EP1428670A1 - Printing apparatus and printing method using UV radiation curable ink - Google Patents

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EP1428670A1
EP1428670A1 EP03405889A EP03405889A EP1428670A1 EP 1428670 A1 EP1428670 A1 EP 1428670A1 EP 03405889 A EP03405889 A EP 03405889A EP 03405889 A EP03405889 A EP 03405889A EP 1428670 A1 EP1428670 A1 EP 1428670A1
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Abstract

The printer has a number of print head devices movable over the print medium and a number of adjacent arrangements of piezo-technical print elements in a cell and at least one ultraviolet light source arrangement (130,132,134) for subjecting ultraviolet-hardening ink to ultraviolet light. Each arrangement of piezo-technical print elements is aligned essentially in a direction (Y) perpendicular to that (X) in which the print head devices can be moved. AN Independent claim is also included for the following: (a) a method of digital printing, especially with an inventive device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckvorrichtung, im Speziellen um die Druckeinheit zum Drucken mit Tintenstrahltechnik auf Anforderung ("Drop on demand") und der dann mit dem Licht einer Ultraviolett-Lichtquelle ausgehärtet wird, nachdem diese Tinte auf einem geeigneten Substrat gedruckt wurde. Gemäss einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren.The invention relates to a printing device, in particular around the printing unit for printing with inkjet technology Request ("drop on demand") and then with the light an ultraviolet light source is cured after this ink was printed on a suitable substrate. According to a second aspect, the invention relates to a corresponding one Method.

Hauptsächliches Anwendungsgebiet ist die Druckindustrie, wo sogenanntes digitales Drucken, insbesondere auf grossen Flächen, eine gewichtige Rolle einnimmt. Digitales Drucken hat dabei den Vorteil gegenüber z.B. dem herkömmlichen Siebdruck, dass Flächen nahezu beliebiger Ausdehnung einfach bedruckt werden können und keine Druckform benötigt wird (Pre Press). Dabei wird die UV-ausgehärtete Tinte, nachdem sie vom Tintenstrahldrucker auf die zu bedruckende Oberfläche aufgebracht wurde, mit Hilfe einer UV-Lichtquelle gehärtet, fixiert, damit weitere aufzubringende Tintentropfen mit diesem zuvor aufgebrachten nicht verlaufen können. Dieses wohlbekannte Verfahren steht im Gegensatz zu den Lösungsmitteltinten, bei denen ein organisches Lösungsmittel oder auch einfach ein wasserhaltiges Lösungsmittel entsprechend austrocknen muss und auch im Gegensatz zu sogenannten Hotmelttinten, bei denen die Tinte durch erhöhte Temperatur flüssig gehalten wird, wenn sie durch den Tintenstrahldrucker auf die zu bedruckende Oberfläche aufgebracht wird und dann durch Abkühlung aushärtet.The main area of application is the printing industry, where so-called digital printing, especially on large areas, plays an important role. Has digital printing the advantage over e.g. conventional screen printing, that surfaces of almost any size are simply printed can be and no printing form is required (Pre Press). Thereby the UV-cured ink after it from the inkjet printer to the surface to be printed was applied, hardened with the help of a UV light source, fixed so that more ink drops to be applied with this previously applied cannot run. This well-known Process is in contrast to solvent inks, where an organic solvent or also simply dry out an aqueous solvent accordingly must and also in contrast to so-called hot melt inks, where the ink is liquid due to elevated temperature is held up by the inkjet printer the surface to be printed is applied and then hardens by cooling.

Grundsätzlich sind drei verschiedene Arten von digitalen Druckern für den Einsatz mit UV-aushärtbarer Tinte bekannt, nämlich Flachbettdrucker (X-Y) und in einer Richtung kontinuierliche Trommeldrucker und Rolle zu Rolle. Dabei weisen die Flachbettdrucker die besondere Eigenschaft auf, dass mit ihnen auch nicht aufrollbare Materialien, also z.B. Glas, Acrylglas etc., leicht bedruckt werden können. Die vorliegende Erfindung soll aber so ausgestaltet werden, dass sie gleich für beliebige solcher Druckerarten eingesetzt werden kann.There are basically three different types of digital Known to printers for use with UV curable ink namely flatbed printer (X-Y) and continuous in one direction Drum printer and roll to roll. Show the flatbed printer has the special feature that with materials that cannot be rolled up, e.g. Glass, Acrylic glass etc., can be easily printed. The present Invention is to be designed so that it can be used for any of these types of printers can.

