WO2020161279A2 - System und verfahren zum zwischentrocknen eines druckmediums - Google Patents

System und verfahren zum zwischentrocknen eines druckmediums Download PDF

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drying
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Wolfgang Cordroch
Danjo LEPPING
Sven Michael
Jens VOELSCHOW
Nils-Henrik SCHIRMEISEN
Christian Bruns
Ralph Luxem
Nico Schröder
Thomas Boosmann
Kai BÄR
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Windmöller & Hölscher Kg
Adphos Thermal Processing Gmbh
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    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
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    • F26B13/10—Arrangements for feeding, heating or supporting materials; Controlling movement, tension or position of materials
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    • B41J15/04—Supporting, feeding, or guiding devices; Mountings for web rolls or spindles

Definitions

  • the invention relates to a system and a method for
  • Printing processes can also use water-soluble printing inks, as is particularly advantageous when printing food packaging.
  • Plastic films for example made of polypropylene (PP) or polyethylene (PE), basically have a non-polar property, which makes printing with water-soluble and therefore polar ink difficult. If necessary, the adhesion and drying of water-soluble ink can be improved by applying a mediation layer (so-called “primer”) to the film surface prior to printing. Even with a primer, however, a very complex subsequent final drying of the water-based ink is often necessary, which removes the existing volatile constituents from the ink and / or the primer by means of evaporation or convection. In some
  • the drying process is supported by intermediate drying (so-called “pinning”) during the printing process, in which convection drying processes or UV drying processes are usually used.
  • intermediate drying spininning
  • convection drying processes or UV drying processes are usually used.
  • This task is accomplished by a system for the intermediate drying of a
  • a system for intermediate drying of a printing medium comprises a first intermediate drying unit, which is arranged downstream of a first printing unit and is set up to at least partially dry a first printing fluid released by the first printing unit on a surface of a printing medium.
  • the system also includes a second intermediate drying unit, which is arranged downstream of a first printing unit and is set up to at least partially dry a first printing fluid released by the first printing unit on a surface of a printing medium.
  • the system also includes a second
  • Intermediate drying unit which is arranged downstream of a second printing unit that is different from the first printing unit and is set up to at least partially dry a second printing fluid released by the second printing unit on the surface of the printing medium.
  • the invention is based, inter alia, on the knowledge that with a plurality of intermediate drying units, which are each corresponding
  • Printing units can be operationally assigned and spatially subordinated, in many practical applications a more efficient and complete one
  • Intermediate drying of water-based inks on non-absorbent surfaces, such as non-polar plastic films, can be achieved.
  • intermediate drying with a plurality of intermediate drying units, which are respectively arranged downstream of the corresponding printing units, can effectively prevent successively applied printing inks from running into one another and in this way improve the quality of the printing result.
  • Intermediate drying or drying on in the sense of the present disclosure can be understood to mean only partial drying of the applied pressure fluid.
  • such intermediate drying or initial drying can, for example, lead to increased viscosity (gel formation) of the
  • each printing unit in particular each printing unit of each printing ink, is operatively assigned a corresponding intermediate drying unit and is spatially arranged downstream.
  • the first intermediate drying unit is the first printing unit along a relative direction of movement of the first
  • the second intermediate drying unit can correspond to the second
  • the relative direction of movement can refer to a transport direction of the
  • the first and second respectively
  • Intermediate drying unit can be moved with respect to the print medium, and the relative direction of movement can relate to a direction of movement of the first or second intermediate drying unit relative to the print medium, wherein the print medium can in particular be spatially fixed or stationary.
  • first intermediate drying unit and the second intermediate drying unit are in series along a relative
  • the first printing unit the first printing unit
  • an “in-line” arrangement is both a linear one
  • Arrangement of the respective units over a curved, for example circularly curved, movement path includes.
  • the formulation includes in particular the alternating arrangement of
  • Printing units and intermediate drying units over a portion of the circumference of a drum or roller over which the printing medium is transported.
  • the first intermediate drying unit is arranged between the first printing unit and the second printing unit, in particular arranged directly between the first printing unit and the second printing unit.
  • the first intermediate drying unit can along a relative
  • Print medium be arranged between the first printing unit and the second printing unit.
  • the second intermediate drying unit is arranged upstream of a third printing unit along a relative direction of movement of the second intermediate drying unit and the printing medium.
  • a system for intermediate drying according to the invention can comprise any number of intermediate drying units, each corresponding
  • Printing units are arranged downstream.
  • Printing fluids are used if they are suitable for printing a given substance.
  • the pressure fluid can be a
  • the first printing fluid can comprise or be a printing fluid of a first color.
  • the second printing fluid may comprise or be a printing fluid of a second color that is different from the first color.
  • a third printing fluid discharged from the third printing unit can be a Include or be printing fluid of a third color that is different from the first color and the second color.
  • a printing unit can denote any apparatus that is set up to dispense or apply a printing fluid to a printing medium.
  • the first printing unit and / or the second printing unit and / or the third printing unit comprises an inkjet printing unit which is set up to dispense a printing fluid in the inkjet method.
  • the first printing unit and / or the second printing unit and / or the third printing unit comprises a printing form-bound printing unit, in particular a flexographic printing unit and / or a gravure printing unit and / or an offset printing unit.
  • the system may specifically include the first
  • a print medium can be any material that can be any material that can be any material that can be any material that can be any material.
  • a print medium can be any material that can be any material.
  • the print medium can comprise a plastic.
  • the printing medium can also comprise paper and / or cardboard and / or metal.
  • the printing medium comprises a film, in particular a plastic film, for example one extruded using a blow molding process
  • Plastic film can, for example, comprise polyethylene terephthalate (PET) and / or polyethylene (PE) and / or low density polyethylene (“Low Density Polyethylene”, LDP) and / or biaxially oriented polypropylene (“Biaxially Oriented Polypropylene”, BOPP).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PE polyethylene
  • LDP Low Density Polyethylene
  • BOPP biaxially oriented polypropylene
  • the intermediate drying can include any process which is suitable for at least partially drying the printing fluid that is delivered by the corresponding printing unit and applied to the surface of the printing medium.
  • the first intermediate drying unit and / or the second intermediate drying unit comprises an infrared intermediate drying unit, which can selectively emit infrared radiation onto the surface of the printing medium, and / or a near-infrared intermediate drying unit which selectively
  • Infrared radiation can be understood to mean electromagnetic waves in the spectral range between visible light and longer-wave terahertz radiation.
  • Infrared radiation can, for example, have a wavelength of at least 700 nm, preferably of at least 800 nm. In one embodiment, infrared radiation comprises a wavelength of at most 1 mm, in particular of at most 0.5 mm.
  • near-infrared radiation comprises a wavelength of at least 700 nm, preferably at least 800 nm.
  • Near-infrared radiation in the sense used here can comprise a wavelength of at most 3000 nm, in particular of at most 2500 nm or at most 1500 nm or at most 1300 nm.
  • Intermediate drying unit can in particular comprise at least one elongated infrared emitter element and / or one elongated near-infrared emitter element, which are set up to emit corresponding infrared radiation or
  • the corresponding emitter elements can comprise quartz emitter elements or rod-shaped halogen lamps, for example.
  • the elongated infrared emitter element or near-infrared emitter element can, for example, be arranged transversely to a relative direction of movement of the first or second intermediate drying unit and the printing medium. In other embodiments, the elongated infrared emitter element or near infrared emitter element can be arranged along a relative direction of movement of the first or second intermediate drying unit and the printing medium.
  • the first intermediate drying unit and / or the second intermediate drying unit alternatively or additionally comprises a high-frequency intermediate drying unit or a microwave intermediate drying unit.
  • a high-frequency intermediate drying unit can be set up to emit high-frequency electromagnetic waves in the direction of the print medium.
  • the high-frequency radiation comprises frequencies of at least 9 kHz.
  • the high-frequency radiation can comprise frequencies of at most 10 THz, in particular of at most 1 THz.
  • the high-frequency radiation in particular microwave radiation, can comprise electromagnetic radiation with frequencies of at least 1 GHz, in particular of at least 10 GHz.
  • the high-frequency radiation in particular microwave radiation, comprises frequencies of at most 300 GHz, in particular of at most 100 GHz.
  • the system additionally comprises a first
  • Heating unit which is set up for selective heating of the printing medium in the area of the first intermediate drying unit, and / or a second heating unit, which is set up for selective heating of the printing medium in the area of the second intermediate drying unit.
  • a heating unit can also be provided which extends over a plurality of the printing units and intermediate drying units arranged downstream in each case and thus the printing medium over a longer area Heated transport route.
  • This can also be, for example, a heated drum or roller over which the printing medium is transported and over the circumference of which at least one first printing unit and first intermediate drying unit, preferably several printing units and
  • the system additionally comprises a first cooling unit, which is set up to cool the first printing unit, and / or a second cooling unit, which is set up to cool the second printing unit.
  • Intermediate drying with simultaneous selective cooling of the printing unit can additionally improve the print stability and print quality, in particular reduce the undesired wetting on a nozzle plate of an inkjet printing unit.
  • system additionally comprises a
  • Final drying unit which is arranged downstream of the second intermediate drying unit along a relative direction of movement of the second intermediate drying unit and the printing medium.
  • the final drying unit can in particular be set up to dry out or to dry out the first printing fluid and the second printing fluid following the printing on the surface of the printing medium.
  • the final drying unit can be set up to dry out or to dry out the pressure fluid by means of convection and / or infrared radiation and / or near-infrared radiation.
  • the system comprises a control unit which is set up to control the first intermediate drying unit and / or the second Intermediate drying unit to be selectively controlled as a function of print parameters and / or print data of the first print unit and / or the second print unit.
  • the printing parameters can include, for example, a printing speed and / or a type of printing fluid and / or a type of printing medium.
  • the print data can include, for example, digital print data
  • TIFF data (“Tagged Image File Format”) or PPF data (“Print Production Format”) or PDF data (“Portable Document Format”).
  • control unit can be set up to provide a
  • the energy input to the print medium can be selectively adapted to the print parameters and / or the print data in order to avoid excessive thermal stress on sensitive print media, for example thinner ones
  • the adaptation can take place both within a group of a printing unit and an associated intermediate drying unit and across several groups so that, for example, the drying performance of the second intermediate drying unit is adapted to the printing parameters and / or printing data of the first printing unit and the second printing unit.
  • a control unit is set up to transmit a drying performance of the second intermediate drying unit to a
  • Intermediate drying units on top of one another can achieve a more complete and efficient intermediate drying of the printing fluid overall.
  • the printing throughput can be increased because the intermediate drying can at least partially be delegated to subsequent intermediate drying units.
  • the automatic adjustment of the drying performance of the first and / or the second intermediate drying unit can be combined with the respective adjustment of the drying performance as a function of the printing parameters and / or the printing data.
  • Intermediate drying unit and / or the second intermediate drying unit can be spatially varied and / or adapted to be varied over time.
  • a spatially varied adaptation can include a variation of the drying performance depending on different positions on the print medium.
  • the drying performance at a second position on the printing medium can differ from the drying performance at a first position on the printing medium that differs from the second position,
  • a spatially varied adaptation can for example be in the transverse direction of the printing medium, i. in particular perpendicular to the transport direction of the print medium, in that one or more of the emitters of the first and / or second intermediate drying unit lined up in the transverse direction of the print medium are switched on or off separately or in their
  • Radiation power can be set differently.
