[0001] Die Erfindung betrifft eine Druckvorrichtung zum Bedrucken von Druckpapier, mit einer
Papierzuführung für zu bedruckendes Druckpapier, einer der Papierzuführung nachgeschalteten
Druckeinrichtung und einer der Druckeinrichtung nachgeschalteten Papierabführung für
bedrucktes Druckpapier. Dabei wirken die Papierzufiihrung, die Druckeinrichtung und
die Papierabführung unmittelbar miteinander zusammen, Es handelt sich also um eine
In-Lirxe-Dzuckanordnung. Desweiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zum Bedrucken von Druckpapier mit einer Druckvorrichtung der vorgenannten Art.
[0002] Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Anwendungen zum Bedrucken
von Druckpapier mit einem Dekor zur Verwendung bei flächigen Bauteilen, vorzugsweise
für Boden-, Wand-, Decken- oder Möbelanwendungen, wobei das Druckpapier mittels eines
digitalen Druckverfahrens durch eine Digitaldruckvorrichtung mittels Druckfarbe bedruckt
wird, sowie auf ein diesbezügliches Digitaldruckverfahren. Die Digitaldruckvorrichtung
ist dabei üblicherweise mit einem eine Papierführung für das Druckpapier aufweisenden
Unterbau und einem an einer Schlittenführung verfahrbaren Druckerschlitten mit wenigstens
einem Druckkopf versehen.
[0003] Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf die zuvor angegebene bevorzugte
Anwendung im Digitaldruck beschränkt, sondern bezieht sich grundsätzlich auch auf
andere Druckverfahren, insbesondere auch auf das Tiefdruckverfahren.
[0004] Ein Digitaldruckverfahren der vorgenannten Art sowie eine diesbezügliche Digitaldrückvorrichtung
sind bereits aus der
EP 1 749 676 A1 bekannt. Das bekannte Verfahren wird eingesetzt, um Druckpapier digital zu bedrucken,
das zur Herstellung von flächigen Bauteilen, wie Belagsplatten, Paneelen und dergleichen
verwendet wird.
[0005] Bei der
EP 1 749 676 A1 geht es darum, ein Tintenstrahldruckverfahren zur Verfügung zu stellen, wobei das
Druckergebnis auf der Oberfläche der zu bedrukkenden Gegenstände hinsichtlich des
Aussehens höchsten Qualitätsanforderungen entsprechen soll. Hierzu ist vorgesehen,
daß eine längs ihrer gesamten Dicke für flüssiges Kunstharz saugfähige Papierbahn
von einer Seite her derart mit flüssigem Kunstharz getränkt wird, daß das Kunstharz
die Papierbahn nicht vollständig durchdringt, so daß die andere Seite der Papierbahn
zumindest weitgehend frei von Kunstharz ist. Durch das bekannte Verfahren sollen Oberflächen
geschaffen werden, die durch die Auswahl des Papiers und der Farbflüssigkeit sowie
gegebenenfalls einer Vorbehandlung der zu bedruckenden Oberfläche jeweils optimal
an das bekannte Druckergebnis angepaßt sind.
[0006] Im Zusammenhang mit dem aus der
EP 1 749 676 A1 bekannten Verfahren und Vorrichtung ist festgestellt worden, daß das bedruckte Druckpapier
zumindest bereichsweise und zum Teil sehr unregelmäßig eine Faltenbildung aufweist.
Diese Faltenbildung beeinflußt das Druckergebnis zum Teil so stark, daß das bedruckte
Druckpapier nicht mehr verwendet werden kann. Gerade beim Digitaldruck ist dies ausgesprochen
problematisch, da das Drucken vergleichsweise langsam vor sich geht.
[0007] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, hier Abhilfe zu schaffen.
[0008] Ausgehend von der vorgenannten Problematik sind von der Anmelderin Untersuchungen
durchgeführt worden. Dabei ist zunächst festgestellt worden, daß das Druckpapier hygroskopisch
ist, also Feuchtigkeit aufnimmt. Durch die Feuchtigkeitsaufnahme ergibt sich ein Papierwachstum.
Insbesondere vergrößert sich durch die Feuchtigkeitsaufnahme das Breitenmaß des eingesetzten
Druckpapiers, was im schlimmsten Fall zu der eingangs erwähnten Faltenbildung führt.
Die Untersuchungen der Anmelderin haben aber auch gezeigt, daß es aufgrund des Papierwachstums
sehr schwierig ist, ein bestimmtes Design, das zu einem bestimmten Zeitpunkt gedruckt
worden ist, später exakt zu reproduzieren, da das Papierwachstum nicht notwendigerweise
konstant ist. Es ist also bei den gegebenen Bedingungen ausgesprochen schwierig, reproduzierbare
Ergebnisse zu erzielen.
[0009] Im übrigen haben die Untersuchungen der Anmelderin gezeigt, daß sich das Papierwachstum
und die Faltenbildung bereits einstellt, wenn sich das Druckpapier in der Papierzuführung
befindet, und zwar auch schon dann, wenn das Druckpapier nur eine ganz geringe Zeit
dem "normale" Raumklima ausgesetzt ist.
[0010] Auf der Grundlage der vorstehenden Untersuchungen setzt nun die Erfindung bei der
eingangs genannten Druckvorrichtung dadurch ein, daß in dem Raum in dem Druckvorrichtung
angeordnet ist, wenigstens zwei voneinander getrennte Klimazonen mit unterschiedlichen
relativen Raumluftfeuchtegehalten vorherrschen. Die einzelnen Klimazonen sind dabei
in unterschiedlichen, zumindest im wesentlichen abgeschlossenen Räumen verwirklicht.
Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die relative Raumluftfeuchte in dem Raum,
in dem die Papierzuführung und/oder die Papierabführung angeordnet sind/ist, geringer
ist als in dem Raum, in dem die Druckeinrichtung angeordnet ist. Durch die Absenkung
der relativen Raumluftfeuchte insbesondere in dem Raum, in dem die Papierzuführung
angeordnet ist, wird die Wasseraufnahme des unbedruckten Druckpapiers eingeschränkt,
was dementsprechend zu einer Einschränkung des Papierwachstums insbesondere im Bereich
der Papierzuführung führt.