Typische Tinten dieser Art - sehr schnell austrocknende Farben - sind Crystal UGE UV-curing Jet Ink von Sun Jet mit guter Haftung auf diversen Materialien, speziell auf Plastik und mit sehr kleiner Schrumpfung beim Aushärten.Typical inks of this type - very quick drying colors - are Crystal UGE UV-curing Jet Ink from Sun Jet with good Adhesion to various materials, especially plastic and with very little shrinkage when curing.

Aus dem Stand der Technik bekannte digitale Druckvorrichtungen weisen zumeist, jedenfalls wenn es sich um Druckvorrichtungen handelt, bei denen farbige Drucke mit Hilfe von mehreren übereinander aufgebrachter verschiedenfarbiger Tinten hergestellt werden, eine Vielzahl von jeweils in einer Reihe angeordneter Druckköpfe auf - Inca-Eagle Maschine hat 2x4 Matrix, die jeweils mit einer bestimmten Farbtinte beschickt werden. Dabei wird die Anordnung mit den Druckköpfen jeweils in einer Richtung (hier als X-Richtung bezeichnet) über das zu bedruckende Material bewegt, während in der anderen, hier mit Y bezeichneten Richtung - hier beschrieben an dem zuvor angeführten Endlosdrucker - nach dem Bedrucken mit einer Druckzeile das Material weitergeschoben wird. Um aber hohe Leistung m2 zu erreichen (möglichst viele Düsen, alle gleichzeitig) dabei - gemäss Figur la bis 1d - sowohl in der X-, als auch in der Y-Richtung nach dem sogenannten "Interlaceverfahren" gedruckt, bei dem zunächst die Tröpfchen so aufgebracht werden, dass sie nicht ineinander laufen, aber auch noch kein vollständiges Druckbild ergeben, und dann - nach dem Fixieren, wodurch ein das Ineinanderlaufen verhindert wird - Zwischentröpfchen gesetzt werden. Typisch ist eine Drucktröpfchendichte von 90 bis 1200 dpi (Tropfen pro Zoll bzw. pro 25.4 mm, Tropfenvolumen von 5 bis 150 pl), was einem metrischen Wert von 70 µm pro Drucktröpfchen entspricht. Dabei ist es denkbar und auch üblich, dass die Druckkopfreihen jeweils seitlich mit UV-Lichtquellen benachbart werden, die dann, nachdem die Tinte aufgebracht wird, diese fixiert.In most cases, digital printing devices known from the prior art have a large number of printing heads arranged in a row, at least when it is a question of printing devices in which colored prints are produced with the aid of a plurality of differently colored inks applied one above the other - the Inca-Eagle machine 2x4 matrix, each of which is loaded with a specific color ink. The arrangement with the printheads is moved in one direction (here referred to as the X direction) over the material to be printed, while in the other direction, here designated Y - described here on the continuous printer mentioned above - after printing with a Print line the material is pushed on. However, in order to achieve high performance m 2 (as many nozzles as possible, all at the same time) - in accordance with FIGS. 1 a to 1 d - both in the X and in the Y direction are printed using the so-called “interlace method”, in which the droplets are initially used are applied in such a way that they do not run into one another, but also do not result in a complete printed image, and then - after fixing, which prevents running into one another - intermediate droplets are placed. A print droplet density of 90 to 1200 dpi (drops per inch or per 25.4 mm, drop volume from 5 to 150 pl) is typical, which corresponds to a metric value of 70 µm per print droplet. It is conceivable and also customary for the rows of print heads to be laterally adjacent to each other with UV light sources, which then fix them after the ink has been applied.

