles to provide an aerosol having at least partially dried aerosol particles. In addition, the coating unit comprises a means for applying the at least partially dried aerosol particles to the recording medium.
Im Weiteren werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der schematischen Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigen:
- 1 ein Blockdiagramm einer beispielhaften Tintenstrahl-Druckvorrichtung;
- 2 eine beispielhafte Vorrichtung zur Erzeugung eines Aerosols mit zumindest teilweise getrockneten Aerosolteilchen;
- 3 ein Blockdiagramm einer beispielhaften Beschichtungseinheit zum Aufbringen eines Beschichtungsstoffs mittels eines Aerosols; und
- 4 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Aufbringen eines Beschichtungsstoffes.
In the following, embodiments of the invention will be described in more detail with reference to the schematic drawing. Showing: - 1 a block diagram of an exemplary inkjet printing device;
- 2 an exemplary apparatus for generating an aerosol with at least partially dried aerosol particles;
- 3 a block diagram of an exemplary coating unit for applying a coating material by means of an aerosol; and
- 4 a flow diagram of an exemplary method for applying a coating material.
Die in 1 dargestellte Druckvorrichtung 100 ist für den Druck auf einen bahnförmigen Aufzeichnungsträger 120 ausgelegt (auch als „continuous feed“ bezeichnet, da der Aufzeichnungsträger 120 der Druckvorrichtung 100 kontinuierlich, z.B. von einer Rolle, zugeführt wird). Der Aufzeichnungsträger 120 kann aus Papier, Pappe, Karton, Metall, Kunststoff, Textilien, einer Kombination davon und/oder sonstigen geeigneten und bedruckbaren Materialien hergestellt sein. Der Aufzeichnungsträger 120 wird typischerweise von einer Rolle (dem Abwickler) abgewickelt und dann dem Druckwerk 140 des Drucksystems 100 zugeführt. Durch das Druckwerk 140 wird ein Druckbild auf den Aufzeichnungsträger 120 aufgebracht, und der bedruckte Aufzeichnungsträger 120 wird (ggf. nach Fixieren / Trocknen des Druckbildes) wieder auf einer weiteren Rolle (dem Aufwickler) aufgewickelt. Alternativ kann der bedruckte Aufzeichnungsträger 120 durch eine Schneidevorrichtung in Bögen bzw. Einzel-Blätter geschnitten werden. In 1 wird die Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers 120 durch einen Pfeil 1 dargestellt. Die Ausführungen in diesem Dokument sind auch für eine Druckvorrichtung 100 zum Bedrucken von bogenförmigen bzw. blattförmigen Aufzeichnungsträgern 120 anwendbar. Alternativ oder ergänzend sind die Ausführungen in diesem Dokument auch für eine Flüssig- oder Trockentoner-basierte Druckvorrichtung 100 anwendbar.In the 1 illustrated printing device 100 is for printing on a web-shaped record carrier 120 designed (also referred to as "continuous feed", since the recording medium 120 the printing device 100 continuously, eg from a roll is supplied). The record carrier 120 may be made of paper, paperboard, cardboard, metal, plastic, textiles, a combination thereof and / or other suitable and printable materials. The record carrier 120 is typically unwound from a roll (the unwinder) and then the printing unit 140 of the printing system 100 fed. Through the printing unit 140 becomes a print image on the record carrier 120 applied, and the printed record carrier 120 is rewound (possibly after fixing / drying of the printed image) on another roll (the rewinder). Alternatively, the printed record carrier 120 be cut by a cutting device into sheets or single sheets. In 1 becomes the transport direction of the recording medium 120 through an arrow 1 shown. The remarks in this document are also for a printing device 100 for printing sheet-shaped or sheet-shaped recording media 120 applicable. Alternatively or additionally, the statements in this document are also for a liquid or dry toner based printing device 100 applicable.
Das Druckwerk 140 der Druckvorrichtung 100 umfasst in dem dargestellten Beispiel einen Druckriegel 102, der für das Drucken mit Tinte einer bestimmten Farbe verwendet werden kann (z.B. Schwarz, Cyan, Magenta und/oder Gelb und ggf. MICR-Tinte). Ein Druckwerk 140 kann mehrere Druckriegel 102 für das Drucken mit jeweils unterschiedlichen Tinten umfassen. Des Weiteren kann das Druckwerk 140 zumindest eine Fixiereinheit 170 umfassen, die eingerichtet ist, ein auf den Aufzeichnungsträger 120 gedrucktes Druckbild zu fixieren. Ggf. kann nach jedem Druckriegel 102 eine Fixiereinheit 170 angeordnet sein, um das von dem jeweiligen Druckriegel 102 aufgebrachte Druckbild zumindest teilweise zu fixieren.The printing unit 140 the printing device 100 includes in the example shown a pressure bolt 102 which can be used for printing with a specific color of ink (eg black, cyan, magenta and / or yellow and possibly MICR ink). A printing unit 140 can have several pressure latches 102 for printing with different inks. Furthermore, the printing unit 140 at least one fixing unit 170 that is set up on the record carrier 120 to fix printed print image. Possibly. can after every pressure bar 102 a fuser 170 be arranged to that of the respective pressure bar 102 at least partially fixing applied print image.
Ein Druckriegel 102 kann ein oder mehrere Druckköpfe 103 umfassen, die ggf. in mehreren Reihen nebeneinander angeordnet sind, um die Bildpunkte unterschiedlicher Spalten 31, 32 eines Druckbildes auf den Aufzeichnungsträger 120 zu drucken. In dem in 1 dargestellten Beispiel umfasst ein Druckriegel 102 fünf Druckköpfe 103, wobei jeder Druckkopf 103 die Bildpunkte einer Gruppe von Spalten 31, 32 eines Druckbildes auf den Aufzeichnungsträger 120 druckt.A pressure bolt 102 can have one or more printheads 103 include, which may be arranged in several rows next to each other to the pixels of different columns 31 . 32 a print image on the record carrier 120 to print. In the in 1 illustrated example includes a pressure bolt 102 five printheads 103 , each printhead 103 the pixels of a group of columns 31 . 32 a print image on the record carrier 120 prints.
Jeder Druckkopf 103 des Druckwerks 140 umfasst in der in 1 abgebildeten Ausführungsform mehrere Düsen 21, 22, wobei jede Düse 21, 22 eingerichtet ist, Tintentropfen auf den Aufzeichnungsträger 120 zu feuern oder zu stoßen. Ein Druckkopf 103 des Druckwerks 140 kann beispielsweise mehrere Tausend effektiv genutzte Düsen 21, 22 umfassen, die entlang mehrerer Reihen quer zur Transportrichtung 1 des Aufzeichnungsträgers 120 angeordnet sind. Die Düsen 21, 22 in den einzelnen Reihen können versetzt zueinander angeordnet sein. Mittels der Düsen 21, 22 eines Druckkopfs 103 des Druckwerks 140 können Bildpunkte einer Zeile eines Druckbildes auf den Aufzeichnungsträger 120 quer zur Transportrichtung 1, d.h. entlang der Breite des Aufzeichnungsträgers 120, gedruckt werden.Every printhead 103 of the printing unit 140 includes in the 1 illustrated embodiment, a plurality of nozzles 21 . 22 where each nozzle 21 . 22 is set up, drops of ink on the record carrier 120 to fire or push. A printhead 103 of the printing unit 140 can, for example, several thousand effectively used nozzles 21 . 22 include along several rows transverse to the transport direction 1 of the record carrier 120 are arranged. The nozzles 21 . 22 in each row can be offset from each other. By means of the nozzles 21 . 22 a printhead 103 of the printing unit 140 can pixels of a line of a print image on the record carrier 120 transverse to the transport direction 1 , ie along the width of the recording medium 120 , to be printed.
