[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen einer Druckfarbe auf einem Bedruckstoff
in einer Druckmaschine, wobei der Bedruckstoff an einer ersten Position eines Pfades,
entlang welchem der Bedruckstoff durch die Druckmaschine bewegt wird, mit wenigstens
einer Druckfarbe bedruckt wird. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Druckmaschine
mit wenigstens einem Druckwerk und einer Trocknungseinrichtung an einer entlang des
Pfades eines Bedruckstoffes durch die Druckmaschine dem Druckwerk nachgeordneten Position
zum Zuführen von Energie auf den Bedruckstoff.
[0002] In Abhängigkeit von der Art der Druckfarbe und dem zugrunde liegenden speziellen
Trocknungsprozess sind verschiedene Vorrichtungen an Druckmaschinen, insbesondere
Flachdruckmaschinen, wie lithographischen Druckmaschinen, Rotationsdruckmaschinen,
Offset-Druckmaschinen, Flexo-Druckmaschinen und dergleichen, bekannt, welche bogenförmige
oder bahnförmige Bedruckstoffe, insbesondere Papier, Pappe, Karton und dergleichen,
verarbeiten und welche eine Haftung der Farbe auf dem Bedruckstoff auslösen oder unterstützen,
indem Strahlungsenergie, insbesondere in Form von Licht, der auf dem Bedruckstoff
befindlichen Druckfarbe zugeführt wird.
[0003] Die sogenannten UV-Farben härten durch Polymerisation, welche durch Photoinitiation
mittels Licht im Ultraviolett ausgelöst wird, aus. Dagegen existieren in weiter Verbreitung
lösemittelhaltige Druckfarben, welche sowohl einem physikalischen als auch einem chemischen
Trocknungsprozess unterliegen können. Die physikalische Trocknung umfasst die Verdunstung
von Lösemitteln und die Diffusion in den Bedruckstoff (Wegschlagen), während unter
chemischer Trocknung bzw. oxidativer Trocknung aufgrund einer Polymerisation der in
den Farbrezepturen enthaltenen Öle, Harze, Bindemittel oder dergleichen ggf. unter
Mitwirkung von Luftsauerstoff verstanden wird. Die Trocknungsprozesse sind im allgemeinen
abhängig voneinander, da durch das Wegschlagen der Lösemittel eine Separation innerhalb
des Bindemittelsystems zwischen Lösemitteln und Harzen stattfindet, wodurch die Harzmoleküle
sich annähern und ggf. leichter polymerisieren können. Der Trocknungsprozess ist darüber
hinaus von der Art des Bedruckstoffs, beispielsweise bei Papier dem verwendeten Rohmaterial,
einem Vorstrich oder einem Deckstrich, stark abhängig.
[0004] Auftragsbedingt sind häufig die festgelegten Kombinationen von Bedruckstoff und Druckfarbe
nicht hinsichtlich des Trocknungsprozesses aufeinander abgestimmt, so dass eine Trocknung
eines verarbeiteten Bedruckstoffes zeitaufwendig ist. Zwar kann mit einem verstärkten
Pudern in der Auslage der Gefahr des Ablegens von Druckfarbe in einer Stapelbildung
begegnet werden, jedoch erhöht diese Maßnahme die Umweltbelastung. Darüber hinaus
sind weiterhin nicht unerheblich lange Wartezeiten nötig, bis die bedruckten Produkte
oder Signaturen weiterverarbeitet werden können.
[0005] Beispielsweise aus der DE-OS-1 936 467 ist bekannt, dass ein Bedruckstoff oder Druckträger
mit einem die Trocknung begünstigenden Stoff, einem Katalysator, im Druckträgermaterial
oder als Pigmentstrich versehen werden kann, so dass bei Aufbringung von Druckfarbe
auf dem Bedruckstoff, die Druckfarbe aushärtet oder trocknet. Nachteilig ist hierbei,
dass eine direkte, im wesentlichen unkontrollierte Reaktion direkt beim Bedrucken
stattfindet. So kann beispielsweise auf unerwünschte Weise Druckfarbe bereits auf
dem Druckzylinder trocknen und das Druckwerk verschmutzen.
[0006] Beispielsweise aus der EP 0 355 473 A2 ist eine Vorrichtung zum Trocknen von Druckprodukten
bekannt, welche eine Strahlungsenergiequelle in Form eines Lasers umfasst. Die Strahlungsenergie
wird auf die Oberfläche der Bedruckstoffe, die sich auf einer Bahn mittels einer Transporteinrichtung
durch die Druckmaschine bewegen, an einer Position zwischen einzelnen Druckwerken
oder nach dem letzten Druckwerk vor oder in dem Ausleger geleitet. Die Strahlungsquelle
kann dabei ein Laser im Ultravioletten für UV-Farben oder eine Laserlichtquelle zur
Erwärmung von lösemittelhaltigen Druckfarben sein. Die Strahlungsenergiequelle ist
außerhalb der Druckmaschine angeordnet, um zu vermeiden, dass aufgrund von unvermeidbarer
oder abschirmbarer Verlustwärme unerwünscht Teile der Druckmaschine erwärmt werden.
Nachteilig ist hierbei jedoch. dass eine zusätzliche Systemkomponente für die Druckmaschine
separat zur Verfügung gestellt werden muss.
[0007] Um Lösemittel aus einer lösemittelhaltigen Druckfarbe und / oder Wasser zu entfernen,
ist des Weiteren, z.B. aus der US 6,026,748 bekannt, dass an einer Druckmaschine eine
Trocknungsvorrichtung mit Infrarotlampen, welche kurzwelliges Infrarotlicht (nahes
Infrarot) oder mittelwelliges Infrarotlicht emittieren, vorgesehen sein kann. Das
Emissionsspektrum von Lampen-Lichtquellen ist breitbandig und führt folglich zu einem
Angebot einer Vielzahl von Wellenlängen. Nachteilig bei derartigen Trockungsvorrichtungen
im Infraroten ist, dass ein relativer Anteil der Energieabsorption im Papier stattfindet,
wobei die Farbe nur indirekt erwärmt wird. Eine schnelle Trocknung ist nur durch einen
entsprechend hohen Energieeintrag möglich. Dabei besteht aber unter anderem die Gefahr,
dass der Bedruckstoff ungleichmäßig austrocknet und wellig werden kann.
[0008] In der elektrophotographischen Drucktechnik ist z.B. aus der DE 44 37 077 A1 bekannt,
eine Fixierung von Toner auf einem Aufzeichnungsträger durch von Diodenlaser emittierter
Strahlungsenergie im nahen Infrarot vorzunehmen. Durch den Einsatz einer schmalbandigen
Lichtquelle wird eine Erhitzung der Tonerpartikel erreicht, um diese zu schmelzen,
zu einer farbigen Schicht zu formen und auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers
zu verankern. Da in diesem Spektralbereich eine große Anzahl von gängigen Papiersorten
breite Absorptionsminima aufweisen, ist es möglich, dass ein überwiegender Teil der
Energie in den Tonerpartikeln direkt absorbiert werden kann.
