EP1428670B1 - Druckvorrichtung und Druckverfahren für UV-strahlungshärtbare Tinte - Google Patents

Druckvorrichtung und Druckverfahren für UV-strahlungshärtbare Tinte Download PDF

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EP1428670B1
EP1428670B1 EP03405889A EP03405889A EP1428670B1 EP 1428670 B1 EP1428670 B1 EP 1428670B1 EP 03405889 A EP03405889 A EP 03405889A EP 03405889 A EP03405889 A EP 03405889A EP 1428670 B1 EP1428670 B1 EP 1428670B1
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EP
European Patent Office
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printing
light source
curing
head devices
multiplicity
Prior art date
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EP03405889A
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EP1428670B8 (de
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Kilian Hintermann
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XPOSE HOLDING AG
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Luescher Hans
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Publication date
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Application granted granted Critical
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    • B41M7/00—After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock
    • B41M7/0081—After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock using electromagnetic radiation or waves, e.g. ultraviolet radiation, electron beams

Definitions

  • the invention relates to a printing apparatus, in particular the on-demand ink jet printing unit, wherein the ink is cured with the light of an ultraviolet light source after this ink has been printed on a suitable substrate.
  • the invention relates to a corresponding method.
  • This well-known method is in contrast to the solvent inks, in which an organic solvent or just simply a water-containing solvent must dry accordingly and also in contrast to so-called hot melt inks, in which the ink is kept liquid by elevated temperature, when by the ink jet printer on the is applied to the surface to be printed and then cured by cooling.
  • Typical inks of this type very fast drying inks - are Crystal Jet U Jet UV-Jet Jet Ink with good adhesion on various materials, especially on plastic and with very little shrinkage on curing.
  • Prior art digital printing devices generally have a plurality of printheads each arranged in a row, at least in the case of printing devices in which colored prints are produced by means of a plurality of differently colored inks applied one above the other.
  • the Inca-Eagle machine has a 2x4 matrix, each loaded with a specific color ink.
  • the arrangement with the print heads in each case in one direction (referred to here as X direction) is moved over the material to be printed, while in the other, here designated Y direction - described here on the previously mentioned continuous printer - after printing with a Print line the material is pushed further.
  • the process described above and the associated device is suitable to perform a digital printing process.
  • the printing speed plays a significant role in large-scale printing processes.
  • First attempts to increase the printing speed are, for example, by increasing the number of printheads or nozzles per printhead, whereby experimentally, for example, 8192 nozzles per printhead were used. It has been found, however, that it is economically and logistically more favorable to arrange printheads in lines of 128 or 256 nozzles, since on the one hand the printheads continue to cause so much economic damage in a possible replacement and further the likelihood of error in a single Printhead is lower than, for example, 8192 nozzles per printhead.
  • Another way to solve the problem described above is basically given by the increase in the flow rate.
  • FIG. 10 shows a printing apparatus and method with multiple printhead means (70) and laterally arranged UV light sources (24) for curing.
  • Object of the present invention is therefore to propose a device and a corresponding printing method, which or with printheads with a relative on the other hand, a quick succession of droplet discharges.
  • this object is achieved according to a first aspect by proposing a device having the features of independent claim 1.
  • the measures of the invention initially have the consequence that with a small UV power, the droplets are not cured during fixing, but in a small but to prevent collapsing necessary dimensions, and then cure the entire printed image later.
  • the term hardening or hardening the individual applied droplet is hardened through.
  • the liquid (ink) typically becomes a solid by polymerization. But this requires a greater UV intensity of the through-hardening light source.
  • printheads are used with eg 128 or 256 nozzles, without significant restrictions on the printing speed would have to be accepted.
  • the object is achieved by proposing a method having the features of the independent method claim.
  • UV light source when referring to a UV light source, this may be in addition to a UV lamp, e.g. a mercury vapor lamp may also be an LED light source or other source of light without this having a material effect on the invention or on its feasibility.
  • a UV lamp e.g. a mercury vapor lamp may also be an LED light source or other source of light without this having a material effect on the invention or on its feasibility.
  • FIG. 1 shows a preferred arrangement of printhead blocks and UV light sources according to the present invention.
