EP0355473A2 - Vorrichtung zum Trocknen von Druckprodukten in einer Druckmaschine - Google Patents
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- Y10S118/00—Coating apparatus
- Y10S118/01—Anti-offset
Definitions
- the invention relates to a device for drying printed products according to the preamble of the main claim.
- a device is known in which a laser light source generates a laser beam.
- This laser beam is directed via a rotating polygon mirror onto a printed product, which is carried out continuously under the laser beam. Due to the rotating polygon mirror, the laser beam oscillates across the width of the printed product and causes heating and thus drying of the printing ink applied to the printed product.
- a disadvantage of this known device can be seen in the fact that the laser beam only heats the printed product selectively. This requires a very high energy density, since the point of incidence of the laser beam must be guided over the printed product at high speed in order to cover its entire area. In addition, a drive device is required for the polygon mirror.
- the invention is therefore based on the object of avoiding negative influences on the printing press caused by the radiation device due to its heat loss and to achieve the fastest possible drying of the ink with optimal use of the radiation energy.
- a major advantage of the solution according to the main claim is to be seen in the fact that unnecessary heating in the printing press is avoided by arranging the radiation device outside the printing press.
- a radiation device can be a laser beam source, for example.
- the laser beam is transmitted by means of suitable transmission means which have a low power loss. It is furthermore advantageous to simultaneously radiate the energy over the entire width or a partial area of the surface Let printed products hit. This means that the radiation energy does not hit them point by point, but rather linearly, which results in a better drying effect and a higher drying speed.
- optical fiber cable is used as the transmission means.
- Optical fibers can be used to bridge long distances between a radiation device and the place where the radiation energy is used. If this optical fiber cable consists of a large number of individual fibers, its end can be fanned out in a line, i.e. the individual optical fibers are separated into one or more rows that end above the surface of the printed copies. The width of such a row corresponds to the width of the surface to be dried.
- a gas-filled tube is provided as a transmission means for the radiation energy. Nitrogen is expediently used as the gas filling. Such a pipe can also be used to achieve very long lines. To form a linear radiation energy, an optical beam splitter device is provided at the end of the tube.
- UV inks recently used in offset printing harden when exposed to UV light. Compared to solvent-based inks, these inks have the advantage that they can be dried without unnecessarily heating the printed copy. It is therefore expedient and provided according to a further development of the invention to generate the radiation with a wavelength that is in the UV range.
- this tube is provided with a UV-reflecting inner coating.
- a UV-reflecting inner coating With such an inner coating, it is possible to lay the pipe as desired like an optical fiber. Deflecting mirrors and straight pipe routing are then not required.
- the entire device can be integrated into a control circuit for controlling the radiation energy to be supplied. Since a printed copy is rarely printed over the entire area, but also very often has non-image areas, it is advantageous not to allow any radiation energy to strike the printed product or the printed sheet at the non-image areas. This means that radiation energy only needs to be supplied to the printing sheet where it is required due to the presence of ink to be dried.
- the radiation energy is controlled by a control device.
- This control device is supplied with information about color-guiding or non-color-guiding areas on the printed product via sensors. For example, the sensors are directed in the same way as the line of incidence of the radiation energy on the printed sheet and detect the ink application on this sheet. The signals generated by the sensors are fed to the control device, the control device using these signals to switch the intensity of the radiation energy.
- an electronic memory can also be provided, in which the structure of the printed product, ie the distribution of ink-guiding and non-ink-guiding surfaces, is stored. Cyclic reading of the memory content with the control device is carried out in the same way Beam intensity or the switching of the radiation energy controlled.
- the radiation device can be equipped with radiation sources that generate different wavelengths. This has the advantage that it is possible to dry inks that harden in different UV ranges. Depending on the color used, the corresponding UV ranges are selected and the radiation device is activated with the corresponding wavelength.
- the schematic representation of a printing press 1 shows a sheet-fed offset printing press with a sheet feeder 2, four printing units 3, 4, 5, 6 and a sheet delivery unit 7.
- the drive 8 of the printing press is an electric motor 9.
- the sheet is transported along the transport path 21 (FIG. 2).
- a suitable drying device has several components.
- a first component is a device for generating radiation energy, which consists of a laser beam device 13.
- Such a laser beam device contains an electronic control unit 14 and a laser tube 15. This laser beam device is known, for example, from "Lambda Physics Laser Beam Technology", information leaflet from Lambda Physiks GmbH, Göttingen, Germany.
- the laser beam generated by the laser tube is fed into an optical fiber cable 16, 17, which consists, for example, of a bundle of optical fibers, as a further component.
