Vorrichtung zum Trocknen von Druckfarbe oder Tinte

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von Druckfarbe oder Tinte nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Trocknungsverfahren, das einem Druckprozeß des Aufbringens der Druckfarbe bzw. Tinte durch eine geeignet ausgebildete Druckeinheit nachgeschaltet ist und das Druckbild durch Trocknen dieser Medien fixiert.

[0002] Aus dem Stand der Technik (z.B JP 08 174 812) ist es bekannt, Druckbilder von Druckwerken, insbesondere solche, die mittels elektronischer Ansteuerung erzeugt werden, durch eine gattungsgemäße Trocknungsvorrichtung zu trocknen, damit das Druckbild ohne Gefahr von Verwischen oder Verlaufen fixiert wird und einem Benutzer zur nachfolgenden Verwendung zur Verfügung steht. So ist es insbesondere üblich, flüssig aufgebrachte Druckfarben bzw. Tinten, etwa mittels elektronischen Tintenstrahldruckverfahren, nach dem eigentlichen Druckvorgang durch zusätzliche Wärmezufuhr zu trocknen (über die ohnehin vorhandene Umgebungswärme hinaus), damit der Zeitraum zwischen dem eigentlichen Bedrucken und der Fixierung des Druckbildes kurz bleibt.

[0003] Traditionell erfolgt ein solcher Trocknungsvorgang als nachgeschalteter Schritt des Druckprozesses mit Hilfe geheizter Rollen, über welche der Druckbildträger in Form von Papier, Folie od.dgl. geführt wird, oder es wird über großformatige Flächenstrahler eine Wärmestrahlung aufgebracht. Die erzielbare Trocknungsgeschwindigkeit (und damit die Gesamt-Druckgeschwindigkeit einer solchen Anlage) sind jedoch begrenzt, bedingt durch Dimensionierung und Auslegung der Wärmequelle, und insbesondere deren Fähigkeit, innerhalb kurzer Zeit hohe Wärmemengen auf den Druckbildträger zu bringen. Dieses führt jedoch zu zahlreichen praktischen Schwierigkeiten, wie im weiteren erläutert werden soll.

[0004] Fig. 9 verdeutlicht in der schematischen Schnittansicht eine gattungsgemäße Vorrichtung aus dem Stand der Technik. Ein Druckbildträger 10, im vorliegenden Fall ein Papierbogen, ist mit einem punktuell aufgebrachten Druckbild 12 (Bedruckung beispielsweise mittels Tintenstrahlverfahren) versehen, wobei zur Trocknung des Druckbildes dieses mit ganzzeilig von einem Infrarotstrahler 14 abgegebener Infrarot- bzw. Wärmestrahlung 16 beaufschlagt wird.

[0005] Die zeilenförmige Trocknung der Fig. 1 -- in der Form einer Zeile quer zur Vorschubrichtung des Druckbildträgers erstreckt sich der durchgehende Wärmestrahler -- ermöglicht eine Beschleunigung des Prozesses, u.a. durch höhere Trocknungstemperaturen, mit denen der Druckbildträger beaufschlagt wird. Wie jedoch im Fall auch der traditionellen Erwärmung beispielsweise durch eine geheizte Transportrolle, führt jedoch ein bezogen auf das Trägermaterial hoher Energieeintrag zu einer Versprödung der aufgebrachten Farbschicht und darüber hinaus zu einer unkontrollierbaren Beeinflussung des Feuchtigkeitsgehalts des Trägermaterials, z.B. Papier, so dass beim nachfolgenden Falten oder Biegen die bekannten Trocknungsverfahren im Ergebnis zu ganz erheblichen verfahrenstechnischen Problemen führen.

[0006] Die Fig. 10 und 11 verdeutlichen am Beispiel eines punktuell unbedruckten Trägerpapiers (Fig. 10) bzw. einer bedruckten Stelle (Fig. 11), wie sich, in Abhängigkeit von der Bestrahlungszeit, Temperatur und Dampfdruck am bzw. im Träger entwickeln. In den Fig. zeigt jeweils das Bezugszeichen 18 den Temperaturverlauf und das Bezugszeichen 20 den Dampfdruckverlauf am bzw. im Druckbildträger 10 und im Druckbild 12. In Pfeilrichtung 22 erfolgt der Energieeintrag mittels ganzzeiliger (breiter) Infrarotstrahlung; der Pfeil 24 zeigt (Pfeilgröße proportional der jeweiligen Energie) die Absorption im Träger bzw. im Druckbild. Lediglich ein sehr geringer Energieanteil (Pfeil 26) wird vom Träger transmittiert und tritt an der der Einstrahlung entgegengesetzten Seite wieder aus.