  • the drying performance at a second point in time can differ from the drying performance at a first point in time, which differs from the second point in time.
  • a time-varying adaptation can for example take place in that the respective radiation emitters of one or more intermediate drying units are dependent on an input signal, which depends on the pressure parameters and / or pressure data is dependent, are operated with a current that varies over time.
  • the invention also relates to a method for intermediate drying of a printing medium with a first intermediate drying one of a first
  • Printing fluid on the surface of the printing medium Printing fluid on the surface of the printing medium.
  • the method additionally comprises dispensing the first printing fluid onto the surface of the printing medium before the first intermediate drying and / or dispensing the second printing fluid onto the surface of the printing medium after the first intermediate drying.
  • Printing fluid are dispensed in the inkjet printing process.
  • the first intermediate drying and / or the second intermediate drying can comprise a selective irradiation of the surface of the printing medium with infrared radiation or with near-infrared radiation.
  • the method additionally comprises a selective heating of the printing medium before and / or during the first
  • Such selective heating can be implemented, for example, in the case of near-infrared intermediate drying units by setting the operating voltage of their emitters and thus the near-infrared spectrum emitted by them, in particular depending on printing parameters such as a color of the printing fluid used or several colors of several printing fluids.
  • Intermediate drying units with several emitters lined up in a row can also be used for spatially selective adaptation of the near-infrared spectrum to the Realize color or other parameters of printing fluids for individual areas of the print image.
  • Near-infrared emitter time-selective irradiation is possible.
  • a suitable structural design of the near-infrared intermediate drying unit (s) a combination of spatially and temporally selective irradiation in the sense mentioned is also possible.
  • the drying effect of the corresponding intermediate drying units can accordingly not only be achieved by varying the radiation power of the corresponding emitter, but also by a variation that is tailored to the absorption properties of the respective printing fluid
  • the method can additionally include a selective cooling of the first printing unit and / or the second printing unit.
  • the method additionally comprises a final drying of the first printing fluid and the second printing fluid after the second intermediate drying.
  • the first intermediate drying and / or the second intermediate drying can take place selectively as a function of printing parameters and / or of printing data from the first printing unit and / or the second printing unit.
  • the first intermediate drying and / or the second intermediate drying can be an automatic adaptation of a drying performance as a function of printing parameters and / or printing data of the first printing unit and / or the second
  • the method comprises an automatic adjustment of a drying performance of the second intermediate drying to a drying performance of the first intermediate drying and / or an automatic adjustment of a
  • the automatic adaptation can in particular include spatial and / or temporal adaptation.
  • the invention also relates to a computer-readable program or to a computer-readable program product which comprises computer-readable instructions, the computer-readable instructions being set up to carry out a method with one or all of the aforementioned features.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a system for intermediate drying of a printing medium according to an embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a system for intermediate drying of a printing medium according to a further embodiment
  • FIG. 3 shows a flow diagram of a method for intermediate drying of a
  • Figure 8 shows print media according to an embodiment
  • Fig. 4 is a schematic representation of an embodiment of the
  • FIG. 5 shows a schematic cross-sectional representation of a near-infrared dryer of an embodiment of the system according to the invention.
  • FIG. 6 shows a schematic bottom view of the main part of the near infrared dryer according to FIG. 5.
  • Embodiments are described below for the example of intermediate drying for printing a plastic film in the digital printing inkjet process, in particular a plastic film for
  • FIG. 1 shows a system 10 for intermediate drying of a printing medium 12, for example a plastic film, in a schematic side view.
  • the system io comprises several printing units 14a to i4d, which are arranged in a row along a transport direction T of the plastic film 12 (from left to right in FIG. 1), as well as several intermediate drying units 16a to i6d, which are functionally assigned to the printing units 14a to i4d and each are arranged downstream along the transport direction T.
  • the plastic film 12 is thus in the embodiment shown along the transport direction T successively along the first printing unit 14a, the first intermediate drying unit 16a, the second printing unit 14b, the second intermediate drying unit 16b, the third printing unit 14c, the third intermediate drying unit 16c, the fourth printing unit I4d and the fourth intermediate drying unit i6d moved.
  • the plastic film 12 can have been produced, for example, in a blow extrusion device (not shown) which is connected upstream of the system 10 or the first printing unit 14a.
  • the system 10 or the first printing unit 14a can optionally also be preceded by a primer unit (not shown) for applying a primer layer to the plastic film 12.
  • the printing units 14a to i4d are inkjet printing units which each include a plurality of print heads 18a to i8d which are each set up to emit a printing liquid as droplets onto the surface of the plastic film 12.
  • each of the printing units 14a to i4d can emit a printing fluid of a different color, for example one of the four basic colors cyan, magenta, yellow and black, in order in this way to compose writing and / or graphics of any color by overlaying them on the plastic film 12.
  • Print heads 18a to i8d of the printing units 14a to i4d can each be arranged in rows orthogonally to the transport direction T.
  • the system 10 according to the invention is therefore equipped with intermediate drying units 16a to i6d, which temporarily dry the pressure fluids released by the respectively assigned pressure unit 14a to i4d, which they are downstream of along the transport direction T, and applied to the surface of the plastic film 12, so that the viscosity of the Droplets of printing fluid are increased by gel formation and the adhesion of the droplets to the surface of the plastic film 12 is improved.
  • it can be effectively prevented in this way that liquid droplets of different colors run into one another due to insufficient adhesion and / or drying (so-called “color
  • the intermediate drying units 16a to 16d generally do not achieve complete drying of the printing fluids on the plastic film 12, but merely a fixation sufficient for gel formation or skin formation of the liquid droplets.
  • the intermediate drying units 16a to 16d each include a plurality of infrared emitter units 20a to 2od, which are set up to selectively share the surface of the plastic film 12
  • Infrared radiation in the wavelength range from 800 nm to 2,500 nm
  • This wavelength range is sometimes referred to as the near-infrared range because it is adjacent to the visible light spectrum.
  • each of the infrared emitter units 20a to 2od can comprise one or more quartz tubes which are arranged along a direction orthogonal to the transport direction T (“cross track”).
  • each of the printing units 14a to i4d is followed by at least one intermediate drying unit 16a to i6d, allows the printing fluids emitted by the printing units 14a to i4d to be selectively intermediate drying or drying by means of targeted infrared radiation.
  • the intermediate drying is divided into several Intermediate drying units 14a to 14d provide a more uniform distribution of the thermal energy introduced and a locally reduced thermal energy input to the plastic film 12.
  • the plastic film 12 is thereby dried more gently - an advantage in particular for sensitive, thin plastic films 12.
  • the intermediate drying can be performed on others
  • Drying effects are based, for example using high frequency radiation or microwave radiation.
  • the system 10 comprises four printing units 14a to I4d corresponding to the four basic colors in the CMYK color system and four associated and respectively downstream intermediate drying units 16a to i6d.
  • the system 10 can have a greater or lesser number of printing units and / or intermediate drying units.
  • the number of printing units 14a to I4d corresponding to the four basic colors in the CMYK color system and four associated and respectively downstream intermediate drying units 16a to i6d.
  • the system 10 can have a greater or lesser number of printing units and / or intermediate drying units.
  • Pressure units match.
  • pressure units match.
  • Printing units 14a to 14d each be followed by several intermediate drying units.
  • the intermediate drying units 16a to i6d also do not necessarily have to be arranged directly or immediately downstream of the corresponding printing units 14a to 14d.
  • further components or units of the printing environment can be arranged between a printing unit 14a to 14d and its respectively downstream intermediate drying unit 16a to 16d.
  • FIG. 1 shows a configuration in which the printing units 14a to I4d and the intermediate drying units 16a to i6d are spatially stationary and the plastic film 12 moves along the printing units 14a to i4d and the respective spatially downstream intermediate drying units 16a to i6d along the transport direction T.
  • the printing medium can also be stationary, and the printing units 14a to i4d and the intermediate drying units 16a to i6d move along the transport direction T.
  • FIG. 2 shows a system io 'for the intermediate drying of a printing medium, which is basically similar to the system io described above with reference to FIG. 1, and elements that correspond to one another have the same reference numerals.
  • the system io ‘additionally comprises several heating units 22a to 22d, which are used for selective heating of the plastic film 12 in the area of the
  • each of the thermal units 22a to 22d may be a corresponding one
  • Intermediate drying unit 16a to 16d are diametrically opposite with respect to plastic film 12 and preheat the plastic film 12 in order to support the drying effect in this way.
  • the heating units 22a to 22d can be, for example, convection heating units.
  • Such a combination of intermediate drying units 16a to i6d with a web transport preheated by means of the heating units 22a to 22d can bring about a significant increase in the drying efficiency with a noticeably reduced energy input of the intermediate drying units 16a to i6d and thus overall gentler drying, which in turn is greater
  • each of the printing units 14a to i4d can also include a corresponding integrated cooling unit 24a to 24d, which is set up to cool the print heads 18a to i8d of the printing units 14a to i4d.
  • the pressure stability is increased, in particular wetting of the pressure nozzles is reduced and, in connection with the local heating by the heating units 22a to 22d below the intermediate drying units 16a to 16d, the pressure stability and the printing result are qualitatively improved.
  • the usually undesirable influence of a heating of the print heads 18a to 18d on the opening time of the print nozzles is thus also reduced.
  • the system io ‘shown in Figure 2 also includes a final drying unit 26, which all intermediate drying units 16a to i6d along the
  • the system io ‘of FIG. 2 also includes a control unit 28 which is communicatively coupled to the intermediate drying units 16a to i6d, for example exchanging data with the intermediate drying units 16a to i6d via a wired or wireless connection.
  • a control unit 28 which is communicatively coupled to the intermediate drying units 16a to i6d, for example exchanging data with the intermediate drying units 16a to i6d via a wired or wireless connection.
  • Control unit 28 can also be communicatively coupled to printing units 14a to i4d.
  • the control unit 28 can be set up to set a drying performance of the intermediate drying units 16a to 16d as a function of the
  • Print parameters and / or the print data selectively and automatically in space and / or time.
  • the control can take place as a function of information relating to the type of printing fluid and / or the printing medium and also to the printing speed.
  • the drying performance can automatically be adapted to the current print image and, in particular, the energy input to the plastic film 12 can be limited to the areas relevant or spatially close in each case for the corresponding printing fluid and the current print image.
  • the control unit 28 can control the drying performance of the
  • Intermediate drying units 16a to i6d also adapt comprehensively and coordinate spatially and / or temporally.
  • Control unit 28 the drying performance of the last
  • Intermediate drying units 16a to 16d with one another can take place as an alternative or in addition to an adaptation of the respective drying performance to the printing parameters and / or printing data.
  • the thermal load on the plastic film 12 can be effectively reduced in this way.
  • One advantage is obtained in particular for thin or sensitive plastic films 12.
  • the quartz emitter elements of the intermediate drying units 16a to i6d can be controlled individually or in blocks, thus increasing the drying performance locally and from the print job
  • Print job or impression can be adapted to impression.
  • quartz emitter elements arranged transversely to the transport direction T (“cross track”) there is a particular advantage of a high spatial and temporal resolution of the drying performance.
  • drying performance can also be cyclical within one
  • Impression can be adjusted spatially and / or temporally.