Grundsätzlich ist der zuvor beschriebene Vorgang und die dazu gehörende Vorrichtung geeignet, ein digitales Druckverfahren durchzuführen. Es hat sich aber herausgestellt, dass die Druckgeschwindigkeit bei grossflächigen Druckvorgängen eine wesentliche Rolle spielt. Erste Ansätze zur Erhöhung der Druckgeschwindigkeit gibt es z.B. durch eine Erhöhung der Zahl der Druckköpfe respektive Düsen pro Druckkopf, wobei versuchsweise schon z.B. 8192 Düsen pro Druckkopf eingesetzt wurden. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass es wirtschaftlich und logistisch günstiger ist, Druckköpfe in Zeilen von 128 oder 256 Düsen anzuordnen, da dann einerseits weiterhin die Druckköpfe bei einem allfälligen Austausch nicht einen so hohen wirtschaftlichen Schaden verursachen und weiterhin die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers in einem einzelnen Druckkopf geringer ist, als beispielsweise bei 8192 Düsen pro Druckkopf. Eine weitere Möglichkeit zur Lösung des zuvor beschriebenen Problems ist grundsätzlich durch die Erhöhung der Ablaufgeschwindigkeit gegeben. Diese ist allerdings durch den Fixiervorgang zwischen den einzelnen Drucktröpfchen begrenzt, da ein Ineinanderlaufen von Tröpfchen in jeden Falle vermieden werden soll. Die Plotleistung ist abhängig von der Anzahl der Düsen, der Plotfrequenz und einer Minimierung der Standzeit, die durch die Zeit definiert ist, dass die Düsen nicht spritzen.Basically, the process described above and that suitable device, a digital printing process perform. But it turned out that the printing speed for large-area printing processes plays an essential role. First approaches to increase the printing speed is e.g. through an increase the number of print heads or nozzles per print head, where tentatively already e.g. 8192 nozzles used per print head were. However, it has been found that it is is economically and logistically cheaper, printheads in Arrange rows of 128 or 256 nozzles, because then on the one hand continue the printheads in the event of a replacement not cause such high economic damage and the likelihood of an error in one single printhead is less than, for example, at 8192 nozzles per print head. Another solution the problem described above is fundamental given by increasing the flow rate. This is due to the fixing process between the individual Pressure droplets limited because of a merging of Droplets should be avoided in any case. The plot performance depends on the number of nozzles, the plot frequency and a minimization of the tool life caused by the Time is defined that the nozzles do not spray.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es also, eine Vorrichtung und ein entsprechendes Druckverfahren vorzuschlagen, welche bzw. welches mit Druckköpfen mit einer relativ geringen Anzahl von Düsen auskommt, andererseits aber eine schnelle Abfolge von Tröpfchenabgaben.The object of the present invention is therefore a device and propose an appropriate printing process, which one or which with printheads with a relative low number of nozzles, but on the other hand one rapid succession of droplet deliveries.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe gemäss einem ersten Aspekt gelöst, indem eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 vorgeschlagen wird. Dabei haben die Massnahmen der Erfindung zunächst einmal zur Folge, dass mit einer kleinen UV-Leistung die Tröpfchen beim Fixieren nicht ausgehärtet werden, sondern in geringem aber zum Verhindern eines Zusammenlaufens notwendigen Ausmasse anhärten, um dann später das gesamte Druckbild auszuhärten.According to the invention, this task is performed according to a first aspect solved by a device with the features of independent claim 1 is proposed. They have Measures of the invention result first of all with a small UV power does not prevent the droplets from being fixed be cured, but in a small amount to prevent of a convergence necessary harden to then harden the entire printed image later.

Wenn im folgenden von Anhärten die Rede ist, so ist damit grundsätzlich das Stoppen des Prozesses des Verfliessens des Tropfens gemeint, je nach Oberflächenspannung des zu bedruckenden Materials verschieden. Durch "digitales" Anhärten wird daher eine kleine Lichtmenge aufgebracht und die Oberfläche des Tropfens lässt man damit erstarren, daher ein Stoppen dieses Prozesses. Nach dem Anhärten ist man somit unabhängig der Oberflächenspannung, was einen Vorteil ergibt, dass verschiedenste Materialien gleich behandelt werden können. Das Tropfeninnere bleibt zumindest teilweise flüssig und man hat genügend Zeit zum Benetzen mit der Materialoberfläche.If in the following we talk about hardening, then it is basically stopping the process of blurring the Drop meant, depending on the surface tension of the print Different materials. Through "digital" hardening therefore a small amount of light is applied and the surface you let the drop freeze with it, therefore one Stopping this process. So after hardening you are regardless of surface tension, which gives an advantage that different materials are treated equally can. The interior of the drop remains at least partially liquid and you have enough time to wet the material surface.

Wenn dagegen vom Aushärten oder Durchhärten die Rede ist, so wird dabei die in Tröpfchenform aufgebrachte durchgehärtet. Alle Photoindikatoren reagieren und aus der Flüssigkeit (Tinte) wird typischerweise durch Polymerisation ein Festkörper. Dazu wird die grössere UV Intensität der Durchhärte-Lichtquelle benötigt.
Vorteilhafterweise werden Druckköpfe mit z.B. 128 oder 256 Düsen eingesetzt, ohne dass erhebliche Einschränkungen der Druckgeschwindigkeit in Kauf genommen werden müssten. If, on the other hand, there is talk of hardening or hardening through, the droplet-shaped is hardened through. All photo indicators react and the liquid (ink) typically becomes a solid by polymerization. This requires the higher UV intensity of the through-curing light source.
Print heads with, for example, 128 or 256 nozzles are advantageously used without having to accept considerable restrictions in the printing speed.