[0007] Entsprechend dieser relativ hohen Absorption der eingetragenen, hohen Wärmeenergie ist der Temperaturanstieg 18 über der Zeit hoch, so dass Versprödungen bzw. unerwünschte, übergroße Trocknungseffekte -- erkennbar auch in dem stark abfallenden Dampfdruckverlauf 20 -- mit entsprechend negativen Auswirkungen auf die Qualität und Weiterverarbeitbarkeit des Endproduktes die Folge sind.

[0008] Über die beschriebenen, nachteiligen Effekte hinaus weist das herkömmliche Vorgehen zum Trocknen von Druckbildern den Nachteil auf, dass es für gewisse Druckbildträger, etwa Thermopapier, andere thermosensible Materialien, oder aber gewisse Trägerfolien, nicht oder nur mit großen Einschränkungen geeignet ist: So würde nämlich ein ganzzeiliger (durch kontinuierlichen Vorschub mithin ganzflächiger) Wärmeeintrag bei sog. Thermopapier (mit einer auf Wärmeeinfluß reagierenden Schicht versehenes Papier, welches an einer erwärmten Stelle mit einer Schwärzung od.dgl. reagiert) ganzflächig auf den Wärmeeintrag reagieren und so eine Differenzierung zu einem nutzbaren Druckbild nicht mehr möglich machen. Dazu kommt bei den geschilderten Verfahren zum Stand der Technik der grundsätzliche Nachteil, dass ein ganzflächiger, hoher Wärme- bzw. Temperatureintrag mit entsprechend hohem Energie- und damit Kostenaufwand verbunden ist.

[0009] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Trocknen von Druckfarbe oder Tinte dahingehend weiterzuentwickeln, dass sowohl kürzere Trocknungszeiten, damit also höhere Druckgeschwindigkeiten bei kontinuierlichem Betrieb, ermöglicht werden können, ohne dass der Druckbildträger negativ beeinflußt wird. Auch sollen Energieeffizienz und Universalität für verschiedenste Druckbildträger, einschließlich thermosensitiver Druckbildträger, deutlich erhöht bzw. verbreitert werden.

[0010] Die Aufgabe wird durch die Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie das Verfahren nach dem Patentanspruch 14 gelöst.

[0011] In vorteilhafter Weise erfolgt nämlich, im Gegensatz zum Stand der Technik, durch die Erfindung ein druckbildabhängiger Trocknungsvorgang in Form einer konkret Schwärzungen bzw. Farbauftrag des Druckbildes nachgeführten, selektiven Beheizung mit einer punktförmigen Wärmequelle. Damit wird weitestgehend der Wärmeeintrag, optimiert auf eine jeweilige Druckfarbe bzw. -tinte, begrenzt auf den tatsächlich bedruckten Bereich, während jene großflächigen, unbedruckten Papierflächen, die bei konventionellen Beheizungsmethoden durch das -- unnötige -- Beheizen nachteilig ausgetrocknet wurden, durch das erfindungsgemäße Vorgehen unbeeinflußt bleiben und ihre vorteilhaften Materialeigenschaften vollständig erhalten.

[0012] Da der Wärmeeintrag auf den reinen bedruckten Bereich beschränkt ist, ist zum einen ein potentiell schnellerer Träger- bzw. Blattvorschub möglich, da lediglich die zu trocknenden Farbbereiche mit einem jeweils zulässigen Maximum an Wärmestrahlung beaufschlagt werden, und darüber hinaus erhöht sich die Energieeffizienz einer solchen Druckvorrichtung erheblich, da keine unbedruckten Bereiche (unnötig) erwärmt werden.

[0013] Dabei ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung als "Druckvorrichtung" jeglicher Apparat gemeint, der geeignet ist, eine einer nachträglichen Wärmetrocknung bedürfende Druckfarbe auf einen Druckbildträger aufzutragen; neben den beispielhaft erwähnten Tintenstrahldruckern gehören hierzu beispielsweise auch Stiftplotter, Thermotransferdrucker od.dgl. Vorrichtungen.