Die Druckvorrichtung 100 umfasst ferner eine Steuereinheit 101 (z.B. eine Ansteuer-Hardware und/oder einen Controller), die eingerichtet ist, die Aktuatoren der einzelnen Düsen 21, 22 der einzelnen Druckköpfe 103 des Druckwerks 140 anzusteuern, um in Abhängigkeit von Druckdaten das Druckbild auf den Aufzeichnungsträger 120 aufzubringen. Ferner kann die Steuereinheit 101 eingerichtet sein, andere Komponenten der Druckvorrichtung 100, z.B. eine Beschichtungseinheit 142 und/oder eine Sensoreinheit 150 anzusteuern.The printing device 100 further comprises a control unit 101 (For example, a drive hardware and / or a controller), which is set, the actuators of the individual nozzles 21 . 22 the individual printheads 103 of the printing unit 140 to control, in dependence on print data, the print image on the recording medium 120 applied. Furthermore, the control unit 101 be set up other components of the printing device 100 , eg a coating unit 142 and / or a sensor unit 150 driving.
Das Druckwerk 140 der Druckvorrichtung 100 umfasst somit zumindest einen Druckriegel 102 mit K Düsen 21, 22, die mit einem von der Transportgeschwindigkeit und der Druckauflösung abhängigen Zeilentakt angesteuert werden können, um eine Zeile (quer zu der Transportrichtung 1 des Aufzeichnungsträgers 120) mit K Pixeln bzw. K Spalten 31, 32 eines Druckbildes auf den Aufzeichnungsträger 120 zu drucken. Die Düsen 21, 22 können auf ein oder mehrere Druckköpfe 103 verteilt sein. Die ein oder mehreren Druckköpfe 103 sind in dem dargestellten Beispiel unbeweglich bzw. fest in der Druckvorrichtung 100 verbaut, und der Aufzeichnungsträger 120 wird mit einer bestimmten Transportgeschwindigkeit an den feststehenden Düsen 21, 22 vorbeigeführt. Alternativ oder ergänzend können die ein oder mehreren Druckköpfe 103 über den Aufzeichnungsträger 120 bewegt werden (z.B. quer zu der Transportrichtung 1 des Aufzeichnungsträgers 120).The printing unit 140 the printing device 100 thus comprises at least one pressure bolt 102 with K nozzles 21 . 22 , which can be controlled with a line rate dependent on the transport speed and the printing resolution, by one line (transversely to the transport direction 1 of the record carrier 120 ) with K pixels or K columns 31 . 32 a print image on the record carrier 120 to print. The nozzles 21 . 22 can work on one or more printheads 103 be distributed. The one or more printheads 103 are immovable or fixed in the printing device in the example shown 100 installed, and the record carrier 120 is at a certain transport speed at the fixed nozzles 21 . 22 past. Alternatively or additionally, the one or more printheads 103 over the record carrier 120 be moved (eg transversely to the transport direction 1 of the record carrier 120 ).
Des Weiteren umfasst die Druckvorrichtung 100 eine Beschichtungseinheit 142, die entsprechend zu einem Druckriegel 102 für Tinte ausgelegt sein kann. Insbesondere kann ein Druckriegel 102 mit ein oder mehreren Druckköpfen 103 als Beschichtungseinheit 142 verwendet werden. In dem in 1 dargestellten Beispiel umfasst die Beschichtungseinheit 142 mehrere versetzt zueinander angeordnete Beschichtungsstoff-Druckköpfe 143 mit jeweils ein oder mehreren Beschichtungsstoff-Düsen 41, 42. Die obigen Ausführungen zu einem Druckriegel 102, einem Druckkopf 103 und einer Düse 21, 22 können in entsprechender Weise auf die Beschichtungseinheit 142, einen Beschichtungsstoff-Druckkopf 143 und eine Beschichtungsstoff-Düse 41, 42 angewendet werden.Furthermore, the printing device comprises 100 a coating unit 142 corresponding to a pressure latch 102 can be designed for ink. In particular, a pressure bolt 102 with one or more printheads 103 as a coating unit 142 be used. In the in 1 The example illustrated comprises the coating unit 142 several mutually offset coating material printheads 143 each with one or more coating material nozzles 41 . 42 , The above comments on a pressure bolt 102 , a printhead 103 and a nozzle 21 . 22 can be applied to the coating unit in a similar manner 142 , a coating material printhead 143 and a coating material nozzle 41 . 42 be applied.
Jede Beschichtungsstoff-Düse 41, 42 kann eingerichtet sein, Tropfen aus Beschichtungsstoff auf den Aufzeichnungsträger 120 zu feuern. Es kann somit ein Beschichtungsbild aus Beschichtungsstoff auf den Aufzeichnungsträger 120 gedruckt werden. Dabei kann durch jede Beschichtungsstoff-Düse 41, 42 ggf. genau eine korrespondierende Spalte 51, 52 des Beschichtungsbildes auf den Aufzeichnungsträger 120 aufgebracht werden.Each coating material nozzle 41 . 42 can be set up, drops of coating material on the record carrier 120 to fire. It can thus be a coating image of coating material on the recording medium 120 to be printed. It can by any coating material nozzle 41 . 42 possibly exactly one corresponding column 51 . 52 of the coating image on the recording medium 120 be applied.
Durch einen Beschichtungsstoff, insbesondere einen Primer, kann bewirkt werden, dass ein „Ineinanderlaufen“ verschiedener Tinten, z.B. verschiedener Tinten aus unterschiedlichen Druckriegeln 102, reduziert werden kann. Ein derartiges „Ineinanderlaufen“ wird häufig als Bleeding-Effekt bezeichnet. Dabei hängt die Effektivität, mit der der Bleeding-Effekt vermieden werden kann, typischerweise von der Menge an Beschichtungsstoff ab, die vor dem Bedrucken auf einen Aufzeichnungsträger 120 aufgebracht wird.By means of a coating material, in particular a primer, it is possible to bring about a "running together" of different inks, for example different inks from different pressure bars 102 , can be reduced. Such "bleeding" is often referred to as bleeding effect. The effectiveness with which the bleeding effect can be avoided typically depends on the amount of coating material that is present before printing on a recording medium 120 is applied.
Die Druckvorrichtung 100 kann ferner eine Vorbehandlungseinheit 160 umfassen, die eingerichtet ist, den Aufzeichnungsträger 120 vor Aufbringen eines Druckbildes vorzubehandeln. Insbesondere kann die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 120 einer Corona ausgesetzt werden. Durch eine Vorbehandlung des Aufzeichnungsträgers 120 können typischerweise druckrelevante Eigenschaften des Aufzeichnungsträgers 120, wie z.B. das Absorptions-und/oder Benetzungsverhalten des Aufzeichnungsträgers 120, verändert werden. Dabei kann z.B. die Energie einer Coronabehandlung variiert werden, um den Wert einer druckrelevanten Eigenschaft des Aufzeichnungsträgers 120 zu variieren. Alternativ oder ergänzend kann der Aufzeichnungsträger 120 durch die Vorbehandlungseinheit 160 aufgeladen werden. Dies kann für ein nachfolgendes Ausbringen eines Beschichtungsstoffes von Vorteil sein.The printing device 100 may further include a pre-treatment unit 160 which is set up, the recording medium 120 to pretreat before applying a printed image. In particular, the surface of the recording medium 120 to be exposed to a corona. By pretreatment of the recording medium 120 can typically print relevant properties of the recording medium 120 , such as the absorption and / or wetting behavior of the recording medium 120 , to be changed. In this case, for example, the energy of a corona treatment can be varied to the value of a pressure-relevant property of the recording medium 120 to vary. Alternatively or additionally, the recording medium 120 through the pretreatment unit 160 to be charged. This may be advantageous for a subsequent application of a coating material.
