WO2008110434A2

WO2008110434A2 - Vorrichtung zum auftragen eines fluids auf einen bedruckstoff

Info

Publication number: WO2008110434A2
Application number: PCT/EP2008/051934
Authority: WO
Inventors: Matthias Andres; Otto Ferber; Robert Lang; Wolfgang Schullerus
Original assignee: OCé PRINTING SYSTEMS GMBH
Priority date: 2007-03-09
Filing date: 2008-02-18
Publication date: 2008-09-18
Also published as: WO2008110434A3; DE102007011630A1

Abstract

Zur Behandlung der Oberfläche eines Bedruckstoffes, z.B. einer Papierbahn, wird nach dem Fixiermodul eines elektrografischen Druckgerätes mindestens ein Auftragselement (AE) aus einer Rasterwalze (1) und einer an der Rasterwalze (1) anliegenden Kammerrakel (2) vorgesehen, die ein Fluid, z.B. Wasser, auf die Rasterwalze (1) überträgt, mit dem die Rasterwalze (1) die Oberfläche des Bedruckstoffs (3) benetzt.

Description

Vorrichtung zum Auftragen eines Fluids auf einen Bedruckstoff

Bei der Druckmedienherstellung wird nach einem Druckgerät oft eine mehr oder minder aufwändige Nachverarbeitung für einen Bedruckstoff, z.B. eine Papierbahn, durchgeführt. Dabei werden aus den für den Druck verwendeten Bedruckstoffformaten die fertigen Druckerzeugnisse hergestellt. Maschinen der Nachverarbeitung können z.B. Schneider, Hef- ter, Falter, Stapler sein.

Beim elektrografischen Druck werden die im Druckgerät auf dem Bedruckstoff erzeugten Tonerbilder der zu druckenden Bilder fixiert und damit fest mit dem Bedruckstoff verbun- den. Dieses Verfahren ist bekannt (s. WO 01/98840 A2, die hiermit in die Offenbarung einbezogen wird) und wird darum hier nicht weiter erläutert. Die Fixierung kann auf verschiedene Weise erfolgen, z.B. durch Walzenfixierung unter Druck und Wärme oder durch Strahlungsfixierung. Zu den einzelnen Techniken wird auf die bereits genannte WO

01/98840 A2 verwiesen. Bei der Fixierung wird der Bedruckstoff somit Wärme oder Druck ausgesetzt mit der Folge, dass dessen Eigenschaften, wie z.B. Feuchtigkeit und Gleiteigenschaften, negativ beeinflusst werden. Insbeson- dere schlechte Gleiteigenschaften des Bedruckstoffes können aber dazu führen, dass bei den Maschinen der Nachverarbeitung die fixierte Tonerschicht mechanisch beschädigt wird oder verschmiert wird. Durch diese Beschädigungen kann es zu Ansammlungen von Tonerpartikeln an exponierten Maschinenteilen kommen, die wiederum zu unerwünschten To- nerantragungen auf dem Bedruckstoff führen können. Aus WO 01/98840 A2 ist bekannt, die Nachverarbeitung des Bedruckstoffs dadurch zu verbessern, dass dieser so befeuchtet wird, dass der durch den Druck verursachte Verlust an Feuchtigkeit wieder ausgeglichen wird. Als Mittel zur Befeuchtung wird in der Regel Wasser verwendet. Bei elektrografischen Druckgeräten treten somit insbesondere zwei Probleme auf:

- Die Trocknung des Bedruckstoffes bei Wärmefixierung. Durch die Erwärmung des Bedruckstoffes durch die zur Fi- xierung notwendige Temperatur (> 120⁰C) wird die Feuchte des Bedruckstoffes so stark gesenkt, dass zum einen Probleme mit statischer Aufladung, zum anderen Formatänderungen durch Schrumpfung auftreten können.

- Die Reibbeanspruchung des Bedruckstoffes in der Weiter- Verarbeitung und in Sortieranlagen.

Einrichtungen, mit denen z.B. durch den Druck negativ be- einflusste Eigenschaften des Bedruckstoffs korrigiert werden, sind z.B. Befeuchtungseinrichtungen, Glättungsein- richtungen (Glanzeinrichtung) oder Kühleinrichtungen.

Die Glättungseinrichtung wird gewöhnlich nach der Fixierstation in der Druckeinrichtung angeordnet (EP 0 758 766 Bl) und weist zumindest eine Glättungswalze auf, die an den Bedruckstoff angedrückt wird. Mit einer Kühleinrichtung kann der Bedruckstoff gekühlt werden, bevor dieser zu den Maschinen der Nachverarbeitung gelangt.