[0011] Dabei versteht es sich, daß in den beiden Klimazonen nicht notwendigerweise die gleichen
Temperatur- und/oder Druckverhältnisse herrschen müssen. Bekanntlich hängt die relative
Raumluftfeuchte die das Verhältnis vom tatsächlichen zum maximal möglichen Wasserdampfgehalt
darstellt, von den beiden vorgenannten Zustandsgrößen Temperatur und Druck ab. Erwärmt
man ein bestimmtes Volumen an Luft, ohne den absoluten Wassergehalt zu verändern,
dann kann die Luft mehr Wasser in sich aufnehmen. Der maximal mögliche Wassergehalt
steigt an, aber der tatsächliche Wassergehalt bleibt gleich. Da die relative Luftfeuchte
der Quotient dieser beiden Größen ist und der Nenner größer wird, verringert sich
die relative Luftfeuchtigkeit im Raum. Umgekehrt führt eine Temperaturabsenkung zu
einer höheren relativen Raumluftfeuchte. Im einfachsten Fall liegen in beiden Klimazonen
identische Druck- und/oder Temperaturbedingungen vor.
[0012] Bei Versuchen, die durchgeführt worden sind, ist festgestellt worden, daß im Bereich
bzw. Raum, in dem die Papierzuführung und/oder die Papierabführung angeordnet sind/ist,
eine erste Klimazone vorherrscht, die eine relative Raumluftfeuchte von kleiner 32%
haben sollte. Bei einem derartigen Raumluftfeuchtege-halt findet kein relevantes Papierwachstum
mehr statt. Insbesondere sollte die Raumluftfeuchte zwischen 24% und 30% liegen, wobei
jeder zwischen den beiden vorgenannten Grenzwerten liegende Wert möglich und günstig
ist.
[0013] Die Temperatur in der ersten Klimazone sollte zwischen 14°C und 35°C, insbesondere
zwischen 16°C und 25°C und vorzugsweise zwischen 17°C und 19°C liegen. Der Druck in
der ersten Klimazone sollte dem Umgebungsdruck ± 0,3 bar entsprechen.
[0014] Erfindungsgemäß ist im übrigen vorgesehen, daß im Bereich bzw. Raum, in dem die Druckeinrichtung
angeordnet ist, eine zweite Klimazone vorherrscht, in der eine relative Raumluftfeuchte
von größer 35%, insbesondere zwischen 40% und 60% vorliegt, Die Temperatur- und/oder
Druckverhältnisse entsprechen denen in der ersten Klimazonen, worauf Bezug genommen
wird, wobei darauf hinzuweisen ist, daß in der zweiten Klimazone andere Temperatur-
und/oder Druckverhältnisse als in der ersten Klimazone vorherrschen können.
[0015] Um die unterschiedlichen Klimazonen in einem gemeinsamen Raum, in dem sich die Druckvorrichtung
befindet, schaffen zu können, also die beiden Klimazonen voneinander zu trennen, sind
die Papierzuführungen und/oder die Papierabfiihrung zumindest bereichsweise innerhalb
einer gemeinsamen oder in separaten, im wesentlichen abgeschlossenen Klimakammern
angeordnet, wobei innerhalb der Klimakammer(n) die erste Klimazone vorherrscht. Im
übrigen versteht es sich natürlich, daß es grundsätzlich auch möglich ist, die Druckeinrichtung
innerhalb einer im wesentlichen abgeschlossen Klimakammer anzuordnen, wobei innerhalb
dieser Klimakammer dann die zweite Klimazone vorherrscht.
[0016] Die Realisierung von wenigstens zwei voneinander zumindest im wesentlichen abgetrennten
Klimazonen mit unterschiedlichen relativen Raumlunfeuchtegehal" ten ist in der Regel
dann erforderlich, wenn zum störungsfreien und ordnungsgemäßen Betrieb der Druckeinrichtung
bestimmte Rauma,uftfeuchte-, Temperatur- und/oder Druckbedingungen notwendig sind.
Dies ist insbesondere bei einer Vielzahl von Digitaldruckvoznichtungen der Fall. Ist
es für einen ordnungsgemäßen Betrieb der Druckeinrichtung jedoch nicht erforderlich,
bestimmte Raumluftfeuchte-, Druck- und/oder Temperaturbedingungen einzuhalten, ist
bei einer alternativen Ausfiihrungsform der Erfindung vorgesehen, daß die Druckvorrichtung
insgesamt in einem Raum angeordnet ist, in dem nur eine erste und einzige Klimazone
vorherrscht, in der eine relative Raumluftfeuchte von kleiner 32%, insbesondere zwischen
24% bis 30% vorliegt. Die Temperatur liegt dabei bevorzugt zwischen 14°C und 35°C,
insbesondere zwischen 16°C und 25°C und vorzugsweise zwischen 17°C und 19°C. Der Druck
entspricht dem Umgebungsdruck ± 0,3 bar.
[0017] Um den Raumluftfeuchtegehalt in der betreffenden Klimazone an bestimmte Druckpapierarten
in einfacher Weise anpassen zu können, ist im übrigen vorgesehen, daß in der jeweiligen
Klimazone unterschiedliche Raumluftfeuchtegehalte einstellbar sind. Bevorzugt sind
hierzu entsprechende Gerätschaften, wie Klimageräte, Entfeuchter und dergleichen vorgesehen.
Desweiteren ist vorzugsweise wenigstens eine MeßeinrichtUng zur Messung der Raumluftfeuchte
und/oder der Temperatur und/oder des Drucks vorgesehen.