  • Four such rows 100 are arranged one behind the other in the Y direction, the spacing of the last print heads of the preceding line from the first print head of the new line corresponding to the length of one print head line.
  • these 16 printheads form a first printhead block 110.
  • a second printhead block 120 is arranged in the X direction, which is offset in the Y direction by the length of one printhead row.
  • UV light source lines 130 and 132 are arranged, wherein the length of the lines in the Y direction about the print heads something - in the exemplary embodiment by about 15 mm - protrudes.
  • the arrangement described above is supplemented by a similar further arrangement wherein one of the UV light source rows 132 forms the right line of the first and left lines of the second arrangement.
  • the device according to this embodiment is therefore designed with three UV light source rows 130, 132 and 134 for curing.
  • the now central UV light source - for one block the right and for the other block the left UV light source - is of course only once formed.
  • a hardening light source 136 for the UV light for curing in the X direction is arranged movably behind the printing arrangement thereon so that the UV light for curing can be guided virtually in line with the line over the printing surface completed so far.
  • an intensity in the range of 15 -25 watt / cm, preferably 20 watt / cm (emitter lamps energy) is provided for curing with a dose of 50 to 100 mJ / cm2 at a layer thickness of 12 microns.
  • the inks are provided by the manufacturer SunJet, Crystall UDG, which are reactive between approximately 250 to 420 nm.
  • the spectrum of the mercury vapor lamp provided here is between 280 and 410 nm.
  • an intensity of 80 to 160 watts / cm is used in the application example described here, wherein the dose should be about 200 to 1000 mJ / cm2.
  • the spectral values of the light sources in the embodiment described here are the same for the curing light source 136 as for the curing light sources 130, 132, and 134.
  • FIG. 2 The method for operating such a device is shown in FIG. 2 as follows:
  • the physical resolution of the printhead is -50 dpi.
  • a first matrix of dots in a first color is printed, which have a distance which is greater than the dot size, in the present case according to the partial view a of Figure 2, a dot density of 200 dpi
  • the printing is carried out by passing the printing device according to the present invention over the material to be printed in the X-direction
  • the adjacent print head lines, which in the present embodiment are filled with ink of the same color, thus each print four adjacent dots
  • the respective drop is hardened with the middle UV light source 132, so that bleeding no longer has to be feared, and then the parallel print heads of the other half print with the same color an intermediate drop between the two previously applied drops (“interlaced ”) and this one comes with the left UV-L light source 130 also hardened.
  • the material to be printed is shifted by half the length of the distances of the nozzles within the print head.
  • the above-described operation is repeated for the intermediate line by first printing a line with dots at a far distance, then curing the dots with the UV light source 132, then printing the intermediate points of this intermediate line and quenching with the UV light source 134.
  • the nozzles of the printheads are of course only activated if printing is planned at the corresponding location on the material (digital printing).
  • the material is shifted by the length of a printhead and the printing process is carried out the same at the aforementioned location with a second color component, while the device for the length of a printhead continues to print the image for the first color to print.
  • This sequential process repeats until all printheads are in use.
  • a printhead length wide strip the material is printed up to a maximum of eight colors (1 ... 8) finished, while for the last intended color only the first strip is printed.
  • This process may be referred to as a sequential activation of the inks.
  • another writing strategy is also possible, printing after the interlacing process with hardening and subsequent hardening is always the basic principle.
  • the material is printed one after the other in strips until the first print head reaches the end of the material.
  • sequential deactivation of the inks is performed by no longer using the printheads for one color at a time.
  • the print image is finished when the last print head has printed the last color on the material.
  • the curing light source for the UV light for curing in the X direction is guided, as it were, line-wise over the print area completed so far, and thus completes one line in each case. It should be emphasized that the lines can have different widths.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Druckvorrichtung, im Speziellen die Druckeinheit zum Drucken mit Tintenstrahltechnik auf Anforderung ("Drop on demand"), wobei die Tinte mit dem Licht einer Ultraviolett-Lichtquelle ausgehärtet wird, nachdem diese Tinte auf einem geeigneten Substrat gedruckt wurde. Gemäss einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren.
