DE102009043518A1 - Inkjet printer for printing e.g. photo on e.g. thin label paper, has calendar unit arranged upstream to inkjet print head in production flow direction, and printing substrate printed by inkjet print head without interrupting production - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Tintenstrahldrucker, eine Methode der Vorbehandlung des Druckmediums (Bedruckstoff) vor dem Tintenstrahlbedruckung bzw. Tintenstrahlbeschichtung und Druckprodukten, die nach diesem Verfahren hergestellt wurden.The invention relates to an inkjet printer, a method of pretreatment of the printing medium (printing substrate) prior to inkjet printing and printed products, which were prepared by this method.
Der Tintenstrahldruck ist heute technisch ausgreift und kommt in vielen Anwendungsbereichen, wie den graphischen Druck oder dem Fotodruck, zur Anwendung.Inkjet printing is today technically sophisticated and is used in many applications, such as graphic printing or photo printing.
Das Tintenstrahldruckwerk besteht aus einer Vielzahl an einer geeigneten Stelle neben- und gegebenenfalls hintereinander angeordneten Druckköpfen, wobei jeder Druckkopf wieder eine grosse Anzahl einzelner Düsen aufweisen kann, aus denen die Tinte oder der Beschichtungsstoff auf den Bedruckstoff aufgespritzt wird. Tintenstrahldrucker können auf der Ventiltechnik (Valve-Technik) beruhen. Einer solches Drucksystem besteht im Wesentlichen aus einem Tinten-System, indem die Tinte oder der Beschichtungsstoff unter geringem Druck gehalten wird, einer elektronischen Steuerung und einem Druckkopf, der meist über flexible Leitungen mit den übrigen Teilen verbunden ist. Die Tinte oder der Beschichtungsstoff wird von dem Tintensystem zu dem Druckkopf transportiert und versorgt dort die Düse bzw. die Düsen. Diese Düsen sind wiederum mit einfachen Ventilen ausgestattet, die sich öffnen und schliessen lassen. Wird ein Tropfen benötigt, öffnet die Elektronik das Ventil und die Tinte wird unter Druck herausgedrückt.The ink jet printing unit consists of a large number of adjacent and possibly successively arranged printheads, wherein each printhead can again have a large number of individual nozzles from which the ink or the coating material is sprayed onto the printing material. Inkjet printers can be based on the valve technology (Valve technique). Such a printing system consists essentially of an ink system in which the ink or the coating material is kept under low pressure, an electronic control and a print head, which is usually connected via flexible lines with the other parts. The ink or paint is transported from the ink system to the printhead where it supplies the nozzle (s). These nozzles are again equipped with simple valves that can be opened and closed. When a drop is needed, the electronics opens the valve and the ink is squeezed out under pressure.
Die andere Gruppe der Tintenstrahldrucker beruht auf der Impulstechnik. Hierbei werden zwei Technologien unterschieden: Die Piezotechnologie und die Bubble-Jet Technologie.The other group of inkjet printers is based on impulse technology. There are two different types of technology: piezo technology and bubble jet technology.
Bei der Piezo-Technologie wird die Tinte oder der Beschichtungsstoff unter geringem Druck in die Düse geführt, dass die Tinte oder der Beschichtungsstoff nur durch die Oberflächenspannung in der Düse zurückgehalten wird. Wird ein Tropfen benötigt, wird Spannung an ein Piezokristall in der Düse angelegt. Dadurch biegt bzw. verformt sich das Kristall, reduziert das Volumen des Hohlraums und ein Tropfen wird aus der Düse geschleudert. Das Piezo-Kristall nimmt dann wieder seine ursprüngliche Form an. Die Kräfte der Oberflächenspannung ziehen mehr Tinte oder Beschichtungsstoff aus dem Tintenvorrat, um die Düse wieder aufzufüllen.In piezo technology, the ink or coating material is introduced into the nozzle under low pressure so that the ink or coating material is retained only by the surface tension in the nozzle. If a drop is needed, voltage is applied to a piezocrystal in the nozzle. As a result, the crystal bends or deforms, reduces the volume of the cavity and a drop is thrown out of the nozzle. The piezo crystal then returns to its original shape. The surface tension forces more ink or coating material from the ink supply to replenish the nozzle.
Bei der Bubble-Jet Technologie wird eine elektrische Spannung an zwei Pole gelegt. Als Ergebnis des Widerstands zwischen den Polen entsteht soviel Hitze, dass eine Dampfblase erzeugt wird. Während die Blase sich ausdehnt, schleudert sie einen Tintentropfen aus der Düse. Wenn die Spannung nicht mehr an den Polen anliegt, fállt die Blase in sich zusammen. Durch die Oberflächenspannung füllt sich die Düse wieder mit Tinte bzw. Beschichtungsstoff.In bubble jet technology, an electrical voltage is applied to two poles. As a result of the resistance between the poles is so much heat that a vapor bubble is generated. As the bubble expands, it hurls an ink drop from the nozzle. When the voltage is no longer applied to the poles, the bubble collapses. Due to the surface tension, the nozzle fills again with ink or coating material.