In US 5 264 899 A ist eine Einrichtung zur Ergänzung der Feuchtigkeit eines Bedruckstoffes beschrieben. Die Feuchtigkeit wird dem Bedruckstoff über poröse Rollen zugeführt, um eine Verformung des Bedruckstoffes nach der Fixierung zu vermeiden. Das Feuchtigkeitsmittel besteht aus Wasser, dem ein Benetzungsmittel zugeführt wird, um eine gleichmäßige Verteilung des Wassers auf dem Bedruckstoff zu erreichen. Das Benetzungsmittel ist derart ausgeführt, dass das Wasser vom Bedruckstoff absorbiert wird. Hier folgt auf die Fixierstation die Befeuchtungseinrichtung.

US 5 805 969 A beschreibt eine Einrichtung, mit der ein Bedruckstoff nach der Fixierung bezüglich seines Glanzes verbessert werden kann (Glättungseinrichtung) . Dazu sind gekühlte Rollen vorgesehen, die am Ausgang der Fixierstation angeordnet sind und die auf den in der Fixierstation erwärmten Bedruckstoff Druck ausüben. Wenn die Rollen von der Fixierstation entfernt angeordnet sind, müssen diese beheizt werden, da dann die Wärme des Bedruckstoffes nicht ausreichend ist, um durch Druck einen Glanz des Bedruckstoffes herzustellen.

Aus US 6 259 887 Bl ergibt sich eine weitere Befeuchtungs- einrichtung für den Bedruckstoff unter Verwendung von Wasser. Das Wasser wird mit Hilfe eines Zerstäubers auf den Druckstoff aufgebracht. Die Befeuchtungseinrichtung ist am Ausgang oder Eingang des Druckwerkes angeordnet.

US 6 249 667 Bl beschreibt eine Einrichtung zur Befeuchtung eines Papierblattes mit Wasser. Eine Transferrolle bildet mit einer Gegenrolle einen Spalt, durch den das Papierblatt hindurch läuft. Die Transferrolle wird über eine Zuführrolle befeuchtet. Die Transferrolle ist senkrecht zum Papierblatt bewegbar. Sie steht unter Federkraft einer Feder und kann mit Hilfe eines Schrittmotors und eines Exzenters von der Gegenrolle wegbewegt werden. Die Drehrichtung der Transferrolle ist entgegengesetzt zur Vorschubrichtung des Papierblattes. Beide Seiten des Papierblattes können befeuchtet werden. Die Befeuchtungseinrichtung ist nach der Fixierstation angeordnet.

Das von der Erfindung zu lösende Problem besteht darin, eine Vorrichtung anzugeben, mit der ein von einem elektro- grafischen Druckgerät bedruckter Bedruckstoff wahlweise mit unterschiedlichen Fluiden beaufschlagt werden kann.

Dieses Problem wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst .

Durch Einsatz eines Auftragselementes aus einem Rasterelement, z.B. einer Rasterwalze, in Verbindung mit einer Kam- merrakel können Fluids unterschiedlicher Art zu unterschiedlichen Zwecken auf den Bedruckstoff aufgebracht werden .

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Das Rasterelement kann eine Oberfläche ausweisen, die mit Näpfchen und Stegen versehen ist, es kann z.B. eine Ras- terwalze sein. Dann kann die dem Bedruckstoff zugeführte Menge an Fluid durch die Form der Näpfchen eingestellt werden .

Vorteilhaft ist, wenn vor und/ oder hinter dem Auftrags- element ein Bedruckstoffführungselement angeordnet wird, durch das der Bedruckstoff in gespanntem Zustand an dem Rasterelement entlang geführt ist. Das Bedruckstoffführungselement kann dabei einen Bedruckstoffabzug aufweisen, der den Bedruckstoff über das Auftragselement zieht. Wei- terhin kann das Bedruckstoffführungselement eine Eingabeanordnung für den Bedruckstoff aufweisen, die den Bedruckstoff dem Auftragselement zuführt.

Wenn ein Antrieb für das Rasterelement vorgesehen ist, kann dieser so betrieben werden, dass eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Bedruckstoff und der Umfangsgeschwindigkeit des Rasterelements gegeben ist. Die Bewegungsrichtung des Rasterelements kann gleichsinnig oder gegensinnig zu der des Bedruckstoffs sein. Weiterhin kann das Rasterelement mit einem Schwenkantrieb versehen werden, mit dem das Rasterelement an den Bedruckstoff angeschwenkt bzw. von diesem abgeschwenkt werden kann.