[0009] Darüber hinaus ist aus der DE 101 07 682 A1 bekannt, dass eine elektrophotographische
Druckmaschine oder Kopiermaschine eine Mehrzahl von Fixiereinrichtungen für Toner
aufweisen kann, wobei jede der Fixiereinrichtungen einen Wellenlängenbereich elektromagnetischer
Strahlung emittiert, welcher einer maximalen Absorptionswellenlänge der dieser Fixiereinrichtung
zugeordneten Tonerart entspricht, aber keine oder nur geringe Absorption bei Absorptionswellenlängen
der anderen Tonerarten aufweist.
[0010] Die einfache Kenntnis des Fensters im Papierabsorptionsspektrum lässt sich allerdings
nicht unmittelbar in der Drucktechnik mit lösemittelhaltigen Druckfarben ausnutzen,
da wie oben beschrieben andere chemische bzw. physikalische Trocknungsprozesse zugrunde
liegen. Im Zusammenhang mit der Erfindung sind mit dem Begriff der lösemittelhaltigen
Druckfarbe insbesondere Farben gemeint, deren Lösungsmittelanteile wässriger oder
organischer Natur sein können, die auf Bindemittelsystemen aufbauen, die sich oxidativ,
ionisch oder radikalisch polymerisieren lassen. Ein Energieeintrag zum Trocknen von
lösemittelhaltigen Druckfarben soll den Effekt der Verdampfung des Lösemittels und
/oder den Effekt des Wegschlagens in den Bedruckstoff und / oder den Effekt der Polymerisation
unterstützen oder fördern, wobei gleichzeitig unerwünschte Nebeneffekte, wie insbesondere
eine zu starke Erhitzung der lösemittelhaltigen Druckfarbe, welche zu Zersetzungen
von Komponenten oder Überhitzung des Lösemittels führen kann, vermieden werden. Der
Energieeintrag soll nicht nur, wie für den Fall der Tonerfixierung, zum Schmelzen
von Partikeln eingebracht werden.
[0011] Im vorangemeldeten Dokument DE 102 34 076.5 ist offenbart, dass einer in einem Druckwerk
zu verdruckenden Druckfarbe ein Infrarotabsorber - ein Stoff, welcher im nahen infraroten
Spektralbereich absorbiert - beigemengt wird. Mittels einer dem Druckspalt nachgeordneten
schmalbandigen Strahlungsenergiequelle, vorzugsweise eine Laserlichtquelle, wird die
Druckfarbe auf dem Bedruckstoff beleuchtet. Die Zuführung von Licht einer Wellenlänge,
die im wesentlichen resonant zu einer Absorptionswellenlänge des Infrarotabsorbers
ist, bewirkt, ermöglicht oder unterstützt einen Energieeintrag in die Druckfarbe derart,
dass die Druckfarbe getrocknet wird. Die Wellenlänge der Strahlungsenergiequelle und
die Absorptionswellenlänge des Infrarotabsorbers sind derart gewählt, dass gleichzeitig
die benutzte Wellenlänge nicht-resonant zu Wasser ist, so dass der Energieeintrag
in den Bedruckstoff verringert oder vermieden wird.
[0012] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Trocknen einer Druckfarbe
auf einem Bedruckstoff in einer Druckmaschine und eine Druckmaschine zu schaffen,
welche es ermöglichen, die Trocknung von in der Druckmaschine verdruckter Druckfarbe
auf dem Bedruckstoff zu erleichtern.
[0013] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch
1 und durch eine Druckmaschine mit den Merkmalen gemäß Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen charakterisiert.
[0014] Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren zum Trocknen einer Druckfarbe auf einem Bedruckstoff
in einer Druckmaschine wenigstens die folgenden Schritte: Der Bedruckstoff wird entlang
eines Pfades durch die Druckmaschine bewegt. An einer ersten Position des Pfades wird
der Bedruckstoff mit wenigstens einer Druckfarbe, insbesondere einer lösemittelhaltigen
Druckfarbe, bedruckt. An einer zweiten Position wird auf dem Bedruckstoff ein Behandlungsmittel
aufgebracht, welches eine Beschleunigung der Trocknung der Druckfarbe auf dem Bedruckstoff
bewirkt. Mit anderen Worten, das Behandlungsmittel dient als Katalysator für eine
beschleunigte Trocknung der Druckfarbe auf dem Bedruckstoff oder für eine beschleunigte
Energieaufnahme, insbesondere als direkter Katalysator, welcher die erforderliche
Energieaufnahme für die Trocknung der Druckfarbe erleichtert.
[0015] Durch die Verwendung eines Behandlungsmittels ist es in vorteilhafter Weise nicht
notwendig, die Rezepturen der verwendeten Druckfarben, insbesondere der verwendeten
lösemittelhaltigen Druckfarben, zur Beschleunigung der Trocknung abzuwandeln. Es können
daher Standarddruckfarben eingesetzt werden. Die Dosierung und Zusammensetzung des
Behandlungsmittels ist in Funktion des Materials des Bedruckstoffes, der zu verdruckenden
Druckfarbe und der Verarbeitungsparameter, Auftragungsparameter oder Prozessparameter
zu wählen. Das zu optimierende Ziel ist eine möglichst maximale Trocknung der Druckfarbe
auf dem Bedruckstoff bereits bei Verlassen der Druckmaschine, also in der Auslage
von bogenförmigen Bedruckstoffen oder bei Eintritt in den Falzapparat bei bahnförmigen
Bedruckstoffen. In vorteilhafter Weise ist eine Anpassung des verwendeten Behandlungsmittels
an den eingesetzten Bedruckstoff möglich: Eine verarbeitungsparameterspezifische Abstimmung
der Wirkungsgeschwindigkeit des Behandlungsmittels auf die Eigenschaften des Bedruckstoffs,
der Druckmaschine und der verwendeten Druckfarben ist erreichbar.
[0016] Darüber hinaus kann zeitlich nachgeordnet an wenigstens einer dritten Position des
Pfades der Bedruckstoff durch Einwirkung von Strahlungsenergie getrocknet werden.
Insbesondere bewirkt das Behandlungsmittel eine Beschleunigung der Trocknung der Druckfarbe
an dieser dritten Position.
[0017] In einer ersten Ausführungsform des Verfahrens kann die erste Position zeitlich vor
der zweiten Position vom Bedruckstoff passiert werden, und das Behandlungsmittel wird
in Form einer Beschichtung, beispielsweise als beigegebene Komponente in einen handelsüblichen
Schutzlack, aufgetragen. In einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens kann die
erste Position zeitlich nach der zweiten Position vom Bedruckstoff passiert werden,
und das Behandlungsmittel wird in Form einer Grundierung, beispielsweise als beigegebene
Komponente einer handelsüblichen Grundierpaste, aufgetragen.