[0018] Bei der erfindungsgemäßen Druckvorrichtung handelt es sich um eine sogenannte In-Line-Maschine,
bei der die Papierzuführung mit der Druckeinrichtüng und die Druckeinrichtung mit
der Papierabfiihrung zusammenwirken. Grundsätzlich ist es möglich, daß mit der erfindungsgemäßen
Druckvorrichtung auch Papierbögen bedruckt werden. Bevorzugt wird aber Druckpapier
von der Rolle bedruckt. Dementsprechend weist die Papierzuführung vorzugsweise eine
Abrolleinrichtung für eine Druckpapierrolle mit unbedrucktem Druckpapier auf, während
die Papierabführung wenigstens eine Aufrolleinrichtung für eine Druckpapierrolle mit
bedrucktem Druckpapier aufweist. Bei dieser Ausführungsform befindet sich dann die
unbedruckte und/oder die bedruckte Druckpapierrolle in einer entsprechenden Klimakammer
der vorgenannten Art.
[0019] Um ein unbeabsichtigtes Papierwachstum des Druckpapiers schon vor der Zuführung zur
Druckvorrichtung bzw. zur Papierzuführung zu verhindern, ist im übrigen vorgesehen,
daß das Druckpapier vor der Zuführung zur Papierzuführung luftdicht verpackt ist,
erst zum Einbringen in die Papierzuführung ausgepackt wird und unmittelbar nach dem
Auspacken in die Klimazonen der Papierzuführung eingebracht wird. Mit dem "unmittelbaren"
Einbringen nach dem Auspacken ist gemeint, daß dies so zügig geschehen sollte, daß
ein relevantes Papierwachstum des Druckpapiers durch Wasseraufnahme verhindert wird.
Bevorzugt sollte das Druckpapier innerhalb einer Stunde nach dem Auspacken in die
Klimazonen der Papierzuführung eingebracht werden, Von besonderem Vorteil ist es in
diesem Zusammenhang im übrigen, daß das Auspacken des Druckpapiers erst in der ersten
Klimazone mit dem verringerten Raumluftfeuchtegehalt erfolgt. Auf diese Weise ist
dann ein relevantes Papierwachstum in jedem Falle ausgeschlossen.
[0020] Im übrigen bietet es sich im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung besonders
an, daß zum Drucken ein unbeharztes und druckseitig tintenaufnahmeschichtfreies Druckpapier
verwendet wird und daß das Druckpapier vor, während und/oder nach dem Drucken und/oder
die Druckfarbe unmittelbar nach dem Aufbringen auf das Druckpapier erwärmt wird. Dieses
tintenaufnahmeschichtfreies Druckpapier ist sehr kostengünstig, hat jedoch den Nachteil,
daß es sehr hygroskopisch ist und nicht nur Feuchtigkeit aus der Raumluft aufnimmt,
sondern insbesondere auch aus der Druckfarbe, was ebenfalls zu einem Papierwachstum
verbunden mit einer Wellung oder Faltenbildung des bedruckten Papiers führt. Durch
die vorgenannte Beheizung findet eine sehr schnelle Trocknung der Tinte auf dem Druckpapier
statt, so daß es, je nach Papierart und Erwärmungstemperatur, nicht oder nur geringfügig
zu den vorgenannten Problemen kommt. Bei Versuchen ist festgestellt worden, daß das
Druckergebnis fast so gut ist wie bei Verwendung eines Druckpapiers mit einer Tintenaufnahmeschicht.
Die vorgenannte Beheizung fuhrt im besten Falle zu einer unmittelbaren Trocknung der
Druckfarbe auf dem Druckpapier, sobald die Druckfarbe auf die Oberseite des Druckpapiers
aufgebracht worden ist. In jedem Falle ergibt sich durch die vorgenannte Maßnahme
der ganz wesentliche Vorteil, daß weder eine aufwendige Teilbeharzung vor dem Druck
noch das Aufbringen einer Farbaumahmeschicht erforderlich ist, so daß das bei der
Erfindung einzusetzende Druckpapier sehr kostengünstig ist. Dies spielt insbesondere
bei dem Digitaldruck, worauf nachfolgend noch eingegangen wird, eine erhebliche Rolle.
[0021] Zur Erzielung einer schnellen Trocknung unter Berücksichtigung der Besonderheiten
des digitalen Druckverfahrens insbesondere bei Einsatz von wasserbasierten Tinten/Druckfarben
ist es günstig, daß die Erwärmung des Druckpapiers von der Ober- und/oder Unterseite
des Druckpapiers her erfolgt. Dabei sollte die Trocknungs-/Erwärmung vorzugsweise
bei einer Temperatur von oberhalb 35 °C, insbesondere zwischen 40 °C und 60 °C durchgeführt
werden. Sehr gute Ergebnisse, die einerseits zu einer schnellen Trocknung führen und
andererseits aber den Druck nicht beeinträchtigen, sind bei Temperaturen zwischen
49 °C und 54 °C erreicht worden.
[0022] Die Erzielung eines optimalen Druckergebnisses ist neben der Trocknungstemperatur
auch von der Tropfengröße bzw. dem Tropfgewicht der Druckfarbe einerseits und der
Druckgeschwindigkeit andererseits abhängig. Erfindungsgemäß ist festgestellt worden,
daß die Tropfengröße der Druckfarbe beim Drucken zwischen 4,0 ng und 50 ng liegen
sollte, während die Druckgeschwindigkeit größer 3 m
2/h liegen sollte. Bevorzugt liegt die Druckgeschwindigkeit zwischen 4 und 50 m
2/h und insbesondere zwischen 6 und 30 m
2/h.
[0023] Um eine möglichst effektive Erwärmung zu gewährleisten und ein Aufheizen von umgebenden
Einrichtungen zu verhindern, erfolgt die Erwärmung des Druckpapiers in einem Trocknungsraum,
der sich innerhalb eines Gehäuses befindet, das die Druckvorrichtung, d. h. den eigentlichen
Digitaldrucker der Druckvorrichtung umgibt. Letztlich handelt es sich hierbei um eine
etwa den Abmaßen des Druckers entsprechende, schmale, langgestreckte Einhausung, die
letztlich die bei der Erwärmung aufgebrachte Wärmeenergie auf den Bereich des Druckers
und das dort befindliche Druckpapier beschränkt.
[0024] Da bei der Trocknung der Druckfarbe ein vergleichsweise großer Flüssigkeitsteil verdampft,
ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Luft innerhalb des Trocknungsraums während
der Erwärmung permanent umgewälzt wird. Dabei wird unter Umwälzung auch verstanden,
daß Frischluft zugeführt und mit Feuchtigkeit beladende Luft abgeführt wird.