- the entire laser beam device 13 is arranged outside the printing press in a suitable housing.
- the only connection between the laser beam device and the printing press is via the optical fiber cables 16, 17.
- the ends of the optical fiber cable 16 are brought up to the transfer drums of the individual printing units and end just above the outer surface of these transfer drums.
- the ends of the optical fiber cable 17 are to a chain delivery 18, which transports the printed sheets to the sheet delivery 7.
- the printed sheets are then dried on both sides in the area of the chain delivery.
- the ink or coating layer applied by the printing unit 6 is dried.
- FIG. 2 An embodiment of the end of an optical fiber cable 16 is shown in more detail in FIG. 2.
- a print sheet 19 is located on the transfer drum 12. This is held at its front end by means of a gripper 20 and transported along the transport path 21.
- Above the Transfer drum 12 is arranged on a traverse 22, the end of the optical fiber cable 16.
- the optical fiber cable 16 is split, ie the individual fibers of the cable are arranged so that they have a line running transversely to the transport direction of the sheet, form.
- the laser beam emerging at the ends of the optical fiber cable 16 strikes the arc surface almost perpendicularly.
- a plurality of laser tubes can also be arranged, each of which generates a laser beam of a specific wavelength.
- the laser beams of different wavelengths are led to the individual printing units via separate or a common optical fiber cable. With this multiple laser, each printed color is optimally cured according to its absorption behavior and its curing properties.
- a so-called UV excimer laser can also be used to generate the laser beam.
- excimers are formed by an electrical discharge under certain discharge conditions. These are molecular complexes such as Xe2, which emit UV radiation when decaying.
- Xe2 molecular complexes
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von Druckprodukten gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
- Aus der JP-PO 59-133058 ist eine Vorrichtung bekannt, bei welcher eine Laserlichtquelle ein Laserstrahl erzeugt. Dieser Laserstrahl wird über ein rotierenden Polygonspiegel auf ein Druckprodukt gelenkt, das kontinuierlich unter dem Laserstrahl durchgeführt wird. Durch den rotierenden Polygonspiegel oszilliert der Laserstrahl über die Breite des Druckproduktes und bewirkt eine Erwärmung und damit eine Trocknung der auf dem Druckprodukt aufgebrachten Druckfarbe.
- Ein Nachteil dieser bekannten Vorrichtung ist darin zu sehen, daß nur eine punktuelle Erwärmung des Druckprodukts durch den Laserstrahl erfolgt. Dies erfordert eine sehr hohe Energiedichte, da der Auftreffpunkt des Laserstrahls mit hoher Geschwindigkeit über das Druckprodukt geführt werden muß, um dessen gesamte Fläche zu erfassen. Außerdem ist für den Polygonspiegel eine Antriebseinrichtung erforderlich.
- Ein weiterer Nachteil dieser Anordnung ist darin zu sehen, daß zur Vermeidung langer Strahlenwege die Strahlungseinrichtung möglichst in der Nähe der frisch bedruckten Druckexemplare, d.h. unmittelbar in der Druckmaschine anzuordnen ist. Da die Strahlungseinrichtung jedoch eine erhebliche Verlustwärme erzeugt, führt dies zu einer unerwünschten örtlichen Erwärmung auch von Druckmaschinenteilen. Solche örtlichen Erwärmungen in der Druckmaschine beeinträchtigen einerseits die Funktionsfähigkeit der paßgenauen Lagerstellen, andererseits besteht die Gefahr, daß durch Wärmedehnung bestimmter mechanischer Teile Passerfehler im Druckbild entstehen.
- Es wurde zwar bisher versucht, diese Erwärmung von Druckmaschinenteilen dadurch zu vermeiden, daß die Strahlungseinrichtung einen gewissen Abstand zu den unmittelbar benachbarten Teilen der Druckmaschine aufwies, so daß eine Belüftung der Strahlungseinrichtung möglich war. Dies erforderte jedoch einen sehr großen Einbauraum. Gerade bei einer Druckmaschine sind solche zusätzlichen großvolumigen Teile sehr störend, da der Einbauraum für andere Elemente, wie beispielsweise Sensoren oder Stellelemente gebraucht wird und alle Teile der Druckmaschine von außen außerdem gut zugänglich sein sollen.
- Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, negative Einflüsse auf die Druckmaschine, die durch die Strahlungseinrichtung aufgrund ihrer Verlustwärme entstehen, zu vermeiden und unter optimaler Ausnutzung der Strahlungsenergie eine möglichst rasche Trocknung der Farbe zu erzielen.
- Diese Aufgabe wird ausgehend von den gattungsgemäßen Merkmalen des Hauptanspruchs durch dessen Kennzeichen gelöst.
