專利名稱：用于干燥印刷機(jī)中承印材料上印刷油墨的方法和印刷機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在印刷機(jī)中干燥承印材料上的印刷油墨的方法，其中，該承印材料沿一個(gè)路徑移動通過印刷機(jī)，在該路徑的一個(gè)第一位置上該承印材料被印刷至少一種印刷油墨。此外，本發(fā)明涉及一種印刷機(jī)，具有至少一個(gè)印刷裝置和一個(gè)干燥裝置，該干燥裝置沿承印材料通過印刷機(jī)的路徑處于一個(gè)位于印刷裝置后面的位置上，用于將能量輸送到承印材料上。
背景技術(shù)：
根據(jù)印刷油墨的類型及作為基礎(chǔ)的專門干燥程序已公知了印刷機(jī)、特別是平面印刷機(jī)如平版印刷機(jī)、輪轉(zhuǎn)印刷機(jī)、膠版印刷機(jī)、柔版印刷機(jī)等上的各種不同裝置，這些印刷機(jī)處理頁狀或帶狀的承印材料，尤其為紙、硬紙、紙板及類似材料，這些裝置引起或支持油墨在承印材料上的附著，其方式是將射線能量、尤其是光形式的能量輸入給承印材料上的油墨中。
所謂的UV油墨通過聚合作用硬化，該聚合作用由借助紫外光實(shí)現(xiàn)的光引發(fā)作用觸發(fā)。相反，普遍地存在含溶劑的印刷油墨，它們不僅可經(jīng)受物理的而且可經(jīng)受化學(xué)的干燥處理。物理干燥包括溶劑的蒸發(fā)及在承印材料中的擴(kuò)散(滲透)，而對于化學(xué)干燥或氧化干燥則基于油墨配方中所包含的油、樹脂、結(jié)合劑等的聚合作用來理解，該聚合作用有時(shí)在空氣中氧的參與下進(jìn)行。這些干燥過程通常相互依賴，因?yàn)橥ㄟ^溶劑的滲透在結(jié)合劑體系內(nèi)部發(fā)生溶劑與樹脂之間的分離，由此，樹脂分子相互接近并且有時(shí)能夠更容易地聚合。此外，干燥過程很強(qiáng)地依賴于承印材料的類型，例如對于紙依賴于所使用的原材料、原紋路或覆蓋紋路。
根據(jù)任務(wù)不同，承印材料與印刷油墨的固定組合在干燥過程方面通常不能相互協(xié)調(diào)，由此使被處理承印材料的干燥很花費(fèi)時(shí)間。并且，盡管可以在收紙裝置中用增強(qiáng)粉末來對付在形成堆垛時(shí)印刷油墨脫落的危險(xiǎn)，但該措施增加了環(huán)境負(fù)擔(dān)。此外，到已印刷的產(chǎn)品或標(biāo)簽可被繼續(xù)加工，還需要顯著長的等待時(shí)間。
例如由DE-OS-1 936 467公知了可為承印材料或印刷載體在印刷載體材料中或作為顏料線設(shè)置一種有利于干燥的材料即催化劑，使得在將印刷油墨施加在承印材料上時(shí)印刷油墨硬化或干燥。該方案的缺點(diǎn)是，直接在印刷時(shí)發(fā)生直接的、基本不可控制的反應(yīng)。由此例如以不希望的方式使印刷油墨在印刷滾筒上就干燥并污染了印刷裝置。
例如由EP 0 355 473 A2公知了一種用于干燥印刷產(chǎn)品的裝置，它包括一個(gè)激光器形式的射線能源。該射線能在單個(gè)印刷裝置之間或者最后印刷裝置后面、收紙裝置前面或內(nèi)部的一個(gè)位置上被引導(dǎo)到承印材料表面上，該承印材料在一個(gè)軌跡上借助一個(gè)輸送裝置移動通過印刷機(jī)。在此，激光光源可為用于UV油墨的紫外線激光器或用于加熱含溶劑印刷油墨的激光光源。該射線能源設(shè)在印刷機(jī)的外面，以避免由于不可避免的或可隔離的損耗熱將印刷機(jī)中不希望加熱的部分加熱。該方案的缺點(diǎn)是用于印刷機(jī)的附加系統(tǒng)部件必須分開提供。
此外，為了從含溶劑的承印材料中去除溶劑和/或水，例如由文獻(xiàn)US 6,026,748公知了在一個(gè)印刷機(jī)上設(shè)置帶有紅外線燈的干燥裝置，它可發(fā)射短波紅外光(近紅外線)或中波紅外光。該燈光源的發(fā)射頻譜是寬帶的，由此導(dǎo)致提供許多波長。這種紅外線干燥裝置的缺點(diǎn)是在紙中吸收了相當(dāng)一部分的能量，其中油墨僅被間接加熱。只有通過相應(yīng)高的能量輸入才能達(dá)到快速干燥。但在此主要存在承印材料干燥不均勻及形成波狀的危險(xiǎn)。
在靜電復(fù)印印刷技術(shù)中，例如由DE 44 37 077 A1公知了通過由二極管激光器發(fā)射的近紅外射線能量進(jìn)行記錄載體上的色調(diào)固定。通過使用窄帶光源達(dá)到色調(diào)顆粒的加熱，以使其熔化，形成色彩層及固定在記錄載體的表面上。因?yàn)榇蟛糠滞ㄓ玫募堫愋驮谠擃l譜區(qū)域中具有最小吸收值，因此可使絕大部分能量被直接吸收到色調(diào)顆粒中。
另外由DE 101 07 682 A1公知了靜電復(fù)印印刷機(jī)或復(fù)印機(jī)可具有多個(gè)色調(diào)固定裝置，其中每個(gè)固定裝置發(fā)射一個(gè)波長范圍的電磁射線，該波長范圍相應(yīng)于與該固定裝置的色調(diào)類型相對應(yīng)的最大吸收波長，但在其它色調(diào)類型的吸收波長上沒有吸收或僅有很小的吸收。