  • Hauptsächliches Anwendungsgebiet ist die Druckindustrie, wo sogenanntes digitales Drucken, insbesondere auf grossen Flächen, eine gewichtige Rolle einnimmt. Digitales Drucken hat dabei den Vorteil gegenüber z.B. dem herkömmlichen Siebdruck, dass Flächen nahezu beliebiger Ausdehnung einfach bedruckt werden können und keine Druckform benötigt wird (Pre Press). Dabei wird die UV-härtbare Tinte, nachdem sie vom Tintenstrahldrucker auf die zu bedruckende Oberfläche aufgebracht wurde, mit Hilfe einer UV-Lichtquelle fixiert und gehärtet, damit weitere aufzubringende Tintentropfen mit den zuvor aufgebrachten nicht verlaufen können. Dieses wohlbekannte Verfahren steht im Gegensatz zu den Lösungsmitteltinten, bei denen ein organisches Lösungsmittel oder auch einfach ein wasserhaltiges Lösungsmittel entsprechend austrocknen muss und auch im Gegensatz zu sogenannten Hotmelttinten, bei denen die Tinte durch erhöhte Temperatur flüssig gehalten wird, wenn sie durch den Tintenstrahldrucker auf die zu bedruckende Oberfläche aufgebracht wird und dann durch Abkühlung aushärtet.
  • Grundsätzlich sind drei verschiedene Arten von digitalen Druckern für den Einsatz mit UV-aushärtbarer Tinte bekannt, nämlich Flachbettdrucker (X-Y) und in einer Richtung kontinuierliche Trommeldrucker und Rolle zu Rolle Drucker. Dabei weisen die Flachbettdrucker die besondere Eigenschaft auf, dass mit ihnen auch nicht aufrollbare Materialien, also z.B.
  • Glas, Acrylglas etc., leicht bedruckt werden können. Die vorliegende Erfindung soll aber so ausgestaltet werden, dass sie für beliebige solcher Druckerarten eingesetzt werden kann.
  • Typische Tinten dieser Art - sehr schnell austrocknende Farben - sind Crystal UGE UV-curing Jet Ink von Sun Jet mit guter Haftung auf diversen Materialien, speziell auf Plastik und mit sehr kleiner Schrumpfung beim Aushärten.
  • Aus dem Stand der Technik bekannte digitale Druckvorrichtungen weisen zumeist, jedenfalls wenn es sich um Druckvorrichtungen handelt, bei denen farbige Drucke mit Hilfe von mehreren übereinander aufgebrachter verschiedenfarbiger Tinten hergestellt werden, eine Vielzahl von jeweils in einer Reihe angeordneter Druckköpfe auf. Zum Beispiel hat die Inca-Eagle Maschine eine 2x4 Matrix, die jeweils mit einer bestimmten Farbtinte beschickt wird. Dabei wird die Anordnung mit den Druckköpfen jeweils in einer Richtung (hier als X-Richtung bezeichnet) über das zu bedruckende Material bewegt, während in der anderen, hier mit Y bezeichneten Richtung - hier beschrieben an dem zuvor angeführten Endlosdrucker - nach dem Bedrucken mit einer Druckzeile das Material weitergeschoben wird. Um aber eine hohe Leistung pro m2 zu erreichen, werden möglichst viele Düsen gleichzeitig beschickt, wobei - sowohl in der X-, als auch in der Y-Richtung nach dem sogenannten "Interlaceverfahren" gedruckt wird, bei dem zunächst die Tröpfchen so aufgebracht werden, dass sie nicht ineinander laufen, aber auch noch kein vollständiges Druckbild ergeben, wobei dann - nach dem Fixieren, wodurch das Ineinanderlaufen verhindert wird - Zwischentröpfchen gesetzt werden. Typisch ist eine Drucktröpfchendichte von 90 bis 1200 dpi (Tropfen pro Zoll bzw. pro 25.4 mm, Tropfenvolumen von 5 bis 150 pl), was einem metrischen Wert von 70 µm pro Drucktröpfchen entspricht. Dabei ist es denkbar und auch üblich, dass die Druckkopfreihen jeweils seitlich mit UV-Lichtquellen benachbart werden, die dann, nachdem die Tinte aufgebracht wird, diese fixiert.