Außerdem kann die Druckvorrichtung 100 eine Sensoreinheit 150 umfassen, die eingerichtet ist, Sensordaten bezüglich eines von der Druckvorrichtung 100 gedruckten Druckbildes zu erfassen. Die Sensoreinheit 150 kann z.B. eine Bildkamera umfassen, mit der Bilddaten bzgl. des Druckbildes optisch erfasst werden können.In addition, the printing device 100 a sensor unit 150 which is arranged sensor data relating to one of the printing device 100 to capture printed printed image. The sensor unit 150 may include, for example, an image camera with which image data with respect to the printed image can be optically detected.
Der in der Beschichtungseinheit 142 aufgebrachte Beschichtungsstoff umfasst typischerweise in Wasser gelöste Salze. Dabei wird die agglomerierende Wirkung durch die Salze (d.h. durch den Beschichtungsstoff) bewirkt. Das Wasser (d.h. das Lösungsmittel) dient typischerweise nur dazu, den Beschichtungsstoff (d.h. die Salze) möglichst gleichmäßig auf einen Aufzeichnungsträger 120 aufbringen (insbesondere aufspritzen) zu können. Durch das Aufbringen von flüssigem Beschichtungsstoff, insbesondere durch das Aufbringen von Wasser, kann es jedoch zu ungewünschten Veränderungen der Eigenschaften eines Aufzeichnungsträgers 120 kommen. Insbesondere kann der Aufzeichnungsträger 120 feucht und infolgedessen wellig werden. Des Weiteren kann sich die Form des Aufzeichnungsträgers 120 verändern. In Summe kann dies zu einer Reduktion der Druckqualität einer Druckvorrichtung 100 führen.The one in the coating unit 142 applied coating material typically comprises salts dissolved in water. The agglomerating action is effected by the salts (ie by the coating material). The water (ie the solvent) typically serves only to uniformly coat the coating material (ie the salts) on a recording medium 120 apply (in particular spray) to be able to. However, the application of liquid coating material, in particular by the application of water, may lead to undesired changes in the properties of a recording medium 120 come. In particular, the record carrier 120 become wet and as a result wavy. Furthermore, the shape of the record carrier may 120 change. In sum, this can reduce the print quality of a printing device 100 to lead.
2 zeigt eine Vorrichtung 200 zur Herstellung eines Aerosols 215 mit zumindest teilweise getrockneten Aerosolteilchen 213, die einen Beschichtungsstoff enthalten. Die Vorrichtung 200 umfasst einen Behälter 201 zur Aufnahme einer flüssigen Lösung 212 mit Beschichtungsstoff (z.B. einer Salzlösung). Die Lösung 212 mit Beschichtungsstoff kann durch ein Rührelement 205, das durch einen Aktor 206 (z.B. über Magnetkräfte) angetrieben wird, gemischt werden. So kann eine homogene Lösung 212 mit Beschichtungsstoff bereitgestellt werden. Die Lösung 212 kann in Bezug auf den Beschichtungsstoff eine gesättigte Lösung sein. 2 shows a device 200 for the preparation of an aerosol 215 with at least partially dried aerosol particles 213 containing a coating material. The device 200 includes a container 201 for receiving a liquid solution 212 with coating material (eg a salt solution). The solution 212 with coating material can by a stirring element 205 by an actor 206 (eg via magnetic forces) are mixed. So can a homogeneous solution 212 be provided with coating material. The solution 212 may be a saturated solution with respect to the coating material.
In dem Behälter 201 kann ein Collision Atomizer bzw. Zerstäuber 202 angeordnet sein, der mit einem gasförmigen Zerstäubungsmedium 211 (z.B. Pressluft und/oder Stickstoff und/oder einem (inerten) Gas) mit einer relativ hohen Durchflussrate durchströmt wird. Aufgrund des Bernoulli-Effekts wird zumindest ein Teil der Lösung 212 mit Beschichtungsstoff durch eine Kapillare 204 in den Zerstäubungsstrom 216 des Zerstäubungsmediums 211 gesaugt und dort in Tröpfchen bzw. Aerosolteilchen 213 mit Beschichtungsstoff zerstäubt. Relativ große Tröpfchen werden durch Impaktion an der Wand des Behälters 201 abgeschieden und laufen dann in die Lösung 212 mit Beschichtungsstoff zurück. Andererseits werden relativ kleine Tröpfchen bzw. Aerosolteilchen 213 (z.B. mit Dimensionen von 1- 10µm) durch den Zerstäubungsstrom 216 aus dem Behälter 201 getragen. Ein Aerosolteilchen 213 weist dabei typischerweise eine von der Größe des Aerosolteilchens 213 abhängige Menge der Lösung 212 auf. Folglich weist ein Aerosolteilchen 213 typischerweise sowohl den Beschichtungsstoff als auch das Lösungsmittel auf.In the container 201 Can a collision atomizer or atomizer 202 be arranged, which with a gaseous atomizing medium 211 (For example, compressed air and / or nitrogen and / or an (inert) gas) is flowed through at a relatively high flow rate. Due to the Bernoulli effect, at least part of the solution becomes 212 with coating material through a capillary 204 into the atomizing stream 216 of the atomizing medium 211 sucked and there in droplets or aerosol particles 213 sprayed with coating material. Relatively large droplets are created by impaction on the wall of the container 201 separated and then run into the solution 212 back with coating material. On the other hand, relatively small droplets or aerosol particles 213 (eg with dimensions of 1-10μm) by the sputtering current 216 from the container 201 carried. An aerosol particle 213 typically has one of the size of the aerosol particle 213 dependent amount of the solution 212 on. Consequently, an aerosol particle 213 typically both the coating material and the solvent.
In 2 ist beispielhaft ein Collision Atomizer als Zerstäuber 202 dargestellt. Alternativ oder ergänzend können andere Zerstäuberprinzipien (Druckdüsen, Zweistoff- oder pneumatische Zerstäuber, Rotationszerstäuber, etc.) verwendet werden, um die Aerosolteilchen 213 zu erzeugen.In 2 is an example of a collision atomizer as an atomizer 202 shown. Alternatively or additionally, other atomization principles (pressure nozzles, dual-fluid or pneumatic atomizers, rotary atomizers, etc.) may be used to control the aerosol particles 213 to create.
Die durch den Zerstäubungsstrom 216 mitgerissenen Aerosolteilchen 213 können in einer nachgeschalteten Trocknungseinheit 208 (z.B. einem Diffusionstrockner mit einem Trocknungsmittel 214 wie z.B. Silikagel) getrocknet werden. Dabei können die Aerosolteilchen 213 durch einen Trocknungskanal 207 an dem Trocknungsmittel 214 vorbeigeführt werden. In der Trocknungseinheit 208 kann die Menge an Lösungsmittel (z.B. Wasser) in den Aerosolteilchen 213 reduziert werden. Somit kann am Ausgang der Trocknungseinheit 208 ein Aerosol 215 mit zumindest teilweise getrockneten Aerosolteilchen 213 (z.B. mit suspendierten Salzkernen) bereitgestellt werden. Die Größe und/oder der Gehalt an Lösungsmittel der getrockneten Aerosolteilchen 213 können durch ein oder mehrere Betriebsparameter der Vorrichtung 200 angepasst werden. Beispielhafte Betriebsparameter sind:
- • die Konzentration an Beschichtungsstoff in der Lösung 212 des Behälters 201;
- • der Abstand zwischen der Kapillare 204 und der Wand des Behälters 201 (wobei durch den Abstand das Ausmaß an Impaktion eingestellt werden kann); und/oder
- • ein in der Trocknungseinheit 208 bewirkter Trocknungsgrad der Aerosolteilchen 213.