[0018] Das Behandlungsmittel kann auch ein Katalysator, insbesondere ein direkt für die
Energieabsorption wirkender Katalysator, oder ein Reaktionsauslösemittel sein. In
anderen Worten, das Behandlungsmittel kann einerseits derart auf den Bedruckstoff
vor Aufbringung der Druckfarbe einwirken, dass eine anschließende Trocknung erleichtert,
beschleunigt oder vereinfacht wird. Andererseits kann das Behandlungsmittel alternativ
dazu oder ergänzend derart auf die aufgebrachte beziehungsweise aufzubringende Druckfarbe
einwirken, dass deren Trocknung erleichtert, beschleunigt oder vereinfacht wird. Das
Behandlungsmittel kann eine Schaltfunktion oder Triggerfunktion haben: Es kann derart
wirken, dass der Effekt auf die Trocknung erst nach Wechselwirkung des Behandlungsmittels
mit der eingebrachten Energie ausgelöst wird. Anders ausgedrückt, das Behandlungsmittel
kann derart sein, dass es erst mit zeitlicher Verzögerung seine Wirksamkeit entfaltet.
Das Behandlungsmittel kann derart sein, dass es weder Komponenten der Druckfarbe noch
Zusätze in der Druckfarbe chemisch verändert. Anders ausgedrückt, das Behandlungsmittel
direkt bewirkt die Beschleunigung der Energieaufnahme, nicht indirekt durch eine Veränderung
der Druckfarbe oder der Druckfarbenzusätze.
[0019] Das Behandlungsmittel kann insbesondere ein Sikkativ oder eine basische Lösung, insbesondere
ein Metallhydroxid in wässriger Lösung, beispielsweise Natronlauge oder Kalilauge,
oder ein Bindemittel sein oder umfasst.
[0020] In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird an wenigstens
der dritten Position des Pfades der Bedruckstoff mit Licht einer schmalbandigen Strahlungsenergiequelle
beleuchtet. Das Behandlungsmittel umfasst dann einen Infrarotabsorber, welcher eine
Absorptionswellenlänge aufweist, die im wesentlichen resonant zur Wellenlänge des
von der schmalbandigen Strahlungsenergiequelle emittierten Lichtes ist. Beispiele
von Infrarotabsorbern sind im bereits oben angesprochenen vorangemeldeten Dokument
DE 102 34 076.5 offenbart. Diese Dokument DE 102 34 076.5 wird durch Bezugnahme in
die Offenbarung dieser Darstellung eingeschlossen. Ein anderes Beispiel für einen
Infrarotabsorber ist Indium-Zink-Oxid, ein Stoff, der in Lacksystemen Verwendung findet.
Weitere Infrarotabsorber sind in den folgenden Dokumenten beschrieben: DE 100 22 037
A1, WO 00/140127, JP-A-070278795 und JP 63319192, sowie in der Dissertation "Monomere
und polymere Rylenfarbstoffe als funktionelle Materialien" von S. Becker, Fachbereich
Chemie und Pharmazie, Johannes Gutenberg Universität Mainz, 2000.
[0021] In erfinderischer Weise kann das Behandlungsmittel einen Infrarotabsorber (auch als
Infrarotabsorberstoff bezeichnet) aufweisen. Eine Einkopplung des Lichtes in die Druckfarbe
und/oder eine Absorption der Strahlungsenergie in der Druckfarbe wird durch den als
Grundierung oder Beschichtung mit der Druckfarbe auf dem verarbeiteten Bedruckstoff
in Kontakt stehenden Infrarotabsorber erzeugt, ermöglicht, unterstützt, verbessert
oder erleichtert. Im Zusammenhang dieser Darstellung der Erfindung wird sprachlich
vereinfachend nur vom Unterstützen gesprochen, und es sollen damit alle Abstufungen
der Wirkung des Infrarotabsorbers, wie aufgezählt in Zusammenwirkung oder als Alternativen,
gemeint sein. Der Energieeintrag an der dritten Position, welcher zur Entstehung von
Wärme führen kann, führt zu einer beschleunigten Trocknung der Druckfarbe. Einerseits
kann kurzfristig eine hohe Temperatur in der Druckfarbe (in der Farbschicht) auf dem
Bedruckstoff erzeugt werden, andererseits können gegebenenfalls in Abhängigkeit der
Zusammensetzung der Druckfarbe chemische Reaktionen angeregt oder initiiert werden.
Der Infrarotabsorber kann auch als Infrarotabsorberstoff, IR-Absorber, IR-Absorbersubstanz
oder dergleichen bezeichnet werden. Bevorzugt hat der Infrarotabsorberstoff dabei
die Eigenschaft, dass er nur geringe oder sogar keine Absorption im sichtbaren Bereich
von Wellenlängen aufweist, damit der Farbeindruck der Druckfarbe nur wenig oder sogar
gar nicht beeinflusst oder geändert wird.
[0022] Ein flächendeckender Auftrag auf einem Bedruckstoff eines Infrarotabsorbers erfordert
eine sehr gute Transparenz des Infrarotabsorbers im sichtbaren Spektralbereich. Eine
Korrektur eines durch einen Infrarotabsorber verschobenen Farbortes an Nichtbildstellen
durch Druckfarbe ist selbstverständlich nicht möglich. Es ist deshalb vorteilhaft,
einen Infrarotabsorber zu verwenden, welcher zwar beim Auftragen noch eine leichte
Eigenfärbung im sichtbaren Spektralbereich hat, diese jedoch spätestens bei der Trocknung,
das heißt bei Wechselwirkung mit der einwirkenden Strahlungsenergie verliert. Ein
Beispiel für eine Klasse von Infrarotabsorbern und individuelle Beispiele derartiger
Infrarotabsorber sind in der US2002/0148386A1, deren Offenbarung durch Bezugnahme
in diese Darstellung aufgenommen wird, beschrieben.
[0023] Ein relativ hoher Energieeintrag direkt in die Druckfarbe, insbesondere lösemittelhaltige
Druckfarbe, insbesondere unterstützt durch einen Infrarotabsorber im Bedruckstoff,
in einer Grundierungsschicht oder in einer Beschichtung, ist in vorteilhafter Weise
möglich, ohne einen unerwünschten Energieeintrag in den Bedruckstoff zu erhalten.
Dies erklärt sich zum einen dadurch, dass das Licht nicht direkt vom Bedruckstoff
absorbiert werden kann, und zum anderen dadurch, dass sich die durch die Farbschicht
absorbierte Energie nach Bruchteilen von Sekunden auf Farbe und Bedruckstoff verteilt.