  • Grundsätzlich ist der zuvor beschriebene Vorgang und die dazu gehörende Vorrichtung geeignet, ein digitales Druckverfahren durchzuführen. Es hat sich aber herausgestellt, dass die Druckgeschwindigkeit bei grossflächigen Druckvorgängen eine wesentliche Rolle spielt. Erste Ansätze zur Erhöhung der Druckgeschwindigkeit gibt es z.B. durch eine Erhöhung der Zahl der Druckköpfe respektive Düsen pro Druckkopf, wobei versuchsweise schon z.B. 8192 Düsen pro Druckkopf eingesetzt wurden. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass es wirtschaftlich und logistisch günstiger ist, Druckköpfe in Zeilen von 128 oder 256 Düsen anzuordnen, da dann einerseits weiterhin die Druckköpfe bei einem allfälligen Austausch nicht einen so hohen wirtschaftlichen Schaden verursachen und weiterhin die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers in einem einzelnen Druckkopf geringer ist, als beispielsweise bei 8192 Düsen pro Druckkopf. Eine weitere Möglichkeit zur Lösung des zuvor beschriebenen Problems ist grundsätzlich durch die Erhöhung der Ablaufgeschwindigkeit gegeben. Diese ist allerdings durch den Fixiervorgang begrenzt, da ein Ineinanderlaufen von Tröpfchen in jeden Falle vermieden werden soll. Die Plotleistung ist abhängig von der Anzahl der Düsen, der Plotfrequenz und einer Minimierung der Standzeit, die durch die Zeit definiert ist, während der die Düsen nicht spritzen. US 6,457,823 B1 zeigt eine Druckvorrichtung und Verfahren mit mehreren Druckkopfeinrichtungen (70) und seitlich angeordneten UV-Lichtquellen (24) zum Anhärten.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es also, eine Vorrichtung und ein entsprechendes Druckverfahren vorzuschlagen, welche bzw. welches mit Druckköpfen mit einer relativ geringen Anzahl von Düsen auskommt, andererseits aber eine schnelle Abfolge von Tröpfchenabgaben.
  • Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe gemäss einem ersten Aspekt gelöst, indem eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 vorgeschlagen wird. Dabei haben die Massnahmen der Erfindung zunächst einmal zur Folge, dass mit einer kleinen UV-Leistung die Tröpfchen beim Fixieren nicht ausgehärtet werden, sondern in geringem aber zum Verhindern eines Zusammenlaufens notwendigen Ausmasse anhärten, um dann später das gesamte Druckbild auszuhärten.
  • Wenn im folgenden von Anhärten die Rede ist, so ist damit grundsätzlich das Stoppen des Prozesses des Verfliessens des Tropfens gemeint, welcher je nach Oberflächenspannung des zu bedruckenden Materials verschieden ist. Durch "digitales" Anhärten wird daher eine kleine Lichtmenge aufgebracht und die Oberfläche des Tropfens lässt man damit erstarren, daher ein Stoppen dieses Prozesses. Nach dem Anhärten ist man somit unabhängig von der Oberflächenspannung, was den Vorteil ergibt, dass verschiedenste Materialien gleich behandelt werden können. Das Tropfeninnere bleibt zumindest teilweise flüssig und man hat genügend Zeit zum Benetzen mit der Materialoberfläche.
  • Wenn dagegen vom Aushärten oder Durchhärten die Rede ist, so wird dabei das einzelne aufgebrachte Tröpfchen durchgehärtet. Dabei wird aus der Flüssigkeit (Tinte) typischerweise durch Polymerisation ein Festkörper. Dazu wird aber eine grössere UV Intensität der Durchhärte-Lichtquelle benötigt.
    Vorteilhafterweise werden Druckköpfe mit z.B. 128 oder 256 Düsen eingesetzt, ohne dass erhebliche Einschränkungen der Druckgeschwindigkeit in Kauf genommen werden müssten.
  • Gemäss einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe gelöst, indem ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs vorgeschlagen wird.
  • Weitere Aspekte der Erfindung werden in den weiteren Ansprüche angegeben.
  • Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschriebenen, erfindungsgemäss zu verwendenden Elemente unterliegen in ihrer Grösse, Formgestaltung, Materialverwendung und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem jeweiligen Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.