[0014] Soweit im Rahmen der Erfindung die Wärmequelle einen punktförmigen Strahl abgibt, ist als "punktförmig" jegliches auf den Druckbildträger erzeugtes Bild des Strahls zu verstehen, welches klein gegenüber dem Druckbildträger ist und üblicherweise in etwa an eine minimale Strichstärke eines jeweiligen Druckbildes angepaßt ist, aber auch kleiner oder größer sein kann. Insoweit sind auch solche Vorrichtungen von der Erfindung umfaßt, bei welchen im Randbereich einer Bedruckung liegende, unbedruckte Trägerbereiche von einer aufgebrachten, gesteuerten Wärmestrahlung miterfaßt werden.

[0015] Schließlich ist als "Infrarotkomponente" im Rahmen der Erfindung solche Strahlung zu verstehen, welche zumindest teilweise eine zum Trocknen einer jeweils aufgebrachten Farbe oder Tinte geeignete Wärmestrahlung in ihrem Spektrum enthält.

[0016] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

[0017] So ist es im Grundsatz möglich, das elektronische Positions-Steuersignal für das erfindungsgemäße Nachführen bzw. druckbildabhängige Positionieren der zum Trocknen vorgesehenen Wärmequelle auf zwei Arten zu erzeugen: Zum einen ist es vorgesehen, hierfür einen etwa optisch wirkenden Scanner mit zugehörigen Sensoren zu verwenden, welcher das gedruckte Bild abtastet und auf der Basis des erfaßten Druckbildes, entsprechend den jeweils detektierten Schwärzungen, die Daten für eine Positionierung des Wärmestrahls erzeugt. Eine derartige Vorrichtung eignet sich insbesondere als Zusatzeinheit für bereits bestehende Druckvorrichtungen, die keinen oder lediglich einen umständlichen Direktzugang zu den Druckdaten bieten.

[0018] Dagegen ist es als alternative Ausführungsform im Rahmen der Erfindung auch möglich, das von einer Steuereinheit für die Druckvorrichtung, etwa einem Computer, erzeugte Druckbild als elektronisches Datensignal unmittelbar auszuwerten und die Druckbilddaten, die hinsichtlich ihrer Position auf dem Druckbildträger den zu erwärmenden Flächenabschnitten (Punkten) entsprechen, unmittelbar in entsprechende Positionsdaten der Wärmequellen-Positioniervorrichtung umzurechnen. Insbesondere seitenorientierte Druckersprachen, wie Postscript, PDF, HTML od.dgl. sollten hierfür eine gute Basis bieten, so dass bei Zwischenschaltung einer derartigen, weiterbildungsgemäß vorgesehenen Ausleseeinheit die bei der vorerwähnten Ausführungsform beschriebene Scan-Vorrichtung entfallen kann.

[0019] Auch liegt es im Rahmen der Erfindung, durch geeignete Ansteuerung der gepulsten Wärmequelle diese so einzurichten, dass eine mittlere Oberflächentemperatur von etwa 60°C nicht überschritten wird. Durch Einhalten dieser Grenze hat sich nämlich gezeigt, dass gängige Trägermatrialien, insbesondere Papiere, nicht nachteilig durch den Trockenvorgang beeinflußt werden.

[0020] Auch liegt es im Rahmen der Erfindung, die die Trocknungswirkung auslösende Infrarotstrahlung hinsichtlich Leistung, Strahlungsspektrum und Pulsfrequenz so einzustellen, dass, abhängig von einer jeweiligen Druckfarbe bzw. Tinte, hier ein Trocknungsoptimum erreicht wird. So hat sich insbesondere eine gepulste Strahlung einer Pulsfrequenz < 20 KHz bei Energieleistung < 2 Watt als besonders geeignet für übliche Tintenstrahldrucker erwiesen.