Die Wärmekapazität und die Mengenverhältnisse sind hierbei so verteilt, dass eine
kurze Erhitzung der Farbschicht möglich ist, bevor der gesamte bedruckte Bogen eine
homogene moderate Temperaturerhöhung erfährt. Dadurch ist die erforderliche Gesamtenergiezufuhr
verringert. Die selektive Energiezufuhr kann insbesondere dadurch unterstützt werden,
dass eine Wellenlänge eingestrahlt wird, welche resonant oder quasi-resonant zu Absorptionslinien
einer Komponente der Druckfarbe oder zu einer Absorptionslinie oder einem Absorptionsmaximum
eines Infrarotabsorberstoffes in der Druckfarbe ist. Die Absorption der Strahlungsenergie
in der Druckfarbe beträgt mehr als 30%, bevorzugt 50%, insbesondere 75%, kann sogar
mehr als 90% betragen.
[0024] Darüber hinaus reduziert eine Vermeidung der Energieabsorption in Wasser die Austrocknung
des Bedruckstoffes. Dieses ist vorteilhaft, da unter anderem eine Austrocknung des
Bedruckstoffes zu einer Veränderung seines Formates führt: Aufgrund des sogenannten
Quellprozesses weist in Abhängigkeit seines Trocknungszustandes beziehungsweise seines
Feuchtigkeitsgehaltes der Bedruckstoff unterschiedliche Formate auf. Der Quellvorgang
zwischen einzelnen Druckwerken führt zu der Erfordernis unterschiedlicher Druckformformate
in den einzelnen Druckwerken. Eine Veränderung des Feuchtigkeitsgehaltes zwischen
den Druckwerken aufgrund des Einflusses einer durch Strahlung induzierten Austrocknung,
welche zu nur mit großem Aufwand im voraus bestimmbaren und korrigierbaren Abweichungen
führt, wird durch die Druckfarbentrocknung mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens
vermieden.
[0025] In anderen Worten ausgedrückt, ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine Trocknung
der Druckfarbe, insbesondere lösemittelhaltigen Druckfarbe, auf dem Bedruckstoff,
ohne dessen Austrocknung zu stark zu beeinflussen.
[0026] An dieser Stelle sei auch angemerkt, dass bei einer großflächigen Auftragung eines
Behandlungsmittels, insbesondere eines Infrarotabsorbers, eine homogene Erwärmung
oder Temperierung des Bedruckstoffes unabhängig vom Druckbild oder Sujet erreicht
werden kann, so dass ein Verzug oder eine Welligkeit des Bedruckstoffes vermieden
werden kann.
[0027] Das erfindungsgemäße Verfahren zum Trocknen kann in vorteilhafter Weise in einem
Druckwerk mit einer Trocknungseinrichtung, wie es in diesem Dokument beschrieben ist,
durchgeführt werden. Insbesondere werden in erfinderischer Weise die Emission einer
Strahlungsenergiequelle der Trocknungseinrichtung und die Absorption des Infrarotabsorbers
zueinander passend festgelegt oder eingestellt oder vorgesehen. In anderen Worten,
die Strahlungsenergiequelle soll eine der Absorption des Infrarotabsorbers entsprechende
Wellenlänge oder mehrere der Absorption des Infrarotabsorbers entsprechende Wellenlängen,
insbesondere nur diese eine oder diese mehrere Wellenlängen, emittieren. Das von der
Strahlungsenergiequelle emittierte Licht ist also besonders bevorzugt quasi-resonant,
im wesentlichen resonant, insbesondere resonant zu einem Absorptionsmaxium des Infrarotabsorbers,
so dass eine möglichst gute Übereinstimmung des Absorptionsmaximums des Infrarotabsorbers
mit dem Emissionsmaximum der Strahlungsenergiequelle erzielt wird. Das Absorptionsspektrum
des verwendeten Infrarotabsorbers weist im Bereich der Emission der Strahlungsenergiequelle
wenigstens 50% des Absorptionsmaximums des Infrarotabsorbers auf, bevorzugt wenigstens
75%, insbesondere wenigstens 90%. Ein Infrarotabsorber kann ein oder mehrere lokale
Absorptionsmaxima aufweisen.
[0028] Alternativ dazu oder darüber hinaus kann die Wellenlänge des Lichtes nicht-resonant
zu Absorptionswellenlängen von Wasser (H
2O) sein. Unter nicht-resonant zu Absorptionswellenlängen von Wasser ist im Zusammenhang
der Erfindung zu verstehen, dass die Absorption der Lichtenergie durch Wasser bei
20° Celsius nicht stärker als 10,0 % ist, in bevorzugter Ausführung nicht stärker
als 1,0 % ist, insbesondere unter 0,1 % liegt. Im Zusammenhang des erfinderischen
Gedankens emittiert die Strahlungsenergiequelle nur sehr geringe Intensität von Licht,
bevorzugt gar kein Licht, welches resonant zu Absorptionswellenlängen von Wasser (H
2O) ist.
[0029] In vorteilhafter Ausführungsform ist die Strahlungsenergiequelle schmalbandig: Die
Strahlungsenergiequelle kann hierbei zum Beispiel von bis zu ±50 nm Breite, bevorzugt
unter ±50 nm Breite um eine Wellenlänge emittieren, es kann sich auch um eine oder
mehrere einzelne spektroskopisch schmale Emissionslinien handeln. Des weiteren liegt
in vorteilhafter Ausführungsform das Emissionsmaximum der schmalbandigen Strahlungsenergiequelle
bzw. die Wellenlänge der Strahlungsenergie zwischen 700,00 nm und 3000,00 nm, bevorzugt
zwischen 700,00 nm und 2500,00 nm, insbesondere zwischen 800,00 nm und 1300,00 nm,
in einem Teilgebiet des sogenannten Fensters im Papierabsorptionsspektrum. Besonders
vorteilhaft ist eine Emission bei 870,00 nm ± 50,00 nm und/oder 1050,00 nm ± 50,00
nm und/oder 1250,00 nm ± 50,00 nm und/oder 1600,00 nm ± 50,00 nm.
[0030] Der Erfindung liegt auch die Erkenntnis zugrunde, dass Absorptionsbanden von Wasser
zum Papierabsorptionsspektrum beitragen. Schon der typische Wassergehalt von Bedruckstoffen
im wasserlosen (feuchtmittelfreien) Flachdruck führt zu unerwünschter, manchmal auch
unakzeptabel starker Energieabsorption im Bedruckstoff. Diese Absorption ist entsprechend
noch stärker im Flachdruck mit Feuchtmittel ausgeprägt. Ein zu großer Energieeintrag
in den Bedruckstoff kann konsequenterweise durch die Einstrahlung einer Wellenlänge
vermieden werden, welche nicht-resonant zu einer Absorptionslinie oder Absorptionsbande
(Absorptionswellenlänge) von Wasser ist. Nach der Heitran Datenbank bei einer Temperatur
von 296K, in 1m Absorptionsstrecke, 15000 ppm Wasser, ergibt sich die folgende Absorption
durch Wasser, genauer durch Wasserdampf: Bei 808 nm kleiner als 0,5%, bei 870±10 nm
kleiner als 0,01%, bei 940±10 nm kleiner als 10%, bei 980±10 nm kleiner als 0,5%,
1030±30 nm kleiner als 0,01%, 1064 nm kleiner als 0,01%, 1100nm kleiner als 0,5% und
1250±10 nm kleiner als 0,01%. Betrachtet man eine Fläche des Bedruckstoffes, insbesondere
des Papiers, von 1m
2 und eine Luftstrecke von 1m oberhalb, so enthält die Luft bei einer absoluten Feuchte
von 1,5% eine Wassermenge von etwa 12 g. Solange in einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung die Lichtquelle nicht weiter als 1m vom Bedruckstoff entfernt ist und
die absolute Feuchte nicht deutlich über 1,5% liegt, werden die oben angegebenen Absorptionen
durch Wasser und/oder Wasserdampf nicht überschritten werden. Eine zusätzliche Absorption
kann durch den Feuchtgehalt des Bedruckstoffes stattfinden, falls das Licht durch
die Farbschicht hindurch bis in den Bedruckstoff eindringt, oder durch Feuchtmittel,
welches durch den Druckprozess auf den Bogen übertragen wurde.