然而，紙吸收頻譜中吸收窗的簡單知識不能直接應(yīng)用在使用含溶劑印刷油墨的印刷技術(shù)中，因?yàn)槿缟纤鏊圆煌幕瘜W(xué)或物理干燥方法為基礎(chǔ)。在本發(fā)明方面，含溶劑印刷油墨的概念尤其是指這樣的油墨它的溶劑組分可為水性的或有機(jī)性的，它們在結(jié)合劑體系的基礎(chǔ)上建立，這些結(jié)合劑體系允許氧化、離子或根基式聚合。用于干燥含溶劑印刷油墨的輸入能量應(yīng)支持或促進(jìn)溶劑蒸發(fā)效果和/或向承印材料中滲透的效果和/或聚合效果，同時(shí)避免不希望有的副作用，如尤其是含溶劑印刷油墨的過強(qiáng)加熱，這可導(dǎo)致組分分解或溶劑過熱。輸入能量不應(yīng)當(dāng)如對于色調(diào)固定情況那樣僅用于使顆粒熔化。
在在先申請文獻(xiàn)DE 102 34 076.5中公開了在印刷裝置中待印刷的印刷油墨中混合一種紅外線吸收劑，即一種在近紅外頻譜范圍內(nèi)吸收的材料。借助一個(gè)設(shè)在印刷間隙后面的窄帶射線能源，最好是激光光源，照射承印材料上的印刷油墨。輸入一個(gè)波長的光，該波長基本上與該紅外線吸收劑的波長諧振，這使得能實(shí)現(xiàn)或支持能量這樣輸入到印刷油墨中，以致印刷油墨被干燥。這樣選擇射線能源的波長及紅外吸收劑的吸收波長，使得所使用的波長同時(shí)不與水諧振，以便減小或避免能量輸入到承印材料中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種用于在印刷機(jī)中干燥承印材料上的印刷油墨的方法和一種印刷機(jī)，它可使得承印材料上在印刷機(jī)中被印刷的印刷油墨更容易地被干燥。
本發(fā)明任務(wù)通過具有根據(jù)權(quán)利要求1的特征的方法及通過具有根據(jù)權(quán)利要求9的特征的印刷機(jī)來解決。本發(fā)明的有利的進(jìn)一步構(gòu)型為從屬權(quán)利要求的特征。
根據(jù)本發(fā)明，用于在印刷機(jī)中干燥承印材料上的印刷油墨的方法至少包括以下步驟使承印材料沿一個(gè)路徑移動通過印刷機(jī)；在該路徑的一個(gè)第一位置上用至少一種印刷油墨、尤其是一種含溶劑印刷油墨對該承印材料印刷；在一個(gè)第二位置上在該承印材料上施加一種處理劑，該處理劑使得承印材料上的印刷油墨的干燥加速。換句話說，該處理劑作為催化劑用于使承印材料上的印刷油墨的干燥加速或用于使能量吸收加速，尤其是作為直接催化劑使得為干燥印刷油墨所需的能量吸收更容易。
通過使用處理劑有利地不再必需改變所使用印刷油墨、尤其是所使用含溶劑印刷油墨的配方來加速干燥。因此可以使用標(biāo)準(zhǔn)印刷油墨。處理劑的劑量及組分根據(jù)承印材料的材質(zhì)、待印刷的油墨和處理參數(shù)，任務(wù)參數(shù)或過程參數(shù)來選擇。要優(yōu)化的目標(biāo)是承印材料上的印刷油墨在離開印刷機(jī)時(shí)，即頁狀承印材料在收紙裝置中或帶狀承印材料在進(jìn)入折頁裝置時(shí)，已盡可能最多地干燥。有利地可使所使用的處理劑可與所使用的承印材料適配可達(dá)到處理劑作用速度與承印材料、印刷機(jī)和所使用印刷油墨的性能的處理參數(shù)特有的協(xié)調(diào)。
此外，在后續(xù)時(shí)間上，在該路徑的至少一個(gè)第三位置上使承印材料通過射線能的作用被干燥。尤其是，處理劑使該第三位置上的印刷油墨的干燥加速。
在該方法的第一實(shí)施形式中，第一位置在時(shí)間上可在第二位置之前先被承印材料通過，處理劑被以涂層(Beschichtung)的形式施加上，例如作為附加組份添加到市場上常見的保護(hù)漆中。在該方法的第二實(shí)施形式中，第一位置在時(shí)間上可在第二位置之后才被承印材料通過，處理劑被以底層(Grundierung)的形式施加上，例如作為市場上常見的底層膏的附加組份。
該處理劑也可是一種催化劑，尤其是直接對能量吸收起作用的催化劑，或者是一種反應(yīng)觸發(fā)劑。換句話說，該處理劑一方面可這樣在施加印刷油墨前對承印材料起作用使接著的干燥更容易、被加速或被簡化。另一方面，與此不同地或附加地，該處理劑可這樣對已施加的或待施加的印刷油墨起作用使它們的干燥更容易、被加速或被簡化。該處理劑可具有“開關(guān)”功能或觸發(fā)功能它可這樣起作用在處理劑與輸入能量相互作用之后才引發(fā)干燥效果。換句話說，該處理劑可以是這樣的帶有時(shí)間滯后地發(fā)揮其功能。該處理劑可以是這樣的它既不使印刷油墨的組分、也不使印刷油墨中的添加劑發(fā)生化學(xué)改變。換句話說，該處理劑直接引起能量吸收的加速，而不是間接地通過改變印刷油墨或印刷油墨添加劑。
處理劑可特別包括或者是一種催干劑或一種堿性溶液，尤其是金屬氫氧化物水溶液例如苛性鈉溶液或苛性鉀溶液，或者一種結(jié)合劑。