[0021] Im Rahmen der Erfindung liegt es zudem, als Wärmestrahler verschiedene Leuchtmittel bzw. Strahlertypen einzusetzen: Neben reinen Infrarotstrahlern können insbesondere auch Lampen verwendet werden, die -- zum Zweck der verbesserten Einstellung bzw. Einrichtung -- auch Spektralkomponenten im sichtbaren Bereich aufweisen. Derartige Leuchten können dann mit geeigneten Fokkusiermitteln, beispielsweise einer Hohlspiegel- und/oder optischen Linseneinheit, zur punktgenauen Erzeugung der Wärmestrahlung versehen werden. Alternativ ist es möglich, als Wärmestrahler einen -- besonders einfach ansteuer- und genau positionierbaren -- Laser zu verwenden, dessen Typ und Leistung aufgabenabhängig gewählt wird. Insbesondere ein Laser bietet den Vorteil einer äußerst reaktionsschnellen Steuer- und Fokkusiergeschwindigkeit, so dass praktisch kein Verzug durch das jeweilige Ausrichten der Leuchtmittel erfolgt. Alternativ ist es auch möglich, als Strahlungsquelle eine sog. Hochleistungsblitzlampe zu verwenden, oder aber wiederum einen ganzzeiligen Strahler, bestehend aus einer Mehrzahl nebeneinander angeordneter Einzelstrahler, die jedoch lediglich punktuell und abhängig von einem Druckbild angesteuert werden. Eine solche Anordnung erhöht die erreichbare Trocknungsgeschwindigkeit weiter.

[0022] Vorteilhaft eignet sich die vorliegende Erfindung zur Verwendung mit einer Vielzahl möglicher Druckbildträger. Neben üblichem Papier, beschichtet oder unbeschichtet, ist daher insbesondere auch Thermopapier verwendbar; dazu kommen Kartonagen, Kunststoffe, Kunststoffolien, textile Trägerstoffe od.dgl.

[0023] Im Ergebnis wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zum Trocknen von Druckfarbe oder Tinte erreicht, dass -- im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik -- der Energieeintrag auf das konkrete Druckbild beschränkt wird und so hinsichtlich notwendigen Energieverbrauch als auch unerwünschter Belastung der unbedruckten Trägerbereiche eine Optimierung erfolgt.

[0024] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in

Fig. 1:

ein schematisches Blockschaltbild mit dem Zusammenwirken verschiedener Funktionskomponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Trocknen von Druckfarbe;

Fig. 2:

ein Verfahrensablaufdiagramm, welches das Zusammenwirken mit den Funktionseinheiten gemäß Fig. 1 zeigt;

Fig. 3:

ein Pfeildiagramm, welches näher im Detail die physikalischen Abläufe bei einem Wärmestrahlungseintrag in einen bedruckten Druckbildträger verdeutlicht;

Fig. 4:

eine alternative Darstellung der beim Strahlungseintrag auftretenden Vorgänge;

Fig. 5, Fig. 6:

Energieeintrag, Absorption und Transmission mit Temperatur- und Dampfdruckverlauf über der Zeit bei unbedrucktem (Fig. 5) bzw. bedrucktem (Fig. 6) Druckbildträger;

Fig. 7:

eine schematische Schnittansicht durch eine Wärmequelle gemäß einer ersten Ausführungsform mit optischer Fokkusierungseinheit;

Fig. 8:

eine schematische Seitenansicht einer Lasereinheit als alternativer Wärmequelle;

Fig. 9:

eine schematische Seitenansicht einer Trocknungsvorrichtung aus den Stand der Technik und

Fig. 10, Fig. 11:

Energiefluß-, Temperatur- bzw. Dampfdruckdiagramme analog Fig. 5, Fig. 6 bei einer Vorrichtung aus dem Stand der Technik.

[0025] Ein papierener Druckbildträger 28 wird, wie in der Fig. 1 in der schematischen Seitenansicht gezeigt, von einer nicht näher im Detail gezeigten Vorschubeinheit 30 in Vorschubrichtung entlang Pfeil 32 geführt. Bei dem Druckbildträger 28 kann es sich entweder um einen kontinuierlichen, endlosen Träger handeln, oder aber um ein Blatt, welches in der Pfeilrichtung 32 geführt wird.

[0026] Angesteuert durch eine geeignet ausgebildete Steuereinheit 34, etwa einen PC, entwirft ein Druckkopf 36 einer ansonsten bekannten und nicht näher gezeigten Druckvorrichtung das Druckbild auf dem Papierträger 28 gemäß den elektronischen Steuersignalen des Computers. Schematisch durch das Bezugszeichen 38 gezeigt, empfängt ein Sensor eines beispielsweise zeilenweise wirkenden Scanners das Druckbild und wandelt dieses wiederum in entsprechende Signale um; derartige Scannerköpfe oder Scannerleisten sind als solche ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt und reagieren üblicherweise auf die unterschiedlichen Lichtreflexion von ungedruckten bzw. gedruckten Flächen. Als Reaktion auf das durch die Einheit 38 abgetatstete (gescannte) Druckbildmuster wird daraufhin in der Steuereinheit 34 ein Steuersignal für eine quer zur Vorschubrichtung 32 bewegbare bzw. ausrichtbare Wärmequelle 40, im vorliegenden Fall durch einen gepulsten Laser realisiert, erzeugt, und synchron zum Drucken durch den Druckkopf 36, lediglich verzögert um die Laufzeit zwischen Druckkopf und Wärmequelle 40, fährt diese das Druckbild in energie- und temperaturoptimierter Weise ab, um selektiv lediglich die bedruckten, noch feuchten Flächen mit Wärme zu beaufschlagen und so zu trocknen.