[0025] Vorrichtungsgemäß ist im Zusammenhang mit der beheizten Druckvorrichtung vorgesehen,
daß wenigstens eine Heizvorrichtung zur Erwärmung des Druckpapiers vor, während und/oder
nach dem Bedrucken und/oder zur Erwärmung der Farbe nach dem Aufbringen auf das Druckpapier
vorgesehen ist.
[0026] Um eine gleichmäßige Erwärmung bzw. Beheizung des Druckpapiers sowie Trocknung der
Druckfarbe zu erzielen, erstreckt sich die Heizeinrichtung zumindest im wesentlichen
über die Breite der Papierführung, so daß das Druckpapier über seine gesamte Breite
eine gleichmäßige Erwärmung erfährt.
[0027] Zur unmittelbaren Trocknung der Tinte nach dem Aufbringen auf das Druckpapier bietet
es sich an, eine in Förderrichtung des Druckpapiers hinter dem Druckkopf angeordnete
erste Heizeinrichtung vorzusehen. Bei der ersten Heizeinrichtung sollte es sich bevorzugt
um eine IR-Heizung, insbesondere eine NIR-Heizung, oder aber um eine Mikrowellenheizung
handeln, die unmittelbar auf den Wasseranteil der Druckfarbe wirkt, Zur Unterstützung
der Heizeinrichtung ist dieser ein Gebläse zur Frischluftzufuhr zugeordnet. Dabei
bietet es sich an, das Gebläse oberhalb der Heizeinrichtung anzuordnen, wobei die
Ausblasrichtung des Gebläses nach unten, d. h. unmittelbar auf die soeben aufgebrachte
Druckfarbe gerichtet. Hierzu ist bevorzugt wenigstens ein entsprechend ausgerichtetes
Leitblech vorgesehen.
[0028] Um den Druckerschlitten und die darin befindliche Druckfarbe vor negativen thermischen
Auswirkungen durch die erste Heizeinrichtung zu schützen, ist am Druckschlitten eine
mit dem Druckschlitten verfahrbare Wärmeschutzabdeckung vorgesehen. Die Wärmeschutzabdeckung
ist letztlich an die Form und Abmaße des Druckerschlittens und damit etwaig verbundener
Bauteile, wie beispielsweise Tintentankpatronen, angepaßt.
[0029] Zusätzlich zur ersten Heizeinrichtung bietet es sich an, im Unterbau im Bereich der
Papierführung zumindest in Förderrichtung des Druckpapiers vor dem Druckkopf eine
weitere Heizeinrichtung zur unterseitigen Vorwärmung des Druckpapiers vorzusehen.
Hierbei handelt es sich dann letztlich um eine Art Bodenheizung, die das Druckpapier
von unten her erwärmt und vorheizt. Die Vorheizung führt zu einer schnelleren Fixierung
der auf das Druckpapier aufgebrachten Tinte.
[0030] Als besonders zweckmäßig hat sich die Verwendung des zuvor bereits erwähnten Gehäuses,
das zur zumindest bereichsweisen Einhausung der Druckvorrichtung zusammen mit der
Heizeinrichtung dient, erwiesen. Das Gehäuse ist bevorzugt ober- und unterseitig sowie
vorder- und rückseitig geschlossen. Hierdurch bildet der Bereich zwischen der Papierführung
und dem Gehäuse einen Trocknungsraum, in dem die erwärmte Luft aufgrund der Gebläsewirkung
umgewälzt wird. Dies führt nicht nur zu einer Beheizung des Bereichs des Druckpapiers,
der gerade bedruckt worden ist, sondern auch zu einer Vorwärmung des noch nicht bedruckten
Druckpapiers von oben her.
[0031] Um die den verdunsteten Wasseranteil der Druckfarbe aufweisende Luft gut abführen
zu können, ist das Gehäuse und damit der Trocknungsraum stirnseitig zumindest bereichsweise
offen.
[0032] Hinzuweisen ist darauf, daß alle vorgenannten und in den Ansprüchen angegebenen Bereichsangaben
und Intervalle alle Zwischenintervalle und Einzelwerte, auch im Dezimalbereich umfassen,
auch wenn diese Zwischenintervalle und Einzelwerte konkret nicht angegeben sind.
[0033] Weitete Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der
Zeichnung und der Zeichnung selbst. Dabei zeigt
- Fig. 1
- eine schematische Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Druckvonrichtung und
- Fig. 2
- eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Druckvorrichtung.
[0034] Dargestellt ist eine Druckvorrichtung 1, die zum Bedrucken von Druckpapier mit einem
Dekor vorgesehen ist. Das Druckpapier soll anschließend bei flächigen Bauteilen, insbesondere
für Boden-, Wand-, Decken- oder Möbelanwendungen verwendet werden. Die Druckvorrichtung
1 weist vorliegend eine Papierzuführung 3 für das zu bedruckende Druckpapier 2 auf.
Der Papierzuführung 3, die nur schematisch dargestellt ist, ist eine Druckeinrichtung
4 nachgeschaltet, bei der es sich vorliegend um eine Digitaldruckeinrichtung handelt.
Der Druckeinrichtung 4 ist eine ebenfalls nur schematisch dargestellte Papierabführung
5 für das bedruckte Druckpapier 2 nachgeschaltet. Die Papierzuführung 3, die Druckvorrichtung
4 und die Papierabführung 5 wirken zusammen, werden also von einer gemeinsamen Steuereinrichtung
gesteuert, so daß die Geschwindigkeit des Druckpapiers in Förderrichtung F auf die
Druckgeschwindigkeit der Druckeinrichtung 4 abgestimmt ist. Im Ergebnis handelt es
sich um einen In-Line-Druckprozeß.