Vorteilhaft ist es, wenn der Umschlingungswinkel um das Rasterelement einstellbar ist, da dadurch der Übergang von Fluid auf den Bedruckstoff beeinflusst werden kann. Zur Versorgung des Auftragselements mit Fluid kann der Eingang und der Ausgang der Kammer der Kammerrakel über einen Umwälzkreislauf miteinander verbunden sein, in dem eine Umwälzpumpe angeordnet ist, durch die das Fluid im Umwälzkreislauf umgewälzt werden kann. Der Umwälzkreislauf kann über einen Dosierzweig mit mindestens einem Vorratsbehälter für ein Fluid verbunden werden, über den dem Umwälzkreislauf Fluid zugeführt werden kann. Zweckmäßig ist es, wenn in dem Dosierzweig eine Nachdosierpumpe angeord- net ist, die einstellbar Fluid zur Ergänzung des

Verbrauchs durch das Auftragselement in den Umwälzkreislauf fördert. Weiterhin kann im Umwälzkreislauf eine Kühleinrichtung angeordnet sein, um das Fluid gegebenenfalls kühlen zu können, z.B. wenn das Auftragselement direkt hinter dem Fixiermodul angeordnet ist. Das Auftragselement kann auch direkt gekühlt werden, z.B. wenn es innerhalb einer Kühleinheit angeordnet ist. Weiterhin kann das Rasterelement von innen gekühlt werden.

Der in der Kammer der Kammerrakel bestehende Druck kann durch die Umwälzpumpe eingestellt werden, es ist jedoch auch möglich, den Druck durch einen oberhalb des Auftragselements angeordneten Behälter zu erzeugen, in den Fluid gepumpt wird.

Wenn Vorratsbehälter für verschiedene Fluids vorgesehen sind, die jeweils über ein Ventil mit dem Dosierzweig verbunden sind, können dem Umwälzkreislauf wählbar verschiedene Arten von Fluids zugeführt werden.

Wenn der Umwälzkreislauf an seiner höchsten Stelle eine Entlüftungsanordnung mit einem Steigrohr aufweist, kann der Umwälzkreislauf entlüftet werden. In der Entlüftungsanordnung kann ein Füllstandssensor angeordnet sein, der mit einem Füllstandssignal die Nachdosierung von Fluid in den Umwälzkreislauf steuert. Zudem kann das Steigrohr mit einem Überlaufzweig verbunden sein, über den überschüssi- ges Fluid einem Vorratsbehälter für Abfall zugeführt werden kann. Ein Überlauf kann aber auch direkt an der Kammer der Kammerrakel angeordnet werden, der dann über eine Umwälzpumpe mit der Kammer der Kammerrakel verbunden wird.

Unterhalb des Auftragselements kann eine Tropfwanne angeordnet sein, die mit dem Abfallbehälter verbunden ist und die von dem Auftragselement abtropfendes Fluid aufnimmt.

Wenn auf beiden Seiten des Bedruckstoffes jeweils ein Auftragselement aus einem Rasterelement und einer Kammerrakel angeordnet ist, kann jede Seite des Bedruckstoffes mit einem Fluid beaufschlagt werden, z.B. auch mit unterschiedlichem Fluid.

Die Vorrichtung kann so gesteuert werden, dass die Auftragselemente beim Einschalten des Druckgerätes eingeschaltet werden und beim Abschalten des Druckgerätes abgeschaltet werden. Weiterhin können die Auftragselemente beim Abschalten von dem Bedruckstoff abgeschenkt werden, beim Einschalten wieder angeschwenkt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat zusammengefasst folgende vorteilhafte Eigenschaften, wobei als Rasterelement eine Rasterwalze eingesetzt wird:

- Mit dem Auftragselement kann der Bedruckstoff innerhalb oder außerhalb des Druckgerätes nach dem Fixierprozess mit einem Fluid beaufschlagt werden.

- Mit dem Auftragselement aus Rasterwalze und Kammerrakel kann der Auftrag des Fluids auf den Bedruckstoff gezielt dosiert werden. Es können unterschiedlichste Arten und Breiten des Bedruckstoffes verarbeitet werden.

- Das Auftragselement aus Rasterwalze und Kammerrakel kann unterschiedlichte Arten von Fluids auf den Bedruckstoff aufbringen, z.B. handelsübliche Dispersionen und Emulsionen, Wasser, UV vernetzbare Lacke, Wasser mit Netzmitteln usw.. Somit kann z.B. durch das Auftragselement der Bedruckstoff befeuchtet werden, oder er kann mit einem Schutzlack oder einer Schutzemulsion überzogen werden, um gegen mechanische Beschädigung geschützt zu sein. Erforderlich ist lediglich, dass das Auftragselement mit einem Vorratsbehälter mit dem gewünschten Fluid verbunden wird.

- Die Auftragsmenge des Fluids auf den Bedruckstoff kann auf verschiedene Weise eingestellt werden:

1. Durch Einstellung des Umschlingungswinkels; damit wird die Berührfläche des Bedruckstoffes auf der Rasterwalze festgelegt.

2. Durch Einstellung der Relativgeschwindigkeit zwischen Rasterwalze und Bedruckstoff; die Umfangsgeschwindigkeit der Rasterwalze kann dabei von der Geschwindig- keit des Bedruckstoffes abweichen.