在本發(fā)明方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施形式中，在該路徑的至少第三位置上用窄帶射線能源的光照射承印材料。處理劑則包括一種紅外線吸收劑，它具有一個(gè)吸收波長，該吸收波長與由該窄帶射線能源發(fā)射的光的波長基本諧振。紅外線吸收劑的例子已由上述在先申請文獻(xiàn)DE 10234 076.5中公開。該文獻(xiàn)DE 102 34 076.5通過引用被包括在本說明的公開范圍內(nèi)。紅外線吸收劑的另一例子為銦-鋅氧化物，一種用在漆體系中的材料。在下列文獻(xiàn)中描述了其它紅外線吸收劑DE 100 22 037A1，WO00/140127，JP-A-070278795及JP63319192，以及S.Becker的博士論文“Monomere und polymere Rylenfarbstoffe als funktionelleMaterialien(作為功能材料的單基及聚合的Rylen色素)”，化學(xué)和藥學(xué)專業(yè)，約翰內(nèi)斯·古滕貝格(Joannes Gutenberg)大學(xué)，美因茲(Mainz)，2000年。
有創(chuàng)造性地，該處理劑可具有一種紅外線吸收劑(也被稱為紅外線吸收材料)。通過作為底層或涂層與被處理的承印材料上的印刷油墨處于接觸中的紅外線吸收劑，將光輸入耦合到印刷油墨中和/或?qū)⑸渚€能吸收到印刷油墨中得以產(chǎn)生、實(shí)現(xiàn)、支持、改善或變得容易。在本發(fā)明的說明方面，為簡化表述僅用“支持”來表達(dá)，因此它應(yīng)當(dāng)指紅外線吸收劑的所有功能層次，如按相互作用或作為替換方案所列舉的。在第三位置上的能量輸入可導(dǎo)致產(chǎn)生熱，它導(dǎo)致印刷油墨的干燥加速。一方面，可短時(shí)地在承印材料上的印刷油墨(油墨層)中產(chǎn)生高溫，另一方面在需要的情況下可根據(jù)印刷油墨的組分激發(fā)或引起化學(xué)反應(yīng)。紅外線吸收劑也可被稱為紅外線吸收材料，IR吸收劑，IR吸收物質(zhì)或類似物。在此，紅外線吸收材料最好具有這樣的特性在可見光波長范圍內(nèi)只吸收很少或根本不吸收，由此使印刷油墨的油墨印入僅極少或根本不受到影響或被改變。
在承印材料上面覆蓋地涂敷紅外線吸收劑要求紅外線吸收劑在可見光譜范圍內(nèi)有極佳的透明性。由于紅外線吸收劑而偏移到非圖像位置上的色點(diǎn)當(dāng)然不可能通過印刷油墨來矯正。因此有利的是，使用一種紅外線吸收劑，它盡管在涂敷時(shí)還具有在可見光譜范圍內(nèi)的輕微的本色，但最遲在干燥時(shí)、即在與起作用的射線能相互作用時(shí)，該本色即消失。在US2002/0148386A1中描述了一類紅外線吸收劑的一個(gè)例子和這種紅外線吸收劑的個(gè)別例子，其公開內(nèi)容通過引用被包容在本說明中。
這就有利地實(shí)現(xiàn)了相對高的能量直接輸入到印刷油墨中，尤其是含溶劑印刷油墨中，尤其是通過承印材料中即底層中或涂層中的紅外線吸收劑的支持，而不會得到不希望有的向承印材料中的能量輸入。這一方面是由于光不能直接被承印材料吸收，另一方面由于被油墨層吸收的能量瞬間就分配到油墨和承印材料上。這里，熱容量和量值比這樣分配使得在整個(gè)被印刷頁張受到均勻和緩的溫度增高之前油墨層可被短時(shí)地加熱。由此減小了所需的總輸入能量。所選擇的能量輸入尤其可受到這樣的支持入射一個(gè)波長，它與印刷油墨的一種組分的吸收線或與印刷油墨中的紅外線吸收材料的吸收線或最大吸收諧振或近乎諧振。射線能在印刷油墨中的吸收達(dá)30％以上，優(yōu)選50％，尤其為75％，甚至可達(dá)90％以上。
此外，避免了水中的能量吸收，使得承印材料的干燥降低。這是有利的，因?yàn)槌杏〔牧系母稍锸紫葘?dǎo)致其規(guī)格改變由于所謂的膨脹過程，承印材料根據(jù)其干燥狀態(tài)及其含濕量而具有不同的格式。各個(gè)印刷裝置之間的膨脹過程導(dǎo)致在各個(gè)印刷裝置中要求不同的印版規(guī)格。由于因射線引起的干燥的影響，含濕量在印刷裝置之間發(fā)生變化，這導(dǎo)致產(chǎn)生很費(fèi)事才能事先確定并加以矯正的偏差，通過借助本發(fā)明方法進(jìn)行的印刷油墨干燥，可以避免這種變化。
換句話說，本發(fā)明方法可實(shí)現(xiàn)承印材料上的印刷油墨、尤其是含溶劑印刷油墨的干燥，不會過多地影響承印材料的干燥。
在這里要指出，在大面積涂敷處理劑、尤其是紅外線吸收劑的情況下，可達(dá)到承印材料與印刷圖像或題材無關(guān)地被均勻加熱或控制溫度，由此可避免承印材料的扭曲或形成波紋。