The through the sputtering current 216 entrained aerosol particles 213 can in a downstream drying unit 208 (eg a diffusion dryer with a desiccant 214 such as silica gel) are dried. In this case, the aerosol particles 213 through a drying channel 207 on the desiccant 214 be passed. In the drying unit 208 can the Amount of solvent (eg water) in the aerosol particles 213 be reduced. Thus, at the exit of the drying unit 208 an aerosol 215 with at least partially dried aerosol particles 213 (For example, with suspended salt cores) are provided. The size and / or the content of solvent of the dried aerosol particles 213 may be due to one or more operating parameters of the device 200 be adjusted. Exemplary operating parameters are: - • the concentration of coating material in the solution 212 of the container 201 ;
- • the distance between the capillary 204 and the wall of the container 201 (where the distance allows the amount of impaction to be adjusted); and or
- • one in the drying unit 208 Induced degree of dryness of the aerosol particles 213 ,
3 zeigt ein Blockdiagramm einer beispielhaften Beschichtungseinheit 142. Die Beschichtungseinheit 142 kann ein oder mehrere Vorrichtungen 200 zur Herstellung eines Aerosols 215 aus zumindest teilweise getrockneten Aerosolteilchen 215 mit Beschichtungsstoff umfassen. Das Aerosol 215 kann durch ein oder mehrere Düsen 341 auf den Aufzeichnungsträger 120 aufgebracht werden. Dabei kann das Aufbringen des Aerosols 215 durch eine Ansaugeinheit 301, die auf der Rückseite des Aufzeichnungsträgers 120 angeordnet ist, unterstützt werden. Insbesondere kann eine an der Rückseite des Aufzeichnungsträgers 120 angeordnete Ansaugeinheit 301 Luft ansaugen, so dass an der Vorderseite des Aufzeichnungsträgers 120 ein Unterdruck entsteht, durch den das Aerosol 215 auf die Vorderseite des Aufzeichnungsträgers 120 gezogen wird. 3 shows a block diagram of an exemplary coating unit 142 , The coating unit 142 can one or more devices 200 for the preparation of an aerosol 215 from at least partially dried aerosol particles 215 with coating material. The aerosol 215 can through one or more nozzles 341 on the record carrier 120 be applied. In this case, the application of the aerosol 215 through a suction unit 301 on the back of the record carrier 120 is arranged to be supported. In particular, one at the back of the recording medium 120 arranged suction unit 301 Suck in air, leaving at the front of the record carrier 120 A negative pressure is created, through which the aerosol 215 on the front of the record carrier 120 is pulled.
Die ein oder mehreren Düsen 341 sind dabei bevorzugt eingerichtet, das Aerosol 215 gleichzeitig auf eine Vielzahl von Spalten 31, 32 des Aufzeichnungsträgers 120 aufzubringen. Die Menge an aufgebrachten Aerosolteilchen 215 kann durch die Strömungsgeschwindigkeit des Aerosols 215 aus den ein oder mehreren Düsen 314 verändert werden. Durch die Verwendung von mehreren Düsen 314, die quer zu der Transportrichtung 1 des Aufzeichnungsträgers 120 nebeneinander angeordnet sind, kann ein selektiver Auftrag von Aerosolteilchen 213 in Teilbereichen des Aufzeichnungsträgers 120 erfolgen, die in dem anschließenden Druckwerk 140 der Druckvorrichtung 100 bedruckt werden. So kann die Menge an aufgebrachtem Beschichtungsstoff reduziert werden.The one or more nozzles 341 are preferably set up, the aerosol 215 simultaneously on a variety of columns 31 . 32 of the record carrier 120 applied. The amount of applied aerosol particles 215 can be due to the flow rate of the aerosol 215 from the one or more nozzles 314 to be changed. By using multiple nozzles 314 , which are transverse to the transport direction 1 of the record carrier 120 arranged side by side, may be a selective order of aerosol particles 213 in subregions of the record carrier 120 done in the subsequent printing unit 140 the printing device 100 be printed. Thus, the amount of applied coating material can be reduced.
Es wird somit eine Beschichtungseinheit 142 zum Aufbringen eines Beschichtungsstoffes auf einen Aufzeichnungsträger 120 beschrieben, bei dem eine Lösung 212 aus Beschichtungsstoff und Lösungsmittel (z.B. Wasser) zerstäubt wird, um ein Aerosol 215 aus Aerosolteilchen 213 zu erzeugen. In einer Trocknungseinheit 208 können die Aerosolteilchen 213 bedarfsgerecht getrocknet werden, z.B. derart, dass die getrockneten Aerosolteilchen 213 einen bestimmen Gehalt bzw. Anteil an Lösungsmittel aufweisen. Die getrockneten Aerosolteilchen 213 können dann auf einen Aufzeichnungsträger 120 aufgetragen (z.B. aufgesprüht, aufgeblasen, elektrostatisch unterstützt abgelagert, und/oder, bei porösen Aufzeichnungsträgern 120, angesaugt) werden.It thus becomes a coating unit 142 for applying a coating substance to a recording medium 120 described in which a solution 212 from coating material and solvent (eg water) is atomized to an aerosol 215 from aerosol particles 213 to create. In a drying unit 208 can the aerosol particles 213 be dried as needed, for example, such that the dried aerosol particles 213 have a certain content or proportion of solvent. The dried aerosol particles 213 can then on a record carrier 120 applied (eg sprayed, inflated, electrostatically supported deposited, and / or, in porous media 120 sucked).
Abhängig von ein oder mehreren Betriebsparametern der Vorrichtung 200 zur Erzeugung des Aerosols 215 (z.B. abhängig von der Art, Geometrie und/oder Strömungsgeschwindigkeit des Zerstäubers 202) kann die Größe der zerstäubten Aerosolteilchen 213 variiert werden. Der Restgehalt an Lösungsmittel in den getrockneten Aerosolteilchen 213 kann durch Anpassung der Trocknungsstrecke bzw. des Trocknungskanals 207 innerhalb der Trocknungseinheit 208 verändert werden (z.B. von fast vollständig trocken bis nass). Insbesondere können die Länge, die Geometrie und/oder die Durchflussrate des Trocknungskanals 207 angepasst werden. Die flexible Anpassung des Restgehalt an Lösungsmittel kann z.B. durch Verwendung eines mehrstufigen Diffusionstrockners innerhalb der Trocknungseinheit 208 erreicht werden.Depending on one or more operating parameters of the device 200 for generating the aerosol 215 (eg depending on the type, geometry and / or flow rate of the atomizer 202 ) can increase the size of the aerosolized particles 213 be varied. The residual content of solvent in the dried aerosol particles 213 can by adjusting the drying section or the drying channel 207 within the drying unit 208 be changed (eg from almost completely dry to wet). In particular, the length, the geometry and / or the flow rate of the drying channel 207 be adjusted. The flexible adaptation of the residual content of solvent can, for example, by using a multi-stage diffusion dryer within the drying unit 208 be achieved.
Die Größe der (getrockneten) Aerosolteilchen 213 und/oder der Restgehalt an Lösungsmittel in den getrockneten Aerosolteilchen 213 kann an Anforderungen der verwendeten Tinte bzw. des verwendeten Toners (insbesondere in Bezug auf die Wirksamkeit als Aggregationsmittel) und/oder an Anforderungen des Aufzeichnungsträgers 120 (insbesondere in Bezug auf Anhaftung, Deformationseigenschaften, etc.) angepasst werden. Durch Anpassung des Restgehalts an Lösungsmittel können Deformationen (wie z.B. die Welligkeit) des Aufzeichnungsträgers 120 minimiert werden.The size of the (dried) aerosol particles 213 and / or the residual content of solvent in the dried aerosol particles 213 may be due to requirements of the ink or toner used (in particular with regard to the effectiveness as aggregating agent) and / or to requirements of the recording medium 120 (in particular with regard to adhesion, deformation properties, etc.). By adjusting the residual content of solvent can deformations (such as the ripple) of the recording medium 120 be minimized.