  • Wenn im folgenden von einer UV-Lichtquelle die Rede ist, so kann das neben einer UV-Lampe, z.B. einer Quecksilberdampflampe auch eine LED-Lichtquelle oder eine andere Lichtquelle sein, ohne dass dies einen wesentlichen Einfluss auf die Erfindung oder ihre Durchführbarkeit hat.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der dazugehörigen Zeichnungen, in denen - beispielhaft - eine Druckvorrichtung und ein dazugehöriger Verfahrensablauf zur vorliegenden Erfindung erläutert wird.
  • In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Ansicht der Anordnung gemäss der vorliegenden Erfindung;
    Fig. 2
    mit den Figurenteilen A, B, C und D ein mögliches schematisches Ablaufbild mit einigen Zwischenschritten für ein typisches "Interlaced"-Verfahren beim digitalen Druck mit zwischenzeitlichem Anhärten;
    Fig. 3
    eine Detailzeichnung einer Druckkopfeinrichtung als Ausschnitt von Figur 1;
    Fig. 4
    eine Darstellung eines Druckkopfes;
    Fig. 5
    eine Gesamtansicht der digitalen Druckmaschine; und
    Fig. 6
    eine 3-D Ansicht der Druckmaschine nach Figur 5.
  • In Figur 1 ist eine bevorzugte Anordnung von Druckkopfblöcken und UV-Lichtquellen gemäss der vorliegenden Erfindung gezeigt. Dabei sind jeweils 4 Druckköpfe 102, 104, 106, 108 mit jeweils 128 oder 256 Düsen in X-Richtung nebeneinander angeordnet - in Figur 1 mit 100 bezeichnet - wobei die Druckköpfe dieser Zeilen exakt ausgerichtet sind und - im vorliegenden Ausführungsbeispiel (Auflösung 4x50 dpi = 200 dpi) - einen Abstand von 15 mm voneinander aufweisen. Vier solcher Reihen 100 sind in Y-Richtung hintereinander angeordnet, wobei der Abstand der letzten Druckköpfe der vorhergehenden Zeile von dem ersten Druckkopf der neuen Zeile der Länge einer Druckkopfzeile entspricht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel bilden diese 16 Druckköpfe einen ersten Druckkopfblock 110. Neben diesem ersten Druckkopfblock 110 ist in X-Richtung ein zweiter Druckkopfblock 120 angeordnet, der in Y-Richtung um die Länge einer Druckkopfzeile versetzt ist.
  • Links und rechts des ersten und zweiten Druckkopfblockes sind UV Lichtquellenzeilen 130 und 132 angeordnet, wobei die Länge der Zeilen in Y-Richtung über die Druckköpfe etwas - im Ausführungsbeispiel um ca. 15 mm - hinausragt.
  • Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die zuvor beschriebene Anordnung um eine gleichgestaltete weitere Anordnung ergänzt, wobei eine der UV-Lichtquellenzeilen 132 die rechte Zeile der ersten und die linke Zeile der zweiten Anordnung ausbildet. Die Vorrichtung gemäss diesem Ausführungsbeispiel ist also mit drei UV-Lichtquellenreihen 130, 132 und 134 zum Anhärten ausgebildet. Die nunmehr mittlere UV-Lichtquelle - für den einen Block die rechte und für den anderen Block die linke UV-Lichtquelle - ist selbstverständlich nur einmal ausgebildet.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Aushärte-Lichtquelle 136 für das UV-Licht zum Aushärten in X-Richtung beweglich hinter der Druckanordnung an dieser angeordnet, so dass das UV-Licht zum Aushärten quasi zeilenmässig über die insoweit fertiggestellte Druckfläche geführt werden kann.
  • In dem hier vorgestellten Ausführungsbeispiel wird zum Anhärten eine Intensität im Bereich von 15 -25 Watt/cm, vorzugsweise von 20 Watt/cm (Strahler-Lampen Energie) mit einer Dosis von 50 bis 100 mJ/cm2 bei einer Layerstärke von 12 µm vorgesehen. Dabei sind Tinten wie vom Hersteller SunJet, Crystall UDG vorgesehen, die reaktiv sind zwischen ca. 250 bis 420 nm. Das Spektrum der Quecksilberdampflampe, die hier vorgesehen ist, liegt zwischen 280 und 410 nm.