Die drei Technologien Valve-Tintenstrahldruck, Piezo-Tintenstrahldruck und Bubble-Jet werden im Sinne der Erfindung durch den Begrifft Tintenstrahldruck oder Inkjet subsumiert. Die Begriffe Tintenstrahl und Inkjet werden alternativ innerhalb dieser Schrift verwendet und beschreiben denselben Sachverhalt. Ebenso werden die Begriffe Tinte, Drucktinte und Druckfarbe im Zusammenhang mit dem Tintenstrahldruck äquivalent verwendet. Unter dem Begriff Tintenstrahlvorrichtung bzw. Tintenstrahldruckvorrichtung wird die gesamte Maschine, bestehende aus der Bedruckstofführung, Kalandrierung, Tintenstrahldruckkopf bzw. – köpfen und Trocknung verstanden.The three technologies valve ink jet printing, piezo ink jet printing and bubble jet are subsumed within the meaning of the invention by the term ink jet printing or inkjet. The terms inkjet and inkjet are alternatively used within this specification and describe the same thing. Likewise, the terms ink, printing ink and ink are used equivalently in the context of ink jet printing. The term "inkjet device" or "inkjet printing device" is understood to mean the entire machine, consisting of the printing material guide, calendering, ink jet print head or drying and drying.
Tintenstrahldrucker für blattförmige Bogenbedruckstoffe sind bestens bekannt. In den meisten Fallen werden die Bedruckstoffe durch Vakuumbänder durch die Druckzone transportiert. Die
Im Tintenstrahldruck besteht aber die Herausforderung, dass versucht wird möglichst kleine Tintentropfen auf den Bedruckstoff aufzubringen. Die Tropfenvolumen moderner Tintenstrahldrucksysteme beträgt einige wenige Picoliter, da die Auflösung und das aufgetragene Tintenvolumen in einer bestimmten Art miteinander korreliert sind. Es sind auch Tintensysteme in dem Markt bekannt, die Lacke zur Veredelung auf vorgedruckte Bogen auftragen, um zum Beispiel gezielt, an ausgewählten Stellen, Glanzeffekte zu erzeugen. Ein solches Verfahren zur Tintenstrahl-Veredelung ist in der
Bei dem Tintenstrahl-Farbendruck besteht die Gefahr, dass die Tropfen verlaufen. Aus diesem Grund werden typische Inkjet-Papiere mit einem Topcoating versehen, dass dem Papier einerseits eine gute Glätte verleiht und die Rezeption und somit schnelle Trocknung verleiht. Ein gattungsgemässer Vertreter einer solchen Bedruckstoffbeschichtung ist unter anderem in der
Einer der Zukunftstrends in der Druckindustrie werden jedoch Hybriddrucksysteme, bei denen in verschiedenen aufeinander abfolgenden Arbeitsschritten verschiedene Druckverfahren miteinander kombiniert werden. Es ist zum Beispiel wirtschaftlich sinnvoll, wenn grosse statische Bildinhalte in einem Massendruckverfahren, wie zum Beispiel dem Offsetdruck, gedruckt werden und anschliessend variable Druckinhalte mit einem Inkjetdrucker eingedruckt werden. Ein solche, auch wirtschaftlich erfolgreiche Kombination eines statischen Druckverfahrens (hier Rollenoffset) mit einem variablen Druckverfahren (Tintenstrahldruck) ist unter anderem aus der
Ein weiteres weites Anwendungsgebiet für die Kombination eines statischen mit einem variablen Druckverfahren liegt in der Veredelung eines Druckproduktes, wie unter anderem in der
Die Kombination eines statischen Druckverfahrens mit einem Tintenstrahldruckverfahren führt aber dazu, dass keine speziellen, für den Inkjetdruck präparierten bzw. geeigneten Bedruckstoffe eingesetzt werden können. Die Vielzahl der möglichen Bedruckstoffe steigt somit stark an, von einem dünnen Etikettenpapier bis zu einem Altpapierkarton. In der Veröffentlichung der schweizerischen drucktechnischen
Was in einem hohen Mass für den konventionellen Druck gilt, trifft noch mehr auf den Tintenstrahldruck zu. Die kleine Tropfenmenge führt bei einem sehr rauen Papier zu Druckqualitäts- und Glanzverlusten. Noch stärker tritt der negative Effekt der Papierrauhigkeit bei dem Auftrag von Lacken im Tintenstrahlverfahren zur Veredelung von vorproduzierten Druckprodukten zu Tage, da neben der Topografie des Papiers die Topografie der vorgedruckten Farbe zusätzlich hinzukommt. Um eine hohen Glanzeffekt zu erzielen, muss diese Oberflächentopografie möglichst vollständig aufgefüllt werden, um einen möglichst ebenen Lackfilm mit einem hohen Glanz zu erzielen. Die hohen Auftragsmengen führen aber zu hohen Lackkosten, zu verringerten Fortdruckgeschwindigkeiten und bei nicht ausreichendem Auftrag zu unerwünschten und störenden Glanzunterschieden auf dem Bogen. Zusätzlich bedingt die hohe Auftragsmenge in der Regel eine geringere Druckauflösung, d. h. feine Details werden schlechter dargestellt.What applies to a great extent for conventional printing applies even more to inkjet printing. The small amount of drops in a very rough paper leads to print quality and gloss losses. The negative effect of paper roughness in the application of paints by the ink-jet process for finishing pre-printed products is even more pronounced since, in addition to the topography of the paper, the topography of the pre-printed ink is additionally added. In order to achieve a high gloss effect, this surface topography must be filled as completely as possible in order to achieve a very flat paint film with a high gloss. However, the high order quantities lead to high paint costs, reduced production speeds and insufficient order to undesirable and disturbing gloss differences on the sheet. In addition, the high order quantity usually causes a lower print resolution, d. H. fine details are displayed worse.