[0031] In Abhängigkeit von funktionellen Gruppen der einzelnen Komponenten des Behandlungsmittels
kann dieses verschiedene Wellenlängen absorbieren. Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird dem sich auf dem Bedruckstoff befindlichen Behandlungsmittel in der Flachdruckmaschine
Licht, bevorzugt im nahen infrarot, unter Vermeidung von Wasserabsorptionswellenlängen,
beispielsweise durch die Einstrahlung nur weniger Wellenlängen einer ein Linienspektrum
emittierenden Lichtquelle, angeboten.
[0032] Erfindungsgemäß ist eine Druckmaschine mit wenigstens einem Druckwerk an einer ersten
Position eines Pfades eines Bedruckstoffes durch die Druckmaschine und einer Trocknungseinrichtung
an einer entlang des Pfades dem Druckwerk nachgeordneten dritten Position zum Zuführen
von Energie auf den Bedruckstoff, geeignet zur Durchführung eines Verfahrens zum Trocknen
gemäß dieser Darstellung: Eine erfindungsgemäße Druckmaschine umfasst an einer weiteren,
der Trocknungseinrichtung vorgeordneten zweiten Position ein Konditionierwerk zur
Aufbringung eines Behandlungsmittels, welches eine Beschleunigung der Trocknung des
Bedruckstoffs an der dritten Position bewirkt. Das Konditionierwerk kann je nach Anordnung
auch als Behandlungsmittelgrundierwerk oder Behandlungsmittelbeschichtungswerk bezeichnet
werden.
[0033] In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Konditionierwerk derart ausgeprägt,
dass eine Aufbringung des Behandlungsmittels von beiden Seiten auf den Bedruckstoff
möglich ist. In einer ersten Variante kann das Konditionierwerk als eine separate
Verarbeitungseinheit einer Druckmaschine ausgeführt sein. In einer alternativen zweiten
Variante ist das Konditionierwerk modular als ein Einschub für ein Druckwerk ausgeführt.
[0034] In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Trocknungseinrichtung eine schmalbandige
Strahlungsenergiequelle, welche Licht einer Wellenlänge im nahen Infrarot emittiert.
Um eine möglichst schmalbandige Emission bei gleichzeitig hoher spektraler Leistungsdichte
zu erreichen, ist bevorzugt die Strahlungsenergiequelle ein Laser. Alternativ dazu
kann auch eine breitbandige Lichtquelle, beispielsweise ein IR-Carbonstrahler, mit
einer geeigneten Filteranordnung eingesetzt werden, so dass eine schmalbandige Strahlungsenergiequelle
in Kombination entsteht. Ein Filter kann insbesondere ein Interferenzfilter sein.
Bevorzugt für die räumliche Integration innerhalb der Flachdruckmaschine ist der Laser
ein Halbleiterlaser, (Diodenlaser) oder ein Festkörperlaser (Titan-Saphir, Erbium-Glas,
Nd:YAG. Nd-Glas oder dergleichen). Ein Festkörperlaser kann bevorzugt durch Diodenlaser
optisch gepumpt sein. Der Festkörperlaser kann auch ein Fiberlaser oder Lichtwellenleiterlaser
sein, bevorzugt ein Ytterbium Fiberlaser, welche 300 bis 700 W Lichtleistung am Arbeitsplatz
bei 1070 nm bis 1100 nm zur Verfügung stellen können. In vorteilhafter Weise können
derartige Laser in begrenztem Umfang auch abstimmbar sein. In anderen Worten ausgedrückt,
die Ausgangswellenlänge der Laser ist veränderbar. Dadurch kann eine Abstimmung auf
eine gewünschte Wellenlänge, beispielsweise in Resonanz oder Quasi-Resonanz zu einer
Absorptionswellenlänge einer Komponente in der Druckfarbe, insbesondere zu einem Infrarotabsorberstoff
in der Druckfarbe, erreicht werden.
[0035] Diodenlaser oder Halbleiterlaser sind im Zusammenhang der erfindungsgemäßen Vorrichtung
besonders vorteilhaft, da sie bereits ohne besondere Strahlformungsoptik für den Zweck
der Strahlungsenergiezufuhr auf einen Bedruckstoff eingesetzt werden können. Das den
Resonator eines Halbleiterlasers verlassene Licht ist stark divergent, so dass ein
sich mit zunehmendem Abstand vom Auskoppelspiegel ausweitendes Lichtbündel erzeugt
wird. Es kann aber auch eine Abbildungsoptik, insbesondere geeignet zur Fokussierung
des emittierten Lichtes auf den Bedruckstoff, vorgesehen sein.
[0036] In einer vorteilhaften Weiterbildung weist das erfindungsgemäße Druckwerk eine Anzahl
von Laserlichtquellen auf, die in einem eindimensionalen, in einem zweidimensionalen
Feld (lokal gekrümmt, global gekrümmt oder flach) oder in einem dreidimensionalen
Feld angeordnet sind, und deren Licht an einer Anzahl von Positionen auf den Bedruckstoff
trifft. Durch die Verwendung einer Anzahl von einzelnen Laserlichtquellen für einzelne
Bereiche auf dem Bedruckstoff wird die maximal erforderliche Ausgangsleistung der
Laserlichtquellen abgesenkt. Laserlichtquellen mit geringerer Ausgangsleistung sind
in der Regel kostengünstiger und haben eine längere Lebenserwartung. Darüber hinaus
wird eine unnötig hohe Verlustwärmeentwicklung vermieden. Die durch die Zuführung
von Licht eingebrachte Strahlungsenergie pro Fläche liegt zwischen 100 und 10.000
mJ pro cm
2, bevorzugt zwischen 100 und 1.000 mJ pro cm
2, insbesondere zwischen 200 und 500 mJ pro cm
2. Die Bestrahlung des Bedruckstoffs findet für eine Zeitdauer einer Länge zwischen
0,01 ms und 1 s, bevorzugt zwischen 0,1 ms und 100 ms, insbesondere zwischen 1 ms
und 10 ms statt.