  • the cip3 data or cip4 data have the advantage of a smaller amount of data and information that is already divided into zones and color separations, so that the intermediate drying units 16a to i6d can be controlled directly from the renderer and with a particularly short response time or high switching power can be done.
  • FIG. 3 shows a flow diagram of a method for intermediate drying of a printing medium according to one embodiment.
  • a first printing fluid released by a first printing unit is applied to a surface of a printing medium
  • a second printing fluid for example a printing fluid of a different composition and / or color, released by a second printing unit after the first intermediate drying, is applied to the surface of the first printing fluid
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a system 10 according to the invention for drying a printing medium 112 in a further embodiment.
  • Figure 4 are components that are functionally identical or similar to Figure 1, with reference numerals based on FIG. 1, and reference can largely be made to the above description of FIG.
  • Each of the printing units H4a-ii4e is followed by a near-infrared intermediate drying unit n6a-n6e in the transport direction T of the printing medium 112, which serves as an intermediate dryer for printing fluid applied by the respective preceding printing unit.
  • the last near-infrared intermediate drying unit n6e is followed by an additional near-infrared drying unit 117, and downstream in the transport direction T of the printing medium 112 the near-infrared drying unit 117 is also a warm air final drying unit 119
  • the temperature-controlled drum 113 can be kept at a temperature which is suitable as the base temperature of the plastic film 112 during the printing and drying process, taking into account the operating parameters of the printing and intermediate drying units.
  • the near-infrared intermediate dryers n6a-n6e as well as the downstream last near-infrared dryer 117 can be designed in the manner of a so-called “air knife”, that is, in addition to the near-infrared (NIR) radiation, direct an air flow onto the surface of the printing medium 112 and at the same time, the air bouncing off the surface of the pressure medium can be sucked in again as exhaust air inside the device.
  • air knife that is, in addition to the near-infrared (NIR) radiation
  • the warm air final drying unit 119 is the last with the exhaust air
  • Near-infrared dryer 117 is fed, so that the waste heat from the last-mentioned units is energy-saving for the final drying of the printed image on the
  • Print medium 112 is used.
  • Figures 5 and 6 show a schematic cross-sectional representation or
  • FIG. 1 schematic bottom view of a near-infrared intermediate dryer 116, as it is used in the system configuration according to FIG.
  • the near-infrared intermediate drying unit 116 here comprises two infrared emitters 121 and 122 (more precisely: two rows of infrared emitters; see further below) which are arranged next to one another in a central air duct 116.1.
  • the infrared emitters 121, 122 are washed around by a supply air flow Ai and heat the supply air flow before it impinges on the below the
  • Intermediate drying unit 116 removed and cleaned or, if necessary, used for a further drying task (see above).
  • the central air duct 116.1 can be used for
  • Supply of supply air Ai be assigned suitable flow control means that allow throttling of the supply air flow. This is a possibility for the above-mentioned variation of the drying performance over time
  • Print parameters of the upstream print unit or a print image generated by these print parameters are Print parameters of the upstream print unit or a print image generated by these print parameters.
  • FIG. 6 shows, in a schematic representation, an embodiment of an intermediate drying unit n6 ‘which is somewhat simplified compared to the embodiment according to FIG. This basically has the same structure as the intermediate drying unit 116 according to FIG. 5, but only one emitter row 121 made up of several NIR emitters 121.1 to 121.6. It is pointed out that in practical implementations of the invention there are usually several rows of NIR emitters and that the number of emitters forming row 121 is also selected here merely as an example.
  • the juxtaposition of several NIR emitters shown in FIG. 6 in the longitudinal direction of the intermediate drying unit n6 '(and thus in the position of use transversely to the transport direction T of the printing medium running through) has several advantages.
  • the operation of the intermediate drying unit can easily be adapted to different web widths of the printing medium without having to mount intermediate drying units of different lengths in the arrangement and without wasting energy and possibly overheating the print media.
  • one or more of the near-edge NIR emitters are then switched off according to the width of the web of printing medium to be processed.
  • the spatial variation of the dryer output mentioned above can also be achieved in adaptation to the printing parameters and / or the print image of the preceding printing process.
  • the individual NIR emitters 121.1 to 121.6 are each activated or deactivated individually as a function of a specific print image. It is also possible to vary its radiation power and / or, if necessary, also the wavelength of the maximum radiation power. This represents a combined spatial / temporal variation of the intermediate dryer operation.

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Abstract

System zum Zwischentrocknen eines Druckmediums mit: einer ersten Zwischentrocknungseinheit, welche einer ersten Druckeinheit nachgeordnet ist und dazu eingerichtet ist, eine von der ersten Druckeinheit abgegebene erste Druckflüssigkeit auf einer Oberfläche eines Druckmediums zumindest teilweise anzutrocknen; und einer zweiten Zwischentrocknungseinheit, welche einer zweiten Druckeinheit, die von der ersten Druckeinheit verschieden ist, nachgeordnet ist und dazu eingerichtet ist, eine von der zweiten Druckeinheit abgegebene zweite Druckflüssigkeit auf der Oberfläche des Druckmediums zumindest teilweise anzutrocknen.

Description

System und Verfahren zum Zwischentrocknen eines Druckmediums
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein System und ein Verfahren zum
Zwischentrocknen eines Druckmediums, insbesondere für das Drucken
wasserlöslicher Farben auf Kunststofffolien.
Hintergrund der Erfindung
Für das Bedrucken von Kunststofffolien haben sich neben den
druckformgebundenen Druckverfahren (insbesondere Flexodruck, Tiefdruck und Offsetdruck) mittlerweile zunehmend auch Digitaldruckverfahren etabliert, bei denen die Druckfarbe ohne Druckform - beispielsweise im Tintenstrahl- Verfahren (Inkjet-Verfahren) - auf die Folie aufgebracht wird. In allen
Druckverfahren können auch wasserlösliche Druckfarben eingesetzt werden, wie es insbesondere beim Bedrucken von Lebensmittelverpackungen vorteilhaft ist.
Kunststofffolien, zum Beispiel aus Polypropylen (PP) oder Polyethylen (PE), haben grundsätzlich eine unpolare Eigenschaft, was das Bedrucken mit wasserlöslicher und daher polarer Farbe erschwert. Gegebenenfalls kann die Haftung und Trocknung wasserlöslicher Tinte durch ein dem Bedrucken vorangehendes Aufbringen einer Vermittlungsschicht (sogenannter„Primer“) auf die Folienoberfläche verbessert werden. Selbst mit Primer ist allerdings häufig eine recht aufwendige nachträgliche Endtrocknung der wasserbasierten Tinte notwendig, die mittels Verdunstung oder Konvektion die vorhandenen flüchtigen Bestandteile aus der Tinte und/oder dem Primer entfernt. In manchen
Anwendungen wird der Trocknungsprozess durch eine Zwischentrocknung (sogenanntes“Pinning“) während des Druckvorgangs unterstützt, bei welcher üblicherweise Konvektionstrocknungsverfahren oder UV-Trocknungsverfahren eingesetzt werden. Mit den bekannten Verfahren ist die Trocknung
wasserbasierter Tinten auf Kunststofffolien jedoch operativ und zeitlich aufwendig und gelingt dennoch oft nur unvollständig. Es besteht daher Bedarf nach einem System und Verfahren, welches eine effizientere und schnellere Trocknung eines Druckmediums ermöglicht.
Überblick über die Erfindung
Diese Aufgabe wird durch ein System zum Zwischentrocknen eines
Druckmediums gemäß Anspruch l bzw. durch ein Verfahren zum
Zwischentrocknen eines Druckmediums gemäß Anspruch 16 gelöst. Die
abhängigen Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Weiterbildungen.
Ein erfindungsgemäßes System zum Zwischentrocknen eines Druckmediums umfasst eine erste Zwischentrocknungseinheit, welche einer ersten Druckeinheit nachgeordnet ist und dazu eingerichtet ist, eine von der ersten Druckeinheit abgegebene erste Druckflüssigkeit auf einer Oberfläche eines Druckmediums zumindest teilweise anzutrocknen. Das System umfasst ferner eine zweite
Zwischentrocknungseinheit, welche einer zweiten Druckeinheit, die von der ersten Druckeinheit verschieden ist, nachgeordnet ist und dazu eingerichtet ist, eine von der zweiten Druckeinheit abgegebene zweite Druckflüssigkeit auf der Oberfläche des Druckmediums zumindest teilweise anzutrocknen.
Der Erfindung liegt unter anderem die Erkenntnis zugrunde, dass sich mit mehreren Zwischentrocknungseinheiten, welche jeweils entsprechenden
Druckeinheiten operativ zugeordnet und räumlich nachgeordnet sein können, in vielen praktischen Anwendungen eine effizientere und vollständigere
Zwischentrocknung wasserbasierter Tinten auf nichtsaugenden Oberflächen, wie beispielsweise unpolaren Kunststofffolien, erreichen lässt. Zudem kann ein Zwischentrocknen mit einer Mehrzahl von Zwischentrocknungseinheiten, welche den entsprechenden Druckeinheiten jeweils nachgeordnet sind, wirkungsvoll ein Verlaufen von sukzessiv aufgetragenen Druckfarben ineinander verhindern und auf diese Weise das Druckergebnis qualitativ verbessern.
Unter Zwischentrocknen oder Antrocknen im Sinne der vorliegenden Offenbarung kann eine lediglich teilweise Durchtrocknung der applizierten Druckflüssigkeit verstanden werden. Insbesondere kann ein solches Zwischentrocknen oder Antrocknen beispielsweise zu einer erhöhten Viskosität (Gelbildung) der
Druckflüssigkeit oder zu einer Hautbildung der Tropfen der Druckflüssigkeit führen, welche die Fixierung der Tropfen der Druckflüssigkeit auf dem Druckmedium verbessern können. Dadurch kann auch ein nachträgliches
Applizieren weiterer Tropfen, beispielsweise einer Druckflüssigkeit einer anderen Farbe, verbessert werden und insbesondere ein Verlaufen der Tropfen ineinander (sogenanntes„Color Bleeding“) verringert werden.
In einer Ausführungsform ist jeder Druckeinheit, insbesondere jeder Druckeinheit einer jeden Druckfarbe, eine entsprechende Zwischentrocknungseinheit operativ zugeordnet und räumlich nachgeordnet.
In einer Ausführungsform ist die erste Zwischentrocknungseinheit der ersten Druckeinheit entlang einer relativen Bewegungsrichtung der ersten
Zwischentrocknungseinheit und des Druckmediums nachgeordnet.
Entsprechend kann die zweite Zwischentrocknungseinheit der zweiten
Druckeinheit entlang einer relativen Bewegungsrichtung der zweiten
Zwischentrocknungseinheit und des Druckmediums nachgeordnet sein.
Die relative Bewegungsrichtung kann sich auf eine Transportrichtung des
Druckmediums bezüglich der (raumfesten) ersten bzw. zweiten
Zwischentrocknungseinheit beziehen.
In anderen Ausführungsformen ist die erste bzw. zweite
Zwischentrocknungseinheit gegenüber dem Druckmedium verfahrbar, und die relative Bewegungsrichtung kann sich auf eine Verfahrrichtung der ersten bzw. zweiten Zwischentrocknungseinheit relativ zu dem Druckmedium beziehen, wobei das Druckmedium insbesondere raumfest bzw. stationär sein kann.