用于干燥的本發(fā)明方法可有利地如本文件所述在具有一個(gè)干燥裝置的一個(gè)印刷裝置中實(shí)施。尤其是有創(chuàng)造性地使干燥裝置的射線能源的發(fā)射與紅外線吸收劑的吸收相匹配地被確定或調(diào)整或設(shè)置。換句話說，射線能源應(yīng)發(fā)射與紅外線吸收劑的吸收相應(yīng)的一個(gè)波長或與紅外線吸收劑的吸收相應(yīng)的多個(gè)波長，尤其是只發(fā)射這一個(gè)或這多個(gè)波長。由射線能源發(fā)射的光可特別有利地與紅外線吸收劑的最大吸收近乎諧振，基本諧振，尤其是諧振，以達(dá)到紅外線吸收劑的最大吸收與射線能源的最大發(fā)射盡可能好地相一致。所使用的紅外線吸收劑的吸收光譜在射線能源的發(fā)射范圍內(nèi)具有紅外線吸收劑的最大吸收的至少50％，優(yōu)選至少75％，尤其是至少90％。紅外線吸收劑可具有一個(gè)或多個(gè)局部的最大吸收。
對此變換地或附加地，光的波長可與水(H2O)的吸收波長不諧振。在本發(fā)明方面，對于與水(H2O)的吸收波長不諧振應(yīng)理解為被水吸收的光能量在20℃時(shí)不大于10.0％，在優(yōu)選實(shí)施例中不大于1.0％，尤其是低于0.1％。在本發(fā)明構(gòu)思方面，射線能源發(fā)射只有很小強(qiáng)度的與水(H2O)吸收波長諧振的光，最好根本不發(fā)射這樣的光。
在一個(gè)有利實(shí)施形式中，射線能源為窄帶的在這里，該射線能源可發(fā)射圍繞一個(gè)波長例如至多±50nm的寬度，最好低于±50nm的寬度，也可涉及一個(gè)或多個(gè)單個(gè)的光譜窄的發(fā)射線。此外在一個(gè)有利實(shí)施形式中，該窄帶射線能源的發(fā)射最大值或射線能的波長在700.00nm與3000.00nm之間，優(yōu)選在700.00nm與2500.00nm之間，尤其是在800.00nm與1300.00nm之間，在紙吸收光譜內(nèi)的所謂“窗”的一個(gè)部分區(qū)域中。在870.00nm±50.00nm和/或1050.00nm±50.00nm和/或1250.00nm±50.00nm和/或1600.00nm±50.00nm上發(fā)射是特別有利的。
本發(fā)明還基于這樣的知識水的吸收光帶有助于紙的吸收光譜。在無水(無濕潤劑)的平面印刷中，承印材料的典型含水量已導(dǎo)致不希望的、有時(shí)達(dá)到不可接受的程度的承印材料吸收能量。該吸收在有濕潤劑的平面印刷中相應(yīng)地表現(xiàn)更強(qiáng)。承印材料中過大的能量輸入總是可通過入射一個(gè)波長來避免，該波長與水的吸收線或吸收帶(吸收波長)不諧振。根據(jù)Heitran數(shù)據(jù)庫，在296K的溫度時(shí)，1m吸收距離下，15000ppm水，得到以下由水、更確切地說由水蒸汽吸收的值在808nm時(shí)小于0.5％，在870±10nm時(shí)小于0.01％，在940±10nm時(shí)小于10％，在980±10nm時(shí)小于0.5％，在1030±30nm時(shí)小于0.01％，在1064nm時(shí)小于0.01％，在1100nm時(shí)小于0.5％及在1250±10nm時(shí)小于0.01％。如果考察承印材料、尤其是紙的面積為1m2和空氣隙為1m以上的情況，則在絕對濕度為1.5％時(shí)空氣所包含的水量為約12g。只要在本發(fā)明裝置的實(shí)施例中光源距離承印材料不大于1m并且絕對濕度不明顯高于1.5％，則上面給出的水和/或水蒸氣的吸收值不會被超出。額外的吸收可通過承印材料的含濕量發(fā)生一如果光透過油墨層進(jìn)入承印材料，或者通過經(jīng)印刷過程傳遞到頁張上的濕潤劑發(fā)生。
根據(jù)處理劑各組分的功能組，該處理劑可吸收不同的波長。借助本發(fā)明裝置可對平面印刷機(jī)中位于承印材料上的處理劑提供最好是近紅外范圍內(nèi)的光，避免水吸收波長，例如通過一個(gè)光源的僅很少量波長的入射，該光源發(fā)射一個(gè)線光譜。
根據(jù)本發(fā)明，該印刷機(jī)具有至少一個(gè)印刷裝置位于承印材料通過印刷機(jī)的路徑的一個(gè)第一位置上和一個(gè)干燥裝置位于一個(gè)沿該路徑安置在印刷裝置后面的第三位置上、用于將能量輸送到承印材料上，該印刷機(jī)適合于實(shí)施所描述的干燥方法本發(fā)明印刷機(jī)包括一個(gè)用于施加處理劑的調(diào)節(jié)裝置，位于另一個(gè)設(shè)在干燥裝置前面的第二位置上，該調(diào)節(jié)裝置使第三位置上的承印材料的干燥加速。該調(diào)節(jié)裝置根據(jù)布置也可被稱為處理劑打底裝置或處理劑涂層裝置。