  • Zum Aushärten wird in dem hier beschriebenen Anwendungsbeispiel eine Intensität von 80 bis 160 Watt/cm (Strahler-Lampen Energie) eingesetzt, wobei die Dosis ca. 200 bis 1000 mJ/cm2 betragen soll. Die spektralen Werte der Lichtquellen sind in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel bei der Aushärte-Lichtquelle 136 gleich wie bei den Anhärte-Lichtquellen 130, 132 und 134.
  • Selbstverständlich müssen diese Werte angepasst werden, wenn andere Tinten mit zu dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel eingesetzt werden.
  • Das Verfahren zum Betreiben einer solchen Einrichtung stellt sich - gemäss Figur 2 - wie folgt dar:
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die physikalische Auflösung des Druckkopfes - 50 dpi. Durch vier Reihen (4x50 dpi = 200 dpi durch Versatz wird eine erste Matrix von Punkten in einer ersten Farbe gedruckt, die einen Abstand haben, der grösser ist als die Punktgrösse, im vorliegenden Fall gemäss der Teilansicht a von Figur 2 eine Punktdichte von 200 dpi. Der Druck wird dadurch ausgeführt, in dem die Druckvorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung in X-Richtung über das zu bedruckende Material geführt wird. Die nebeneinander liegenden Druckkopfzeilen, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit Tinte gleicher Farbe gefüllt sind, drucken also jeweils vier nebeneinander liegende Punkte. Anschliessend wird mit der mittleren UV-Lichtquelle 132 der jeweilige Tropfen angehärtet, so dass ein Verlaufen nicht mehr befürchtet werden muss. Anschliessend drucken die parallelen Druckköpfe der anderen Druckhälfte jeweils mit der gleichen Farbe einen zwischen den beiden bisherig aufgebrachten Tropfen einen Zwischentropfen ("Interlaced") und dieser wird mit der linken UV-Lichtquelle 130 ebenfalls angehärtet. Das zu bedruckende Material wird um die halbe Länge der Abstände der Düsen innerhalb des Druckkopfes weitergeschoben. Der zuvor beschriebene Vorgang wird für die Zwischenzeile wiederholt, indem zuerst eine Zeile mit Punkten in einem weiten Abstand gedruckt, dann die Punkte mit der UV-Lichtquelle 132 angehärtet, dann die Zwischenpunkte dieser Zwischenzeile gedruckt und mit der UV-Lichtquelle 134 angehärtet werden.
  • Die Düsen der Druckköpfe werden selbstverständlich nur dann aktiviert, wenn an der entsprechenden Stelle auf dem Material ein Bedrucken geplant ist (Digitales Drucken).
  • Nachdem der Druck mit der ersten Farbkomponente ausgeführt ist, wird das Material um die Länge eines Druckkopfes weitergeschoben und der Druckvorgang wird an der vorbenannten Stelle mit einer zweiten Farbkomponente gleichartig durchgeführt, während die Vorrichtung für die Länge eines Druckkopfes weiter damit beginnt, das Druckbild für die erste Farbe zu drucken. Dieser sequentielle Vorgang wiederholt sich, bis alle Druckköpfe im Einsatz sind. Danach ist für den ersten, eine Druckkopflänge breiten Streifen, das Material bis maximal acht Farben (1 ... 8) fertig bedruckt, während für die letzte vorgesehene Farbe erst der erste Streifen gedruckt ist. Dieser Vorgang kann als ein sequentielles Aktivieren der Druckfarben bezeichnet werden. Um Druckqualitätsverbesserungen zu erhalten, ist auch eine andere Schreibstrategie möglich, Druck nach dem Interlacing-Verfahren mit Anhärten und anschliessendem Aushärten ist dabei immer das Grundprinzip.
  • Weiterhin wird das Material nacheinander streifenweise bedruckt, bis der erste Druckkopf das Materialende erreicht. In diesem Fall wird ein sequentielles Deaktivieren der Druckfarben durchgeführt, indem die Druckköpfe jeweils für eine Farbe nicht mehr benutz werden. Das Druckbild ist fertig, wenn der letzte Druckkopf die letzte Farbe auf das Material gedruckt hat.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird die Aushärte-Lichtquelle für das UV-Licht zum Aushärten in X-Richtung quasi zeilenmässig über die insoweit fertiggestellte Druckfläche geführt und stellt damit jeweils eine Zeile fertig. Dabei ist zu betonen, dass die Zeilen unterschiedliche Breiten haben können.