In einer Ausführungsform sind die erste Zwischentrocknungseinheit und die zweite Zwischentrocknungseinheit in Reihe entlang einer relativen
Bewegungsrichtung der ersten Zwischentrocknungseinheit und des
Druckmediums angeordnet.
Insbesondere können die erste Druckeinheit, die erste
Zwischentrocknungseinheit, die zweite Druckeinheit und die zweite
Zwischentrocknungseinheit in dieser Reihenfolge in Reihe entlang einer relativen Bewegungsrichtung der ersten Zwischentrocknungseinheit und des
Druckmediums angeordnet sein. Unter einer Anordnung„in Reihe“ ist beispielsweise sowohl eine lineare
Anordnung der entsprechenden Einheiten längs einer geradlinigen
Bewegungsbahn des Druckmediums als auch eine aufeinanderfolgende
Anordnung der jeweiligen Einheiten über einer gekrümmte, beispielsweise kreisförmig gekrümmten, Bewegungsbahn umfasst. Die Formulierung schließt insbesondere die alternierend aufeinanderfolgende Anordnung von
Druckeinheiten und Zwischentrocknungseinheiten über einem Abschnitt des Umfangs einer Trommel oder Walze ein, über die das Druckmedium transportiert wird.
In einer Ausführungsform ist die erste Zwischentrocknungseinheit zwischen der ersten Druckeinheit und der zweiten Druckeinheit angeordnet, insbesondere unmittelbar zwischen der ersten Druckeinheit und der zweiten Druckeinheit angeordnet.
Die erste Zwischentrocknungseinheit kann entlang einer relativen
Bewegungsrichtung der ersten Zwischentrocknungseinheit und des
Druckmediums zwischen der ersten Druckeinheit und der zweiten Druckeinheit angeordnet sein.
Gemäß einer Ausführungsform ist die zweite Zwischentrocknungseinheit einer dritten Druckeinheit entlang einer relativen Bewegungsrichtung der zweiten Zwischentrocknungseinheit und des Druckmediums vorgeordnet.
Ein erfindungsgemäßes System zum Zwischentrocknen kann jede beliebige Anzahl von Zwischentrocknungseinheiten umfassen, die jeweils entsprechenden
Druckeinheiten nachgeordnet sind.
Im Rahmen der Offenbarung können eine Vielzahl unterschiedlicher
Druckflüssigkeiten eingesetzt werden, sofern sie zum Bedrucken einer gegebenen Substanz geeignet sind. Insbesondere kann die Druckflüssigkeit eine
wasserlösliche Tinte umfassen oder sein.
Die erste Druckflüssigkeit kann eine Druckflüssigkeit einer ersten Farbe umfassen oder sein. Die zweite Druckflüssigkeit kann eine Druckflüssigkeit einer zweiten Farbe umfassen oder sein, die sich von der ersten Farbe unterscheidet. Eine von der dritten Druckeinheit abgegebene dritte Druckflüssigkeit kann eine Druckflüssigkeit einer dritten Farbe umfassen oder sein, die sich von der ersten Farbe und der zweiten Farbe unterscheidet.
Im Rahmen der Offenbarung kann eine Druckeinheit jede apparative Vorrichtung bezeichnen, welche zum Abgeben bzw. Applizieren einer Druckflüssigkeit auf ein Druckmedium eingerichtet ist.
In einer Ausführungsform umfasst die erste Druckeinheit und/oder die zweite Druckeinheit und/oder die dritte Druckeinheit eine Tintenstrahldruckeinheit, welche dazu eingerichtet ist, eine Druckflüssigkeit im Tintenstrahl-Verfahren abzugeben. In anderen Ausführungsformen umfasst die erste Druckeinheit und/oder die zweite Druckeinheit und/oder die dritte Druckeinheit eine druckformgebundene Druckeinheit, insbesondere eine Flexodruckeinheit und/oder eine Tiefdruckeinheit und/oder eine Offsetdruckeinheit.
Das System kann in einigen Ausführungsformen insbesondere die erste
Druckeinheit und/oder die zweite Druckeinheit und/oder die dritte Druckeinheit umfassen.
Im Rahmen der Offenbarung kann ein Druckmedium einen jeglichen
bedruckbaren Träger bzw. ein jegliches bedruckbares Substrat umfassen.
Beispielsweise kann das Druckmedium einen Kunststoff umfassen. Das
Druckmedium kann alternativ oder zusätzlich auch Papier und/oder Pappe und/oder Metall umfassen.
In einer Ausführungsform umfasst das Druckmedium eine Folie, insbesondere eine Kunststofffolie, zum Beispiel eine im Blasverfahren extrudierte
Kunststofffolie. Die Folie kann beispielsweise Polyethylenterephthalat (PET) und/oder Polyethylen (PE) und/oder Polyethylen geringer Dichte (“Low Density Polyethylen“, LDP) und/oder biaxial orientiertes Polypropylen („Biaxially Oriented Polypropylen“, BOPP) umfassen.
Das Zwischentrocknen kann jedweden Prozess umfassen, welcher dazu geeignet ist, die von der entsprechenden Druckeinheit abgegebene, auf die Oberfläche des Druckmediums applizierte Druckflüssigkeit zumindest teilweise anzutrocknen. In einer Ausführungsform umfasst die erste Zwischentrocknungseinheit und/oder die zweite Zwischentrocknungseinheit eine Infrarot-Zwischentrocknungseinheit, die selektiv Infrarotstrahlung auf die Oberfläche des Druckmediums abgeben kann, und/oder eine Nahinfrarot-Zwischentrocknungseinheit, die selektiv
Nahinfrarotstrahlung auf die Oberfläche des Druckmediums abgeben kann
Als Infrarotstrahlung können elektromagnetische Wellen im Spektralbereich zwischen dem sichtbaren Licht und der längerwelligen Terahertzstrahlung verstanden werden.
Infrarotstrahlung kann beispielsweise eine Wellenlänge von mindestens 700 nm, vorzugsweise von mindestens 800 nm aufweisen. In einer Ausführungsform umfasst Infrarotstrahlung eine Wellenlänge von höchstens 1 mm, insbesondere von höchstens 0,5 mm.
Als Nahinfrarotstrahlung im Sinne der Offenbarung kann der Teilbereich der Infrarotstrahlung in der Nähe des sichtbaren Lichts verstanden werden. In einer Ausführungsform umfasst Nahinfrarotstrahlung eine Wellenlänge von mindestens 700 nm, vorzugsweise von mindestens 800 nm. Nahinfrarotstrahlung im hier gebrauchten Sinne kann eine Wellenlänge von höchstens 3000 nm umfassen, insbesondere von höchstens 2500 nm oder höchstens 1500 nm oder höchstens 1300 nm.
Die erste Zwischentrocknungseinheit und/oder die zweite
Zwischentrocknungseinheit kann insbesondere zumindest ein längliches Infrarot- Emitterelement und/oder ein längliches Nahinfrarot-Emitterelement umfassen, welche dazu eingerichtet sind, entsprechende Infrarotstrahlung bzw.
Nahinfrarotstrahlung auf das Druckmedium zu emittieren.
Die entsprechenden Emitterelemente können beispielsweise Quartz- Emitterelemente oder stabförmige Halogenstrahler umfassen.
Das längliche Infrarot-Emitterelement oder Nahinfrarot-Emitterelement kann beispielsweise quer zu einer relativen Bewegungsrichtung der ersten bzw. zweiten Zwischentrocknungseinheit und des Druckmediums angeordnet sein. In anderen Ausführungsformen kann das längliche Infrarot-Emitterelement oder Nahinfrarot-Emitterelement entlang einer relativen Bewegungsrichtung der ersten bzw. zweiten Zwischentrocknungseinheit und des Druckmediums angeordnet sein.
In einigen Ausführungsformen umfasst die erste Zwischentrocknungseinheit und/oder die zweite Zwischentrocknungseinheit alternativ oder zusätzlich eine Hochfrequenz- Zwischentrocknungseinheit oder eine Mikrowellen- Zwischentrocknungseinheit.
Eine Hochfrequenz-Zwischentrocknungseinheit kann dazu eingerichtet sein, hochfrequente elektromagnetische Wellen in Richtung auf das Druckmedium zu emittieren.
In einer Ausführungsform umfasst die Hochfrequenzstrahlung Frequenzen von mindestens 9 kHz.
Die Hochfrequenzstrahlung kann Frequenzen von höchstens 10 THz umfassen, insbesondere von höchstens 1 THz.
Die Hochfrequenzstrahlung, insbesondere Mikrowellenstrahlung, kann elektromagnetische Strahlung mit Frequenzen von mindestens 1 GHz umfassen, insbesondere von mindestens 10 GHz.
In einer Ausführungsform umfasst die Hochfrequenzstrahlung, insbesondere Mikrowellenstrahlung, Frequenzen von höchstens 300 GHz, insbesondere von höchstens 100 GHz.
In einer Ausführungsform umfasst das System zusätzlich eine erste
Wärmeeinheit, welche zum selektiven Erwärmen des Druckmediums im Bereich der ersten Zwischentrocknungseinheit eingerichtet ist, und/oder eine zweite Wärmeeinheit, welche zum selektiven Erwärmen des Druckmediums im Bereich der zweiten Zwischentrocknungseinheit eingerichtet ist.
Es kann auch eine Wärmeeinheit vorgesehen sein, die sich über mehrere der Druckeinheiten und jeweils nachgeordneten Zwischentrocknungseinheiten erstreckt und das Druckmedium somit über einen längeren Bereich seines Transportweges erwärmt. Hierbei kann es sich beispielsweise auch um eine beheizte Trommel oder Walze handeln, über die das Druckmedium transportiert wird und über deren Umfang mindestens eine erste Druckeinheit und erste Zwischentrocknungseinheit, bevorzugt mehrere Druckeinheiten und
Zwischentrocknungseinheiten, angeordnet sind.
Die kombinierte Anwendung einer Zwischentrocknung sowie eines temperierten Bahntransports kann die Effizienz des Trocknungsverfahrens insgesamt verbessern. Insbesondere kann auf diese Weise der mit den
Zwischentrocknungseinheiten verbundene Energieeintrag reduziert und auf diese Weise eine insgesamt schonendere Trocknung erreicht werden, besonders für dünne und empfindliche Kunststofffolien.
In einer Ausführungsform umfasst das System zusätzlich eine erste Kühleinheit, welche dazu eingerichtet ist, die erste Druckeinheit zu kühlen, und/oder eine zweite Kühleinheit, welche dazu eingerichtet ist, die zweite Druckeinheit zu kühlen.
Eine Zwischentrocknung bei gleichzeitiger selektiver Kühlung der Druckeinheit kann die Druckstabilität und Druckqualität zusätzlich verbessern, insbesondere das unerwünschte Wetting an einer Düsenplatte einer Tintenstrahl-Druckeinheit reduzieren.
In einer Ausführungsform umfasst das System zusätzlich eine
Endtrocknungseinheit, welche der zweiten Zwischentrocknungseinheit entlang einer relativen Bewegungsrichtung der zweiten Zwischentrocknungseinheit und des Druckmediums nachgeordnet ist.
Die Endtrocknungseinheit kann insbesondere dazu eingerichtet sein, die erste Druckflüssigkeit und die zweite Druckflüssigkeit im Anschluss an das Bedrucken auf der Oberfläche des Druckmediums auszutrocknen bzw. durchzutrocknen. Die Endtrocknungseinheit kann dazu eingerichtet sein, die Druckflüssigkeit mittels Konvektion und/oder Infrarotstrahlung und/oder Nahinfrarotstrahlung auszutrocknen bzw. durchzutrocknen.