3. Durch Einstellung des Schöpfvolumens der Rasterwalze; dieses kann durch die Form der Näpfchen (Linienraster, deren Tiefe, der Steganteil) der Rasterwalze be- einflusst werden. - Bei Wechsel der Art des verarbeiteten Fluids kann die

Vorrichtung leicht gereinigt werden, z.B. zunächst durch Entleerung des Kreislaufes vom bisher verwendeten Fluid mit anschließendem Spülen mit Wasser. Das gleiche Vorgehen kann durchgeführt werden, wenn der Betrieb unterbro- chen werden soll.

- Wenn zwei Auftragselemente vorgesehen werden, kann die Oberseite und Unterseite des Bedruckstoffes unterschiedlich behandelt werden, z.B. mit verschiedenen Fluiden.

Diese Eigenschaften der erfindungsgemäßen Vorrichtung führen im Ergebnis zu den folgenden Vorteilen:

- Leichte Integration in ein bestehendes Druckgerät;

- Kombination von Schutzwirkung, Veredelung und Rückbefeuchtung in einer Vorrichtung ist durch Verwendung von wässerigen Emulsionen, Dispersionen, UV- vernetzbaren Lacken, Wasser mit Netzmittel möglich; - Gleichmäßige und zeitlich unbeschränkt andauernde Schutzbeschichtung des Bedruckstoffes mit speziellen Schutzlacken;

- Verbesserung der Verfügbarkeit von Nachverarbeitungssys- temen des Bedruckstoffes durch Reduzierung der Aufladung des Bedruckstoffes;

- Vermeidung von Verkratzen und Verschmieren bei Weiterverarbeitung und Postversand;

- Variation des Glanzes (matt, hochglanz) über die gesamte Oberfläche des Bedruckstoffes unabhängig vom Tonerauftrag, homogener Glanz auch bei unbedruckten Stellen des Bedruckstoffes;

- Sofortige Weiterverarbeitung des Bedruckstoffes, da dieser gekühlt, getrocknet und/ oder geschützt ist.

An Hand eines Ausführungsbeispieles, das in den Figuren dargestellt ist, wird die Erfindung weiter erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung mit zwei Auftragselementen;

Fig. 2 eine Darstellung der Anordnung von Fig. 1 innerhalb einer Kühleinheit;

Fig. 3 eine Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei Auftragselementen.

In Fig. 1 sind zwei Auftragselemente AEl, AE2 gezeigt, die jeweils ein Rasterelement 1 und eine Kammerrakel 2 aufweisen. Zwischen den Rasterelementen 1 der Auftragselemente AE wird der Bedruckstoff 3, z.B. eine Papierbahn, hin- durchgeführt.

Jedes Auftragselement AE weist im Ausführungsbeispiel als Rasterelement eine Rasterwalze 1 auf, an der jeweils die Kammerrakel 2 anliegt. Statt einer Rasterwalze kann auch ein Rasterband vorgesehen werden. Im folgenden wird zur

Erläuterung von einer Rasterwalze ausgegangen. Die Rasterwalze 1 kann von einem Motor angetrieben werden (nicht dargestellt), z.B. im Richtung des Pfeils PF oder in entgegen gesetzter Richtung. Die Kammerrakel 2 weist eine Kammer 4 auf, die zur Rasterwalze 1 offen ist, seitlich geschlossen ist und zur Rasterwalze 1 eine Dosierrakel 5 und eine Schließrakel 6 aufweist. Der Aufbau der Kammerrakel 2 ergibt sich z.B. aus WO 2005/013013 A3, die hiermit in die Offenbarung einbezogen wird. In der Kammerrakel 2 befindet sich das Fluid, das auf die Rasterwalze 1 aufgebracht werden soll. Die Menge des Fluids, die auf die Rasterwalze 1 aufgebracht wird, wird durch die Dosierrakel 5 mitbestimmt .

In Fig. 1 sind zwei Auftragelemente AEl und AE2 vorgesehen, von denen die erste Auftragselement AEl oberhalb des Bedruckstoffes 3 angeordnet ist, das zweite Auftragselement AE2 unterhalb des Bedruckstoffes 3. Unterhalb der Auftragselemente AE kann eine Tropfwanne (30, 31, Fig. 2) angeordnet werden, die von den Auftragselementen AE abtropfendes Fluid aufnehmen.

Auf der einen Seite der Auftragselemente AE kann ein Bedruckstoffabzug 7, z.B. aus einer angetriebenen Walze 8 und aus einer Andruckrolle 9, angeordnet werden, der den Bedruckstoff 3 zwischen den Auftragelementen AEl, AE2 hin- durch zieht, auf der anderen Seite der Auftragelemente AE kann eine Bedruckstoffeingabeanordnung 10, z.B. aus Führungswalzen 11, für den Bedruckstoff 3 vorgesehen werden. Sofern die Vorrichtung in einem Druckgerät angeordnet ist, können die dort vorhandene Antriebsanordnung und Eingabe- anordnung für den Transport des Bedruckstoffs 3 mit verwendet werden.