[0037] Es ist besonders vorteilhaft, wenn das auf den Bedruckstoff an einer Position auftreffende
Licht in seiner Intensität und Belichtungsdauer für jede Laserlichtquelle unabhängig
von den anderen Laserlichtquellen steuerbar ist. Für diesen Zweck kann eine Steuerungseinheit,
unabhängig von oder integriert in die Maschinensteuerung der Druckmaschine, vorgesehen
sein. Durch eine Steuerung der Laserlichtquellenparameter ist es möglich, die Energiezufuhr
an unterschiedlichen Positionen des Bedruckstoffes zu regulieren. Eine Energiezufuhr
kann dann der Bedeckung des Bedruckstoffs an den vorliegenden Positionen auf dem Bedruckstoff
angepasst werden. Es ist darüber hinaus auch vorteilhaft, das erfindungsgemäße Druckwerk
mit einer Anzahl von Laserlichtquellen derart einzurichten, dass an einer Position
auf dem Bedruckstoff Licht von wenigstens zwei Strahlungsenergiequellen auftrifft.
Dabei kann es sich einerseits um teilweise, andererseits um vollständig überlappende
Lichtstrahlbündel handeln. Die erforderliche maximale Ausgangsleistung einer einzelnen
Laserlichtquelle ist dann geringer, darüber hinaus existiert eine Redundanz, falls
ein Ausfall einer Laserlichtquelle auftritt.
[0038] Die erfindungsgemäße Druckmaschine kann eine direkt oder indirekte Flachdruckmaschine,
lithographische Druckmaschine, Offset-Druckmaschine, FlexoDruckmaschine oder dergleichen
sein. Einerseits kann die Position, an der das Licht auf den Bedruckstoff im Pfad
durch die Druckmaschine trifft, dem letzten Druckspalt des letzten Druckwerks der
Anzahl von Druckwerken, also allen Druckspalten, nachgeordnet sein. Andererseits kann
die Position auch einem ersten Druckspalt nachgeordnet und einem zweiten Druckspalt
vorgeordnet, also wenigstens zwischen zwei Druckwerken sein. Die Druckmaschine kann
eine bogenverarbeitende oder eine bahnverarbeitende Druckmaschine sein. Eine bogenverarbeitende
Druckmaschine kann einen Anleger, wenigstens ein Druckwerk, ggf. ein Veredelungswerk
(Stanzwerk, Lackwerk oder dergleichen) und einen Ausleger aufweisen. Eine bahnverarbeitende
Druckmaschine kann einen Rollenwechsler, eine Anzahl von beidseitig die Bedruckstoffbahn
bedruckenden Druckeinheiten, einen Trockner und einen Falzapparat umfassen.
[0039] Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung
werden anhand der nachfolgenden Figuren sowie deren Beschreibungen dargestellt. Es
zeigt im Einzelnen:
- Figur 1
- eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens zum Trocknen,
- Figur 2
- eine schematische Darstellung einer vorteilhaften Weiterbildung einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- Figur 3
- eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Druckmaschine mit einem den Druckwerken
nachgeordneten Konditionierwerk und einer Trocknungseinrichtung, und
- Figur 4
- eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Druckmaschine mit einem den Druckwerken
vorgeordneten Konditionierwerk und einer Trocknungseinrichtung.
[0040] Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Trocknen. Eine Strahlungsenergiequelle 10, insbesondere
ein Laser, bevorzugt ein Diodenlaser oder Festkörperlaser ist innerhalb einer Flachdruckmaschine
derart angeordnet, dass das von ihr emittierte Licht 12 auf einen Bedruckstoff 14
auf dessen Pfad 16 durch die Flachdruckmaschine an einer dritten Position 116 auftrifft,
welche einer ersten Position 18, hier einem Druckspalt, nachgeordnet ist. Während
in der Figur 1 der Bedruckstoff 14 beispielhaft bogenförmig gezeigt ist, kann der
Bedruckstoff auch bahnförmig durch die Flachdruckmaschine geführt sein. Die Orientierung
des Pfades 16 des Bedruckstoffes 14 ist durch einen Pfeil gekennzeichnet. Der Pfad
ist hier ohne Einschränkung eines im allgemeinen kurvenförmigen oder nichtlinearen
Verlaufs, insbesondere auf einem Kreisbogen liegend, linear gezeigt. Die erste Position
18, hier der Druckspalt ist in der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform durch die
Zusammenwirkung des Druckzylinders 110 und eines Gegendruckzylinders 112 definiert,
in welchem Druckfarbe auf den Bedruckstoff bei Betrieb der Druckmaschine übertragen
wird. In Abhängigkeit des speziellen Druckverfahrens in der Flachdruckmaschine kann
der Druckzylinder 110 ein Druckformzylinder oder ein Gummituchzylinder sein. An einer
zweiten Position 124, welcher der ersten Position 18 entlang des Pfades 16 vorgeordnet
ist, wird ein Behandlungsmittel 118, insbesondere ein Infrarotabsorber, wie oben bereits
näher beschrieben, auf einen Bedruckstoff 14 aufgetragen, wenn der Bedruckstoff 14
die dritte Position passiert. Die zweite Position 124 ist durch die Zusammenwirkung
eines Rasterzylinders 120, welcher das Behandlungsmittel 118 zum Bedruckstoff 14 herantransportiert,
und eines Führungszylinders 122 definiert. In der Situation gemäß der Figur 1 ist
auf dem Bedruckstoff 14 Druckfarbe 114, insbesondere lösemittelhaltige Druckfarbe,
gezeigt. Das von der Strahlungsquelle 10 ausgesendete Licht 12 fällt bündelförmig
oder teppichförmig an der zweiten Position 116 auf den Bedruckstoff 14. Das Behandlungsmittel
118, insbesondere der Infrarotabsorber innerhalb dieser dritten Position 116 kann
Energie aus dem Licht 12 absorbieren, so dass die Druckfarbe 114 getrocknet werden
kann. Durch die vorteilhafte Wahl einer Wellenlänge, welche nicht-resonant zu Absorptionswellenlängen
von Wasser ist, in einer Weiterbildung der Erfindung wird eine Absorption im Bedruckstoff
14 reduziert.
[0041] Die Figur 2 ist eine schematische Darstellung einer vorteilhaften Weiterbildung einer
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Es ist beispielhaft ein Feld 20
von Strahlungsenergiequellen 10 skizziert, hier drei mal vier, also zwölf Strahlungsenergiequellen
10. Neben dem hier gezeigten zweidimensionalen Feld 20 kann auch ein eindimensionales
Feld oder eine eindimensionale Zeile, orientiert über die Breite des Bedruckstoffes
14 vorgesehen sein. Ein zweidimensionales Feld, wie auch ein dreidimensionales Feld,
dessen Licht in zweidimensionaler Verteilung auf den Bedruckstoff 14 trifft, hat unter
anderem den Vorteil, dass eine schnelle Trocknung durch parallele oder simultane Bestrahlung
einer Gruppe von Positionen in einer Spalte des Feldes 20 erzielt wird. Die Geschwindigkeit,
mit welcher sich der Bedruckstoff an den Strahlungsenergiequellen 10 vorbeibewegt,
kann folglich höher sein, als im Fall eines nur eindimensionalen Feldes. Das Feld
20 kann auch eine andere Anzahl von Strahlungsenergiequellen 10 aufweisen. Von jeder
der Anzahl von Strahlungsenergiequellen 10 wird Licht 12 auf den Bedruckstoff 14 zugeführt.