Die Beschichtungseinheit 142 kann Mittel aufweisen, um die Ablagerung der Aerosolteilchen 213 auf dem Aufzeichnungsträger 120 zu verbessern. Insbesondere kann die Beschichtungseinheit 142 eine Aufladungseinheit 302 (siehe 3) umfassen, mit der die (zumindest teilweise) getrockneten Aerosolteilchen 213 geladen werden können. Das Aufladen der Aerosolteilchen 213 kann dabei mittels einer Coronaentladung, eines Plasmas, einer radioaktiven Quelle, etc. erfolgen. Des Weiteren kann eine Vorbehandlungseinheit 160 verwendet werden, um den Aufzeichnungsträger 120 mit einer (im Vergleich zu den Aerosolteilchen 213 inversen) Ladung zu versehen. Durch das Aufladen der Aerosolteilchen 213 und ggf. des Aufzeichnungsträgers 120 mit entgegengesetzter Polarität kann die Ablagerung der (zumindest teilweise getrockneten) Aerosolteilchen 213 auf dem Aufzeichnungsträger 120 verbessert werden. Der Aufzeichnungsträger 120 kann ggf. bereits im Vorfeld eine Ladung aufweisen (z.B. ein negatives Potential im Fall eines papierbasierten Aufzeichnungsträgers 120). Es kann dann ein Aufladen der Aerosolteilchen 213 mit einer Ladung mit entgegengesetzter Polarität (z.B. mit einem positiven Potential) erfolgen. Für spezifische Aufzeichnungsträger 120 oder für spezifische Umgebungsbedingungen, die eine negative Ladung bevorzugen, kann ggf. eine negative Aerosolteilchenladung und eine positive Ladung des Aufzeichnungsträgers 120 verwendet werden.The coating unit 142 may include means for the deposition of the aerosol particles 213 on the record carrier 120 to improve. In particular, the coating unit 142 a charging unit 302 (please refer 3 ) with which the (at least partially) dried aerosol particles 213 can be loaded. Charging the aerosol particles 213 can be done by means of a corona discharge, a plasma, a radioactive source, etc. Furthermore, a pretreatment unit 160 used to record the record 120 with a (compared to the aerosol particles 213 inverse) charge. By charging the aerosol particles 213 and possibly the recording medium 120 with opposite polarity, the deposition of (at least partially dried) aerosol particles 213 on the record carrier 120 be improved. The record carrier 120 may already be have a charge in advance (eg a negative potential in the case of a paper-based record carrier 120 ). It can then charge the aerosol particles 213 with a charge of opposite polarity (eg with a positive potential). For specific record carriers 120 or for specific environmental conditions that prefer a negative charge, optionally a negative aerosol particle charge and a positive charge of the recording medium 120 be used.
Die Druckqualität eines Druckerzeugnisses umfasst neben der Farbqualität und Abbildungsschärfe eines Druckbildes typischerweise auch die Ebenheit eines Aufzeichnungsträgers 120 nach einem Druck- und Fixierprozess. Durch Aufbringen von Lösungsmitteln (insbesondere Wasser) bei der Beschichtung eines Aufzeichnungsträgers 120 kann insbesondere ein papier- oder kartonbasierter Aufzeichnungsträger 120 deformiert und/oder gewellt werden. Durch das Aufbringen eines Beschichtungsstoffes (z.B. eines Salzes als eine wirksame Komponente zur Agglomeration von Farbpigmenten) mit einer optimalen (insbesondere einer minimalen) Menge an Lösungsmittel kann die Deformation des Aufzeichnungsträgers 120 aufgrund des Lösungsmittels reduziert bzw. minimiert werden. Zur Steigerung der Wirksamkeit des Beschichtungsstoffes, eventuell abhängig vom Typ des Aufzeichnungsträgers 120, kann der Restgehalt an Lösungsmittel in den getrockneten Aerosolteilchen 213 angepasst werden. Dies kann z.B. durch Variation der Länge, der Temperatur und/oder der Trocknungsmethode der Trocknungseinheit 208 erreicht werden.The print quality of a printed product typically also includes the flatness of a recording medium in addition to the color quality and image sharpness of a printed image 120 after a printing and fixing process. By applying solvents (especially water) in the coating of a recording medium 120 In particular, a paper- or cardboard-based recording medium 120 deformed and / or wavy. By applying a coating material (eg, a salt as an effective component for agglomerating colored pigments) with an optimum (especially a minimum) amount of solvent, the deformation of the recording medium 120 be reduced or minimized due to the solvent. To increase the effectiveness of the coating material, possibly depending on the type of recording medium 120 , the residual content of solvent in the dried aerosol particles 213 be adjusted. This can be done, for example, by varying the length, the temperature and / or the drying method of the drying unit 208 be achieved.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 400 zum Aufbringen eines Beschichtungsstoffes auf einen Aufzeichnungsträger 120. Das Verfahren 400 kann durch eine Beschichtungseinheit 142 einer Druckvorrichtung 100 ausgeführt werden. Das Verfahren 400 umfasst das Erzeugen 401 eines Aerosols 215 mit Aerosolteilchen 213 (in diesem Dokument auch als Aerosolpartikel bezeichnet), wobei die Aerosolteilchen 213 den Beschichtungsstoff und Lösungsmittel für den Beschichtungsstoff aufweisen. Das Aerosol 215 kann in einem Zerstäuber 202 der Beschichtungseinheit 142 erzeugt werden. Der Beschichtungsstoff kann eine agglomerierende Wirkung auf Komponenten von Tinte und/oder Toner aufweisen, so dass ein Verlaufen und/oder ein Eindringen von Tinte bzw. Toner auf bzw. in einen Aufzeichnungsträger 120 reduziert bzw. vermieden werden kann. Der Beschichtungsstoff kann z.B. ein Salz umfassen bzw. sein (etwa NaCl und/oder (mehrwertige) Metallsalze, wie z.B. Aluminiumsalze). Andererseits kann das Lösungsmittel zu einer (typischerweise ungewünschten) Verformung eines Aufzeichnungsträgers 120 führen. Beispielsweise kann ein Aufzeichnungsträger 120 aufgrund des Lösungsmittels wellig oder infolge der Bahnzugspannung in einer Druckvorrichtung 100 gedehnt werden. Das Lösungsmittel kann z.B. Wasser umfassen oder sein. 4 shows a flowchart of an exemplary method 400 for applying a coating substance to a recording medium 120 , The procedure 400 can through a coating unit 142 a printing device 100 be executed. The procedure 400 includes generating 401 an aerosol 215 with aerosol particles 213 (also referred to herein as aerosol particles), the aerosol particles 213 have the coating material and solvent for the coating material. The aerosol 215 can in a nebulizer 202 the coating unit 142 be generated. The coating material may have an agglomerating effect on components of ink and / or toner, such that a bleeding and / or penetration of ink or toner onto or into a recording medium 120 can be reduced or avoided. The coating material may include, for example, a salt (such as NaCl and / or (polyvalent) metal salts, such as aluminum salts). On the other hand, the solvent can lead to (typically unwanted) deformation of a recording medium 120 to lead. For example, a record carrier 120 due to the solvent wavy or due to the web tension in a printing device 100 be stretched. The solvent may include or be, for example, water.