[0027] Das Verfahrensablaufdiagramm in Fig. 2 verdeutlicht die Abfolge von Schritten: In Schritt S1 wird unbedrucktes Papier zugeführt, in Schritt S2 bedruckt. Das Drucken erfolgt durch Ansteuerung mittels Steuereinheit 34. In Schritt S3 erfolgt das Abtasten des bedruckten Trägers mittels Sensoreinheit 38; deren Sensorsignal liegt an der Steuereinheit 34 an. Die Steuereinheit 34 aktiviert dann die positionierbare Wärmequelle 40, woraufhin diese in Schritt S4 selektiv und druckbildabhängig den Druckbildträger erwärmt, um energieeffizient und zeitoptimiert das Druckbild zu trocknen. In Schritt S5 fährt der getrocknete Druckbildträger aus der Anlage heraus.

[0028] Bevor unter Bezug auf die Fig. 5 und 6 -- analog der Darstellung zum Stand der Technik gemäß Fig. 11 und 12 -- erläutert werden soll, wie sich energetisch und absorptionstechnisch das erfindungsgemäße Vorgehen vorteilhaft auswirkt, soll zuvor unter Bezug auf die Fig. 3 und 4 weiter im Detail beschrieben werden, welche physikalischen Vorgänge beim Energieeintrag durch Infrarotstrahlung im bedruckten bzw. nicht bedruckten Papier auftreten.

[0029] Pfeil 42 in Fig. 3 zeigt den Energieimpuls, der auf das mit dem bedruckten Abschnitt 12 versehene Trägerblatt 10 aufgebracht wird. Während Pfeil 44 die von der Bedruckung reflektierte Energie verdeutlicht, zeigt Pfeil 46 die Reflexion von der unbedruckten Papieroberfläche. Absorption in die Druckfarbe findet mittels Pfeil 48 statt, in die unbedruckte Fläche mittels Pfeil 50. Im Trägermaterial 10 kommt es dann zu kapillaren bzw. chemischen Einflüssen; Wärmeleitung findet darüber hinaus statt entlang der Pfeile 52. Transmittierte Energie tritt entlang der Pfeile 54 (durch Träger plus Bedruckung) bzw. 56 (nur Träger) aus, während Pfeil 58 den Dampfdruck verdeutlicht.

[0030] Analog zeigen in Fig. 4 die Pfeile 60 und 62 den impulsförmigen Energieeintrag in die Bedruckung (60) bzw. in die unbedruckte Papieroberfläche (62) mit zugehöriger Absorption 64 bzw. 66. Reflektierte Energie wird durch die Bezugszeichen 68 angezeigt, während das transmittierte Energiesignal 70 an der der Eintragstelle entgegengesetzte Seite aus dem Trägermaterial austritt.

[0031] Wird nunmehr, wie in den Fig. 5 bzw. 6 gezeigt und wie anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben, lediglich im Bereich der Bedruckung 12 ein punktueller, starker, impulsförmiger Energieeintrag ausgeübt, während darüber hinaus der verbleibende, unbedruckte Träger praktisch nicht (bzw. lediglich mit geringer Reflexionsenergie) beaufschlagt wird, so zeigt die Fig. 5 für den Fall einer nicht bedruckten Fläche, dass nur äußerst geringe Energie reflektiert, transmittiert und absorbiert wird (symbolisiert durch die Größe der verwendeten Pfeile); entsprechend zeigt der Temperaturverlauf 18 bzw. der Dampfdruckverlauf 20 eine gegenüber dem Stand der Technik günstige Entwicklung. Wie in Fig. 6 gezeigt, entwickeln sich zudem Temperatur- und Dampfdruck lediglich punktuell im Bereich der zu trocknenden, bedruckten Fläche 12, so dass hier der vorteilhafte Trocknungseffekt erreicht wird, während der unbedruckte Bereich praktisch unbeeinflußt bleibt.