Durch die Anordnung der Bedruckstoffeingabeanordnung 10 und des Bedruckstoffabzugs 7 und durch die Anordnung und Lage der Rasterwalzen 1 kann der Umschlingungswinkel des

Bedruckstoffes 3 um die Rasterwalzen 1 eingestellt werden. Dazu kann das jeweilige Auftragselement AE durch einen Schwenkantrieb (in Fig. 1 nicht dargestellt) an den Bedruckstoff 3 angeschwenkt oder von diesem abgeschwenkt werden. Die Auftragselemente AE können auch versetzt zueinander an dem Bedruckstoff 3 anliegen (entsprechend Fig. 1 und 2) .

Fig. 2 zeigt die Anordnung der Vorrichtung innerhalb von Kühleinheiten KE. Dies Anordnung ist besonders vorteilhaft, wenn die Vorrichtung direkt hinter dem Fixiermodul angeordnet ist. Dann kann die sowieso erforderliche Kühleinheit zum Abkühlen des Bedruckstoffs 3 auch zur Kühlung der Vorrichtung eingesetzt werden. Aus Fig. 2 ist zudem der Aufbau des Auftragselements AE aus Rasterwalze 1 und Kammerrakel 2 deutlicher erkennbar. Die Kammerrakel 2 weist eine Kammer 4 auf, die mit Fluid teilweise gefüllt ist. Die Kammer 4 ist mit der Dosierrakel 5 und Schließrakel 6 zur Rasterwalze 1 abgeschlossen. Weiterhin ist ein Teil des Schwenkantriebs zu erkennen, nämlich ein Nocken 35, an dem das Auftragselement anliegt und der z.B. durch einen Schrittmotor (nicht dargestellt) bewegt werden kann.

Fig. 3 zeigt eine prinzipielle Darstellung des Fluid- Versorgungssystems für die Kammerrakeln 2. Das Versorgungssystem weist einen Umwälzkreislauf 12 auf. Der Umwälz- kreislauf 12 verbindet den Ausgang der Kammerrakel 2 für das Fluid mit dem Eingang der Kammerrakel 2 für das Fluid und weist eine Ausgangszweig 13, der mit dem Ausgang der Kammerrakel 2 verbunden ist und einen Eingangszweig 14, der mit dem Eingang der Kammerrakel 2 verbunden ist, auf. Im Ausgangszweig 13 ist jeweils eine Umwälzpumpe 16 eingefügt, die das Fluid vom Ausgang zum Eingang der Kammerrakel 2 pumpt. Erforderlichenfalls kann benachbart der Umwälzpumpen 16 jeweils eine Kühleinheit 17 in den Ausgangszweig 13 eingefügt werden, dies ist dann vorteilhaft, wenn der Bedruckstoff 3 z.B. nach der Fixierung der Tonerbilder noch zu warm ist. Zur Kühlung kann auch eine Kühleinheit KE (Fig. 2) verwendet werden oder die Rasterwalze 1 kann von innen gekühlt werden. Der Eingangszweig 14 ist einerseits mit dem Ausgangzweig 13 verbunden, andererseits ist er an einen Dosierzweig 15 angeschlossen, in dem eine Nachdosierpumpe 18 und Magnetventile 19 bis 21 angeordnet sind, über die Vorratsbehälter 23 bis 25 für unterschiedliche Arten von Fluids mit dem Dosierzweig 15 verbunden werden können. In Fig. 3 ist z.B. ein Vorratsbehälter 24 für Wasser, ein Vorratsbehälter 23 für Lack und ein Vorratsbehälter 25 für Abfall vorgesehen. Die Vorratsbehälter 23 bis 25 können durch Füllstandssensoren 22 bezüglich des Füllstandes der Fluids überwacht werden.

Im Eingangszweig 14 ist eine Entlüftungsanordnung 26 mit einem Steigrohr 27 zur Entlüftung des Umwälzkreislaufes 12 vorgesehen. Dieses ist an der höchsten Stelle des Umwälzkreislaufes 12 angeordnet. Im Steigrohr 27 ist ein zusätzlicher Füllstandssensor 28 angeordnet, mit dem der Füllstand im Steigrohr 27 überwacht wird und der ein dem Füllstand entsprechendes Füllstandssignal abgibt. Weiterhin ist der obere Bereich des Steigrohrs 27 über einen Überlaufzweig 29 und einen Rücklaufzweig 30 mit dem Abfallvorratsbehälter 25 verbunden. Über den Überlaufzweig 29 wird überschüssiges Fluid im Steigrohr 27 in den Abfallvorratsbehälter 25 abgeleitet.