- Ein wesentlicher Vorteil der Lösung gemäß dem Hauptanspruch, ist darin zu sehen, daß eine unnötige Erwärmung in der Druckmaschine durch die Anordnung der Strahlungseinrichtung außerhalb der Druckmaschine vermieden wird. Eine solche Strahlungseinrichtung kann beispielsweise eine Laserstrahlquelle sein. Die Übertragung des Laserstrahls erfolgt dabei durch geeignete Übertragungsmittel, die eine geringe Verlustleistung aufweisen. Es ist weiterhin von Vorteil, die Strahlungsenergie gleichzeitig auf der gesamten Breite oder eines Teilbereichs der Oberfläche der Druckprodukte auftreffen zu lassen. Damit werden diese nicht punktweise, sondern linienförmig von der Strahlungsenergie getroffen, was einen besseren Trocknungseffekt und eine höhere Trocknungsgeschwindigkeit bewirkt.
- Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, als Übertragungsmittel ein Lichtleitfaserkabel zu benutzen. Mit Lichtleitfasern können lange Wege zwischen einer Strahlungseinrichtung und dem Ort der Nutzung der Strahlungsenergie überbrückt werden. Besteht dieses Lichtleitfaserkabel aus einer Vielzahl von einzelnen Fasern, dann kann sein Ende linienförmig aufgefächert werden, d.h. die einzelnen Lichtleitfasern werden in eine oder mehrere Reihen aufgetrennt, die über der Oberfläche der Druckexemplare enden. Die Breite einer solchen Reihe entspricht dabei der Breite der zu trocknenden Oberfläche.
- Anstelle eines Lichtleitfaserkabels ist weiterbildungsgemäß ein gasgefülltes Rohr als übertragungsmittel für die Strahlungsenergie vorgesehen. Als Gasfüllung wird zweckmäßigerweise Stickstoff verwendet. Mit einem solchen Rohr können ebenfalls sehr hohe Leitungswege realisiert werden. Zur Bildung einer linienförmigen Strahlungsenergie ist am Ende des Rohrs eine optische Strahlteilereinrichtung vorgesehen.
- Die im Offsetdruck neuerdings verwendeten UV-Farben härten bei Einwirkung von UV-Licht aus. Gegenüber lösungsmittelhaltigen Farben haben diese Farben den Vorteil, daß die Trocknung ohne eine unnötige Erwärmung des Druckexemplars erfolgen kann. Es ist deshalb zweckmäßig und gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, die Strahlung mit einer Wellenlänge zu erzeugen, die im UV-Bereich liegt.
- In einer Ausgestaltung des gasgefüllten Rohrs als Übertragungsmittel ist vorgesehen, dieses Rohr mit einer UV-reflektierenden Innenbeschichtung zu versehen. Mit einer solchen Innenbeschichtung besteht die Möglichkeit, das Rohr wie eine Lichtleitfaser beliebig zu verlegen. Umlenkspiegel und eine gerade Rohrführung ist dann nicht erforderlich.
- Die gesamte Vorrichtung kann in einen Steuerkreis zur Steuerung der zuzuführenden Strahlungsenergie eingebunden sein. Da ein Druckexemplar in den seltensten Fällen über die gesamte Fläche bedruckt ist, sondern auch sehr oft bildfreie Stellen aufweist, ist es von Vorteil, an den bildfreien Stellen keine Strahlungsenergie auf das Druckprodukt bzw. dem Druckbogen auftreffen zu lassen. Dies bedeutet, daß Strahlungsenergie nur dort dem Druckbogen zugeführt werden braucht, wo sie durch die Anwesenheit von zu trocknender Farbe erforderlich ist. Die Steuerung der Strahlungsenergie erfolgt dabei durch eine Steuereinrichtung. Dieser Steuereinrichtung wird über Sensoren die Information über farbführende bzw. nicht-farbführende Flächen auf dem Druckprodukt zugeführt. Die Sensoren sind beispielsweise in gleicher Weise wie die Auftrefflinie der Strahlungsenergie auf den Druckbogen gerichtet und erfassen den Farbauftrag auf diesem Bogen. Die von den Sensoren erzeugten Signale werden der Steuereinrichtung zugeführt, wobei die Steuereinrichtung anhand dieser Signale die Intensität der Strahlungsenergie schaltet.
- In einer Weitebildung der Erfindung kann anstelle einer solchen Sensoranordnung auch ein elektronischer Speicher vorgesehen sein, in welchem der Aufbau des Druckprodukts, d.h. die Verteilung von farbführenden und nicht-farbführenden Flächen abgespeichert ist. uber eine zyklische Auslesung des Speicherinhaltes mit der Steuereinrichtung wird in gleicher Weise die Strahlintensität bzw. die Schaltung der Strahlungsenergie gesteuert.