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, die es ermöglicht mit einem geringeren Drucktinten- bzw. Lack-(Beschichtungsstoff-)Auftrag zu arbeiten bzw. mit einem gleichbleibenden Drucktinten bzw. Lack-(Beschichtungsstoff-)Auftrag eine höhere Druck- bzw. Lackqualität zu erzielen.The object of the invention is therefore to provide a device and a method which makes it possible to work with a lower printing ink or paint (coating material) order or with a constant printing inks or paint (coating material) order a higher To achieve printing or paint quality.
Dies wird erreicht durch die kennzeichnenden Ansprüche der Vorrichtung nach Anspruch 1 und den kennzeichnenden Ansprüchen des Verfahrens nach Anspruch 15 und den nach dem Verfahren hergestellten Druckprodukte
In
Vor dem Tintenstrahldruck bzw. der Tintenstrahlbeschichtung mit einem oder mehreren Tintenstrahldruckköpfen (
Die Linienlast im Kalandrierspalt zwischen den Walzen
In einer zweiten Ausführung wird die Lage des Bedruckstoffs (Bogen) auf dem Transportband durch einen geeigneten Sensor bzw. Sensoren seitlich und in Transportrichtung erfasst und diese Signale an einen Controller übergeben, der Korrekturen an der Druckkopfansteuerung durch Bildverschiebungen vornimmt, dass das Druckbild in engen Grenzen immer richtig auf dem Bedruckstoff (Blatt, Bogen) aufgedruckt wird. Geeignete Sensoren hierfür sind CCD Kameras, CCD Zeile, Lasermessverfahren oder jedes andere geeignete, hinreichend genaue Messverfahren.In a second embodiment, the position of the printing material (sheet) is detected on the conveyor belt by a suitable sensor or sensors laterally and in the transport direction and passed these signals to a controller that makes corrections to the print head drive by image shifts that the print image within narrow limits always printed correctly on the substrate (sheet, sheet). Suitable sensors for this purpose are CCD cameras, CCD line, laser measuring method or any other suitable, sufficiently accurate measuring method.
Das Druckbild des Tintenstrahldruckers wird nach dem Tintenstrahldruck durch eine Trocknungs- bzw. Härtungseinrichtung (
Die Zuführung des Bedruckstoffs (
Die Bedruckstoffe (
Durch die erfindungsgemässe Kalandrierung des Bedruckstoff es vor der Tintenstrahlbedruckung kann dieser öknomischer und produktiver erfolgen bedingt durch die geringere benötigte Schichtdicke, wobei gleichzeitig die Druckqualität erhöht wird. Im Falle einer Glanzlackierung mit Tintenstrahldruck werden höhere und reproduzierbare Glanzgrade erzielt, da die Bedruckstoff- und Druckbildtopografie in einem bestimmten Mass eingeebnet wird. Kalandrierung in Zusammenhang mit dem Tintenstrahldruck bringt daher erhebliche ökonomische und qualitative Vorteile.Due to the calendering of the printing material according to the invention prior to inkjet printing, this can be more economical and more productive due to the lower required layer thickness, at the same time increasing the print quality. In the case of a gloss coating with inkjet printing higher and reproducible gloss levels are achieved because the substrate and print image topography is leveled to a certain extent. Calendering in the context of ink jet printing therefore brings considerable economic and qualitative advantages.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Tintenstrahldruckkopf/TintenstrahldruckköpfeInkjet printhead / ink jet printheads
- 22
- Kalandrierwalze/MetallwalzeCalender roll / metal roll
- 33
- GegendruckwalzeBacking roll
- 44
- Bedruckstoffsubstrate
- 55
- Trockner (UV- und/oder IR- und/oder Konvektion)Dryers (UV and / or IR and / or convection)
- 66
- Transportbandconveyor belt
- 77
- Transportbandconveyor belt
- 88th
- Transportbandconveyor belt
- 99
- Entstapelungsvorrichtungunstacking
- 1010
- Stapelstack
- 1111
- Ausrichtstationaligning
- 1212
- Ausrichtstationaligning
- 1313
- Lagesensorposition sensor
- 1414
- Controllercontroller
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |
Effective date: 20120526 |