Weiterhin ist unterhalb der Kammerrakeln 2 jeweils eine Tropfwanne 31, 32 vorgesehen, die von den Auftragselementen AE abtropfendes Fluid aufnehmen und über den Rücklaufzweig 30 dem Abfallvorratsbehälter 25 zuleiten. Zur Über- prüfung der Temperatur des dem Bedruckstoff 3 zugeleiteten Fluids kann in jeder Kammerrakel 2 ein Temperatursensor 33, 34 angeordnet werden, die bei zu hoher Temperatur des Fluids z.B. die Einschaltung der Kühleinheiten 17 veranlassen .

Im Betrieb werden die Kammerrakeln 2 von einem der Vorratsbehälter 23 bis 25 über den Dosierzweig 15 und den Eingangszweig 14 mit dem gewählten Fluid versorgt. Dazu wird einer der Vorratsbehälter 23 bis 25 durch das zugeordnete Magnetventil 19 bis 21 mit dem Dosierzweig 15 verbunden, in Fig. 2 z.B. der Lackvorratsbehälter 23. Die Nachdosierpumpe 18 wird eingeschaltet und das Fluid dem Eingang der Kammerrakel 2 zugeführt. Sollte zuviel Fluid der Kammerrakel 2 zugeführt werden, wird dies im Steigrohr 27 durch den Füllstandssensor 28 festgestellt und die Nachdosierpumpe 18 durch das Füllstandssignal entsprechend gesteuert. Das Fluid gelangt in die Kammer 4 der Kammerrakel 2 und wird von dort durch die Dosierrakel 5 auf die Rasterwalze 1 in deren Näpfchen übertragen. Sollte zuviel Fluid in die Kammer 4 der Kammerrakel 2 gelangen, wird der Überfluss über den Ausgang der Kammer 4 in den Ausgangs- zweig 13 geleitet und gelangt von dort über die Umwälzpumpe 16 wieder in den Eingangszweig 14. Sollten die Temperatursensoren 33 oder 34 feststellen, dass das Fluid zu warm ist, können die zugeordnete Kühleinheiten 17 eingeschaltet werden und das Fluid gekühlt werden.

Eine Nachdosierpumpe 18 fördert somit das Fluid aus dem ausgewählten Vorratsbehälter 23 bis 25 nach, während die Umwälzpumpe 16 die im Umwälzkreislauf 12 befindliche FIu- idmenge ständig umwälzt. Die Vorratsbehälter 23 bis 25 sind dabei nicht Bestandteil des Umwälzkreislaufes 12. Die Vorratsbehälter 23 bis 25 werden mit Hilfe von gesteuerten Magnetventilen 19 bis 21 geöffnet und geschlossen. Dadurch kann ohne Unterbrechung des Druckprozesses das im Umwälzkreislauf 12 befindliche Fluid nachgefördert werden.

Wenn zwei Auftragselemente AEl, AE2 verwendet werden, kann die Oberseite und die Unterseite des Bedruckstoffes 3 jeweils mit unterschiedlichen Fluiden beaufschlagt werden. Dann sind jedoch zwei voneinander getrennte Umwälzkreis- laufe erforderlich. Beim Stopp des Druckergerätes werden die Rasterwalzen 1 während des Abbremsens der Geschwindigkeit vom Bedruckstoff 3 abgeschwenkt, so dass keine Nassstreifen auf dem Bedruckstoff 3 verbleiben. Weiterhin ist beim Einschalten des Druckgerätes ein zeilengenaues Aufsetzen der Rasterwalzen 1 auf den Bedruckstoff 3 bei Beschleunigung des Bedruckstoffes 3 auf Betriebsgeschwindigkeit einstellbar. Dies wird dadurch erreicht, dass die Auftragselemente AE durch die Steuerung des Druckgerätes mit gesteuert werden und weiterhin mit der Bewegung des Bedruckstoffes 3 synchronisiert werden.

Sollte ein Wechsel des Fluids vorgenommen werden, muss das Versorgungssystem für das Fluid gespült werden, z.B. mit Wasser. Dabei wird der Umwälzkreislauf 12 mit Hilfe der Nachdosierpumpe 18 entleert und anschließend mit Wasser gefüllt. Die mit Wasser verdünnten Fluidreste werden in den Abfallvorratsbehälter 25 abgepumpt.

Mit den Auftragselementen AE können alle handelsüblichen

Dispersionen und Emulsionen verarbeitet werden, zudem Wasser, UV- vernetzbare Lacke, Wasser mit Netzmitteln usw.. Je nach Fluidart und Fluidmenge kann der Bedruckstoff 3 rückbefeuchtet werden, ein Schutzlack oder eine Schutz- emulsion gegen Beschädigung durch mechanische Beanspruchung aufgebracht werden oder der Glanz des Bedruckstoffes verändert werden.