在一個(gè)有利實(shí)施形式中，調(diào)節(jié)裝置這樣構(gòu)成，使得可從兩面將處理劑施加到承印材料上。在一個(gè)第一方案中該調(diào)節(jié)裝置作為印刷機(jī)的一個(gè)單獨(dú)的處理單元構(gòu)成。在一個(gè)變換的第二方案中該調(diào)節(jié)裝置作為一個(gè)用于印刷裝置的插入件模塊式構(gòu)成。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施形式中，干燥裝置包括一個(gè)窄帶射線能源，該射線能源發(fā)射具有一個(gè)近紅外波長的光。為了在具有高光譜密度的同時(shí)達(dá)到盡可能窄帶地發(fā)射，該射線能源最好是一個(gè)激光光源。對此變換地，也可使用帶有合適的濾光裝置的一個(gè)寬帶光源，例如一種IR碳發(fā)射器，由此產(chǎn)生一個(gè)組合的窄帶射線能源。濾光器尤其可為一個(gè)干擾濾光器。為了在空間上集成于平面印刷機(jī)中，該激光器最好為一個(gè)半導(dǎo)體激光器(二極管激光器)或一個(gè)固體激光器(鈦-藍(lán)寶石，鉺-玻璃，Nd:YAG，Nd-玻璃或類似激光器)。固體激光器最好可由二極管激光器光泵激。該固體激光器也可為一個(gè)纖維激光器或光波導(dǎo)激光器，最好是一個(gè)鐿纖維激光器，它可在1070nm至1100nm的工作位置上提供300至700W的光功率。這種激光器有利地可以在有限范圍內(nèi)是可調(diào)諧的。換句話說，激光器的輸出波長是可改變的。由此可調(diào)諧到一個(gè)所需的波長上，例如與印刷油墨中的一個(gè)組分的一個(gè)吸收波長、尤其是與印刷油墨中的一種紅外線吸收材料諧振或近乎諧振。
在本發(fā)明裝置方面，二極管激光器或半導(dǎo)體激光器是特別有利的，因?yàn)樗鼈儾恍杼貏e的射束成形光具就可用于將射線能輸入到承印材料上的目的。離開半導(dǎo)體激光器的諧振器的光是很強(qiáng)地發(fā)散的，由此，產(chǎn)生隨著自輸出耦合反射鏡的距離增大而擴(kuò)寬的光束。但也可以設(shè)置一個(gè)成像光具，尤其適合于使發(fā)射的光聚焦到承印材料上。
在一個(gè)有利的構(gòu)型中，本發(fā)明印刷裝置具有一些激光光源，它們安置在一個(gè)一維場地、一個(gè)兩維場地(局部彎曲，全部彎曲或平面)或一個(gè)三維場地中，它們的光在多個(gè)位置上落到承印材料上。通過對承印材料上的各個(gè)區(qū)域使用一些單個(gè)激光光源，所要求的激光光源最大輸出功率下降。具有較小輸出功率的激光光源通常成本更低且具有更長的壽命期望值。此外可避免不必要的高損耗熱的發(fā)生。通過輸入光帶入的單位面積射線能量在每平方厘米(cm2)100與10,000mJ之間，最好在每平方厘米(cm2)100與1,000mJ之間，特別是在每平方厘米(cm2)200與500mJ之間。對承印材料進(jìn)行照射的持續(xù)時(shí)間長度在0.01ms與1s之間，優(yōu)選在0.1ms與100ms之間，尤其在1ms與10ms之間。
特別有利的是，對于每個(gè)激光光源，落到承印材料上的一個(gè)位置上的光在其強(qiáng)度和照射持續(xù)時(shí)間方面可以不依賴于其它激光光源地被控制。為此目的，可單獨(dú)地或集成在印刷機(jī)機(jī)器控制裝置中地設(shè)置一個(gè)控制單元。通過控制激光光源參數(shù)使得能夠?qū)Τ杏〔牧系牟煌恢蒙系哪芰枯斎脒M(jìn)行調(diào)節(jié)。由此，可使能量輸入與在承印材料的當(dāng)前位置上覆蓋承印材料相適配。此外有利的是，本發(fā)明印刷裝置這樣裝備有一些激光光源，使得在承印材料上的一個(gè)位置上著落至少兩個(gè)射線能源的光。在此，一方面可以涉及部分重疊的光束，另一方面可以涉及完全重疊的光束。所要求的單個(gè)激光光源最大輸出功率則減小，此外，如果一個(gè)激光光源出現(xiàn)故障，仍存在一個(gè)冗余的激光光源。
本發(fā)明印刷機(jī)可以是一個(gè)直接的或間接的平面印刷機(jī)，平版印刷機(jī)，膠版印刷機(jī)，柔版印刷機(jī)等。一方面，光落到處于通過印刷機(jī)的路徑中的承印材料上時(shí)的位置可以安置在這些印刷裝置中的最后印刷裝置的最后印刷間隙的后面，即所有印刷間隙的后面。另一方面，該位置也可設(shè)置在一個(gè)第一印刷間隙后面和一個(gè)第二印刷間隙前面，即至少在兩個(gè)印刷裝置之間。該印刷機(jī)可為一個(gè)單張?zhí)幚淼挠∷C(jī)或一個(gè)條幅處理的印刷機(jī)。單張?zhí)幚淼挠∷C(jī)可具有一個(gè)給紙器，至少一個(gè)印刷裝置，可能有一個(gè)精整裝置(沖孔裝置，上漆裝置等)和一個(gè)收紙裝置。條幅處理的印刷機(jī)可包括一個(gè)卷筒更換器，多個(gè)雙面印刷承印材料幅的印刷單元，一個(gè)干燥器和一個(gè)折頁裝置。


以下將借助附圖及其說明來描述本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)及有利的實(shí)施形式和進(jìn)一步構(gòu)型。附圖各表示圖1用于解釋本發(fā)明干燥方法的一個(gè)實(shí)施形式的示意圖，圖2本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施形式的一個(gè)有利構(gòu)型的示意圖，圖3本發(fā)明印刷機(jī)的一個(gè)實(shí)施形式，具有一個(gè)安置在印刷裝置后面的調(diào)節(jié)裝置和一個(gè)干燥裝置，及圖4本發(fā)明印刷機(jī)的一個(gè)實(shí)施形式，具有一個(gè)安置在印刷裝置前面的調(diào)節(jié)裝置和一個(gè)干燥裝置。