Das Verfahren 400 umfasst ferner das Reduzieren des Gehalts an Lösungsmittel in den Aerosolteilchen 213, um ein Aerosol 215 mit zumindest teilweise getrockneten Aerosolteilchen 213 bereitzustellen. Der Begriff „getrocknet“ bezieht sich auf die Tatsache, dass die Aerosolteilchen 213 einen reduzierten Gehalt an Lösungsmittel aufweisen. Dabei kann der Gehalt an Lösungsmitteln in den Aerosolteilchen 213 im Mittel reduziert werden. Insbesondere kann im Rahmen des Verfahrens 400 eine Reduktion des (mittleren) Gehalts an Lösungsmittel um 50%, 70%, 90% oder mehr erfolgen. Mit anderen Worten, die zumindest teilweise getrockneten Aerosolteilchen 213 können (im Mittel) einen um 50%, 70%, 90% oder mehr reduzierten Gehalt an Lösungsmittel aufweisen. Der Gehalt an Lösungsmittel kann durch den Massenanteil, den Volumenanteil und/oder den Stoffmengenanteil des Lösungsmittels innerhalb eines Aerosolteilchens 213 angegeben sein. Im Rahmen des Verfahrens 400 kann somit der Anteil an Lösungsmittel in einem Aerosolteilchen 213 (im Mittel) um 50%, 70%, 90% oder mehr reduziert werden. Alternativ oder ergänzend kann der Gehalt an Lösungsmittel durch die Massenkonzentration, die Stoffmengenkonzentration und/oder die Volumenkonzentration des Lösungsmittels innerhalb eines Aerosolteilchens 213 angegeben sein. Im Rahmen des Verfahrens 400 kann somit die Konzentration an Lösungsmittel in einem Aerosolteilchen 213 (im Mittel) um 50%, 70%, 90% oder mehr reduziert werden. Das Reduzierung des Gehalts an Lösungsmittel kann in einer Trocknungseinheit 208 einer Beschichtungseinheit 142 erfolgen.The procedure 400 further comprises reducing the level of solvent in the aerosol particles 213 to an aerosol 215 with at least partially dried aerosol particles 213 provide. The term "dried" refers to the fact that the aerosol particles 213 have a reduced content of solvent. In this case, the content of solvents in the aerosol particles 213 be reduced on average. In particular, in the context of the procedure 400 a reduction of the (average) content of solvent by 50%, 70%, 90% or more. In other words, the at least partially dried aerosol particles 213 may have (on average) a 50%, 70%, 90% or more reduced solvent content. The content of solvent may be by the mass fraction, the volume fraction and / or the mole fraction of the solvent within an aerosol particle 213 be specified. As part of the procedure 400 Thus, the proportion of solvent in an aerosol particle 213 (mean) by 50%, 70%, 90% or more. Alternatively or additionally, the content of solvent can be determined by the mass concentration, the molar concentration and / or the volume concentration of the solvent within an aerosol particle 213 be specified. As part of the procedure 400 may thus increase the concentration of solvent in an aerosol particle 213 (mean) by 50%, 70%, 90% or more. The reduction of the solvent content can be done in a drying unit 208 a coating unit 142 respectively.
Außerdem umfasst das Verfahren 400 das Aufbringen 403 der zumindest teilweise getrockneten Aerosolteilchen 213 auf den Aufzeichnungsträger 120. Beispielsweise können zumindest teilweise getrocknete Aerosolteilchen 213 mittels ein oder mehrerer Düsen 341 auf eine Vorderseite des Aufzeichnungsträgers 120 aufgebracht werden. Alternativ oder ergänzend kann eine Ansaugeinheit 301 dazu verwendet werden, zumindest teilweise getrocknete Aerosolteilchen 213 von der Rückseite des Aufzeichnungsträgers 120 her auf die Vorderseite des Aufzeichnungsträgers 120 zu saugen. Alternativ oder ergänzend können die Aerosolteilchen 213 mittels einer Aufladungseinheit 302 zumindest teilweise aufgeladen werden, um durch Einwirken von elektrischen Kräften (z.B. durch Einwirken von elektrostatischen Anziehungskräften und/oder durch Einwirken eines elektrischen Feldes) zumindest teilweise getrocknete Aerosolteilchen 213 auf den Aufzeichnungsträger 120 aufzubringen.In addition, the process includes 400 the application 403 the at least partially dried aerosol particles 213 on the record carrier 120 , For example, at least partially dried aerosol particles 213 by means of one or more nozzles 341 on a front side of the recording medium 120 be applied. Alternatively or additionally, a suction unit 301 used to at least partially dried aerosol particles 213 from the back of the record carrier 120 forth on the front of the recording medium 120 to suck. Alternatively or additionally, the aerosol particles 213 by means of a charging unit 302 at least partially charged to at least partially dried aerosol particles by the action of electrical forces (eg, by the action of electrostatic forces of attraction and / or by the action of an electric field) 213 on the record carrier 120 applied.
Durch das Verfahren 400 kann die Menge an Lösungsmittel, die zum Aufbringen des Beschichtungsstoffes verwendet wird, reduziert werden. So können Verformungen (insbesondere eine Welligkeit) des Aufzeichnungsträgers durch das und/oder nach dem Aufbringen eines Beschichtungsstoffes reduziert oder vermieden werden, so dass die Druckqualität einer Druckvorrichtung 100 erhöht werden kann. By the procedure 400 For example, the amount of solvent used to apply the coating can be reduced. Thus, deformations (in particular ripples) of the recording medium by and / or after the application of a coating substance can be reduced or avoided, so that the print quality of a printing device 100 can be increased.
Das Verfahren 400 kann das Zerstäuben einer flüssigen Lösung 212 aus Beschichtungsstoff und Lösungsmittel mittels eines gasförmigen Zerstäubungsmediums 211 umfassen, um das Aerosol 215 mit Aerosolteilchen 213 zu erzeugen. Dabei kann die Konzentration an Beschichtungsstoff innerhalb der Lösung 212 angepasst werden, um die Größe der erzeugten Aerosolteilchen 213 und/oder den Gehalt an Lösungsmittel in den zumindest teilweise getrockneten Aerosolteilchen 213 zu verändern.The procedure 400 can be the sputtering of a liquid solution 212 from coating material and solvent by means of a gaseous atomizing medium 211 include to the aerosol 215 with aerosol particles 213 to create. In this case, the concentration of coating material within the solution 212 adjusted to the size of the generated aerosol particles 213 and / or the content of solvent in the at least partially dried aerosol particles 213 to change.
Das Verfahren 400 kann das Ermitteln eines Typs und/oder einer Eigenschaft des Aufzeichnungsträgers 120 umfassen. Die Größe der Aerosolteilchen 213 in dem erzeugen Aerosol 215 und/oder der verbliebene Gehalt an Lösungsmittel in den zumindest teilweise getrockneten Aerosolteilchen 213 kann dann in Abhängigkeit von dem Typ und/oder der Eigenschaft des Aufzeichnungsträgers 120 angepasst werden. Beispielsweise kann die Beschichtungseinheit 142 auf eine Look-up Tabelle zugreifen, die für unterschiedliche Typen und/oder Eigenschaften von Aufzeichnungsträgern 120 Information(en) in Bezug auf die Größe der Aerosolteilchen 213 und/oder in Bezug auf den Restgehalt an Lösungsmittel in den zumindest teilweise getrockneten Aerosolteilchen 213 anzeigt. Beispielsweise können Betriebsparameter des Zerstäubers 202 und/oder der Trocknungseinheit 208 der Beschichtungseinheit 142 angezeigt werden. Der Zerstäuber 202 und/oder die Trocknungseinheit 208 können dann entsprechend der angezeigten Betriebsparameter betrieben werden, um die Partikelgröße und/oder den Restgehalt an Lösungsmittel zu verändern. So kann in flexibler und zuverlässiger Weise die Druckqualität für unterschiedliche Aufzeichnungsträger 120 optimiert werden.The procedure 400 may be determining a type and / or a property of the record carrier 120 include. The size of the aerosol particles 213 in that generate aerosol 215 and / or the remaining level of solvent in the at least partially dried aerosol particles 213 may then be dependent on the type and / or the characteristic of the recording medium 120 be adjusted. For example, the coating unit 142 Access a lookup table for different types and / or properties of record carriers 120 Information regarding the size of the aerosol particles 213 and / or with respect to the residual content of solvent in the at least partially dried aerosol particles 213 displays. For example, operating parameters of the atomizer 202 and / or the drying unit 208 the coating unit 142 are displayed. The atomizer 202 and / or the drying unit 208 can then be operated according to the operating parameters displayed to change the particle size and / or the residual content of solvent. So can in a flexible and reliable way the print quality for different recording media 120 be optimized.