Die Beaufschlagung des Bedruckstoffes 3 mit Fluid kann in- nerhalb eines Druckgerätes hinter dem Fixiermodul direkt oder außerhalb des Druckgerätes erfolgen. Aufgrund der Verwendung der Auftragselemente AE nach der Erfindung können alle bedruckbaren Bedruckstoffarten und - breiten verarbeitet werden. Zum Einsatz in warmer Fixierumgebung kann das Fluid durch die Kühleinheiten 17 gekühlt werden. Z.B. kann der Bedruckstoff 3 hinter dem Fixiermodul noch eine Temperatur von ca. 150⁰C haben; durch die in den Kühlein- heiten 17 enthaltenen Wärmeaustauscher und die Umwälzpumpen 16 kann das Fluid gekühlt werden und damit auch die Rasterwalzen 1. Ein noch warmer Bedruckstoff 3 hat jedoch den Vorteil, dass das aufgebrachte Fluid schneller trock- net, dies ermöglicht eine kurze Trockenstrecke auch bei höherer Prozessgeschwindigkeit.

Die Rasterwalzen 1 haben im Betrieb direkten Kontakt mit dem Bedruckstoff 3. Sie können so angeordnet werden, dass zwischen ihnen keine Kontaktfläche besteht. Dabei können die Rasterwalzen 1 jeweils von einem Motor angetrieben werden, z.B. in Richtung der Bewegung des Bedruckstoffes 3. Zudem können die Rasterwalzen 1 mit einem Schwenkantrieb positionsgenau an den Bedruckstoff 3 angeschwenkt werden und dabei der Umschlingungswinkel des Bedruckstoffes 3 um die Rasterwalzen 1 eingestellt werden. Die Rasterwalzen 1 übertragen ein Teil des Näpfchenvolumens auf den Bedruckstoff 3, z.B. H des Näpfchenvolumens. Die Auftragsmenge an Fluid auf dem Bedruckstoff 3 kann dabei auf folgende Weise durch eine Steuerung, z.B. die Druckersteuerung, beeinflusst werden:

- Durch Einstellung des Umschlingungswinkels um die Rasterwalzen 1 z.B. durch den Schwenkantrieb; damit wird die Berührfläche des Bedruckstoffes 3 mit der Rasterwal- ze 1 definiert.

- Durch Einstellung der Relativgeschwindigkeit zwischen Rasterwalze 1 und Bedruckstoff 3; dabei kann die Umfangsgeschwindigkeit der Rasterwalze 1 von der Geschwindigkeit des Bedruckstoffes 3 abweichen. - Durch Einstellung des Schöpfvolumens der Rasterwalzen durch Definition der Näpfchen, z.B. deren Form, Linienraster, Tiefe, Steganteil usw..

Sollten sich an kühlen Flächen der Vorrichtung verdunsten- de Anteile des Fluids niederschlagen, weil dort der Taupunkt unterschritten wird, kann Abhilfe mit hochsiedenden Fluids kombiniert mit der Absaugung des Dampfes erreicht werden. Eine Kombination mit einer erzwungenen Abscheidung des Dampfes z.B. an einer gekühlten Kondensationsfalle mit Kondensatrücklauf ist ebenfalls möglich.

Bezugszeichenliste

AE Auftragselement

PF Pfeil

KE Kühleinheit

1 Rasterwalze

2 Kammerrakel

3 Bedruckstoff

4 Kammer der Kammerrakel

5 Dosierrakel

6 Schließrakel

7 Bedruckstoffabzug

8 Antriebswalze

9 Andruckrolle

10 Eingabeanordnung

11 Führungswalze

12 Umwälzkreislauf

13 Ausgangszweig

14 Eingangszweig

15 Dosierzweig

16 Umwälzpumpe

17 Kühleinheit

18 Nachdosierpumpe

19 Magnetventil

20 Magnetventil

21 Magnetventil

22 Füllstandssensor

23 Vorratsbehälter

24 Vorratsbehälter

25 Vorratsbehälter

26 Entlüftungsanordnung

27 Steigrohr

28 Füllstandssensor

29 Überlaufzweig

30 Rücklaufzweig Tropfwanne

Tropfwanne

Temperatursensor

Nocken

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Auftragen eines Fluids auf einen Bedruckstoff bei einem elektrografischen Druckgerät mit einem Druckmodul, mit dem Tonerbilder von zu druckenden Bildern erzeugt werden und die Tonerbilder auf einen Bedruckstoff umgedruckt werden, und mit einem Fixiermodul, mit dem die Tonerbilder in dem Bedruckstoff fixiert werden, bei dem am Ausgang des Fixiermoduls zumindest auf einer

Seite des Bedruckstoffs (3) ein Auftragselement (AE) vorgesehen ist, - das ein Näpfchen und Stege aufweisendes am Bedruckstoff