[0032] Die Fig. 7 und 8 zeigen zwei mögliche Ausführungsformen für die Wärmequelle 40 gemäß Fig. 1 / Fig. 2. So weist die Glühlampeneinheit 72 als zentrales Leuchtmittel eine Wolframwendel 74 auf, die im Zentrum eins fokussierenden Hohlspiegels 76 angeordnet ist und von einem vorgeschalteten Impulsgeber 78 mit impulsförmigen Steuersignalen beaufschlagt wird. Wie die Fig. 7 mit schematisch eingezeichnetem Strahlungsgang zeigt, wird die Strahlung der Glühlampeneinheit 72, die teils im optisch sichtbaren, teils im Infrarotbereich liegt, punktförmig auf den mit einer Bedruckung 12 versehenen Abschnitt auf dem Träger 10 fokussiert.

[0033] Alternativ sieht die Anordnung gemäß Fig. 8 einen im Impulsbetrieb betreibbaren Laser 80 vor, der ein i.w. paralleles, emittiertes Strahlenbündel 82 mit Infrarot-Anteil auf den bedruckten Abschnitt 12 punktförmig fokussiert.

[0034] Nicht gezeigt sind die jeweiligen Positioniereinheiten, die -- entweder mechanisch oder elektronisch -- die Einheiten der Fig. 7 bzw. 8 auf jeweilige punktförmige Abschnitte des Druckbildes ausrichten.

[0035] Gemäß vorteilhafter Weiterbildung dieser Erfindung ist es zudem möglich, die Wärmequelle nicht nur mittels einer einzelnen, punktförmig wirkenden Strahlereinheit zu realisieren, sondern vielmehr diese aus einer Mehrzahl von entlang einer Zeile angeordneter Einheiten zu gestalten. Durch selektives Ansteuern einzelner Elemente dieser Zeile entsprechend einem jeweils darunterliegenden, zu trocknenden Druckbild könnte dann der Positionieraufwand vermindert und potentiell die Trocknungsgeschwindigkeit weiter erhöht werden.

[0036] Während im vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 das zu trocknende Druckbild mittels einer zusätzlich Scan- bzw. Abtasteinheit erfaßt wurde, um das entsprechende Steuersignal für den Wärmestrahler zu erzeugen, so ist es im Rahmen einer alternativen Ausführungsform der Erfindung auch möglich, dieses Steuersignal unmittelbar durch entsprechende Auswertungen bzw. Berechnungen des ohnehin für das Bedrucken durch den Druckkopf üblicherweise zur Verfügung stehenden Druckbildes zu erhalten. So enthalten nämlich moderne Drucker- bzw. Bild-/Textausgabesprachen wie Postscript, PDF oder HTML konkrete Positionierungshinweise für den Druckkopf, die, um entsprechende Parameter korrigiert, auch unmittelbar zur Steuerung der Wärmequelle verwendet werden können.