  • An dem vorstehend beschriebenen Verfahren wird deutlich, dass die gewählte Anordnung von Druckköpfen einen optimalen Kompromiss darstellt zwischen der Forderung, möglichst viele Druckvorgänge parallel ablaufen zu lassen und den Nachteilen, die sich durch das dadurch notwendige - in diesem Falle sequentielle - Aktivieren und Deaktivieren der Druckköpfe ergibt, wenn im Einzelfall nur ein kurzes Stück (in Y-Richtung bemessen) bedruckt werden soll.

Claims (6)

  1. Druckvorrichtung mit einer ersten Vielzahl von in eine erste Richtung (X) über das zu bedruckende Material verschiebbaren Druckkopfeinrichtungen jeweils (Fig.3) mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Anordnungen (102, 104, 106, 108) von Druckelementen in einer Zeile und zumindest einer UV-Lichtquellenanordnung (130, 132, 134) seitlich der verschiebbaren Druckkopfeinrichtungen zum Beaufschlagen von mit UV-Licht härtender Tinte mit UV-Licht, wobei
    - die Ausrichtung (Y) jeder Anordnung im Wesentlichen in senkrechter Richtung steht, in der die Druckkopfeinrichtungen verschiebbar sind (X),
    - in jeder der Druckkopfeinrichtungen die nebeneinander angeordneten Anordnungen (102, 104, 106, 108) von Druckelementen in einer Zeile jeweils um einen Mikroschritt in Zeilenrichtung (Y) versetzt sind,
    - die zumindest eine UV-Lichtquellenanordnung (130, 132, 134) zusammen mit den Druckkopfeinrichtungen verschiebbar ist,
    - die zumindest eine UV-Lichtquellenanordnung (130, 132, 134) so ausgebildet sind, dass sie geeignet ist, die Tinte anzuhärten ohne sie auszuhärten und
    - die Druckvorrichtung weiterhin eine weitere UV-Aushärte-Lichtquellenanordnung (136) zum Aushärten der Tinte aufweist,
    - jeweils eine UV-Lichtquellenanordnung zum Anhärten der Tinte auf jeder Seite der genannten Druckkopfeinrichtungen angeordnet ist, wobei jede UV-Lichtquellenanordnung zum Anhärten der Tinte ein Lichtband zumindest in der Länge aller hintereinander angeordneten Druckkopfzeilen abgeben kann, und wobei
    - neben einer der UV-Lichtquellenanordnungen zum Anhärten der Tinte eine weitere Vielzahl von in die erste Richtung (X) über das zu bedruckende Material verschiebbaren Druckkopfeinrichtungen jeweils mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Anordnungen von piezotechnischen Druckelementen in einer Zeile und eine weitere - UV-Lichtquellenanordnung (130, 132, 134) seitlich der verschiebbaren Druckkopfeinrichtungen zum Beaufschlagen von mit UV-Licht härtender Tinte mit UV-Licht aufweist.
  2. Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckvorrichtung eine erste Serie von in Zeilenrichtung (Y) hintereinander angeordneten Druckkopfeinrichtungen und eine zweite Serie von in Zeilenrichtung (Y) hintereinander angeordneten Druckkopfeinrichtungen neben der ersten Serie aufweist, wobei die beiden Serien in Zeilenrichtung versetzt angeordnet sind.
  3. Druckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Vielzahl und die weitere Vielzahl von in die erste Richtung (X) über das zu bedruckende Material verschiebbaren Druckkopfeinrichtungen jeweils mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Anordnungen von Druckelementen in einer Zeile und die erste Vielzahl und die weitere Vielzahl von in die erste Richtung (X) über das zu bedruckende Material verschiebbaren Druckkopfeinrichtungen jeweils mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Anordnungen von Druckelementen in einer Zeile gleichartig sind.
  4. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckelemente piezotechnische Druckelemente sind.