[0035] Die Druckeinrichtung 4 weist vorliegend einen Unterbau 6 mit einer Papierftfhrung
7 für das Druckpapier 2 auf Desweiteren ist eine Schlittenführung 8 vorgesehen, die
am Unterbau 6 befestigt ist. Die Schlittenführung 8 erstreckt sich über die gesamte
Breite des Unterbaus 6 und befindet sich oberhalb der Papierführung 7. Entlang der
Schlittenfiihrung 8 ist ein Druckerschlitten 9 verfahrbar. Mit dem Druckerschlitten
9 verbunden ist ein Tintentank 10, der eine entsprechende Anzahl von Druckfarben aufweisen
kann. Nicht dargestellt ist, daß der Druckerschlitten 9 wenigstens einen Druckkopf
zum Aufsprühen von Tinte/Druckfarbe auf das durch die Druckeinrichtung 4 transportierte
Druckpapier 2 aufweist.
[0036] Das Druckpapier 2 wird der Papierzuführung 8 in Rollenform zugeführt, in der Druckeinrichtung
4 bedruckt und an der Papierabführung 5 wieder aufgerollt. Nach Beendigung des Druckes
wird das aufgerollte Druckpapier 2 der Papierabführung 5 entnommen und in der Regel
beharzt. Anschließend wird das Druckpapier 2 auf gewünschte Zuschnitte geschnitten
und schließlich mit entsprechenden Platten zu flächigen Bauteilen für Boden-, Wand-,
Decken- und/oder Möbelanwendungen verpreßt.
[0037] Bei den dargestellten Ausfübnmgsformen ist es im übrigen so, daß zwei Heizeinrichtungen
11, 12 zur Erwärmung des Druckpapiers 2 vor, während und nach dem Drucken sowie zur
Erwärmung und Trocknung der Druckfarbe nach dem Aufbringen auf das Druckpapier 2 vorgesehen
sind. Es versteht sich, daß es grundsätzlich auch möglich ist, weitere Heizvorrichtungen,
beispielsweise im Bereich der Papierzuführung 3 oder zwischen der Papierzuführung
und der Druckeinrichtung 4 vorzusehen.
[0038] Die Heizeinrichtungen 11, 12 erstrecken sich beide zumindest im wesentlichen über
die gesamte Breite der Papierführung 7. Damit verlaufen die Heizeinrichtungen 11,
12 letztlich quer zur Förderrichtung F. Da die Papierführung 7 eine maximale Breite
von größer 3 m haben kann, haben die beiden Heizeinrichtungen 11, 12 eine entsprechende
Länge. Die Heizeinrichtung 11 ist in Förderrichtung F hinter dem Druckkopf oder den
Druckköpfen angeordnet und dient zunächst einmal und im wesentlichen zur Trocknung
der Druckfarbe nach dem Aufbringen auf die Oberseite des Druckpapiers 2. Vorliegend
ist die Heizeinrichtung 11 als IR-Heizung ausgebildet, der ein Gebläse 13 zur Frischluftzufuhr
zugeordnet ist. Das Gebläse 13 selbst, dessen Länge zumindest im wesentlichen der
Länge der Heizeinrichtung 11 entspricht, ist oberhalb der Heizeinrichtung 11 angeordnet,
wobei beide Baueinheiten wiederum oberhalb des Druckerschlittens 9 angeordnet sind.
Damit das Gebläse 13 und die Wärmeenergie der Heizeinrichtung 11 unmittelbar auf die
Oberseite des gerade bedruckten Druckpapiers 2 gerichtet werden, ist die Ausblasrichtung
des Gebläses 13 senkrecht nach unten gerichtet. Zur Unterstützung dieser Ausrichtung
ist wenigstens ein Leitblech 14 vorgesehen, das senkrecht nach unten gerichtet ist.
Letztlich befindet sich die Heizeinrichtung 11 sowie das Gebläse 13 in Förderrichtung
F nur wenige Zentimeter hinter dem Druckkopf des Druckerschlittens 9, um die aufgebrachte
Druckfarbe ummittelbar nach dem Aufbringen auf das Druckpapier 2 trocknen zu können.
[0039] Da sich die Heizeinrichtung 11 in senkrechter Richtung zumindest bereichsweise oberhalb
des Druckerschlittens 9 befindet, der Druckerschlitten 9 damit dem thermischen Einfluß
der Heizeinrichtung 11 direkt ausgesetzt ist, befindet sich oberhalb des Druckerschlittens
9 und auch oberhalb des Tintentanks 10 eine Wärmeschutzabdeckung 15, die vorliegend
winkelig oder treppenförmig ausgebildet ist und die die der Heizeinrichtung 11 unmittelbar
benachbarten Flächen des Druckerschlittens 9 des Tintentanks 10 wärmeisoliert. Dabei
versteht es sich, daß die Breite der Wärmeschutzabdeckung 15 zumindest im wesentlichen
der Breite des Druckerschlittens 9 entspricht. Die Wärmeschutzabdeckung 15 ist fest
mit dem Druckerschlitten 9 verbunden und mit diesem verfahrbar.
[0040] Im Unterbau 6 der Druckeinrichtung 4 befindet sich im Bereich der Papierführung 7
in Förderrichtung F des Druckpapiers 2 vor dem Druckerkopf die weitere Heizeinrichtung
12, die zur unterseitigen Vorwärmung des Druckpapiers 2 vorgesehen ist. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel erstreckt sich die weitere Heizeinrichtung 12 in Förderrichtung
F lediglich bis kurz vor den Druckerschlitten 9. Allerdings ist es grundsätzlich auch
möglich, daß sich die weitere Heizeinrichtung 12 auch über einen größeren Bereich
der Papierführung 7, das heißt bis unter den Druckerschlitten 9 hindurch, erstrecken
kann,
[0041] Im übrigen ist es bei der dargestellten Ausführungsform so, daß die Druckereinrichtung
4 zusammen mit der Heizeinrichtung 11 zumindest bereichsweise in einem Gehäuse 16
angeordnet ist. Das Gehäuse 16 erstreckt sich zumindest im wesentlichen über die gesamte
Breite der Druckeinrichtung 4 und verläuft damit letztlich quer zur Förderrichtung
F. Bis auf einen im einzelnen nicht dargestellten Schlitz zur Durchführung des Druckpapiers
2 ist das vorliegend im Querschnitt rechteckige Gehäuse 16 ober- und unterseitig sowie
vorder- und rückseitig geschlossen. Hierdurch ergibt sich zwischen der Papierführung
7 und dem innenseitigen Gehäuse 16 ein Trocknungsraum 17. Stirnseitig ist das Gehäuse
16 und damit der Trocknungsraum 17 zumindest bereichsweise offen. In den Figuren ist
jeweils eine stirnseitige Verblendung 18 dargestellt, Die Verblendung 18 endet oberhalb
des Druckerschlittens 9, so daß dieser bedarfsweise zugänglich ist, Eine entsprechende
Verblendung ist auf der gegenüberliegenden Seite vorgesehen. Das Gehäuse 16 selbst
hat eine Breite zwischen 40 cm und 50 cm und eine Höhe zwischen 50 cm und 60 cm bei
einer Länge, die etwa der Länge der Druckeinrichtung 4 entspricht. Vorliegend beträgt
die Länge der Druckeinrichtung 4 etwa 2,5 m, während die Breite der Papierführung
7 etwa 2,1 m beträgt.