[0037] Auch liegt es im Rahmen der Erfindung, eine variable Vorschubgeschwindigkeit einer Relativbewegung zwischen Wärmequelle und Druckbildträger vorzusehen, abhängig davon, wie hoch eine aktuelle Druckbilddichte (und damit eine Anzahl von zu trocknenden Punkten) ist.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Trocknen von Druckfarbe oder Tinte, die als Druckbild (12) einer Druckvorrichtung (36) auf einem Druckbildträger (10, 28) aufgebracht wurde, mit einer gepulst betreibbaren Wärmequelle (40), die zum Erzeugen eines auf den Druckbildträger gerichteten, punktförmigen Strahls mit einer Infrarotkomponente ausgebildet ist, gekennzeichnet durch
eine Druckbild-Erfassungseinrichtung (38), die zum Erfassen von durch die Druckfarbe oder Tinte gebildeten Bildpositionen des Druckbildes auf dem Druckbildträger und zum Ausgeben zugehöriger elektronischer Positions-Steuersignale ausgebildet ist, und
eine der Wärmequelle zugeordnete Steuer- und Positioniervorrichtung (34), die als Reaktion auf das Positions-Steuersignal den Infrarotstrahl (82) den Bildpositionen des Druckbildes so nachführt, dass ein druckbildabhängiger Trocknungsvorgang der Druckfarbe bzw. Tinte durchgeführt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Trocknungsbetrieb durch die Steuer- und Positionsvorrichtung so eingestellt wird, dass eine mittlere Oberflächentemperatur des Druckbildträgers < 80°, und bevorzugt < 60°, liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckbild-Erfassungsvorrichtung eine Scan-Vorrichtung (38) aufweist, die durch punktund/oder zeilenweises Abtasten des Druckbildträgers die elektronischen Positionssteuersignale erzeugt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckbild-Erfassungsvorrichtung eine Ausleseeinheit aufweist, die mit einer der Druckvorrichtung zugeordneten Datenverarbeitungsanlage verbunden ist und auf der Basis der von der Datenverarbeitungsanlage erzeugten Druckbilddaten für die Druckbildvorrichtung die elektronischen Positions-Steuersignale für die Steuer- und Positioniervorrichtung erzeugt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wellenlänge des punktförmigen Strahls zwischen 1.000 und 5.000 nm, bevorzugt zwischen 1.600 und 3.000 nm, liegt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Impulsfrequenz des pulsförmigen Strahls im Bereich zwischen 5 und 20 KHz, bevorzugt zwischen 10 und 15 KHz, liegt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strahlungsleistung des punktförmigen Strahls im Bereich zwischen 0,2 und 2 Watt, bevorzugt zwischen 0,5 und 1,5 Watt, liegt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbildträger relativ zu der Druckvorrichtung und der Wärmequelle mit einer bevorzugt variablen Geschwindigkeit zwischen 1,0 und 10 m/s, bevorzugt zwischen 1,5 und 7,5 m/s, bewegt wird.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle ein Leuchtmittel mit Strahlungskomponenten im sichtbaren Wellenlängenbereich aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Leuchtmittel mit einer Fokkusiereinrichtung zum Erzeugen des punktförmigen Strahls versehen ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle eine Hochleistungs-Blitzlampe aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle eine gepulst betreibbare Laserquelle aufweist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbildträger aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus beschichtetem oder unbeschichtetem Papier, Thermopapier, Kartonage, Kunststofffolie, sonstige Kunststoffträger, Textilien, besteht.

14. Verfahren zum Trocknen von Druckfarbe oder Tinte, die als Druckbild einer Druckvorrichtung auf einem Druckbildträger aufgebracht wurde, insbesondere zum Betreiben einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch die Schritte:

- Erfassen des Druckbildes und Erzeugen zugehöriger elektronischer Positions-Steuersignale,

- Ansteuern einer gepulst betreibbaren, einen punktförmigen Infrarotstrahl erzeugenden Wärmequelle mit den elektronischen Positions-Steuersignalen so, dass die Wärmequelle dem Druckbild nachgeführt wird und selektiv im Bereich des Druckbildes eine Trocknung durchführt.

Claims

1. Device for drying printing ink or ink, which has been applied as a printed image (12) of a printing device (36) to a printed image support (10, 28), having a heat source (40) which can be operated in pulsed manner and which is designed for producing a punctiform beam having an infrared component directed onto the printed image support, characterised by a printed image detecting device (38), which is designed for detecting image positions of the printed image formed by the printing ink or ink on the printed image support and for emitting associated electronic position-control signals, and a control and positioning device (34) assigned to the heat source and which follows the infrared beam (82) the image positions of the printed image as a reaction to the position-control signal, so that a printed image-dependent drying process of the printing ink or ink is carried out.

2. Device according to claim 1, characterised in that a drying operation is adjusted by the control and positioning device so that an average surface temperature of the printed image support is < 80°, and preferably < 60°.

3. Device according to claim 1 or 2, characterised in that the printed image detecting device has a scanning device (38) which produces the electronic position-control signals by point-wise and/or line-wise scanning of the printed image support.

4. Device according to claim 1 or 2, characterised in that the printed image detecting device has a read-out unit, which is connected to a data processing machine assigned to the printing device and on the basis of the printed image data for the printed image device produced by the data processing machine produces the electronic position-control signals for the control and positioning device.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterised in that a wavelength of the punctiform beam lies between 1,000 and 5,000 nm, preferably between 1,600 and 3,000 nm.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterised in that a pulse frequency of the pulse-like beam lies in the range between 5 and 20 KHz, preferably between 10 and 15 KHz.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterised in that a radiation power of the punctiform beam lies in the range between 0.2 and 2 Watt, preferably between 0.5 and 1.5 Watt.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterised in that the printed image support is moved relative to the printing device and the heat source at a preferably variable speed between 1.0 and 10 m/s, preferably between 1.5 and 7.5 m/s.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterised in that the heat source has an illuminant with radiation components in the visible wavelength range.