Gemäss einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe gelöst, indem ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruchs vorgeschlagen wird.According to a second aspect, the task is solved by a process with the features of the independent process claim is proposed.

Weitere Aspekte der Erfindung werden in den weiteren Ansprüche angegeben.Further aspects of the invention are set out in the further claims specified.

Die vorgenannten sowie die beanspruchten und in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschriebenen, erfindungsgemäss zu verwendenden Elemente unterliegen in ihrer Grösse, Formgestaltung, Materialverwendung und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem jeweiligen Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.The aforementioned as well as the claimed and in the following Described embodiments, according to the invention Elements to be used are subject to their size, shape, Use of materials and technical conception no special exceptions, so that in the selection criteria known in each area of application without restriction Can find application.

Wenn im folgenden von einer UV-Lichtquelle die Rede ist, so kann das neben einer UV-Lampe, z.B. also einer Quecksilberdampflampe auch eine LED-Lichtquelle oder eine andere Lichtquelle sein, ohne dass dies einen wesentlichen Einfluss auf die Erfindung oder ihre Durchführbarkeit hat.If in the following we speak of a UV light source, then so can this in addition to a UV lamp, e.g. a mercury vapor lamp also an LED light source or another light source be without this having a significant impact on has the invention or its feasibility.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der dazugehörigen Zeichnungen, in denen - beispielhaft - eine Druckvorrichtung und ein dazugehöriger Verfahrensablauf zur vorliegenden Erfindung erläutert wird.Further details, features and advantages of the item the invention result from the following description the accompanying drawings, in which - exemplary - A printing device and an associated process flow to the present invention is explained.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1
eine schematische Ansicht der Anordnung gemäss der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2
mit den Figurenteilen A, B, C und D ein mögliches schematisches Ablaufbild mit einigen Zwischenschritten für ein typisches "Interlaced"-Verfahren beim digitalen Druck mit zwischenzeitlichem Anhärten;
Fig. 3
eine Detailzeichnung einer Druckkopfanordnung als Ausschnitt von Figur 1;
Fig. 4
eine Darstellung eines Druckkopfes;
Fig. 5
eine Gesamtansicht der digitalen Druckmaschine; und
Fig. 6
eine 3-D Ansicht der Druckmaschine nach Figur 5.
The drawings show:
Fig. 1
is a schematic view of the arrangement according to the present invention;
Fig. 2
with the figure parts A, B, C and D a possible schematic flow diagram with a few intermediate steps for a typical "interlaced" process in digital printing with temporary hardening;
Fig. 3
a detailed drawing of a printhead assembly as a detail of Figure 1;
Fig. 4
an illustration of a printhead;
Fig. 5
an overall view of the digital printing machine; and
Fig. 6
a 3-D view of the printing machine of Figure 5.

In Figur 1 ist eine bevorzugte Anordnung von Druckkopfblöcken und UV-Lichtquellen gemäss der vorliegenden Erfindung gezeigt. Dabei sind jeweils 4 Druckköpfe 102, 104, 106, 108 mit jeweils 128 oder 256 Düsen in X-Richtung nebeneinander angeordnet - in Figur 1 mit 100 bezeichnet - wobei die Druckköpfe dieser Zeilen exakt ausgerichtet sind und - im vorliegenden Ausführungsbeispiel (Auflösung 4x50 dpi = 200 dpi) - einen Abstand von 15 mm voneinander aufweisen. Vier solcher Reihen 100 sind in Y-Richtung hintereinander angeordnet, wobei der Abstand der letzten Druckköpfe der vorhergehenden Zeile von dem ersten Druckkopf der neuen Zeile der Länge einer Druckkopfzeile entspricht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel bilden diese 16 Druckköpfe einen ersten Druckkopfblock 110. Neben diesem ersten Druckkopfblock 110 ist in X-Richtung ein zweiter Druckkopfblock 120 angeordnet, der in Y-Richtung um die Länge einer Druckkopfzeile versetzt ist.In Figure 1 is a preferred arrangement of Print head blocks and UV light sources according to the present Invention shown. 4 printheads 102, 104, 106, 108 each with 128 or 256 nozzles next to each other in the X direction arranged - designated in Figure 1 with 100 - wherein the print heads of these lines are exactly aligned and - in the present embodiment (resolution 4x50 dpi = 200 dpi) - have a distance of 15 mm from each other. Four such rows 100 are one behind the other in the Y direction arranged, the distance between the last printheads of the previous line from the first print head of the new line corresponds to the length of a printhead line. In the present Embodiment, these 16 printheads form one first print head block 110. In addition to this first print head block 110 is a second print head block 120 in the X direction arranged in the Y direction by the length of a print header is offset.