[0042] Verfahrensmäßig wird während des Druckens über die Heizeinrichtung 11 eine Temperatur
von etwa 52°C und über die weitere Heizeinrichtung 12 eine Temperatur von etwa 50°C
aufgebracht. Dabei unterstützt die weitere Heizeinrichtung 12 durch die unterseitige
Vorheizung des Druckpapiers 4 die Trocknung der Druckfarbe nach dem Aufbringen auf
die Oberseite des Druckpapiers 2.
[0043] Bei dem Druckpapier 2 selbst handelt es sich um ein unbeharztes und druckseitig tintenaufnahmeschichtfreies
Papier, auf dem die Druckfarbe ohne die Trocknung verlaufen würde und daß sich aufgrund
des hohen Wasseranteils der Druckfarbe ohne die Trocknung ausdehnen und anschließend
wellen würde, was bei der Aufwicklung bei der Papierabführung 5 zu einer Faltenbildung
führen würde, was die Weiterverarbeitung letztlich unmöglich macht.
[0044] Im übrigen ist es bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform so, daß im Bereich
der Druckvorrichtung, das heißt innerhalb des Raums 19, in dem die Druckvorrichtung
1 angeordnet ist, zwei zumindest im wesentlichen voneinander getrennte Klimazonen
mit unterschiedlichen relativen Raumluftfeuchtegehalten vorherrschen. Dabei ist die
Papierzuführung und auch die Papierabführung jeweils in einem Raum angeordnet, in
dem eine Klimazonen vorherrscht, deren Raumluftfeuchte geringer ist als die Raumluftfeuchte
die in dem Raum 19 vorherrscht, in der die Druckeinrichtung 4 angeordnet ist. Hinzuweisen
ist darauf, daß es auch grundsätzlich möglich ist, lediglich im Bereich der Papierzuführung
3 oder auch nur im Bereich der Papierzuführung 5 eine andere Klimazone als im Bereich
der Druckeinrichtung 4 vorzusehen.
[0045] Die erste Klimazone im Bereich bzw. Raum der Papierzuführung 3 und der Papierabführung
5 weist vorliegend eine relative Raumluftfeuchte von kleiner 32% auf. Bevorzugt sind
Raumluftfeuchtegehalte in der ersten Klimazone von etwa 24%, 25%, 26%, 27%, 28%, 29%
oder 30%. Die Temperatur in der ersten Klimazone liegt vorliegend bei 18°C. Sie kann
grundsätzlich zwischen 14°C und 35°C liegen, bevorzugt sind jedoch Werte zwischen
16°C und 25°C. Der Druck innerhalb der ersten Klimazone ist gegenüber dem Umgebungsdruck
im Raum 19 geringfügig erhöht, vorliegend zwischen 0,05 bar und 0,1 bar. Grundsätzlich
kann der Druck in der ersten Klimazone gegenüber dem Umgebungsdruck auch stärker erhöht
oder aber vermindert sein. Es kann dort aber auch der Umgebungsdruck vorgesehen sein.
[0046] Die zweite Klimazone ist vorliegend im Bereich bzw. Raum 19 der Druckeinrichtung
4 vorgesehen. Dabei meint die zweite Klimazone nicht die Verhältnisse im Trocknungsraum
17, sondern die Raumluftverhältnisse außerhalb des Trocknungsraums 17, die im Raum
19 mit Ausnahme des abgekapselten Bereichs der ersten Klimazone vorherrschen. In der
zweiten Klimazone ist eine Raumluftfeuchte von größer 35% vorgesehen. Insbesondere
beträgt die Raumluftfeuchte zwischen 40% und 60%, wobei jeder Wert innerhalb dieses
Intervalls möglich ist.
[0047] Dabei beträgt die Temperatur in dem geschlossenen Raum 19, in dem sich die zweite
Klimazone befindet, vorliegend etwa 18°C. Die Temperatur der zweiten Klimazone sollte
grundsätzlich zwischen 14°C und 35°C liegen. Innerhalb dieses Intervalls ist jeder
beliebige Wert möglich. Der Druck in der zweiten Klimazone entspricht dem Umgebungsdruck,
kann aber auch etwas höher oder niedriger liegen.
[0048] Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist es nun so, daß die Papierzuführung
3 und die Papierabführung 5 jeweils innerhalb einer zumindest im wesentlichen abgeschlossenen
Klimakammer 20, 21 angeordnet sind, wobei innerhalb der Klimakammern 20, 21 jeweils
die erste Klimazone vorherrscht. Die Klimakammern 20, 21 weisen jeweils einen zumindest
im wesentlichen geschlossenes Gehäuse auf, das vorliegend jeweils zweiteilig ist,
nämlich ein Unterteil 22 und eine Haube 23 aufweist. Die Haube 23 kann vom Unterteil
22 abgenommen oder dem gegenüber verschwenkt werden, so daß die Papierzuführung 3
bzw. die Papierabführung 5 zugänglich sind und eine Druckpapierrolle zugeführt bzw.
entnommen werden kann. Die beiden Klimakammern 21, 22 weisen lediglich in dem Bereich,
in dem das Druckpapier 2 aus- bzw. einläuft, jeweils einen Schlitz 24 auf. Der Schlitz
24 kann dabei bedarfsweise mit einer Dichtung, beispielsweise einer Bürstendichtung,
zumindest teilweise abgedichtet sein.