Der Beschichtungsstoff wird typischerweise in Vorbereitung auf das Bedrucken des zumindest teilweise beschichteten Aufzeichnungsträgers 120 mit Tinte und/oder Toner auf den Aufzeichnungsträger 120 aufgebracht (z.B. in der Beschichtungseinheit 142 einer Druckvorrichtung 100). Die Größe der Aerosolteilchen 213 in dem erzeugen Aerosol 215 und/oder der verbliebene Gehalt an Lösungsmittel in den zumindest teilweise getrockneten Aerosolteilchen 213 kann dann in Abhängigkeit von einer Eigenschaft der Tinte und/oder des Toners angepasst werden. Beispielsweise kann die Beschichtungseinheit 142 auf eine Look-up Tabelle zugreifen, die für unterschiedliche Typen und/oder Eigenschaften von Tinte und/oder Toner Information in Bezug auf die Größe der Aerosolteilchen 213 und/oder in Bezug auf den Restgehalt an Lösungsmittel in den zumindest teilweise getrockneten Aerosolteilchen 213 anzeigt. Wie oben dargelegt, können dabei Betriebsparameter des Zerstäubers 202 und/oder der Trocknungseinheit 208 der Beschichtungseinheit 142 angezeigt und in Abhängigkeit von dem Typ und/oder der Eigenschaft der Tinte und/oder des Toners angepasst werden. So kann in flexibler und zuverlässiger Weise die Druckqualität für unterschiedliche Tinten und/oder unterschiedlichen Toner optimiert werden.The coating material typically becomes in preparation for the printing of the at least partially coated recording medium 120 with ink and / or toner on the recording medium 120 applied (eg in the coating unit 142 a printing device 100 ). The size of the aerosol particles 213 in that generate aerosol 215 and / or the remaining level of solvent in the at least partially dried aerosol particles 213 can then be adjusted depending on a property of the ink and / or the toner. For example, the coating unit 142 Access a look-up table for different types and / or properties of ink and / or toner information regarding the size of the aerosol particles 213 and / or with respect to the residual content of solvent in the at least partially dried aerosol particles 213 displays. As stated above, while operating parameters of the atomizer 202 and / or the drying unit 208 the coating unit 142 be displayed and adjusted depending on the type and / or the property of the ink and / or the toner. Thus, the print quality for different inks and / or different toners can be optimized in a flexible and reliable manner.
Das Verfahren 400 kann das Erfassen von Sensordaten in Bezug auf ein Druckbild umfassen, das auf den zumindest teilweise mit Aerosolteilchen 213 beschichteten Aufzeichnungsträger 120 gedruckt wurde. Die Sensordaten können z.B. mittels der Sensoreinheit 150 einer Druckvorrichtung 100 erfasst werden. Die Größe der Aerosolteilchen 213 in dem erzeugten Aerosol 215 und/oder der verbliebene Gehalt an Lösungsmittel in den zumindest teilweise getrockneten Aerosolteilchen 213 kann dann in Abhängigkeit von den Sensordaten angepasst werden (z.B. in einem laufenden Druckprozess). Zu diesem Zweck können ein oder mehrere Betriebsparameter eines Zerstäubers 202 und/oder einer Trocknungseinheit 208 angepasst werden. Dabei kann eine kontinuierliche Anpassung erfolgen, um die Druckqualität eines Druckbildes zu erhöhen.The procedure 400 may include acquiring sensor data related to a print image that is at least partially associated with aerosol particles 213 coated record carrier 120 has been printed. The sensor data can eg by means of the sensor unit 150 a printing device 100 be recorded. The size of the aerosol particles 213 in the generated aerosol 215 and / or the remaining level of solvent in the at least partially dried aerosol particles 213 can then be adjusted depending on the sensor data (eg in a running printing process). For this purpose, one or more operating parameters of an atomizer 202 and / or a drying unit 208 be adjusted. In this case, a continuous adjustment can be made to increase the print quality of a printed image.
Außerdem wird in diesem Dokument eine Beschichtungseinheit 142 zum zumindest teilweise Beschichten eines Aufzeichnungsträgers 120 mit einem Beschichtungsstoff beschrieben. Die Beschichtungseinheit 142 umfasst einen Zerstäuber 202, der eingerichtet ist, ein Aerosol 215 mit Aerosolteilchen 213, die den Beschichtungsstoff und Lösungsmittel für den Beschichtungsstoff aufweisen, zu erzeugen.In addition, this document discloses a coating unit 142 for at least partially coating a record carrier 120 described with a coating material. The coating unit 142 includes a nebulizer 202 that is set up, an aerosol 215 with aerosol particles 213 to produce the coating material and solvent for the coating material.
Dabei kann der Zerstäuber 202 ausgebildet sein, die (mittlere) Größe der Aerosolteilchen 213 in dem erzeugten Aerosol 215 zu verändern. Beispielsweise kann der Zerstäuber 202 ausgebildet sein, das Aerosol 215 mittels eines Zerstäubungsstroms 216 eines gasförmigen Zerstäubungsmediums 211 (z.B. Druckluft und/oder Stickstoff und/oder ein bestimmtes Gas) zu erzeugen. Der Zerstäuber 202 kann dann ausgebildet sein, zur Anpassung der Größe der Aerosolteilchen 213 die Strömungsgeschwindigkeit des Zerstäubungsstroms 216 zu verändern. Alternativ oder ergänzend kann der Zerstäuber 202 ausgebildet sein, das Aerosol 215 am Ausgang einer Kapillare 204 bereitzustellen, wobei die Kapillare 204 in einem Behälter 201 zur Aufnahme einer Lösung 212 aus Beschichtungsstoff und Lösungsmittel angeordnet ist. Der Zerstäuber 202 kann dann ausgebildet sein, zur Anpassung der Größe der Aerosolteilchen 213 einen Abstand zwischen dem Ausgang der Kapillare 204 und der (Innen-) Wand des Behälters 201 zu verändern. Alternativ oder ergänzend kann der Zerstäuber 202 ausgebildet sein, das Aerosol 215 aus einer Lösung 212 aus Beschichtungsstoff und Lösungsmittel zu erzeugen. Der Zerstäuber 202 kann dann ausgebildet sein, zur Anpassung der Größe der Aerosolteilchen 213 und/oder zur Anpassung des Restgehalts an Lösungsmittel die Konzentration von Beschichtungsstoff in der (flüssigen) Lösung 212 zu verändern. Der Zerstäuber 202 kann somit eingerichtet sein, die Betriebsparameter „Strömungsgeschwindigkeit des Zerstäubungsstroms 216“, „Abstand zu einer Behälterwand“ und/oder „Konzentration der flüssigen Lösung 212“ zu verändern, um die Größe der erzeugten Aerosolteilchen 213 und/oder den Restgehalt an Lösungsmittel zu verändern. Dabei kann der Zerstäuber 202 ausgebildet sein, die Betriebsparameter zumindest teilweise während eines laufenden Druckbetriebs zu verändern.This can be the atomizer 202 be formed, the (average) size of the aerosol particles 213 in the generated aerosol 215 to change. For example, the atomizer 202 be formed, the aerosol 215 by means of a sputtering current 216 a gaseous atomizing medium 211 (For example, compressed air and / or nitrogen and / or a specific gas) to produce. The atomizer 202 may then be configured to adjust the size of the aerosol particles 213 the flow rate of the atomization current 216 to change. Alternatively or additionally, the atomizer 202 be formed, the aerosol 215 at the exit of a capillary 204 provide, the capillary 204 in a container 201 to accept a solution 212 composed of coating material and solvent. The atomizer 202 may then be configured to adjust the size of the aerosol particles 213 a distance between the exit the capillary 204 and the (inner) wall of the container 201 to change. Alternatively or additionally, the atomizer 202 be formed, the aerosol 215 from a solution 212 to produce coating material and solvent. The atomizer 202 may then be configured to adjust the size of the aerosol particles 213 and / or for adjusting the residual content of solvent, the concentration of coating material in the (liquid) solution 212 to change. The atomizer 202 Thus, the operating parameters "flow rate of the atomizing flow" can be set up 216 "," Distance to a vessel wall "and / or" concentration of the liquid solution 212 "To change the size of the generated aerosol particles 213 and / or to change the residual content of solvent. This can be the atomizer 202 be configured to change the operating parameters at least partially during a current printing operation.