Links und rechts des ersten und zweiten Druckkopfblockes sind UV Lichtquellenzeilen 130 und 132 angeordnet, wobei die Länge der Zeilen in Y-Richtung über die Druckköpfe etwas - im Ausführungsbeispiel um ca. 15 mm - hinausragt. Left and right of the first and second printhead blocks UV light source lines 130 and 132 are arranged, the Length of the lines in the Y direction over the print heads a little - in the embodiment by about 15 mm - protrudes.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die zuvor beschriebene Anordnung um eine gleichgestaltete weitere Anordnung ergänzt, wobei eine der UV-Lichtquellenzeilen 132 die rechte Zeile der ersten und die linke Zeile der zweiten Anordnung ausbildet. Die Vorrichtung gemäss diesem Ausführungsbeispiel ist also mit drei UV-Lichtquellenreihen 130, 132 und 134 zum Anhärten ausgebildet. Die nunmehr mittlere UV-Lichtquelle - also für den einen Block die rechte und für den anderen Block die linke UV-Lichtquelle - ist selbstverständlich nur einmal ausgebildet.In the preferred embodiment, the one described above is Arrangement supplemented by a similar arrangement, one of the UV light source lines 132 being the right one Row of the first and the left row of the second arrangement formed. The device according to this embodiment is with three UV light source series 130, 132 and 134 for Hardening trained. The now medium UV light source - So for one block the right one and for the other Block the left UV light source - is of course only trained once.

In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Aushärte-Lichtquelle 136 für das UV-Licht zum Aushärten in X-Richtung beweglich hinter der Druckanordnung an dieser angeordnet, so dass das UV-Licht zum Aushärten quasi zeilenmässig über die insoweit fertiggestellte Druckfläche geführt werden kann.In this embodiment is a curing light source 136 for the UV light for curing in the X direction arranged behind the printing arrangement on this, so that the UV light for curing quasi line by line over the so far completed printing area can be performed.

In dem hier vorgestellten Ausführungsbeispiel wird zum Anhärten eine Intensität im Bereich von 15 -25 Watt/cm, vorzugsweise von 20 Watt/cm (Strahler-Lampen Energie) mit einer Dosis von 50 bis 100 mJ/cm2 bei einer Layerstärke von 12 µm vorgesehen. Dabei sind Tinten wie vom Hersteller SunJet, Crystall UDG vorgesehen, die reaktiv sind zwischen ca. 250 bis 420 nm. Das Spektrum der Quecksilberdampflampe, die hier vorgesehen ist, liegt zwischen 280 und 410 nm.In the exemplary embodiment presented here, hardening takes place an intensity in the range of 15 -25 watts / cm, preferably of 20 watts / cm (spotlight lamps energy) with a Dose from 50 to 100 mJ / cm2 with a layer thickness of 12 µm intended. Here are inks like from the manufacturer SunJet, Crystall UDG provided that are reactive between approximately 250 to 420 nm. The spectrum of the mercury lamp shown here is between 280 and 410 nm.

Zum Aushärten wird in dem hier beschriebenen Anwendungsbeispiel eine Intensität von 80 bis 160 Watt/cm (Strahler-Lampen Energie) eingesetzt, wobei die Dosis ca. 200 bis 1000 mJ/cm2 betragen soll. Die spektralen Werte der Lichtquellen sind in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel bei der Aushärte-Lichtquelle 136 gleich wie bei den Anhärte-Lichtquellen 130, 132 und 134. For curing is in the application example described here an intensity of 80 to 160 watts / cm (spot lamps Energy), the dose being approx. 200 to 1000 should be mJ / cm2. The spectral values of the light sources are in the embodiment described here Hardening light source 136 is the same as the hardening light sources 130, 132 and 134.

Selbstverständlich müssen diese Werte angepasst werden, wenn andere Tinten mit zu dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel unterschiedlichen Tinten eingesetzt werden.Of course, these values have to be adjusted if other inks with the embodiment described here different inks can be used.