In einer Ausführungsform umfasst das System eine Steuerungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, die erste Zwischentrocknungseinheit und/oder die zweite Zwischentrocknungseinheit in Abhängigkeit von Druckparametern und/oder von Druckdaten der ersten Druckeinheit und/oder der zweiten Druckeinheit selektiv anzusteuern.
Die Druckparameter können beispielsweise eine Druckgeschwindigkeit und/oder einen Typ einer Druckflüssigkeit und/oder einen Typ eines Druckmediums umfassen.
Die Druckdaten können beispielsweise digitale Druckdaten umfassen,
insbesondere TIFFDaten („Tagged Image File Format“) oder PPF-Daten („Print Production Format“) oder PDFDaten („Portable Document Format“).
Insbesondere kann die Steuerungseinheit dazu eingerichtet sein, eine
Trocknungsleistung der ersten Zwischentrocknungseinheit und/oder der zweiten Zwischentrocknungseinheit in Abhängigkeit von den Druckparametern und/oder den Druckdaten der ersten Druckeinheit und/oder der zweiten Druckeinheit selbsttätig anzupassen.
Auf diese Weise kann der Energieeintrag auf das Druckmedium selektiv an die Druckparameter und/oder die Druckdaten angepasst werden, um eine übermäßige thermische Belastung empfindlicher Druckmedien, beispielsweise dünner
Kunststofffolien, zu verhindern.
Die Anpassung kann dabei sowohl innerhalb einer Gruppe aus einer Druckeinheit und einer zugehörigen Zwischentrocknungseinheit erfolgen als auch über mehrere Gruppen hinweg, so dass beispielsweise die Trocknungsleistung der zweiten Zwischentrocknungseinheit an die Druckparameter und/oder Druckdaten der ersten Druckeinheit und der zweiten Druckeinheit angepasst wird.
In einer Ausführungsform ist eine Steuerungseinheit dazu eingerichtet, eine Trocknungsleistung der zweiten Zwischentrocknungseinheit an eine
Trocknungsleistung der ersten Zwischentrocknungseinheit selbsttätig anzupassen und/oder eine Trocknungsleistung der ersten Zwischentrocknungseinheit an eine Trocknungsleistung der zweiten Zwischentrocknungseinheit selbsttätig
anzupassen. Durch Anpassung der Trocknungsleistungen mehrerer
Zwischentrocknungseinheiten aneinander lässt sich eine insgesamt vollständigere und effizientere Zwischentrocknung der Druckflüssigkeit erreichen. Gleichzeitig lässt sich der Druckdurchsatz steigern, weil die Zwischentrocknung zumindest teilweise an nachfolgende Zwischentrocknungseinheiten delegiert werden kann.
Insbesondere kann die selbsttätige Anpassung der Trocknungsleistung der ersten und/oder der zweiten Zwischentrocknungseinheit mit der jeweiligen Anpassung der Trocknungsleistung in Abhängigkeit von den Druckparametern und/oder den Druckdaten kombiniert werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann eine Trocknungsleistung der ersten
Zwischentrocknungseinheit und/oder der zweiten Zwischentrocknungseinheit räumlich variiert und/oder zeitlich variiert angepasst werden.
Eine räumlich variierte Anpassung kann eine Variation der Trocknungsleistung in Abhängigkeit von unterschiedlichen Positionen auf dem Druckmedium umfassen. Insbesondere kann sich die Trocknungsleistung an einer zweiten Position auf dem Druckmedium von der Trocknungsleistung an einer ersten Position auf dem Druckmediums, welche sich von der zweiten Position unterscheidet,
unterscheiden.
Eine räumlich variierte Anpassung kann beispielsweise in Querrichtung des Druckmediums, d.h. insbesondere senkrecht zu der Trasnportrichtung des Druckmediums, dadurch erfolgen, dass einer oder mehrere von in Querrichtung des Druckmediums aneinandergereihten Emittern der ersten und/oder zweiten Zwischentrocknungseinheit separat ein- oder ausgeschaltet oder in ihrer
Strahlungsleistung unterschiedlich eingestellt werden.
In einer zeitlich variierten Anpassung kann sich die Trocknungsleistung zu einem zweiten Zeitpunkt von der Trocknungsleistung zu einem ersten Zeitpunkt, welcher sich von dem zweiten Zeitpunkt unterscheidet, unterscheiden.
Eine zeitlich variierte Anpassung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die jeweiligen Strahlungsemitter einer oder mehrerer Zwischentrocknungseinheiten in Abhängigkeit von einem Eingangssignal, welches von Druckparametern und/oder Druckdaten abhängig ist, mit zeitlich variierender Stromstärke betrieben werden.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Zwischentrocknen eines Druckmediums mit einem ersten Zwischentrocknen einer von einer ersten
Druckeinheit abgegebenen ersten Druckflüssigkeit auf einer Oberfläche eines Druckmediums und einem zweiten Zwischentrocknen einer von einer zweiten Druckeinheit nach dem ersten Zwischentrocknen abgegebenen zweiten
Druckflüssigkeit auf der Oberfläche des Druckmediums.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zusätzlich das Abgeben der ersten Druckflüssigkeit auf die Oberfläche des Druckmediums vor dem ersten Zwischentrocknen und/oder das Abgeben der zweiten Druckflüssigkeit auf die Oberfläche des Druckmediums nach dem ersten Zwischentrocknen.
Beispielsweise können die erste Druckflüssigkeit und/oder die zweite
Druckflüssigkeit im Tintenstrahl-Druckverfahren abgegeben werden.
Das erste Zwischentrocknen und/oder das zweite Zwischentrocknen kann ein selektives Bestrahlen der Oberfläche des Druckmediums mit Infrarot-Strahlung oder mit Nahinfrarot- Strahlung umfassen.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zusätzlich ein selektives Erwärmen des Druckmediums vor und/oder während des ersten
Zwischentrocknens und/oder vor und/oder während des zweiten
Zwischentrocknens.
Ein solches selektives Erwärmen kann beispielsweise bei Nahinfrarot - Zwischentrocknungseinheiten durch Einstellen der Betriebsspannung von deren Emittern und somit des durch diese emittierten Nahinfrarot-Spektrums, insbesondere in Abhängigkeit von Druckparametern wie einer Farbe der eingesetzten Druckflüssigkeit oder mehrerer Farben mehrerer Druckflüssigkeiten, realisiert werden.
Bei einer Konfiguration der ersten und/oder zweiten und ggfs weiterer
Zwischentrocknungseinheiten mit mehreren aneinander gereihten Emittern lässt sich auch eine räumlich selektive Anpassung des Nahinfrarot-Spektrums an die Farbe oder sonstige Parameter von Druckflüssigkeiten für einzelne Bereiche des Druckbildes realisieren.
Durch schnelle zeitliche Variation der Betriebsspannung der erwähnten
Nahinfrarot-Emitter ist ein zeitlich selektives Bestrahlen möglich. Bei geeigneter konstruktiver Ausbildung der Nahinfrarot-Zwischentrocknungseinheit/en ist auch eine Kombination aus räumlich und zeitlich selektiver Bestrahlung im erwähnten Sinne möglich.
Mit solchen Konfigurationen lässt sich demnach die Trocknungswirkung der entsprechenden Zwischentrocknungseinheiten nicht nur durch Variation der Strahlungsleistung der entsprechenden Emitter, sondern auch durch eine auf die Absorptionseigenschaften der jeweiligen Druckflüssigkeit abgestimmte
Selektivität der Bestrahlung steigern.
Das Verfahren kann zusätzlich ein selektives Kühlen der ersten Druckeinheit und/oder der zweiten Druckeinheit umfassen.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zusätzlich ein Endtrocknen der ersten Druckflüssigkeit und der zweiten Druckflüssigkeit nach dem zweiten Zwischentrocknen.
Das erste Zwischentrocknen und/oder das zweite Zwischentrocknen kann selektiv in Abhängigkeit von Druckparametern und/oder von Druckdaten der ersten Druckeinheit und/oder der zweiten Druckeinheit erfolgen. Insbesondere kann das erste Zwischentrocknen und/oder das zweite Zwischentrocknen ein selbsttätiges Anpassen einer Trocknungsleistung in Abhängigkeit von Druckparametern und/oder von Druckdaten der ersten Druckeinheit und/oder der zweiten
Druckeinheit umfassen.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ein selbsttätiges Anpassen einer Trocknungsleistung des zweiten Zwischentrocknens an eine Trocknungsleistung des ersten Zwischentrocknens und/oder ein selbsttätiges Anpassen einer
Trocknungsleistung des ersten Zwischentrocknens an eine Trocknungsleistung des zweiten Zwischentrocknens. Das selbsttätige Anpassen kann insbesondere ein räumliches und/oder ein zeitliches Anpassen umfassen.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein rechnerlesbares Programm oder auf ein rechnerlesbares Programm-Produkt, welches rechnerlesbare Instruktionen umfasst, wobei die rechnerlesbaren Instruktionen dazu eingerichtet sind, ein Verfahren mit einem oder allen der vorgenannten Merkmale auszuführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Eigenschaften und zahlreichen Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung lassen sich am besten verstehen aus einer Beschreibung von beispielhaften
Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen:
Fig. l eine schematische Darstellung eines Systems zum Zwischentrocknen eines Druckmediums gemäß einer Ausführungsform zeigt;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Systems zum Zwischentrocknen eines Druckmediums gemäß einer weiteren Ausführungsform zeigt;
Fig. 3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Zwischentrocknen eines
Druckmediums gemäß einer Ausführungsform zeigt;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Systems zeigt;
Fig. 5 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Nahinfrarottrockners einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems zeigt; und
Fig. 6 eine schematische Untersicht des Hauptteils des Nahinfrarottrockners nach Fig. 5 zeigt.
Beschreibung von Ausführungsformen
Ausführungsformen werden nachfolgend beschrieben für das Beispiel einer Zwischentrocknung für das Bedrucken einer Kunststofffolie im Digitaldruck- Tintenstrahlverfahren, insbesondere einer Kunststofffolie für
Lebensmittelverpackungen. Das erfindungsgemäße System und das erfindungsgemäße Verfahren können allerdings für eine Vielzahl unterschiedlicher Druckmedien und unterschiedlicher Druckverfahren
Verwendung finden.
Figur l zeigt ein System io zum Zwischentrocknen eines Druckmediums 12, beispielsweise einer Kunststofffolie, in einer schematischen Seitenansicht. Das System io umfasst mehrere Druckeinheiten 14a bis i4d, welche entlang einer Transportrichtung T der Kunststofffolie 12 (in Fig. 1 von links nach rechts) in Reihe angeordnet sind, sowie mehrere Zwischentrocknungseinheiten 16a bis i6d, welche den Druckeinheiten 14a bis i4d funktional zugeordnet und jeweils entlang der Transportrichtung T nachgeordnet sind. Die Kunststofffolie 12 wird also in der gezeigten Ausführungsform entlang der Transportrichtung T nacheinander entlang der ersten Druckeinheit 14a, der ersten Zwischentrocknungseinheit 16a, der zweiten Druckeinheit 14b, der zweiten Zwischentrocknungseinheit 16b, der dritten Druckeinheit 14c, der dritten Zwischentrocknungseinheit 16c, der vierten Druckeinheit I4d und der vierten Zwischentrocknungseinheit i6d bewegt.