10. Device according to claim 9, characterised in that the illuminant is provided with a focussing device for producing the punctiform beam.

11. Device according to one of claims 1 to 10, characterised in that the heat source has a high-power flashlight.

12. Device according to one of claims 1 to 8, characterised in that the heat source has a laser source which can be operated in pulsed manner.

13. Device according to one of claims 1 to 12, characterised in that the printed image support is selected from the group which consists of coated or uncoated paper, thermopaper, cardboard, plastic film, other plastic supports, textiles.

14. Process for drying printing ink or ink, which has been applied as a printed image of a printing device to a printed image support, in particular for operating a device according to one of claims 1 to 12, characterised by the steps:

- detecting the printed image and producing associated electronic position-control signals,

- controlling a heat source, which can be operated in pulsed manner and which produces a punctiform infrared beam, with the electronic position-control signals so that the heat source follows the printed image and carries out drying selectively in the region of the printed image.

Revendications

1. Dispositif pour faire sécher de la couleur ou de l'encre d'impression, que l'on a appliquée, sous forme d'image d'impression (12) d'un dispositif d'impression (36), sur un support d'image d'impression (10, 28), avec une source thermique (40) à commande par impulsions, prévue pour générer un rayon ponctuel dirigé sur le support d'image d'impression avec un composant infrarouge, caractérisé par :

- un système d'acquisition d'image d'impression (38), prévu pour détecter des positions d'image d'impression formées par la couleur ou l'encre d'impression sur le support d'image d'impression et pour envoyer des signaux de commande de position électroniques correspondants, et

- un système de commande et de positionnement (34) affecté à la source thermique, réagissant au signal de commande de position, qui transmet le rayon infrarouge (82) aux positions d'image de l'image d'impression pour ainsi réaliser un processus de séchage de la couleur ou d'encre d'impression, en fonction de l'image d'impression.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une opération de séchage est réglée par le dispositif de commande et de positionnement pour obtenir une température superficielle moyenne du support d'image d'impression inférieure à 80° et de préférence inférieure à 60°.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif d'acquisition d'image d'impression présente un dispositif de balayage (38), générant les signaux de commande de position électroniques par détection point par point et/ou ligne par ligne du support d'image d'impression.

4. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif d'acquisition d'image d'impression présente une unité de lecture connectée à un équipement de traitement de données affecté au dispositif d'impression et générant les signaux de commande de position électroniques destinés au dispositif de commande et de positionnement sur la base des données d'image d'impression générées par l'unité de traitement de données.

5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une longueur d'onde du rayon ponctuel est comprise entre 1.000 et 5.000 nm, de préférence entre 1.600 et 3.000 nm.

6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une fréquence d'impulsion du rayon à impulsions est comprise entre 5 et 20 kHz, de préférence entre 10 et 15 kHz.

7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'une puissance de rayonnement du rayon ponctuel est comprise entre 0,2 et 2 watts, de préférence entre 0,5 et 1,5 watt.

8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le support d'image d'impression se déplace à une vitesse variable de préférence entre 1,0 et 10 m/s, de préférence entre 1,5 et 7,5 m/s par rapport au dispositif d'impression et à la source thermique.

9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la source thermique présente un moyen d'éclairage avec des composants de rayonnement dans la fourchette de longueur d'onde visible.

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le moyen d'éclairage est pourvu d'un système de focalisation pour générer le rayon ponctuel.

11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la source thermique présente une lampe-éclair haute puissance.

12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la source thermique présente une source laser à commande par impulsions.

13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le support d'image d'impression est choisi parmi le groupe constitué de papier couché ou non, de papier thermique, de cartonnage, de film synthétique, de divers supports synthétiques, de textiles.

14. Dispositif pour faire sécher de la couleur ou de l'encre d'impression, que l'on a appliquée sous forme d'image d'impression d'un dispositif d'impression sur un support d'image d'impression, en particulier pour l'exploitation d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par les phases suivantes :

- détection de l'image d'impression et génération des signaux de commande de position électroniques correspondants,

- guidage d'une source thermique à commande par impulsions, générant un rayon infrarouge ponctuel, avec les signaux de commande de position électroniques pour que la source thermique soit transmise à l'image d'impression et procède à un séchage sélectif dans la zone de l'image d'impression.

Zeichnung