- Weiterbildungsgemäß kann die Strahlungseinrichtung mit Strahlungsquellen ausgerüstet sein, die unterschiedliche Wellenlängen erzeugen. Dies hat den Vorteil, daß eine Trocknung von Farben, die in unterschiedlichen UV-Bereichen aushärten, möglich ist. Je nach verwendeter Farbe werden die entsprechenden UV-Bereiche ausgewählt und die Strahlungseinrichtung mit der entsprechenden Wellenlänge aktiviert.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
- Alle in den Zeichnungen und der Beschreibung erwähnten neuen Merkmale sind erfindungswesentlich auch wenn sie nicht in den Ansprüchen enthalten sind.
- Es zeigt:
- Figur 1 eine Bogendruckmaschine mit einer Trocknungseinrichtung,
- Figur 2 die Anordnung eines Glasfaserkabels oberhalb eines zu trocknenden Druckproduktes.
- Die schematische Darstellung einer Druckmaschine 1 gemäß Figur 1 zeigt eine Bogenoffsetdruckmaschine mit einem Bogenanleger 2, vier Druckwerken 3,4,5,6 und einem Bogenausleger 7. Der Antrieb 8 der Druckmaschine ist ein Elektromotor 9. Zwischen den einzelnen Druckwerken befinden sich jeweils Umführtrommeln 10,11,12, welche die Bögen von einem zum nächsten Druckwerk befördern. Der Bogentransport erfolgt längs des Transportweges 21 (Fig. 2). Während des Transports eines Druckbogens 19 durch die Übergabetrommeln zeigt die bedruckte Seite des Bogens nach außen, so daß hier die Möglichkeit besteht, diese frisch bedruckte Oberfläche an einer Trocknungseinrichtung vorbeizuführen. Eine geeignete Trocknungseinrichtung weist mehrere Komponenten auf. Eine erste Komponente ist eine Einrichtung zur Erzeugung einer Strahlungsenergie, die aus einer Laserstrahleinrichtung 13 besteht. Eine solche Laserstrahleinrichtung enthält eine elektronische Ansteuereinheit 14 und ein Laserrohr 15. Diese Laserstrahleinrichtung ist beispielsweise bekannt aus "Lambda Physik Laserstrahltechnik", Informationsschrift der Firma Lambda Physiks GmbH, Göttingen, BRD.
- Der von dem Laserrohr erzeugte Laserstrahl wird in ein Lichtleitfaserkabel 16,17, welches beispielsweise aus einem Bündel von Lichtleitfasern besteht, als weitere Komponente eingespeist. Die gesamte Laserstrahleinrichtung 13 ist außerhalb der Druckmaschine in einem geeignetem Gehäuse angeordnet. Die einzige Verbindung zwischen der Laserstrahleinrichtung und der Druckmaschine besteht über die Lichtleitfaserkabel 16,17. Die Enden des Lichtleitfaserkabels 16 sind an die Übergabetrommeln der einzelnen Druckwerke herangeführt und enden kurz oberhalb der Mantelfläche dieser Übergabetrommeln. Die Enden des Lichtleitfaserkabels 17 sind zu einer Kettenauslage 18, welche die bedruckten Bogen zu der Bogenauslage 7 transportiert. Im Bereich der Kettenauslage erfolgt eine abschließende beidseitige Trocknung der Druckbögen. Außerdem erfolgt die Trocknung der von dem Druckwerk 6 aufgebrachten Farbe, bzw. Lackschicht.
- Eine Ausgestaltung des Endes eines Lichtleifaserkabels 16 ist in Figur 2 näher dargestellt. Auf der Übergabetrommel 12 befindet sich ein Druckbogen 19. Dieser wird mittels Greifer 20 an seinem Vorderende festgehalten und längs des Transportweges 21 transportiert. Oberhalb der Übergabetrommel 12 befindet sich an einer Traverse 22 angeordnet, das Ende des Lichtleifaserkabels 16. Wie aus der Figur ersichtlich, ist das Lichtleitfaserkabel 16 aufgesplittet, d.h. die einzelnen Fasern des Kabels sind so angeordnet, daß sie eine, quer zur Transportrichtung des Bogens verlaufende Linie, bilden. Der an den Enden des Lichtleitfaserkabels 16 austretende Laserstrahl trifft nahezu senkrecht auf die Bogenoberfläche auf.