Die dritten Positionen 116, an denen das Licht 12 auf den Bedruckstoff 14, welcher
einem Pfad 16 durch die Flachdruckmaschine folgt, trifft, sind einem Druckspalt 118,
definiert durch einen Druckzylinder 110 und einen Gegendruckzylinder 112, nachgeordnet.
Einzelne dritte Positionen 116 können dabei teilweise zusammenfallen, wie es in der
Figur 2 für die vorne liegende Zeile von Strahlungsenergiequellen 10 gezeigt ist,
oder sich sogar im wesentlichen vollständig überlappen. Dem Feld 20 von Strahlungsenergiequellen
10 ist eine Steuerungseinrichtung 24 zugeordnet, mit der jenes mittels einer Verbindung
22 Steuersignale austauschen kann. Durch die Steuerungseinrichtung 24 kann eine Ansteuerung
des Feldes 20 derart durchgeführt werden, dass eine Energiezufuhr entsprechend der
Druckfarbmenge an der dritten Position 116 auf dem Bedruckstoff 14 durchgeführt wird.
[0042] Die Figur 3 bezieht sich schematisch auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Druckmaschine 30 (Schön- und Widerdruckmaschine) mit einem den Druckwerken 32 nachgeordneten
Konditionierwerk 34 und einer Trocknungseinrichtung, hier Strahlungsenergiequellen
10, insbesondere geeignet zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Druckmaschine
30 weist einen Anleger 36, mehrere Druckwerke 32, hier zwei gezeigt, ein Konditionierwerk
34 und einen Ausleger 38 auf. Bogenförmiger Bedruckstoff wird entlang des Pfades 16
durch die Druckmaschine 30 bewegt. Jedes Druckwerk 32 umfasst, hier nicht näher erläutert,
ein Farbwerk und ein Feuchtwerk und trägt Druckfarbe, insbesondere lösemittelhaltige
Druckfarbe, im vom zugeordneten Druckzylinder 110 und Gegendruckzylinder 112 gebildeten
Druckspalt, durch welchen der Pfad 16 verläuft, auf den Bedruckstoff auf. Zwischen
den in der Figur 3 gezeigten Druckwerken 32 ist eine Wendeeinrichtung vorgesehen,
so dass ein Bedruckstoff beidseitig in der Druckmaschine 30 verarbeitet werden kann.
Der Bedruckstoff gelangt schließlich auf seinem Pfad 16 in das Konditionierwerk 34.
In der gezeigten Ausführungsform weist das Konditionierwerk zwei Rasterzylinder 120
auf, welche den Bedruckstoff von jeweils einer Seite kontaktieren, so dass beidseitig
Behandlungsmittel, insbesondere Infrarotabsorber, aufgetragen wird. Das Behandlungsmittel,
insbesondere Infrarotabsorber, wird mittels einer Tauchwalze 310 einem Reservoir entnommen
und großflächig auf den Bedruckstoff übertragen. Mit anderen Worten, das Konditionierwerk
kann in einer Ausführungsform Komponenten ähnlich oder identisch zu Komponenten in
einem üblichen Lackwerk aufweisen, so dass das Behandlungsmittel möglichst gleichmäßig
dem Bedruckstoff zugeführt und aufgetragen wird. Das Konditionierwerk kann unabhängig
von dem Druckwerk oder den Druckwerken ausgeführt sein. In der hier in Figur 3 gezeigten
Ausführungsform ist die Trocknereinrichtung im Ausleger 38 angeordnet: Beidseitig
wird der Bedruckstoff durch Beleuchtung mit Licht von Strahlungsenergiequellen 10
getrocknet, indem das Behandlungsmittel, insbesondere der Infrarotabsorber, die Trocknung,
insbesondere die Energieabsorption unterstützt.
[0043] In der Figur 4 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Druckmaschine 30 (Schön- und Widerdruckmaschine) mit einem den Druckwerken 32 vorgeordneten
Konditionierwerk 34 und einer Trocknungseinrichtung, hier Strahlungsenergiequellen
10, welche an verschiedenen Positionen in der Druckmaschine 30 angeordnet sein können.
Die Druckmaschine 30 weist einen Anleger 36, ein Konditionierwerk 34, mehrere Druckwerke
32, hier zwei gezeigt, und einen Ausleger 38 auf. Bogenförmiger Bedruckstoff wird
entlang des Pfades 16 durch die Druckmaschine 30 bewegt. Der Bedruckstoff gelangt
zunächst vom Anleger 36 auf seinem Pfad 16 durch die Druckmaschine 30 in das Konditionierwerk
34. In der gezeigten Ausführungsform weist das Konditionierwerk 34 zwei Rasterzylinder
120 auf, welche den Bedruckstoff von jeweils einer Seite kontaktieren, so dass beidseitig
Behandlungsmittel aufgetragen wird. Das Behandlungsmittel wird mittels einer Tauchwalze
310 einem Reservoir entnommen und großflächig auf den Bedruckstoff übertragen. Jedes
Druckwerk 32 umfasst, hier nicht näher erläutert, ein Farbwerk und ein Feuchtwerk
und trägt Druckfarbe, lösemittelhaltige Druckfarbe, im vom zugeordneten Druckzylinder
110 und Gegendruckzylinder 112 gebildeten Druckspalt, durch welchen der Pfad 16 verläuft,
auf den Bedruckstoff auf. Zwischen den in der Figur 4 gezeigten Druckwerken 32 ist
eine Wendeeinrichtung vorgesehen, so dass ein Bedruckstoff beidseitig in der Druckmaschine
30 verarbeitet werden kann.
[0044] In der hier in Figur 4 gezeigten Ausführungsform sind drei Varianten der Anordnung
der Strahlungsenergiequellen zum Trocknen dargestellt: Die drei Varianten sind nur
zur Vereinfachung der Darstellung der Erfindung innerhalb einer Ausführungsform in
einer Figur gezeigt. Erfindungsgemäße Druckmaschinen können diese drei Varianten auch
jeweils einzeln oder in Kombination von zweien oder alle drei gleichzeitig aufweisen.
In einer ersten Variante können Strahlungsenergiequellen 10 direkt den von Druckzylinder
110 und Gegendruckzylinder 112 gebildeten Druckspalten in einem Druckwerk 32 nachgeordnet
sein. Die Strahlungsenergiequellen 10 beleuchten den Bedruckstoff bereits auf den
Gegendruckzylindern 112, nachdem Druckfarbe auf den Bedruckstoff übertragen wurde.