Die Kunststofffolie 12 kann beispielsweise in einer Blasextrusionsvorrichtung (nicht gezeigt) hergestellt worden sein, welche dem System 10 bzw. der ersten Druckeinheit 14a vorgeschaltet ist. Zusätzlich kann dem System 10 bzw. der ersten Druckeinheit 14a optional auch eine Primer-Einheit (nicht gezeigt) zum Aufbringen einer Primer-Schicht auf die Kunststofffolie 12 vorgelagert sein.
In der gezeigten Ausführungsform der Figur 1 sind die Druckeinheiten 14a bis i4d Tintenstrahl-Druckeinheiten, welche jeweils eine Mehrzahl von Druckköpfen 18a bis i8d umfassen, die dazu eingerichtet sind, jeweils eine Druckflüssigkeit als Tröpfchen auf die Oberfläche der Kunststofffolie 12 zu emittieren. Insbesondere kann jede der Druckeinheiten 14a bis i4d eine Druckflüssigkeit einer anderen Farbe emittieren, zum Beispiel je einer der vier Grundfarben Cyan, Magenta, Gelb und Schwarz, um auf diese Weise durch Überlagerung auf der Kunststofffolie 12 Schrift und/oder Grafiken beliebiger Farbgebung zusammenzusetzen. Die
Druckköpfe 18a bis i8d der Druckeinheiten 14a bis i4d können jeweils in Reihen orthogonal zu der Transportrichtung T angeordnet sein.
In einer Ausführungsform sind die von den Druckeinheiten 14a bis I4d
emittierten Druckflüssigkeiten wasserlösliche Tinten, wie sie beispielsweise für die Verpackung von Lebensmitteln eingesetzt werden. Auf nichtsaugenden, unpolaren Kunststoffoberflächen haften und trocknen solche wasserlöslichen Tinten ohne zusätzliche Maßnahmen kaum oder nur mäßig, sodass sich
Verschmierungen und unsaubere Farbverläufe ergeben können.
Das erfindungsgemäße System 10 ist daher mit Zwischentrocknungseinheiten 16a bis i6d ausgerüstet, welche die von der jeweils zugeordneten Druckeinheit 14a bis i4d, der sie entlang der Transportrichtung T nachgeordnet sind, abgegebenen und auf die Oberfläche der Kunststofffolie 12 applizierten Druckflüssigkeiten zwischentrocknen, sodass sich die Viskosität der Tröpfchen der Druckflüssigkeit durch Gelbildung erhöht und sich die Haftung der Tröpfchen auf der Oberfläche der Kunststofffolie 12 verbessert. Insbesondere kann auf diese Weise wirkungsvoll verhindert werden, dass Flüssigkeitströpfchen unterschiedlicher Farbe aufgrund mangelhafter Haftung und/oder Trocknung ineinanderlaufen (sog.„Color
Bleeding“). Dabei wird durch die Zwischentrocknungseinheiten 16a bis i6d im allgemeinen keine vollständige Durchtrocknung der Druckflüssigkeiten auf der Kunststofffolie 12 erreicht, sondern lediglich eine für eine Gelbildung oder Hautbildung der Flüssigkeitströpfchen ausreichende Fixierung.
In der Darstellung der Figur 1 umfassen die Zwischentrocknungseinheiten 16a bis i6d jeweils mehrere Infrarot-Emittereinheiten 20a bis 2od, welche dazu eingerichtet sind, die Oberfläche der Kunststofffolie 12 selektiv mit
Infrarotstrahlung im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 2.500 nm zu
bestrahlen, um auf diese Weise die auf die Oberfläche der Kunststofffolie 12 applizierte Druckflüssigkeit selektiv zu erwärmen und auf der Kunststofffolie 12 zu fixieren. Dieser Wellenlängenbereich wird gelegentlich als Nahinfrarotbereich bezeichnet, weil er dem sichtbaren Lichtspektrum benachbart ist.
Beispielsweise kann jede der Infrarot-Emittereinheiten 20a bis 2od eine oder mehrere Quartzröhren umfassen, die entlang einer Richtung orthogonal zu der Transportrichtung T („cross track“) angeordnet sind.
Die Konfiguration der Figur 1, bei der jeder der Druckeinheiten 14a bis i4d zumindest eine Zwischentrocknungseinheit 16a bis i6d nachgeordnet ist, erlaubt es, die von den Druckeinheiten 14a bis i4d abgegebenen Druckflüssigkeiten mittels gezielter Infrarotbestrahlung selektiv zwischenzutrocknen bzw.
anzutrocknen. Das Druckergebnis lässt sich auf diese Weise wirkungsvoll verbessern. Zudem bewirkt eine Aufteilung der Zwischentrocknung auf mehrere Zwischentrocknungseinheiten 14a bis I4d eine gleichmäßigere Verteilung der eingebrachten thermischen Energie und lokal einen verminderten thermischen Energieeintrag auf die Kunststofffolie 12. Die Kunststofffolie 12 wird dadurch schonender getrocknet - ein Vorteil insbesondere für empfindliche, dünne Kunststofffolien 12.
In anderen Ausführungsformen kann die Zwischentrocknung auf anderen
Trocknungseffekten beruhen, beispielsweise mithilfe von Hochfrequenzstrahlung oder Mikrowellenstrahlung erfolgen.
In der Darstellung der Figur 1 umfasst das System 10 vier Druckeinheiten 14a bis I4d entsprechend den vier Grundfarben im CMYK-Farbsystem und vier zugehörige und jeweils nachgeordnete Zwischentrocknungseinheiten 16a bis i6d. Darin liegt jedoch lediglich ein Beispiel. In anderen Ausführungsformen kann das System 10 eine größere oder eine kleinere Anzahl von Druckeinheiten und/oder Zwischentrocknungseinheiten aufweisen. Zudem muss die Anzahl der
Zwischentrocknungseinheiten nicht notwendigerweise mit der Anzahl der
Druckeinheiten übereinstimmen. Beispielsweise können in einigen
Ausführungsformen einzelnen Druckeinheiten 14a bis I4d oder allen
Druckeinheiten 14a bis I4d jeweils mehrere Zwischentrocknungseinheiten nachgeordnet sein.
Auch müssen die Zwischentrocknungseinheiten 16a bis i6d den entsprechenden Druckeinheiten 14a bis I4d nicht notwendigerweise direkt oder unmittelbar nachgeordnet sein. So können zwischen einer Druckeinheit 14a bis I4d und ihrer jeweils nachgeordneten Zwischentrocknungseinheit 16a bis i6d beispielsweise weitere Komponenten oder Einheiten der Druckumgebung angeordnet sein.
Figur 1 zeigt eine Konfiguration, in welcher die Druckeinheiten 14a bis I4d und die Zwischentrocknungseinheiten 16a bis i6d räumlich stationär sind und sich die Kunststofffolie 12 entlang der Druckeinheiten 14a bis i4d und der jeweils räumlich nachgeordneten Zwischentrocknungseinheiten 16a bis i6d entlang der Transportrichtung T bewegt. In anderen Ausführungsformen kann jedoch auch das Druckmedium ortsfest sein, und die Druckeinheiten 14a bis i4d und die Zwischentrocknungseinheiten 16a bis i6d bewegen sich entlang des
Druckmediums in einer Richtung entgegengesetzt zu der in Figur 1 gezeigten Transportrichtung T. Figur 2 zeigt ein System io‘ zum Zwischentrocknen eines Druckmediums, welches dem vorangehend unter Bezugnahme auf Figur l beschriebenen System io grundsätzlich ähnlich ist, und einander entsprechende Elemente tragen dieselben Bezugszeichen.
Jedoch umfasst das System io‘ zusätzlich mehrere Wärmeeinheiten 22a bis 22d, welche zum selektiven Erwärmen der Kunststofffolie 12 im Bereich der
Zwischentrocknungseinheiten 16a bis i6d eingerichtet sind. Beispielsweise kann jede der Wärmeeinheiten 22a bis 22d einer entsprechenden
Zwischentrocknungseinheit 16a bis i6d bezüglich der Kunststofffolie 12 diametral gegenüber liegen und die Kunststofffolie 12 vortemperieren, um auf diese Weise den Trocknungseffekt zu unterstützen. Die Wärmeeinheiten 22a bis 22d können beispielsweise Konvektions-Wärmeeinheiten sein.
Eine solche Kombination von Zwischentrocknungseinheiten 16a bis i6d mit einem mittels der Wärmeeinheiten 22a bis 22d vortemperierten Bahntransport kann eine deutliche Erhöhung der Trocknungseffizienz bei einem merklich reduzierten Energieeintrag der Zwischentrocknungseinheiten 16a bis i6d und damit eine insgesamt schonendere Trocknung bewirken, die ihrerseits größere
Trocknungsbaulängen ermöglicht.
Wie in Figur 2 gezeigt ist, kann jede der Druckeinheiten 14a bis i4d zudem auch eine entsprechende integrierte Kühleinheit 24a bis 24d umfassen, welche dazu eingerichtet ist, die Druckköpfe 18a bis i8d der Druckeinheiten 14a bis i4d zu kühlen. Dadurch wird die Druckstabilität erhöht, insbesondere ein Wetting der Druckdüsen reduziert und in Verbindung mit der lokalen Erwärmung durch die Wärmeeinheiten 22a bis 22d unterhalb der Zwischentrocknungseinheiten 16a bis i6d die Druckstabilität und das Druckergebnis qualitativ verbessert. Der üblicherweise unerwünschte Einfluss einer Erwärmung der Druckköpfe 18a bis i8d auf die Öffnungszeit der Druckdüsen wird damit ebenfalls reduziert.
Das in Figur 2 gezeigte System io‘ umfasst auch eine Endtrocknungseinheit 26, welche allen Zwischentrocknungseinheiten 16a bis i6d entlang der
Transportrichtung T nachgeordnet ist und welche dazu eingerichtet ist, die von den Druckeinheiten 14a bis i4d abgegebenen Druckflüssigkeiten auf der
Oberfläche der Kunststofffolie 12 vollständig auszutrocknen bzw.
durchzutrocknen, zum Beispiel mittels Konvektion, welche durch Verdunstung die noch vorhandenen flüchtigen Bestandteile aus den Druckflüssigkeiten bzw. dem gegebenenfalls vorhandenen Primer entfernt.
Das System io‘ der Figur 2 umfasst ferner eine Steuerungseinheit 28, welche kommunikativ mit den Zwischentrocknungseinheiten 16a bis i6d gekoppelt ist, beispielsweise über eine drahtgebundene oder eine drahtlose Verbindung Daten mit den Zwischentrocknungseinheiten 16a bis i6d austauscht. Die
Steuerungseinheit 28 kann zudem auch kommunikativ mit den Druckeinheiten 14a bis i4d gekoppelt sein.