  5. Verfahren zum digitalen Drucken mit einer Druckvorrichtung, die eine eine erste Druckhälfte ausbildende erste Vielzahl von in eine erste Richtung (X) über das zu bedruckende Material verschiebbaren Druckkopfeinrichtungen jeweils mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Anordnungen (102, 104, 106, 108) von Druckelementen in einer Zeile und jeweils eine UV-Lichtquellenanordnung (132, 134) seitlich der verschiebbaren Druckkopfeinrichtungen zum Beaufschlagen von mit UV-Licht härtender Tinte mit UV-Licht, sowie neben einer der UV-Lichtquellenanordnungen eine eine zweite Druckhälfte ausbildende weitere Vielzahl (110, 120) von in die erste Richtung (X) über das zu bedruckende Material verschiebbaren Druckkopfeinrichtungen jeweils mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Anordnungen von Druckelementen in einer Zeile und eine weitere UV-Lichtquellenanordnung (130) seitlich der verschiebbaren Druckkopfeinrichtungen zum Beaufschlagen von mit UV-Licht härtender Tinte mit UV-Licht aufweist, wobei die UV-Lichtquellenanordnungen (130, 132, 134) zusammen mit den Druckkopfeinrichtungen verschiebbar sind, die UV-Lichtquellenanordnungen (130, 132, 134) so ausgebildet sind, dass sie geeignet sind, die Tinte anzuhärten ohne sie auszuhärten und die Druckvorrichtung weiterhin eine weitere UV-Aushärte-Lichtquellenanordnung (136) zum Aushärten der Tinte aufweist, insbesondere mit einer Druckvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche in mehreren Farben, wobei dass Drucken in jeder gewählten Farbe mit den Schritten durchgeführt wird:
    - (A) Selektives Drucken von ausgewählten Punkten einer ersten Matrix von Punkten in der gewählten Farbe, die einen Abstand haben, der grösser ist als die Punktgrösse, durch die zwischen zwei UV-Lichtquellen nebeneinanderliegenden Druckkopfzeilen der ersten Druckhälfte,
    - (B) Anhärten der Drucktröpfchen mit einer mittleren UV-Lichtquelle (132),
    - (C) Selektives Drucken von ausgewählten Punkten einer zweiten Matrix von Zwischenpunkten in X-Richtung mit den parallelen Druckköpfen der anderen Druckhälfte jeweils mit der gleichen Farbe,
    - (D) Anhärten dieser Zwischenpunkte mit einer ersten äusseren UV-Lichtquelle (130),
    - (E) Vorschieben des zu bedruckenden Material in Y-Richtung um die halbe Länge der Abstände der Düsen innerhalb einer Düsenkopfzeile,
    - (F) Selektives Drucken von ausgewählten Punkten einer dritten Matrix von Zwischenpunkten, bezogen auf die erste oder zweite Matrix, in Y-Richtung in der gewählten Farbe, mit den Druckköpfen der zweiten Druckhälfte,
    - (G) Anhärten der Drucktröpfchen mit der mittleren UV-Lichtquelle (132),
    - (H) Selektives Drucken von ausgewählten Punkten einer vierten Matrix von Zwischenpunkten in X-Richtung, bezogen auf die dritte Matrix, in der gewählten Farbe, mit den Druckköpfen der ersten Druckhälfte,
    - (I) Anhärten dieser Zwischenpunkte mit einer zweiten äusseren UV-Lichtquelle (134),
    - (J) Vorschieben des Materials um die Länge einer Druckkopfzeile,
    - (K) Wiederholen der Schritte (A) bis (I), bis das Druckbild auf dem Material mit der gewählten Farbe erzeugt ist, und
    - (L) Aushärten aller Punkte mit einer Aushärte-UV-Lichtquelle (136),
    wobei zunächst in einer ersten Farbe entsprechend den Schritten (A) bis (I) gedruckt, dann bei jedem Wiederholungsschritt (K) das Drucken in einer weiteren Farbe hinzugefügt wird, bis der Druck in allen Farben aufgenommen ist.
  6. Verfahren zum Drucken nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende des zu bedruckenden Materials zunächst der Druck in der ersten Farbe und dann der Reihe nach beendet wird.
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