Das Verfahren zum Betreiben einer solchen Einrichtung stellt sich - gemäss Figur 2 - wie folgt dar:The procedure for operating such a facility as shown in Figure 2:

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die physikalische Auflösung des Druckkopfes - 50 dpi. Durch vier Reihen (4x50 dpi = 200 dpi durch Versatz wird eine erste Matrix von Punkten in einer ersten Farbe gedruckt, die einen Abstand haben, der grösser ist als die Punktgrösse, im vorliegenden Fall gemäss der Teilansicht a von Figur 2 eine Punktdichte von 200 dpi. Der Druck wird dadurch ausgeführt, in dem die Druckvorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung in X-Richtung über das zu bedruckende Material geführt wird. Die nebeneinander liegenden Druckkopfzeilen, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit Tinte gleicher Farbe gefüllt sind, drucken also jeweils vier nebeneinander liegende Punkte. Anschliessend wird mit der mittleren UV-Lichtquelle 132 der jeweilige Tropfen angehärtet, so dass ein Verlaufen nicht mehr befürchtet werden muss. Anschliessend drucken die parallelen Druckköpfe der anderen Druckhälfte jeweils mit der gleichen Farbe einen zwischen den beiden bisherig aufgebrachten Tropfen einen Zwischentropfen ("Interlaced") und dieser wird mit der linken UV-Lichtquelle 130 ebenfalls angehärtet. Das zu bedruckende Material wird um die halbe Länge der Abstände der Düsen innerhalb des Druckkopfes weitergeschoben. Der zuvor beschriebene Vorgang wird für die Zwischenzeile wiederholt, indem zuerst eine Zeile mit Punkten in einem weiten Abstand gedruckt, dann die Punkte mit der UV-Lichtquelle 132 angehärtet, dann die Zwischenpunkte dieser Zwischenzeile gedruckt und mit der UV-Lichtquelle 134 angehärtet werden. In the present embodiment, the physical Print head resolution - 50 dpi. Through four rows (4x50 dpi = 200 dpi by offset becomes a first matrix of dots printed in a first color that are spaced which is larger than the point size, in the present case according to partial view a of FIG. 2, a point density of 200 dpi. The printing is carried out by the Printing device according to the present invention in the X direction is guided over the material to be printed. The juxtaposed printhead lines that are in the present Embodiment are filled with ink of the same color, print four dots next to each other. Subsequently with the middle UV light source 132 respective drops hardened so that no bleeding more to be feared. Then print the parallel ones Printheads of the other print half each with the same color one between the two previously applied Drop an "Interlaced" and this is also hardened with the left UV light source 130. The material to be printed is half the length the distances between the nozzles within the printhead. The process described above is for the intermediate line repeated by first adding a line of dots printed at a distance, then the dots with the UV light source 132 hardened, then the intermediate points of this Intermediate line printed and with the UV light source 134 be hardened.

Die Düsen der Druckköpfe werden selbstverständlich nur dann aktiviert, wenn an der entsprechenden Stelle auf dem Material ein Bedrucken geplant ist (Digitales Drucken).Of course, the nozzles of the print heads are only then activated when in the appropriate place on the material printing is planned (digital printing).

Nachdem der Druck mit der ersten Farbkomponente ausgeführt ist, wird das Material um die Länge eines Druckkopfes weitergeschoben und der Druckvorgang wird an der vorbenannten Stelle mit einer zweiten Farbkomponente gleichartig durchgeführt, während die Vorrichtung für die Länge eines Druckkopfes weiter damit beginnt, das Druckbild für die erste Farbe zu drucken. Dieser sequentielle Vorgang wiederholt sich, bis alle Druckköpfe im Einsatz sind. Danach ist für den ersten, eine Druckkopflänge breiten Streifen, das Material bis maximal acht Farben (1 ... 8) fertig bedruckt, während für die letzte vorgesehene Farbe erst der erste Streifen gedruckt ist. Dieser Vorgang kann als ein sequentielles Aktivieren der Druckfarben bezeichnet werden. Um Druckqualitätsverbesserungen zu erhalten, ist auch eine andere Schreibstrategie möglich, Druck nach dem Interlacing-Verfahren mit Anhärten und anschliessendem Aushärten ist dabei immer das Grundprinzip.After printing is done with the first color component the material is advanced by the length of a printhead and the printing process is on the aforementioned Place carried out in the same way with a second color component, while the device for the length of a printhead further begins the print image for the first color to print. This sequential process is repeated until all printheads are in use. After that, for the first one, a printhead length wide strip, the material up to a maximum eight colors (1 ... 8) already printed, while for the last intended color only the first strip printed is. This process can be seen as a sequential activation of printing inks. For print quality improvements getting another writing strategy is also possible to print with the interlacing process with hardening and subsequent curing is always the basic principle.

Weiterhin wird das Material nacheinander streifenweise bedruckt, bis der erste Druckkopf das Materialende erreicht. In diesem Fall wird eine sequentielles Deaktivieren der Druckfarben durchgeführt, indem die Druckköpfe jeweils für eine Farbe nicht mehr benutz werden. Das Druckbild ist fertig, wenn der letzte Druckkopf die letzte Farbe auf das Material gedruckt hat.Furthermore, the material is printed in strips one after the other, until the first print head reaches the end of the material. In this case, a sequential deactivation of the Printing inks performed by the printheads for each a color can no longer be used. The print image is finished, when the last print head has the last color on the material printed.