具體實(shí)施例方式
圖1表示用于解釋本發(fā)明干燥方法的一個(gè)實(shí)施形式的示意圖。一個(gè)射線能源10、特別是一個(gè)二極管激光器或固體激光器，這樣安置在一個(gè)平面印刷機(jī)內(nèi)，使得由它發(fā)射的光12落到承印材料14上的一個(gè)第三位置116上，該承印材料在其通過平面印刷機(jī)的路徑16上，該第三位置安置在一個(gè)第一位置18、即這里的一個(gè)印刷間隙的后面。在圖1中承印材料14示范地表示為頁狀，而該承印材料也可帶狀地通過該平面印刷機(jī)行進(jìn)。承印材料14的路徑16的取向用一個(gè)箭頭表示。在這里，路徑16以直線示出，不局限于通常的曲線形的或非直線的走向，尤其不局限在一個(gè)圓弧上。第一位置18在這里是印刷間隙，在圖1所示的實(shí)施形式中通過一個(gè)印刷滾筒110與一個(gè)對印滾筒112的共同作用定義，在印刷機(jī)運(yùn)行時(shí)，在該印刷間隙中，印刷油墨被傳遞到承印材料上。根據(jù)平面印刷機(jī)中具體的印刷方法，印刷滾筒110可以是一個(gè)印版滾筒或一個(gè)橡皮滾筒。在沿路徑16安置在第一位置18前面的一個(gè)第二位置124上，當(dāng)承印材料14經(jīng)過該第三位置時(shí)，將一種處理劑118、尤其是如上面詳細(xì)描述過的紅外線吸收劑涂敷到承印材料14上。該第二位置124通過一個(gè)將處理劑118傳送給承印材料14的網(wǎng)目滾筒120與一個(gè)引導(dǎo)滾筒122的共同作用定義。在根據(jù)圖1的情況下，在承印材料14上表示出印刷油墨114、尤其是含溶劑的印刷油墨。由射線能源10發(fā)出的光12束狀地或毯狀地落在承印材料14上的第二位置116上。在該第三位置116內(nèi)的處理劑118、尤其是紅外線吸收劑可從光12中吸收能量，使得印刷油墨114可被干燥。在本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步構(gòu)型中，通過有利地選擇一個(gè)與水的吸收波長不諧振的波長，使承印材料14中的吸收降低。
圖2是本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施形式的一個(gè)有利構(gòu)型的示意圖。舉例表示出由激光光源10組成的一個(gè)場地20，這里為3乘4，即12個(gè)激光光源10。除這里示出的兩維場地20外，也可設(shè)置一個(gè)三維場地或一個(gè)定向在承印材料14寬度上的一維行。一個(gè)兩維場地以及一個(gè)其光兩維分布地落在承印材料14上的三維場地，主要的優(yōu)點(diǎn)是通過并列或同時(shí)照射場地20的一個(gè)間隙內(nèi)的一組位置，可實(shí)現(xiàn)快速的干燥。因此，承印材料14運(yùn)動經(jīng)過激光光源10旁邊的速度可以比只有一個(gè)一維場地的情況下更高。場地20也可具有數(shù)目不同的射線能源。從這些激光光源10中的每一個(gè)向承印材料14上輸送光12。光12在第三位置116上落在沿一個(gè)路徑16通過印刷機(jī)的承印材料14上，該第三位置116安置在一個(gè)由一個(gè)印刷滾筒110與一個(gè)對印滾筒112定義的印刷間隙118的后面。在此，各個(gè)第三位置116可部分地重合，如在圖2中位于前面的由射線能源10組成的行所示，或者甚至基本完全重疊。一個(gè)控制裝置24與由射線能源10組成的場地20對應(yīng)配置，場地20可借助一個(gè)連接線22與它交換控制信號。通過該控制裝置24可對場地20這樣進(jìn)行控制使得相應(yīng)于承印材料14上的第三位置116上的印刷油墨量進(jìn)行能量輸入。
圖3示意地涉及本發(fā)明印刷機(jī)30(雙面印刷機(jī))的一個(gè)實(shí)施形式，它具有一個(gè)安置在印刷裝置32后面的調(diào)節(jié)裝置34和一個(gè)干燥裝置，在這里為尤其適于實(shí)施本發(fā)明方法的射線能源10。該印刷機(jī)30具有一個(gè)給紙器36，多個(gè)、這里為兩個(gè)印刷裝置32，一個(gè)調(diào)節(jié)裝置34和一個(gè)收紙裝置38。頁狀承印材料沿路徑16運(yùn)動通過印刷機(jī)30。這里未詳細(xì)解釋，每個(gè)印刷裝置32包括一個(gè)輸墨裝置和一個(gè)濕潤裝置，并且在由對應(yīng)配置的印刷滾筒110和對印滾筒112構(gòu)成的印刷間隙中將印刷油墨、尤其是含溶劑印刷油墨帶到承印材料上，路徑16通過該印刷間隙延伸。在這些在圖3中示出的印刷裝置32之間，設(shè)有一個(gè)翻轉(zhuǎn)裝置，由此可使承印材料在印刷機(jī)30中被雙面加工。承印材料最后在其路徑16上到達(dá)調(diào)節(jié)裝置34中。