In einer zweiten Variante können Strahlungsenergiequellen 10 im letzten Druckwerk
32 derart angeordnet sein, dass wenigstens eine erste Strahlungsenergiequelle 10 eine
erste Seite des Bedruckstoffs und wenigstens eine zweite Strahlungsenergiequelle 10
eine zweite Seite des Bedruckstoffs beleuchten. Diese Konfiguration kann beispielsweise
dadurch realisiert sein, dass eine Strahlungsenergiequelle 10 den Bedruckstoff auf
dem Gegendruckzylinder 112 und eine weitere Strahlungsenergiequelle 10 den Bedruckstoff
auf dem direkt dem Gegendruckzylinder 112 nachgeordneten Zylinder beleuchtet (siehe
Figur 4). In einer dritten Variante sind Strahlungsenergiequellen 10 derart im Ausleger
38 angeordnet, dass der Bedruckstoff beidseitig mit Licht von Strahlungsenergiequellen
10 beleuchtet wird. Die Trocknung des Bedruckstoffs wird beschleunigt, indem das Behandlungsmittel
die Energieabsorption unterstützt.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0045]
- 10
- Strahlungsenergiequelle
- 12
- Licht
- 16
- Pfad
- 14
- Bedruckstoff
- 18
- erste Position
- 110
- Druckzylinder
- 112
- Gegendruckzylinder
- 114
- Druckfarbe
- 116
- dritte Position
- 118
- Behandlungsmittel
- 120
- Rasterzylinder
- 122
- Führungszylinder
- 124
- zweite Position
- 20
- Feld von Strahlungsenergiequellen
- 22
- Verbindung zur Übertragung von Steuersignalen
- 24
- Steuerungseinheit
- 30
- Druckmaschine
- 32
- Druckwerk
- 34
- Konditionierwerk
- 36
- Anleger
- 38
- Ausleger
- 310
- Tauchwalze
1. Verfahren zum Trocknen einer Druckfarbe (114) auf einem Bedruckstoff (14) in einer
Druckmaschine (30), wobei der Bedruckstoff (14) an einer ersten Position (18) eines
Pfades (16), entlang welchem der Bedruckstoff (14) durch die Druckmaschine (30) bewegt
wird, mit wenigstens einer Druckfarbe (114) bedruckt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass an einer zweiten Position (124) des Pfades (16) auf dem Bedruckstoff (14) ein Behandlungsmittel
(118), welches eine Beschleunigung der Trocknung der Druckfarbe (114) auf dem Bedruckstoff
(14) bewirkt, aufgebracht wird.
2. Verfahren zum Trocknen gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Position (18) zeitlich vor der zweiten Position (124) vom Bedruckstoff
(14) passiert wird und das Behandlungsmittel (118) in Form einer Beschichtung aufgetragen
wird.
3. Verfahren zum Trocknen gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Position (18) zeitlich nach der zweiten Position (124) vom Bedruckstoff
(14) passiert wird und das Behandlungsmittel (118) in Form einer Grundierung aufgetragen
wird.
4. Verfahren zum Trocknen gemäß Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass zeitlich nachgeordnet an wenigstens einer dritten Position (116) des Pfades (16)
der Bedruckstoff (14) durch Einwirkung von Strahlungsenergie getrocknet wird.
5. Verfahren zum Trocknen gemäß Anspruch 1, 2, 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Behandlungsmittel (118) ein Sikkativ oder eine basische Lösung oder ein Bindemittel
ist oder umfasst.
6. Verfahren zum Trocknen gemäß Anspruch 4, wobei an wenigstens der dritten Position
(116) des Pfades (16) der Bedruckstoff mit Licht (12) einer schmalbandigen Strahlungsenergiequelle
(10) beleuchtet wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Behandlungsmittel (118) einen Infrarotabsorber umfasst, welcher eine Absorptionswellenlänge
aufweist, welche im wesentlichen resonant zur Wellenlänge des Lichtes (12) ist.
7. Verfahren zum Trocknen gemäß Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass Licht (12) eine Wellenlänge zwischen 700 nm und 3000 nm aufweist.
8. Verfahren zum Trocknen gemäß Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass Wellenlänge des Lichtes (12) nicht-resonant zu Absorptionswellenlängen von Wasser
(H2O) ist.
9. Druckmaschine (30) mit wenigstens einem Druckwerk (32) an einer ersten Position (18)
eines Pfades (16) eines Bedruckstoffes (14) durch die Druckmaschine (30) und einer
Trocknungseinrichtung an einer entlang des Pfades (16) dem Druckwerk (32) nachgeordneten
dritten Position (116) zum Zuführen von Energie auf den Bedruckstoff (14), geeignet
zur Durchführung eines Verfahrens zum Trocknen gemäß einem der Ansprüche 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckmaschine (30) an einer weiteren, der Trocknungseinrichtung vorgeordneten
zweiten Position (124) ein Konditionierwerk (34) zur Aufbringung eines Behandlungsmittels
(118), welches eine Beschleunigung der Trocknung der Druckfarbe auf dem Bedruckstoff
an der dritten Position (116) bewirkt, umfasst.
10. Druckmaschine (30) gemäß Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Konditionierwerk (34) derart ausgeführt ist, dass eine Aufbringung des Behandlungsmittels
(18) von beiden Seiten auf den Bedruckstoff (14) möglich ist.
11. Druckmaschine (30) gemäß Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
die Trocknungseinrichtung eine schmalbandige Strahlungsenergiequelle (10), welche
Licht (12) einer Wellenlänge im nahen Infrarot emittiert, umfasst.
12. Druckmaschine (30) gemäß Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die schmalbandige Strahlungsenergiequelle (10) eine Laserlichtquelle ist.
13. Druckmaschine (30) gemäß Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,dass
die Laserlichtquelle ein Halbleiterlaser oder ein Gaslaser oder ein Festkörperlaser
ist.
14. Druckmaschine (30) gemäß einem der Ansprüche 11, 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Druckmaschine (30) eine Mehrzahl von Strahlungsenergiequellen (10) aufweist,
die in einem eindimensionalen Feld, einem zweidimensionalen Feld oder einem dreidimensionalen
Feld angeordnet sind und deren Licht (12) an einer Anzahl von Positionen auf den Bedruckstoff
(14) trifft.
15. Druckmaschine (30) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass das auf den Bedruckstoff (14) an einer Position auftreffende Licht (12) in seiner
Intensität und Belichtungsdauer für jede Strahlungsenergiequelle (10) unabhängig von
den anderen Strahlungsenergiequellen (10) steuerbar ist.
16. Druckmaschine (30) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass an einer Position auf dem Bedruckstoff Licht (12) von wenigstens zwei Strahlungsenergiequellen
(10) auftrifft.