In diesem Ausführungsbeispiel wird die Aushärte-Lichtquelle für das UV-Licht zum Aushärten in X-Richtung quasi zeilenmässig über die insoweit fertiggestellte Druckfläche geführt und stellt damit jeweils eine Zeile fertig. Dabei ist zu betonen, dass eine Zeile eine andere Breite haben kann und wird als im obigen Sinne, also eine Vielzahl von Punkten umfasst.In this embodiment, the curing light source for the UV light for hardening in the X direction quasi line by line over the completed printing area and completes one line at a time. It should be emphasized that a line can have a different width and is considered as in the above sense, ie a multitude of points.

An dem vorstehend beschriebenen Verfahren wird deutlich, dass die gewählte Anordnung von Druckköpfen einen optimalen Kompromiss darstellt zwischen der Forderung, möglichst viele Druckvorgänge parallel ablaufen zu lassen und den Nachteilen, die sich durch das dadurch notwendige - in diesem Falle sequentielle - Aktivieren und Deaktivieren der Druckköpfe ergibt, wenn im Einzelfall nur ein kurzes Stück (in Y-Richtung bemessen) bedruckt werden soll.The process described above makes it clear that the chosen arrangement of printheads is optimal Compromise represents as many as possible between the requirement Printing runs in parallel and the disadvantages, which is characterized by what is necessary - in this case sequential - enable and disable the printheads results if in individual cases only a short distance (in the Y direction dimensioned) should be printed.

Claims (8)