在所示的實(shí)施形式中，調(diào)節(jié)裝置具有兩個(gè)網(wǎng)目滾筒120，它們分別從一面接觸承印材料，使得在兩面涂敷上處理劑、尤其是紅外線吸收劑。該處理劑、尤其是紅外線吸收劑被借助一個(gè)浸入輥310從一個(gè)貯存容器中取出并大面積地轉(zhuǎn)送到承印材料上。換句話說，在一個(gè)實(shí)施形式中，該調(diào)節(jié)裝置可以具有與普通上漆裝置中的部件相似或相同的部件，使得處理劑盡可能均勻地被輸送和涂敷在承印材料上。該調(diào)節(jié)裝置可以不依賴于印刷裝置地構(gòu)成。在這里圖3所示的實(shí)施形式中，干燥裝置安置在收紙裝置38中承印材料在兩面通過射線能源10的光的照射被干燥，其方式是處理劑、尤其是紅外線吸收劑支持干燥、尤其是能量吸收。
圖4是本發(fā)明印刷機(jī)30(雙面印刷機(jī))的一個(gè)實(shí)施形式的一個(gè)示意圖，它具有一個(gè)安置在印刷裝置32前面的調(diào)節(jié)裝置34和一個(gè)干燥裝置，在這里為射線能源10，它們可被安置在印刷機(jī)30中的不同位置上。該印刷機(jī)30具有一個(gè)給紙器36，一個(gè)調(diào)節(jié)裝置34，多個(gè)印刷裝置32，這里為兩個(gè)，和一個(gè)收紙裝置38。頁狀的承印材料沿路徑16移動通過印刷機(jī)30。承印材料在其通過印刷機(jī)30的路徑16上首先從給紙器36到達(dá)調(diào)節(jié)裝置34中。在所示的實(shí)施形式中，調(diào)節(jié)裝置34具有兩個(gè)網(wǎng)目滾筒120，它們分別從一面接觸承印材料，使得在兩面涂敷處理劑。該處理劑被借助一個(gè)浸漬輥310從一個(gè)貯存容器中取出并大面積地轉(zhuǎn)送到承印材料上。這里未詳細(xì)解釋，每個(gè)印刷裝置32包括一個(gè)輸墨裝置和一個(gè)濕潤裝置，并且在由對應(yīng)配置的印刷滾筒110和對印滾筒112構(gòu)成的印刷間隙中將印刷油墨、即含溶劑印刷油墨帶到承印材料上，路徑16通過該印刷間隙延伸。在這些在圖4中示出的印刷裝置32之間，設(shè)有一個(gè)翻轉(zhuǎn)裝置，由此可使承印材料在印刷機(jī)30中被雙面加工。
在這里圖4中所示的實(shí)施形式中表示出用于干燥的射線能源的布置的三個(gè)方案這三個(gè)方案被表示在一個(gè)圖中的一個(gè)實(shí)施形式中，僅是為了簡化說明本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的印刷機(jī)可以分別單個(gè)地具有這三個(gè)方案中的一個(gè)或者其中兩個(gè)的組合或者同時(shí)具有所有三個(gè)方案。在第一方案中，射線能源10可以直接安置在印刷裝置32中由印刷滾筒110和對印滾筒112構(gòu)成的印刷間隙的后面。這些射線能源10在印刷油墨被轉(zhuǎn)移到承印材料上之后就照射還在對印滾筒112上的承印材料。在第二方案中，射線能源10可以這樣安置在最后的印刷裝置32中使得至少一個(gè)第一射線能源10照射承印材料的第一面并且至少一個(gè)第二射線能源10照射承印材料的第二面。這種配置例如可這樣實(shí)現(xiàn)一個(gè)射線能源10照射對印滾筒112上的承印材料、另一個(gè)射線能源10照射直接安置在該對印滾筒112后面的滾筒上的承印材料(見圖4)。在第三方案中，射線能源10這樣安置在收紙裝置38中使得承印材料在兩面被射線能源10的光照射。承印材料的干燥被加速，其方式是處理劑支持能量吸收。
權(quán)利要求
1.用于在一個(gè)印刷機(jī)(30)中干燥承印材料(14)上的印刷油墨(114)的方法，其中，該承印材料(14)沿一個(gè)路徑(16)移動通過印刷機(jī)(30)，在該路徑的一個(gè)第一位置(18)上用至少一種印刷油墨(114)對該承印材料印刷，其特征在于在該路徑(16)的一個(gè)第二位置(124)上，在承印材料(14)上涂敷一種處理劑(118)，該處理劑使得承印材料(14)上的印刷油墨(114)的干燥加速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的干燥方法，其特征在于使第一位置(18)在時(shí)間上在第二位置(124)之前被承印材料(14)通過，處理劑(118)以涂層的形式被涂敷上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的干燥方法，其特征在于使第一位置(18)在時(shí)間上在第二位置(124)之后被承印材料(14)通過，處理劑(118)以底層的形式被涂敷上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，2或3的干燥方法，其特征在于在時(shí)間上在后面，在該路徑(16)的至少一個(gè)第三位置(116)上，使承印材料(14)通過射線能的作用被干燥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，2，3或4的干燥方法，其特征在于處理劑(118)是或者包括一種催干劑或一種堿性溶液或一種結(jié)合劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的干燥方法，其中，在該路徑(16)的至少第三位置(116)上用一個(gè)窄帶的射線能源(10)的光(12)照射承印材料，其特征在于處理劑(118)包含一種紅外線吸收劑，該紅外線吸收劑具有一個(gè)吸收波長，該吸收波長與光(12)的波長基本諧振。