[0049] Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist es so, daß im Raum 19 insgesamt überhaupt
nur die Bedingungen der ersten Klimazone vorherrschen, wobei wiederum der Bereich
außerhalb des Trocknungsraums 17 gemeint ist. Dabei liegt die relative Raumfeuchte
zwischen 24% und 30%, die Temperatur bei etwa 18°C und der Druck etwa bei Umgebungsdruck,
[0050] Im übrigen ist es bei beiden Ausführungsformen so, daß in den jeweiligen Klimazone
unterschiedliche Restfeuchtegehalte, Temperaturen und/oder Drücke einstellbar sind.
Hierzu sind entsprechende Vorrichtungen, wie Klimageräte, Entfeuchter und/oder Kompressoren
vorgesehen. Desweiteren sind entsprechende Meßeinrichtungen zur Messung der Raumluftfeuchte,
der Temperatur und des Druckes vorgesehen, auch wenn dies im einzelnen nicht dargestellt
ist. Die vorgenannten Meßeinrichtungen können sich bei der Ausführungsform gemäß Fig.
1 an einer beliebigen Stelle innerhalb der Klimakammern 20, 21 befinden, so weit die
erste Klimazone betroffen ist, während sie, soweit die zweite Klimazone betroffen
ist, an einer beliebigen Stelle innerhalb des Raumes 19 - jedoch außerhalb des Trocknungsraums
17 - angeordnet sein können. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 können die Meßeinrichtungen
an einer beliebigen Stelle innerhalb des Raumes 19, jedoch außerhalb des Trocknungsraums
17 angeordnet sein.
[0051] Da bei beiden dargestellten Ausführungsformen das Druckpapier 2 in Form von Bahnen
verarbeitet bzw. bedruckt wird, weist die Papierzuführung 3 eine Abrolleinrichtung
25 für eine Druckpapierrolle mit unbedrucktem Druckpapier 2 auf, während die Papierabführung
5 eine Aufrolleinrichtung 26 für eine Druckpapierrolle mit bedrucktem Druckpapier
2 aufweist.
[0052] Zum Betrieb der Druckvorrichtung 1 wird zunächst eine unbedruckte Druckpapierrolle
in die Abrolleinrichtung 25 der Papierzuführung 3 eingesetzt. Das Druckpapier 2 der
unbedruckten Druckpapierrolle ist vor der Zuführung zur Abrolleinrichtung 25 luftdicht
verpackt und wird erst zum Einbringen in die Papierzuführung 3 ausgepackt. Unmittelbar
nach dem Auspacken wird das Druckpapier in die erste Klimazone eingebracht. Hierzu
wird die Haube 23 geöffnet, die Druckpapierrolle eingesetzt und die Haube 23 wieder
geschlossen. Anschließend werden unverzüglich die vorgenannten Umgebungsbedingungen
der ersten Klimazone in der Klimakammer 20 eingestellt. Das Druckpapier 2 wird dann
durch die Druckeinrichtung 4 und den Spalt 24 der Klimakammer 21 bis an die Abrolleinrichtung
26 der Papierabführung 5 geführt. Das Druckpapier 2 wird dort dann befestigt. Anschließend
wird die Klimakammer 21 geschlossen und die Umgebungsbedingungen der zweiten Klimazone
werden dort eingestellt. Anschließend kann das Aufrollen über die Aufrolleinrichtung
26 beginnen. Nach Einrichtung der Druckvorrichtung 1 kann anschließend der Druck über
die Druckeinrichtung 4 beginnen.
Bezugszeichenliste:
[0053]
- 1
- Vorrichtung
- 2
- Druckpapier
- 3
- Papierzuführung
- 4
- Druckeinrichtung
- 5
- Papierabfübrung
- 6
- Unterbau
- 7
- Papierführung
- 8
- Schlittenführung
- 9
- Druckerschlitten
- 10
- Tintentank
- 11
- Heizeinrichtung
- 12
- Heizeinrichtung
- 13
- Gebläse
- 14
- Leitblech
- 15
- Wärmeschutzabdeckung
- 16
- Gehäuse
- 17
- Trocknungsraum
- 18
- Verblendung
- 19
- Raum
- 20
- Klimakammer
- 21
- Klimakammer
- 22
- Unterteil
- 23
- Haube
- 24
- Schlitz
- 25
- Abrolleinrichtung
- 26
- Aufrolleinrichtung
- F
- Förderrichtung
1. Druckvorrichtung (1) zum Bedrucken von Druckpapier (2), mit einer Papierzuführung
(3) für zu bedruckendes Druckpapier (2), einer der Papierzuführung (3) nachgeschalteten
Druckeinrichtung (4) und einer der Druckeinrichtung (4) nachgeschalteten Papierabführung
(5) für bedrucktes Druckpapier (2),
dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich der Druckvorrichtung (1) zwei Klimazonen mit unterschiedlichen relativen
Raumluftfeuchtegehalten vorherrschen und daß die relative Raumluftfeuchte der Klimazone,
in der die Papierzuführung und/oder die Papierabführung angeordnet sind/ist, geringer
ist, als die relative Raumluftfeuchte der Klimazone, in der die Druckeinrichtung (4)
angeordnet ist.
2. Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierzuführung (3) und/oder die Papierabfiihrung (5) in einer ersten Klimazonen
mit einer relativen Raumluftfeuchte von kleiner 32%, insbesondere zwischen 24% und
30%, vorgesehen sind/ist und/oder daß in der ersten Klimazone eine Temperatur zwischen
14°C und 35°C, insbesondere zwischen 16°C und 25°C und vorzugsweise zwischen 17°C
und 19°C vorherrscht und/oder daß in der ersten Klimazone ein Druck entsprechend dem
Umgebungsdruck ± 0,3 bar vorherrscht.
3. Druckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckeinrichtung (4) in einer zweiten Klimazone mit einer relativen Raumluftfeuchte
von größer 35%, insbesondere zwischen 40% und 60%, vorgesehen ist und/oder daß in
der zweiten Klimazone eine Temperatur zwischen 14°C und 35°C, insbesondere zwischen
16°C und 25°C und vorzugsweise zwischen 17°C und 19° vorherrscht und/oder daß in der
zweiten Klimazone ein Druck entsprechend dem Umgebungsdruck ± 0,3 bar vorherrscht.
4. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierzuführung (3) und/oder die Papierabführung (5) zumindest bereichsweise
innerhalb einer Klimakammer (20, 21) angeordnet sind, wobei innerhalb der Klimakammer
(20, 21) die erste Klimazone vorgesehen ist.
5. Druckvorrichtung (1) zum Bedrucken von Druckpapier (2), mit einer Papierzuführung
(3) für zu bedruckendes Druckpapier (2), einer der Papierzuführung (3) nachgeschalteten
Druckeinrichtung (4) und einer der Druckeinrichtung (4) nachgeschalteten Papierabführung
(5) für bedrucktes Druckpapier (2),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckvorrichtung (1) in einem Raum (19) mit einer dort vorherrschenden Klimazone
mit einer relativen Raumluftfeuchte von kleiner 32%, insbesondere zwischen 24% und
30% angeordnet ist und/oder daß in der Klimazone eine Temperatur zwischen 14°C und
35°C, insbesondere zwischen 16°C und 25°C und vorzugsweise zwischen 17°C und 19°C
vorherrscht und/oder daß in der Klimazone eine Druck entsprechend dem Umgebungsdruck
± 0,3 bar vorherrscht.
6. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Klimazone unterschiedliche Raumluftfeuchtegehalte, Temperaturen und/oder Drücke
einstellbar sind.
7. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung unterschiedlicher Raumluftfeuchtegehalte, Temperaturen und/oder Drücke
wenigstens ein Klimagerät und/oder ein Entfeuchter vorgesehen sind/ist und daß, vorzugsweise,
wenigstens eine Meßeinrichtung zur Messung der Raumluftfeuchte, der Temperatur und/oder
des Drukkes vorgesehen ist.
8. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Papierzufiihrung (3) wenigstens eine Abrolleinrichtung (25) für eine Druckpapierrolle
mit unbedrucktem Druckpapier aufweist und/oder daß die Papierabführung (5) wenigstens
eine Aufrolleinrichtung (26) für eine Druckpapierrolle mit bedrucktem Druckpapier
aufweist.
9. Druckvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Heizeinrichtung (11, 12) zur Erwärmung des Druckpapiers (2) gegenüber
der Umgebungstemperatur vor, während und/oder nach dem Drucken und/oder zur Erwärmung
der Druckfarbe nach dem Aufbringen auf das Druckpapier (2) vorgesehen ist.
10. Verfahren zum Bedrucken von Druckpapier (2) mit einer Druckvorrichtung (1) nach einem
der vorhergehenden Ansprüche, wobei das unbedruckte Druckpapier (2) einer Papierzuführung
(3) der Druckvorrichtung (1) zugeführt, das Druckpapier (2) aus der Papierzuführung
(3) einer Druckeinrichtung (4) der Druckvorrichtung (1) zugeführt und dort bedruckt
und von der Druckeinrichtung (4) einer Papierabführung (5) der Druckvorrichtung (1)
zugeführt wird, wobei im Raum (19) der Druckvorrichtung (1) zwei Klimazonen mit unterschiedlichen
relativen Raumluftfeuchtegehalten vorherrschen und wobei die relative Raumluftfeuchte
in der Klimazone, in der die Papierzuführung (3) und/oder die Papierabführung (5)
angeordnet sind/ist geringer ist als in der Klimazone, in der die Druckeinrichtung
(4) angeordnet ist.
11. Verfahren zum Bedrucken von Druckpapier (2) mit einer Druckvorrichtung (1) nach einem
der vorhergehenden Ansprüche, wobei das unbedruckte Druckpapier (2) einer Papierzuführung
(3) der Druckvorrichtung (1) zugeführt, das Druckpapier (2) aus der Papierzuführung
(3) einer Druckeinrichtung (4) der Druckvorrichtung (1) zugeführt und dort bedruckt
und von der Druckeinrichtung (4) einer Papierabführung (5) der Druckvorrichtung (1)
zugeführt wird, wobei die Druckvorrichtung (1) in einem Raum (19) mit einer dort vorherrschenden
Klimazone mit einer relativen Raumluftfeuchte von kleiner 32%, insbesondere zwischen
24% bis 30% angeordnet ist und wobei in der Klimazone eine Temperatur zwischen 14°C
und 35°C, insbesondere zwischen 16°C und 25°C und vorzugsweise zwischen 17°C und 19°C
vorherrscht und/oder wobei in der Klimazone ein Druck entsprechend dem Umgebungsdruck
± 0,3 bar vorherrscht.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Raumluftfeuchte, die Temperatur und/oder der Druck in der Klimazone gemessen
und automatisch auf wenigstens einen vorgegebenen Wert eingestellt werden wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckpapier (2) vor der Zuführung zur Papierzuführung (3) luftdicht verpackt
ist, erst zum Einbringen in die Papierzuführung (3) ausgepackt wird und unmittelbar
nach dem Auspacken in die Klimazone der Papierzuführung (3) eingebracht oder in der
Klimazone ausgepackt wird.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckpapier (2) im Digitaldruckverfahren bedruckt wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckpapier (2) vor, während und/oder nach dem Drucken und/oder die Druckfarbe
unmittelbar nach dem Aufbringen auf das Druckpapier (2) insbesondere auf eine Temperatur
oberhalb von 35°C, vorzugsweise zwischen 40°C und 60°C erwärmt wird und/oder daß zum
Druck ein unbeharztes und druckseitig tintenaufnahmeschichtfreie Druckpapier (2) verwendet
wird.