Die Steuerungseinheit 28 kann dazu eingerichtet sein, eine Trocknungsleistung der Zwischentrocknungseinheiten 16a bis i6d in Abhängigkeit von den
Druckparametern und/oder den Druckdaten selektiv und selbsttätig räumlich und/oder zeitlich zu steuern. Beispielsweise kann die Steuerung in Abhängigkeit von Informationen, welche sich auf den Typ der Druckflüssigkeit und/oder des Druckmediums sowie auf die Druckgeschwindigkeit beziehen, erfolgen. Zudem kann die Trocknungsleistung selbsttätig an das aktuelle Druckbild angepasst und insbesondere der Energieeintrag auf die Kunststofffolie 12 auf die jeweils für die entsprechende Druckflüssigkeit und das aktuelle Druckbild relevanten oder räumlich naheliegenden Bereiche beschränkt werden.
Die Steuerungseinheit 28 kann die Trocknungsleistungen der
Zwischentrocknungseinheiten 16a bis i6d auch übergreifend anpassen und räumlich und/oder zeitlich koordinieren. Beispielsweise kann die
Steuerungseinheit 28 die Trocknungsleistung der letzten
Zwischentrocknungseinheit i6d räumlich und/oder zeitlich an die
Trocknungsleistungen der vorgeordneten Zwischentrocknungseinheiten 16a bis 16c anpassen. Diese Anpassung der Trocknungsleistungen der
Zwischentrocknungseinheiten 16a bis i6d untereinander kann alternativ oder zusätzlich zu einer Anpassung der jeweiligen Trocknungsleistungen an die Druckparameter und/oder Druckdaten erfolgen.
Die thermische Belastung der Kunststofffolie 12 lässt sich auf diese Weise wirkungsvoll reduzieren. Ein Vorteil ergibt sich insbesondere für dünne oder empfindliche Kunststofffolien 12. In Abhängigkeit von den Druckdaten, beispielsweise TIFF-Daten („Tagged Image File Format“) oder cip3-Daten bzw. cip4-Daten („Internationale Cooperation for the Integration of Processes in Prepress, Press and Postpress Organization“) oder PDF-Daten („Portable Document Format“), können die Quartz-Emitterelemente der Zwischentrocknungseinheiten 16a bis i6d einzeln oder blockweise angesteuert werden und so die Trocknungsleistung lokal und von Druckauftrag zu
Druckauftrag bzw. Eindruck zu Eindruck angepasst werden. In Verbindung mit quer zur Transportrichtung T („cross track“) angeordneten Quartz- Emitterelementen ergibt sich ein besonderer Vorteil einer hohen räumlichen und zeitlichen Auflösung der Trocknungsleistung.
Insbesondere kann die Trocknungsleistung auch zyklisch innerhalb eines
Eindrucks räumlich und/oder zeitlich angepasst werden.
Die cip3-Daten bzw. cip4-Daten haben gegenüber TIFF-Daten den Vorteil einer geringeren Datenmenge und einer bereits in Zonen und Farbauszügen geteilten Information, sodass die Ansteuerung der Zwischentrocknungseinheiten 16a bis i6d unmittelbar aus dem Renderer und mit besonders kurzer Reaktionszeit bzw. hohen Schaltleistungen erfolgen kann.
Figur 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Zwischentrocknen eines Druckmediums gemäß einer Ausführungsform.
In einem ersten Schritt Sio wird eine von einer ersten Druckeinheit abgegebene erste Druckflüssigkeit auf einer Oberfläche eines Druckmediums
zwischengetrocknet.
In einem sich an den ersten Schritt Sio anschließenden zweiten Schritt S12 wird eine von einer zweiten Druckeinheit nach dem ersten Zwischentrocknen abgegebene zweite Druckflüssigkeit, beispielsweise eine Druckflüssigkeit einer anderen Zusammensetzung und/oder Farbe, auf der Oberfläche des
Druckmediums zwischengetrocknet.
Figur 4 zeigt in einer schematischen Darstellung ein erfindungsgemäßes System lio zum Trocknen eines Druckmediums 112 in einer weiteren Ausführungsform.
In Figur 4 sind Komponenten, die funktionsgleich oder -ähnlich zu Figur 1 sind, mit an Figur l angelehnten Bezugsziffern bezeichnet, und es kann weitgehend auf die obige Beschreibung zu Figur 1 verwiesen werden.
Bei der Konfiguration des Trocknungssystems 110 nach Fig. 4 läuft das
Druckmedium (Kunststofffolie) 112 über eine temperaturgesteuerte Trommel 113, an deren Außenumfang Tintenstrahl-Druckeinheiten H4a-ii4e voneinander beabstandet angeordnet sind. Jeder der Druckeinheiten H4a-ii4e ist jeweils in der Transportrichtung T des Druckmediums 112 eine Nahinfrarot- Zwischentrocknungseinheit n6a-n6e nachgeordnet, die als Zwischentrockner für durch die jeweils vorangehende Druckeinheit aufgebrachte Druckflüssigkeit dient.
Der letzten Nahinfrarot-Zwischentrocknungseinheit n6e ist eine zusätzliche Nahinfrarot-Trocknungseinheit 117 nachgeordnet, und stromabwärts in der Trasnportrichtung T des Druckmediums 112 ist der Nahinfrarot- Trocknungseinheit 117 noch eine Warmluft-Endtrocknungseinheit 119
nachgeordnet.
Die temperaturgesteuerte Trommel 113 kann auf einer Temperatur gehalten werden, die als Basis-Temperatur der Kunststofffolie 112 während des Druck- und Trocknungsprozesses, unter Beachtung der Betriebsparameter der Druck- und Zwischentrocknungseinheiten, geeignet ist.
Zusätzlich zu den unter Bezugnahme auf Figur 1 weiter oben genannten
Einzelheiten der Druck- und Zwischentrocknungseinheiten wird darauf
hingewiesen, dass die Nahinfrarot-Zwischentrockner n6a-n6e ebenso wie der nachgeordnete letzte Nahinfrarot-Trockner 117 in Art eines sog.„Luftmessers“ ausgeführt sein können, also neben der Nahinfrarot (NIR)-Strahlung einen Luftstrom auf die Oberfläche des Druckmediums 112 richten und zugleich die von der Oberfläche des Druckmediums abprallende Luft geräte-intern als Abluft wieder ansaugen können.
Die Warmluft-Endtrocknungseinheit 119 wird mit der Abluft der letzten
Nahinfrarot-Zwischentrocknungseinheit n6e und des auf diese folgenden
Nahinfrarot-Trockners 117 gespeist, so dass die Abwärme der letztgenannten Einheiten energiesparend für die Endtrocknung des Druckbildes auf dem
Druckmedium 112 genutzt wird. Die Figuren 5 und 6 zeigen eine schematische Querschnittsdarstellung bzw.
schematische Untersicht eines Nahinfrarot-Zwischentrockners 116, wie er in der Systemkonfiguration nach Fig. 4 eingesetzt wird.
Die Nahinfrarot-Zwischentrocknungseinheit 116 umfasst hier zwei Infrarotemitter 121 und 122 (genauer gesagt: zwei Reihen von Infrarotemittern; siehe weiter unten), die in einem mittleren Luftkanal 116.1 nebeneinander angeordnet sind.
Die Infrarotemitter 121, 122 werden von einem Zuluftstrom Ai umspült und erwärmen den Zuluftstrom vor dessen Auftreffen auf die unterhalb der
Zwischentrocknungseinheit 116 an dieser entlang transportierten Oberfläche des (hier nicht gezeigten) Druckmediums. Die von dem Druckmedium„reflektierte“ und Feuchtigkeit von der zuvor aufgebrachte Druckflüssigkeit enthaltende Abluft A2 wird in zwei seitlichen Luftkanälen 116.2, 116.3 der
Zwischentrocknungseinheit 116 abgeführt und gereinigt bzw. ggfs noch für eine weitere Trocknungsaufgabe genutzt (siehe oben).
Obgleich in Fig. 5 nicht gezeigt, können dem mittleren Luftkanal 116.1 zur
Zuführung von Zuluft Ai geeignete Flusssteuermittel zugeordnet sein, die eine Drosselung des Zuluftstromes erlauben. Dies ist eine Möglichkeit zur weiter oben angesprochenen zeitlichen Variation der Trocknungsleistung der
Zwischentrocknungseinheiten, beispielsweise in Abhängigkeit von
Druckparametern der vorgeschalteten Druckeinheit oder einem durch diese Druckparameter erzeugten Druckbild.
Figur 6 zeigt in einer schematischen Darstellung eine gegenüber der Ausführung nach Fig. 5 etwas vereinfachte Ausführung einer Zwischentrocknungseinheit n6‘. Diese hat grundsätzlich den gleichen Aufbau wie die Zwischentrocknungseinheit 116 nach Fig. 5, jedoch nur eine Emitter-Reihe 121 aus mehreren NIR-Emittern 121.1 bis 121.6. Es wird darauf hingewiesen, dass bei praktischen Realisierungen der Erfindung üblicherweise mehrere Reihen von NIR-Emittern vorhanden sind und dass auch die Anzahl der die Reihe 121 bildenden Emitter hier lediglich beispielhaft gewählt ist.
Die in Fig. 6 gezeigte Aneinanderreihung mehrerer NIR-Emitter in Längsrichtung der Zwischentrocknungseinheit n6‘ (und somit in Gebrauchslage quer zur Transportrichtung T des durchlaufenden Druckmediums) hat mehrere Vorteile. Zum einen lässt sich der Betrieb der Zwischentrocknungseinheit leicht an verschiedene Bahnbreiten des Druckmediums anpassen, ohne jeweils verschieden lange Zwischentrocknungseinheiten in der Anordnung montieren zu müssen und ohne Energie zu verschwenden und möglicherweise das Druckmedium zu überhitzen. Zu diesem Zweck werden dann einer oder mehrere der randnahen NIR-Emitter entsprechend der Breite der zu bearbeitenden Druckmedium-Bahn abgeschaltet.
Andererseits lässt sich mit einer hinreichend schnellen Steuerung auch die weiter oben angesprochene räumliche Variation der Trocknerleistung in Anpassung an die Druckparameter und/oder das Druckbild des vorangehenden Druckvorganges erreichen. Hierzu werden beispielswiese in Abhängigkeit von einem konkreten Druckbild die einzelnen NIR-Emitter 121.1 bis 121.6 jeweils einzeln aktiviert bzw. deaktiviert. Es ist auch möglich, ihre Strahlungsleistung und/oder ggfs auch die Wellenlänge des Maximums der Strahlungsleistung zu variieren. Dies stellt eine kombinierte räumliche/zeitliche Variation des Zwischentrockner-Betriebes dar.
Die Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen und der Zeichnungen dient lediglich der Erläuterung der Erfindung und der damit erzielten Vorteile und soll die Erfindung nicht beschränken; der Schutzumfang ergibt sich aus den anliegenden Ansprüchen.

Claims

Ansprüche
1. System (io, io‘; no) zum Zwischentrocknen eines Druckmediums (12; 112) mit: einer ersten Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d; 116, n6a-n6e; n6‘, 117), welche einer ersten Druckeinheit (14a, 14b, 14c, i4d; H4a-ii4e)
nachgeordnet ist und dazu eingerichtet ist, eine von der ersten Druckeinheit (14a, 14b, 14c, i4d; H4a-ii4e) abgegebene erste Druckflüssigkeit auf einer Oberfläche eines Druckmediums (12; 112) zumindest teilweise anzutrocknen; und
einer zweiten Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d; 116, Ii6a-n6e;ii6‘, 117), welche einer zweiten Druckeinheit (14a, 14b, 14c, i4d; H4a-ii4e), die von der ersten Druckeinheit (14a, 14b, 14c, i4d; H4a-ii4e) verschieden ist,
nachgeordnet ist und dazu eingerichtet ist, eine von der zweiten Druckeinheit (14a, 14b, 14c, i4d; H4a-ii4e) abgegebene zweite Druckflüssigkeit auf der
Oberfläche des Druckmediums (12; 112) zumindest teilweise anzutrocknen.