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的干燥方法，其特征在于光(12)具有在700nm與3000nm之間的一個(gè)波長。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的干燥方法，其特征在于光(12)的波長與水(H2O)的吸收波長不諧振。
9.印刷機(jī)(30)，具有位于承印材料(14)通過印刷機(jī)(30)的一個(gè)路徑(16)的一個(gè)第一位置(18)上的至少一個(gè)印刷裝置(32)和位于沿路徑(16)安置在印刷裝置(32)后面的一個(gè)第三位置(116)上、用于將能量輸送到承印材料(14)上的一個(gè)干燥裝置，適合于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求4至8之一的干燥方法，其特征在于該印刷機(jī)(30)在一個(gè)另外的、安置在干燥裝置前面的第二位置(124)上包括一個(gè)調(diào)節(jié)裝置(34)用于施加處理劑(118)，該處理劑使得在第三位置(116)上承印材料上的印刷油墨的干燥加速。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的印刷機(jī)(30)，其特征在于調(diào)節(jié)裝置(34)這樣構(gòu)成，使得可從兩面將處理劑(18)施加到承印材料(14)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10的印刷機(jī)(30)，其特征在于干燥裝置包括一個(gè)窄帶射線能源(10)，該射線能源發(fā)射具有一個(gè)近紅外波長的光(12)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的印刷機(jī)(30)，其特征在于該窄帶射線能源(10)是一個(gè)激光光源。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的印刷機(jī)(30)，其特征在于該激光光源是一個(gè)半導(dǎo)體激光器或一個(gè)氣體激光器或一個(gè)固體激光器。
14.根據(jù)權(quán)利要求11，12或13的印刷機(jī)(30)，其特征在于該印刷機(jī)(30)具有多個(gè)射線能源(10)，它們安置在一個(gè)一維場地、一個(gè)兩維場地或一個(gè)三維場地中，它們的光(12)落在承印材料(14)上的一些位置上。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至14之一的印刷機(jī)(30)，其特征在于對于每個(gè)射線能源(10)，著落在承印材料(14)上的一個(gè)位置上的光(12)在其強(qiáng)度和照射持續(xù)時(shí)間方面可不依賴于其它射線能源(10)地被控制。
16.根據(jù)權(quán)利要求10至15之一的印刷機(jī)(30)，其特征在于至少兩個(gè)射線能源(10)的光(12)著落在承印材料上的一個(gè)位置上。
全文摘要
介紹了一種用于在印刷機(jī)(30)中干燥承印材料(14)上的印刷油墨(114)的方法和一種印刷機(jī)(30)。承印材料(14)沿一個(gè)路徑(16)移動通過印刷機(jī)(30)，在該路徑(16)的第一位置(18)上被至少一種印刷油墨(114)印刷。在該路徑(16)的第二位置(124)上在一個(gè)調(diào)節(jié)裝置中在承印材料(14)上涂敷一種處理劑(118)，它使承印材料(14)上的印刷油墨(114)加速干燥并且包括一種紅外線吸收劑，其吸收波長與射線能源(10)的光(12)的波長基本諧振。在后續(xù)時(shí)間上在該路徑(16)的第三位置(116)上通過一個(gè)干燥裝置、尤其是窄帶射線能源(10)的射線能的作用使承印材料(14)干燥。
文檔編號B41F23/00GK1541835SQ20041003349
公開日2004年11月3日 申請日期2004年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月9日
發(fā)明者海納·皮茨, 阿克塞爾·豪克, 維爾納·安維爾樂, 彼得·哈赫曼, 安維爾樂, 哈赫曼, 爾 豪克, 海納 皮茨 申請人:海德堡印刷機(jī)械股份公司