- Bei einer entsprechend hohen Anzahl von einzelnen Lichtleifasern besteht auch die Möglichkeit, mehrerer Lichtleitfaserreihen hintereinander anzuordnen. Damit wird eine längere Bestrahlungsdauer des Bogens während seiner Transportbewegung erzielt und somit bei sehr hohen Transportgeschwindigkeiten ein sicheres Aushärten der Farbe gewährleistet.
- Anstelle eines einzelnen Laserrohrs 15, wie in Figur 1 gezeigt, können auch mehrere Laserrohre angeordnet sein, wobei jedes einen Laserstrahl bestimmter Wellenlänge erzeugt. Die Laserstrahlen unterschiedlicher Wellenlängen werden über getrennte oder ein gemeinsames Lichtleitfaserkabel zu den einzelnen Druckwerken geführt. Durch diesen Mehrfachlaser wird jede bedruckte Farbe entsprechend ihrem Absorptionsverhalten und ihrer Härtungseigenschaften optimal gehärtet.
- Zur Erzeugung des Laserstrahls kann auch ein sogenannter UV-Excimer-Laser angewendet werden. Bei solchen UV-Strahlern wird durch eine elektrische Entladung unter bestimmten Entladungsbedingungen Excimere gebildet. Dieses sind Molekülkomplexe z.B. Xe₂, die beim Zerfall UV-Strahlung abgeben. Auch hier besteht die Möglichkeit, für jeden gewünschten Anwendungsfall einen UV-Strahler einzusetzen der in einem bestimmten, einen optimalen Trocknungsprozeß gewährleistenden, Wellenlängenbereich arbeitet.
-
- 1 Druckmaschine
- 2 Bogenanleger
- 3 Druckwerk
- 4 Druckwerk
- 5 Druckwerk
- 6 Druckwerk
- 7 Bogenausleger
- 8 Antrieb
- 9 Motor
- 10 Übergabetrommel
- 11 Übergabetrommel
- 12 Übergabetrommel
- 13 Laserstrahleinrichtung
- 14 Ansteuereinheit
- 15 Laserrohr
- 16 Lichtleitfaserkabel (Faserbündel)
- 17 Lichtleitfaserkabel (Faserbündel)
- 18 Kettenausleger
- 19 Druckprodukt / Druckbogen
- 20 Greifer
- 21 Transportweg
- 22 Traverse
Claims (10)
dadurch gekennzeichnet,
- daß die Strahlungseinrichtung (13) außerhalb der Druckmaschine angeordnet ist, - daß Übertragungsmittel vorgesehen sind, welche die von der Strahlungseinrichtung erzeugte Strahlungsenergie auf die Oberfläche der Druckexemplare (19) übertragen, - daß die Strahlungsenergie über eine Breite der Oberfläche der Druckexemplare (19) gleichzeitig auftrifft.
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Lichtleitfaserkabel (16,17) als Übertragungsmittel vorgesehen ist, in welches die Strahlungsenergie von der Strahlungseinrichtung (13) eingespeist wird.
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein gasgefülltes Rohr als Übertragungsmittel vorgesehen ist, in welches die Strahlungsenergie von der Strahlungseinrichtung (13) eingespeist wird.
dadurch gekennzeichnet,
daß das Übertragungsmittel an seinem der Oberfläche der Druckexemplare zugewandten Ende linienförmig ausgebildet ist und oberhalb der Druckexemplare endet.
dadurch gekennzeichnet,
daß das Übertragungsmittel an seinem der Oberfläche der Druckexemplare zugewandten Ende eine optische Strahlteilereinrichtung aufweist, welche die Strahlungsenergie linienförmig auf die Oberfläche der Druckexemplare (19) führt.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Strahlung ein Laserstrahl ist, der eine Wellenlänge aufweist, die dem UV-Bereich entspricht.
dadurch gekennzeichnet,
daß das Rohr eine, die Strahlungsenergie reflektierende Innenbeschichtung aufweist.
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Sensoranordnung vorgesehen ist, welche die Struktur des Farbauftrags auf dem Druckprodukt (19) erfaßt, daß weiterhin eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, welcher die sensierten Signale zugeführt werden und die Steuereinrichtung die Strahlintensität entsprechend der Struktur des Farbauftrags steuert.
dadurch gekennzeichnet,
daß ein elektronischer Speicher vorgesehen ist, in welchem die Struktur des Farbauftrages abgespeichert ist und eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, welcher die Speicherwerte zugeführt werden und die Steuereinrichtung die Strahlintensität entsprechend der abgespeicherten Farbauftragsstruktur steuert.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Strahlungseinrichtung (13) Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge erzeugt und die Strahlung entsprechend der zu trocknenden Farbe auswählbar ist.
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