Die Beschichtungseinheit 200 umfasst ferner eine Trocknungseinheit 208, die eingerichtet ist, den Gehalt an Lösungsmittel in den Aerosolteilchen 213 zu reduzieren, um ein Aerosol 215 mit zumindest teilweise getrockneten Aerosolteilchen 213 bereitzustellen. Dabei kann die Trocknungseinheit 208 ausgebildet sein, den verbliebenen Gehalt an Lösungsmittel in den zumindest teilweise getrockneten Aerosolteilchen 213 zu verändern (ggf. während eines laufenden Druckbetriebs). Insbesondere kann die Trocknungseinheit 208 einen Trocknungskanal 207 aufweisen, der ausgebildet ist, die Aerosolteilchen 213 an einem Trocknungsmittel 214 vorbeizuführen. Die Trocknungseinheit 208 kann dann ausgebildet sein, die Länge des Trocknungskanals 207, die Temperatur des Trocknungskanals 207, den Querschnitt des Trocknungskanals 207 und/oder die Flussrate von Aerosol 215 durch den Trocknungskanal 207 (als Betriebsparameter der Trocknungseinheit 208) zu verändern, um den verbliebenen Gehalt an Lösungsmittel in den zumindest teilweise getrockneten Aerosolteilchen 213 zu verändern. Dabei kann die Trocknungseinheit 208 ausgebildet sein, die Betriebsparameter zumindest teilweise während eines laufenden Druckbetriebs zu verändern.The coating unit 200 further comprises a drying unit 208 , which is set up, the content of solvent in the aerosol particles 213 reduce to an aerosol 215 with at least partially dried aerosol particles 213 provide. In this case, the drying unit 208 be formed, the remaining content of solvent in the at least partially dried aerosol particles 213 to change (if necessary during a running printing operation). In particular, the drying unit 208 a drying channel 207 which is formed, the aerosol particles 213 on a drying agent 214 passing out. The drying unit 208 can then be formed, the length of the drying channel 207 , the temperature of the drying channel 207 , the cross-section of the drying channel 207 and / or the flow rate of aerosol 215 through the drying channel 207 (as the operating parameter of the drying unit 208 ) to adjust the remaining level of solvent in the at least partially dried aerosol particles 213 to change. In this case, the drying unit 208 be configured to change the operating parameters at least partially during a current printing operation.
Außerdem umfasst die Beschichtungseinheit 142 zumindest ein Mittel 301, 302, 341 zum Aufbringen der zumindest teilweise getrockneten Aerosolteilchen 213 auf den Aufzeichnungsträger 120. Das zumindest eine Mittel 301, 302, 341 zum Aufbringen der zumindest teilweise getrockneten Aerosolteilchen 213 kann dabei zumindest eine Düse 341 umfassen, die eingerichtet ist, Aerosol 215 mit den zumindest teilweise getrockneten Aerosolteilchen 213 auf einen Bereich des Aufzeichnungsträgers 120 zu leiten. Alternativ oder ergänzend kann das zumindest eine Mittel 301, 302, 341 zum Aufbringen der zumindest teilweise getrockneten Aerosolteilchen 213 eine Ansaugeinheit 301 umfassen, die eingerichtet ist, zumindest teilweise getrocknete Aerosolteilchen 213 von der Rückseite des Aufzeichnungsträgers 120 her zu der Vorderseite des Aufzeichnungsträgers 120 hin zu saugen. Alternativ oder ergänzend kann das zumindest eine Mittel 301, 302, 341 zum Aufbringen der zumindest teilweise getrockneten Aerosolteilchen 213 eine Aufladungseinheit 302 umfassen, die eingerichtet ist, zu bewirken, dass zumindest einige der zumindest teilweise getrockneten Aerosolteilchen 213 eine elektrische Ladung aufweisen, die derart ist, dass die geladenen Aerosolteilchen 213 zu dem Aufzeichnungsträger 120 hingezogen werden.In addition, the coating unit comprises 142 at least one means 301 . 302 . 341 for applying the at least partially dried aerosol particles 213 on the record carrier 120 , That at least one means 301 . 302 . 341 for applying the at least partially dried aerosol particles 213 can at least one nozzle 341 which is set up, aerosol 215 with the at least partially dried aerosol particles 213 to an area of the record carrier 120 to lead. Alternatively or additionally, the at least one agent 301 . 302 . 341 for applying the at least partially dried aerosol particles 213 a suction unit 301 comprising, at least partially dried aerosol particles 213 from the back of the record carrier 120 forth to the front of the recording medium 120 to suck. Alternatively or additionally, the at least one agent 301 . 302 . 341 for applying the at least partially dried aerosol particles 213 a charging unit 302 which is arranged to cause at least some of the at least partially dried aerosol particles 213 have an electric charge such that the charged aerosol particles 213 to the record carrier 120 be attracted.
Außerdem wird in diesem Dokument eine Druckvorrichtung 100 beschrieben, die die in diesem Dokument beschriebene Beschichtungseinheit 142 umfasst.In addition, in this document, a printing device 100 described the coating unit described in this document 142 includes.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
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11
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Transportrichtungtransport direction
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21, 2221, 22
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Düse (Tinte)Nozzle (ink)
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31, 3231, 32
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Spalte (des Druckbildes)Column (of the printed image)
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41, 4241, 42
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Düse (Beschichtungsstoff)Nozzle (coating material)
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51, 5251, 52
-
Spalte (des Beschichtungsbildes)Column (of the coating image)
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100100
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Druckvorrichtungprinting device
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101101
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Steuereinheitcontrol unit
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102102
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Druckriegelpressure lock
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103103
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Druckkopf (Tinte)Printhead (ink)
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120120
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Aufzeichnungsträgerrecord carrier
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140140
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Druckwerkprinting unit
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142142
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Beschichtungseinheitcoating unit
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143143
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Druckkopf (Beschichtungsstoff)Printhead (coating material)
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150150
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Sensoreinheitsensor unit
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160160
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Vorbehandlungseinheitpretreatment unit
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170170
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Fixiereinheitfuser
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200200
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Vorrichtung zur Erzeugung eines AerosolsDevice for generating an aerosol
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201201
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Behältercontainer
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202202
-
Zerstäuberatomizer
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204204
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Kapillarecapillary
-
205205
-
Rührelementstirrer
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206206
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Aktor (Rührelement)Actuator (stirring element)
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207207
-
Trocknungskanaldrying channel
-
208208
-
Trocknungseinheitdrying unit
-
211211
-
Zerstäubungsmediumatomizing
-
212212
-
Lösung mit BeschichtungsstoffSolution with coating material
-
213213
-
Aerosolteilchen (Aerosolpartikel)Aerosol particles (aerosol particles)
-
214214
-
Trocknungsmitteldesiccant
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215215
-
Aerosolaerosol
-
216216
-
Zerstäubungsstromsputtering current
-
301301
-
Ansaugeinheitsuction
-
302302
-
Aufladungseinheit (Aerosolteilchen)Charging unit (aerosol particles)
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341341
-
Düse (Aerosol)Nozzle (aerosol)
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400400
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Verfahren zur Beschichtung eines AufzeichnungsträgersProcess for coating a recording medium
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401-403401-403
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Verfahrensschrittesteps