(3) anliegendes Rasterelement (1) vorsieht, - und das eine am Rasterelement (1) anliegende das Fluid auf das Rasterelement (1) übertragende eine Kammer (4), eine Dosierrakel (5) und eine Schließrakel (6) aufweisende Kammerrakel (2) vorsieht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Auftragselement (AE) innerhalb einer Kühleinheit (KE) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Rasterelement (1) eine Rasterwalze ist, deren Oberfläche in Abhängigkeit der Menge an Fluid, die auf den Bedruckstoff (3) aufzubringen ist, gestaltet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der vor und hinter dem Auftragselement (AE) jeweils ein Bedruckstoffführungselement (7, 10) angeordnet ist, durch die der Bedruckstoff (3) im gespannten Zustand an dem Rasterelement (1) entlang geführt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der mindestens ein Bedruckstoffführungselement (7, 10) derart ausgeführt ist, dass der Umschlingungswinkel um das Rasterelement einstellbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein Antrieb für das Rasterelement (1) vorgesehen ist, der das Rasterelement (1) gleichsinnig oder gegensinnig zur Bewegung des Bedruckstoffs (3) antreibt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der ein Antrieb für den Bedruckstoff (3) und der Antrieb für das Rasterelement (1) derart eingestellt sind, dass eine Relativgeschwindigkeit zwischen der Geschwindigkeit des Bedruckstoffs (3) und der Umfangsgeschwindigkeit des Rasterelements (1) besteht.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Rasterelement (1) mit einem Schwenkantrieb verbunden ist, mit dem das Rasterelement (1) an den Be- druckstoff (3) anschwenkbar bzw. von diesem abschwenkbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Eingang und der Ausgang der Kammerrakel (2) über einen einen Ausgangszweig (13) und einen Eingangszweig (14) aufweisenden Umwälzkreislauf (12) miteinander verbunden sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der im Ausgangzweig (13) eine Umwälzpumpe (16) angeordnet ist, durch die das Fluid im Umwälzkreislauf (12) umwälzbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei der im Ausgangszweig (13) eine Kühleinheit (17) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der ein Temperatursensor (33, 34) in der Kammer (4) der Kammerrakel (2) vorgesehen ist, der die Temperatur in der Kammer (4) misst, dieses Messsignal der Kühleinheit (17) zuführt, die in Abhängigkeit des Messsignals eine für das Trocknen des Fluids auf dem Bedruckstoff (3) vorteilhafte Restwärme des Fluids einstellt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 9, 10, 11 oder 12, bei der der Eingangszweig (14) an seiner höchsten Stelle eine Entlüftungsanordnung (26) aufweist, bei der die Entlüftungsanordnung (26) ein Steigrohr (27) aufweist, an das ein Überlaufzweig (29) angeschlossen ist, über den ein Überfluss an Fluid ableitbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der im Steigrohr (27) ein Füllstandssensor (28) angeordnet ist, der ein den Füllstand an Fluid im Steigrohr (27) anzeigendes Füllstandssignal abgibt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei der der Eingangszweig (14) über einen Dosierzweig (15) mit mindestens einem Vorratsbehälter (23, 24, 25) für mindestens ein Fluid verbunden ist, bei der in dem Dosierzweig (15) eine Nachdosierpumpe (18) angeordnet ist, die gesteuert durch das Füllstandssignal Fluid zur Ergänzung des Verbrauchs durch das Auftragselement (AE) in den Eingangszweig (14) fördert.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13, 14 oder 15, bei der ein Abfallvorratsbehälter (25) vorgesehen ist, der an einen Rücklaufzweig (30) angeschlossen ist, der mit dem Überlaufzweig (29) verbunden ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, bei der unterhalb des Auftragselements (AE) eine Tropfwanne (31, 32) angeordnet ist, die mit dem Abfallvorratsbehälter (25) über den Rücklaufzweig (30) verbunden ist.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, bei der auf beiden Seiten des Bedruckstoffes (3) jeweils ein Auftragselement (AEl, AE2) aus einem Rasterelement (1) und einer Kammerrakel (2) angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, bei der die Auftragselemente (AE) versetzt zueinander entlang dem Bedruckstoff (3) angeordnet sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, bei der jedes Auftragselement (AE) jeweils einen eigenen

Umwälzkreislauf (12) mit Umwälzpumpen (16) und Kühleinheiten (17), einen eigenen Dosierzweig (15) mit Nachdosier- pumpe (18) und Vorratsbehältern aufweist.

21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Rasterelement (1) eine Rasterwalze ist, die von innen gekühlt ist.

22. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem vor dem Wechsel zu einem anderen Fluid das bisher verwendete Fluid aus dem den Ausgang mit dem Eingang der Kammerrakel (4) verbindenden Umlaufkreislauf (12) abgepumpt wird und der Umlaufkreislauf (12) mit Wasser gerei- nigt wird.

23. Verfahren nach Anspruch 22, bei dem zur Vermeidung eines Niederschlags von verdunstendem Fluid in der Vorrichtung ein hoch siedendes Fluid ver- wendet wird und/ oder der Fluiddampf abgesaugt wird bzw. der Fluiddampf an einer Kondensationsfall abgeschieden wird und das Kondensat in den Abfallvorratsbehälter (25) rückgeführt wird.