2. System (10, io‘; 110) nach Anspruch 1, bei welchem die erste
Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d; 116, n6a-n6e; n6‘, 117) zwischen der ersten Druckeinheit (14a, 14b, 14c, i4d; H4a-ii4e) und der zweiten
Druckeinheit (14a, 14b, 14c, i4d; H4a-ii4e) angeordnet ist.
3. System (10, io‘; 110) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welche die erste Zwischentrocknungseinheit und/oder die zweite Zwischentrocknungseinheit eine Infrarot-Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d; 116, Ii6a-n6e;ii6‘, 117) und/oder eine Nahinfrarot- Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d; 116, Ii6a-n6e;ii6‘, 117) umfasst.
4. System (10, io‘; 110) nach Anspruch 3, bei welchem die erste
Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d; 116, Ii6a-n6e;ii6‘, 117) und/oder die zweite Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d; 116, Ii6a-n6e;ii6‘, 117) zumindest ein längliches Infrarot-Emitterelement (20a, 20b, 20c, 2od; 121; 121.1- 121.6) und/oder ein längliches Nahinfrarot-Emitterelement (20a, 20b, 20c, 2od; 121; 121.1-121.6) umfassen, insbesondere zumindest ein Quartz-Emitterelement oder einen Hochleistungs-Halogenstrahler, umfassen.
5. System (10, io‘; 110) nach Anspruch 4, bei dem die erste
Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d; 116, n6a-n6e; n6‘, 117) und/oder die zweite Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d; 116, n6a-n6e; n6‘,
117) eine Mehrzahl von länglichen Infrarot Emitterelementen oder Nahinfrarot- Emitterelementen (121.1- 121.6) aufweist, wobei in mindestens einer Emitter- Reihe mehrere Infrarot-Emitterelemente oder Nahinfrarot-Emitterelemente (121.1- 121.6) in Längsrichtung der Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d; 116, n6a-n6e; n6‘, 117) aufgereiht sind, insbesondere transversal zu einer Transportrichtung des Druckmediums (12; 112) aufgereiht sind.
6. System (10, io‘; 110) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d; 116, n6a-n6e; n6‘, 117) und/oder die zweite Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d; 116, 116a- n6e; n6‘, 117) Mittel zum Ausrichten eines Trocknungs-Fluids, insbesondere von Luft, auf die Oberfläche des Druckmediums (12; 112) und optional zusätzlich auch Mittel zum Absaugen des von der Oberfläche des Druckmediums (12; 112) zurückgeworfenen Trocknungs-Fluids aufweist.
7. System (10, io‘; 110) nach einem der vorangehenden Ansprüche mit:
einer ersten Wärmeeinheit (22a, 22b, 22c, 22d), welche zum selektiven Erwärmen des Druckmediums (12; 112) im Bereich der ersten Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d; 116, n6a-n6e; n6‘, 117) eingerichtet ist; und/oder
einer zweiten Wärmeeinheit (22a, 22b, 22c, 22d), welche zum selektiven
Erwärmen des Druckmediums (12; 112) im Bereich der zweiten
Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d; 116, n6a-n6e; n6‘, 117) eingerichtet ist.
8. System (10, io‘; 110) nach einem der vorangehenden Ansprüche mit:
einer ersten Kühleinheit (24a, 24b, 24c, 24dl, welche dazu eingerichtet ist, die erste Druckeinheit (14a, 14b, 14c, i4d; H4a-ii4e) zu kühlen; und/oder
einer zweiten Kühleinheit (24a, 24b, 24c, 24dl, welche dazu eingerichtet ist, die zweite Druckeinheit (14a, 14b, 14c, i4d; H4a-ii4e) zu kühlen.
9. System (10, io‘; 110) nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einer Steuerungseinheit (28), welche dazu eingerichtet ist, die erste
Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d; 116, n6a-n6e; n6‘, 117) und/oder die zweite Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d; 116, n6a-n6e; n6‘, 117) in Abhängigkeit von Druckparametern und/oder von Druckdaten der ersten Druckeinheit (14a, 14b, 14c, i4d; H4a-ii4e) und/oder der zweiten Druckeinheit (14a, 14b, 14c, i4d; H4a-ii4e) selektiv anzusteuern.
10. System (10, io‘; 110) nach Anspruch 9, bei welchem die Steuerungseinheit (28) dazu eingerichtet ist, eine Trocknungsleistung der ersten
Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d; 116, n6a-n6e; n6‘, 117) und/oder der zweiten Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d; 116, n6a-n6e; n6‘, 117) in Abhängigkeit von den Druckparametern und/oder den Druckdaten der ersten Druckeinheit (14a, 14b, 14c, i4d; H4a-ii4e) und/oder der zweiten
Druckeinheit (14a, 14b, 14c, i4d; H4a-ii4e) und/oder einerBreite des
Druckmediums (12; 112) selbsttätig anzupassen.
11. System (10, io‘; 110) nach Anspruch 9 oder 10, bei welchem die
Steuerungseinheit (28) dazu eingerichtet ist, eine Trocknungsleistung der zweiten Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d; 116, n6a-n6e; n6‘, 117) an eine Trocknungsleistung der ersten Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d;
116, n6a-n6e; n6‘, 117) selbsttätig anzupassen und/oder eine
Trocknungsleistung der ersten Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d;
116, n6a-n6e; n6‘, 117) an eine Trocknungsleistung der zweiten
Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d; 116, n6a-n6e; n6‘, 117) selbsttätig anzupassen.
12. System (10, io‘; 110) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei welchem die Steuerungseinheit (28) dazu eingerichtet ist, eine Trocknungsleistung der ersten Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d; 116, n6a-n6e; n6‘, 117) und/oder der zweiten Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d; 116, n6a-n6e; n6‘, 117) räumlich variiert und/oder zeitlich variiert anzupassen.
13. System (10, io‘; 110) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die
Steuerungseinheit (28) Steuermittel zur separaten Ein-/Ausschaltung und/oder Leistungssteuerung einzelner von mehreren Infrarot-Emitterelementen oder Nahinfrarot-Emitterelementen (121.1-121.6) der ersten
Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d; 116, n6a-n6e; n6‘, 117) und/oder der zweiten Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d; 116, n6a-n6e; n6‘, 117) aufweist.
14. System (10, io‘; 110) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die
Steuerungseinheit (28) Steuermittel zur Steuerung eines in der ersten
Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d; 116, n6a-n6e; n6‘, 117) und/oder zweiten Zwischentrocknungseinheit (16a, 16b, 16c, i6d; 116, n6a-n6e; n6‘, 117) dem Druckmedium (12; 112) zugeführten Trocknungs-Fluids aufweist.
15. System (10, io‘; 110) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Mehrzahl von Druckeinheiten (14a, 14b, 14c, i4d; H4a-ii4e) und jeweils den Druckeinheiten (14a, 14b, 14c, i4d; H4a-ii4e) nachgeordneten
Zwischentrocknungseinheiten (16a, 16b, 16c, i6d; 116, n6a-n6e; n6‘, 117) über einem Abschnitt des Umfangs einer Transport- und/oder Temperiertrommel (113) angeordnet sind.
16. Verfahren zum Zwischentrocknen eines Druckmediums (12; 112) mit folgenden Schritten:
erstes Zwischentrocknen einer von einer ersten Druckeinheit (14a, 14b, 14c, I4d; H4a-ii4e) abgegebenen ersten Druckflüssigkeit auf einer Oberfläche eines Druckmediums (12; 112); und
zweites Zwischentrocknen einer von einer zweiten Druckeinheit (14a, 14b, 14c, i4d; H4a-ii4e) nach dem ersten Zwischentrocknen abgegebenen zweiten
Druckflüssigkeit auf der Oberfläche des Druckmediums (12; 112).
17. Verfahren nach Anspruch 16, bei welchem das erste Zwischentrocknen und/oder das zweite Zwischentrocknen ein selektives Bestrahlen der Oberfläche des Druckmediums (12; 112) mit Infrarot-Strahlung oder Nahinfrarot-Strahlung umfasst.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 16, zusätzlich umfassend ein selektives Erwärmen des Druckmediums (12; 112) vor und/oder während des ersten Zwischentrocknens und/oder vor und/oder während des zweiten
Zwischentrocknens.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, zusätzlich umfassend ein selektives Kühlen der ersten Druckeinheit (14a, 14b, 14c, i4d; H4a-ii4e) und/oder der zweiten Druckeinheit (14a, 14b, 14c, i4d; H4a-ii4e).
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, bei welchem das erste
Zwischentrocknen und/oder das zweite Zwischentrocknen selektiv in
Abhängigkeit von Druckparametern und/oder von Druckdaten der ersten
Druckeinheit (14a, 14b, 14c, i4d; H4a-ii4e) und/oder der zweiten Druckeinheit (14a, 14b, 14c, i4d; H4a-ii4e) erfolgt.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, bei welchem das erste
Zwischentrocknen und/oder das zweite Zwischentrocknen ein selbsttätiges Anpassen einer Trocknungsleistung in Abhängigkeit von Druckparametern und/oder von Druckdaten der ersten Druckeinheit (14a, 14b, 14c, i4d; H4a-ii4e) und/oder der zweiten Druckeinheit (14a, 14b, 14c, i4d; H4a-ii4e) umfasst.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, ferner umfassend ein selbsttätiges Anpassen einer Trocknungsleistung des zweiten Zwischentrocknens an eine Trocknungsleistung des ersten Zwischentrocknens und/oder ein selbsttätiges Anpassen einer Trocknungsleistung des ersten Zwischentrocknens an eine Trocknungsleistung des zweiten Zwischentrocknens.
23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, bei welchem das selbsttätige Anpassen ein räumliches und/oder zeitliches Anpassen umfasst.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23, bei welchem das erste
Zwischentrocknen und/oder das zweite Zwischentrocknen, insbesondere das selektive Bestrahlen mit Infrarot-Strahlung oder Nahinfrarot-Strahlung bzw. das selbsttägige Anpassen der Trocknungsleistung, ein separates Ein-/Ausschalten und/oder eine separate Steuerung einer Strahlungsleistung einzelner von mehreren Infrarotemitterelementen oder Nahinfrarot-Emitterelementen (121.1- 121.6) und/oder eine Steuerung eines auf das Druckmedium (12; 112) gerichteten Fluidstromes, insbesondere Luftstromes, umfasst.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 24, wobei das Druckmedium (12; 112) über einen Abschnitt der Oberfläche einer Transport- und/oder
Temperiertrommel (113) geführt wird, über dem alternierend eine Mehrzahl von Druckeinheiten (14a, 14b, 14c, i4d; H4a-ii4e) und jeweils zugeordneten
Zwischentrocknungseinheiten (16a, 16b, 16c, i6d; 116, n6a-n6e; n6‘, 117) angeordnet sind.
26. Rechnerlesbares Programm, welches rechnerlesbare Instruktionen umfasst, wobei die rechnerlesbaren Instruktionen dazu eingerichtet sind, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 25 auszuführen.
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