Druckvorrichtung mit einer Vielzahl von in eine erste Richtung (X) über das zu bedruckende Material verschiebbaren Druckkopfeinrichtungen (Cluster) jeweils mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Anordnungen von piezotechnischen Druckelementen in einer Zeile (Jetting assembly) und zumindest einer UV-Lichtquellenanordnung (130, 132, 134) seitlich der verschiebbaren Druckkopfeinrichtungen (Cluster) zum Beaufschlagen von mit UV-Licht härtender Tinte mit UV-Licht, wobei die Ausrichtung (Y) jeder Anordnung im Wesentlichen in senkrechter Richtung steht, in der die Druckkopfeinrichtungen verschiebbar sind (X), in jeder der Druckkopfeinrichtungen (Cluster) die nebeneinander angeordneten Anordnungen von Druckelementen in einer Zeile (Jetting assembly) jeweils um einen Mikroschritt in Zeilenrichtung (Y) versetzt sind, die zumindest eine UV-Lichtquellenanordnung (130, 132, 134) zusammen mit den Druckkopfeinrichtungen verschiebbar ist, die zumindest eine UV-Lichtquellenanordnung (130, 132, 134) so ausgebildet sind, dass sie geeignet ist, die Tinte anzuhärten ohne sie auszuhärten und die Druckvorrichtung weiterhin eine weitere UV-Aushärte-Lichtquellenanordnung (136) zum Aushärten der Tinte aufweist. Printing device with a multiplicity of printhead devices (clusters) which can be displaced in a first direction (X) over the material to be printed, each with a multiplicity of arrangements of piezotechnical printing elements arranged in a row (jetting assembly) and at least one UV light source arrangement (130, 132 , 134) to the side of the displaceable printhead devices (clusters) for applying UV light-curing ink to UV light, wherein the orientation (Y) of each arrangement is essentially in the vertical direction in which the printhead devices can be moved (X), in each of the printhead devices (clusters) the juxtaposed arrangements of printing elements in a row (jetting assembly) are each offset by one microstep in the row direction (Y), the at least one UV light source arrangement (130, 132, 134) can be moved together with the printhead devices, the at least one UV light source arrangement (130, 132, 134) is designed such that it is suitable for curing the ink without curing it and the printing device further comprises a further UV curing light source arrangement (136) for curing the ink. Druckvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Druckvorrichtung eine Vielzahl in die erste Richtung (X) über das zu bedruckende Material verschiebbaren Druckkopfeinrichtungen (Cluster) jeweils mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Anordnungen von piezotechnischen Druckelementen in einer Zeile (Jetting assembly) aufweist.Printing device according to claim 1, characterized in that the printing device has a plurality of print head devices (clusters) which can be displaced in the first direction (X) over the material to be printed, each with a large number of arrangements of piezotechnical printing elements arranged next to one another in a row (jetting assembly). Druckvorrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Druckvorrichtung eine erste Serie von in Zeilenrichtung (Y) hintereinander angeordneten Druckkopfeinrichtungen (Cluster) und eine zweite Serie von in Zeilenrichtung (Y) hintereinander angeordneten Druckkopfeinrichtungen (Cluster) neben der ersten Serie aufweist, wobei die beiden Serien in Zeilenrichtung versetzt angeordnet sind.Printing device according to claim 2, characterized in that the printing device has a first series of printhead devices (clusters) arranged one behind the other in the row direction (Y) and a second series of printhead devices (clusters) arranged one behind the other in the row direction (Y), in addition to the first series, the two Series are arranged offset in the row direction. Druckvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine UV-Lichtquellenanordnung zum Anhärten der Tinte auf jeder Seite der genannten Druckkopfeinrichtungen angeordnet ist, wobei jede UV-Lichtquellenanordnung zum Anhärten der Tinte ein Lichtband zumindest in der Länge aller hintereinander angeordneten Druckkopfzeilen abgeben kann. Printing device according to one of the preceding claims, characterized in that In each case a UV light source arrangement for hardening the ink is arranged on each side of the above-mentioned printhead devices, each UV light source arrangement for hardening the ink being able to emit a light band at least in the length of all print head rows arranged one behind the other. Druckvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass neben einer der UV-Lichtquellenanordnungen zum Anhärten der Tinte eine weitere Vielzahl von in die erste Richtung (X) über das zu bedruckende Material verschiebbaren Druckkopfeinrichtungen (Cluster) jeweils mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Anordnungen von piezotechnischen Druckelementen in einer Zeile (Jetting assembly) und eine weitere UV-Lichtquellenanordnung (130, 132, 134) seitlich der verschiebbaren Druckkopfeinrichtungen (Cluster) zum Beaufschlagen von mit UV-Licht härtender Tinte mit UV-Licht aufweist.Printing device according to claim 4, characterized in that in addition to one of the UV light source arrangements for hardening the ink, a further plurality of print head devices (clusters) which can be displaced in the first direction (X) over the material to be printed, each with a plurality of arrangements of piezotechnical arrangements arranged next to one another Has printing elements in a row (jetting assembly) and a further UV light source arrangement (130, 132, 134) to the side of the displaceable print head devices (clusters) for applying UV light to hardening ink. Druckvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Vielfalt und die weitere Vielfalt von in die erste Richtung (X) über das zu bedruckende Material verschiebbaren Druckkopfeinrichtungen (Cluster) jeweils mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Anordnungen von piezotechnischen Druckelementen in einer Zeile (Jetting assembly) und die zweite Vielfalt und die weitere Vielfalt von in die erste Richtung (X) über das zu bedruckende Material verschiebbaren Druckkopfeinrichtungen (Cluster) jeweils mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Anordnungen von piezotechnischen Druckelementen in einer Zeile (Jetting assembly) gleichartig sind.Printing device according to Claim 5, characterized in that the first variety and the further variety of print head devices (clusters) which can be displaced in the first direction (X) over the material to be printed, each with a large number of arrangements of piezotechnical printing elements arranged next to one another in a row (jetting assembly) and the second variety and the further variety of printhead devices (clusters) that can be moved in the first direction (X) over the material to be printed, each with a large number of juxtaposed arrangements of piezotechnical printing elements in one line (jetting assembly). Verfahren zum digitalen Drucken, insbesondere mit einer Druckvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche in mehreren Farben, wobei dass Drucken in jeder gewählten Farbe mit den Schritten durchgeführt wird: (A) Selektives Drucken von ausgewählten Punkten einer ersten Matrix von Punkten in der gewählten Farbe, die einen Abstand haben, der grösser ist als die Punktgrösse, durch die zwischen zwei UV-Lichtquellen nebeneinanderliegenden Druckkopfzeilen der ersten Druckhälfte, (B) Anhärten der Drucktröpfchen mit einer mittleren UV-Lichtquelle (132), (C) Selektives Drucken von ausgewählten Punkten einer zweiten Matrix von Zwischenpunkten in X-Richtung mit den parallelen Druckköpfen der anderen Druckhälfte jeweils mit der gleichen Farbe, (D) Anhärten dieser Zwischenpunkte mit einer ersten äusseren UV-Lichtquelle (130), (E) Vorschieben des zu bedruckenden Material in Y-Richtung um die halbe Länge der Abstände der Düsen innerhalb einer Düsenkopfzeile, (F) Selektives Drucken von ausgewählten Punkten einer dritten Matrix von Zwischenpunkten, bezogen auf die erste oder zweite Matrix, in Y-Richtung in der gewählten Farbe, mit den Druckköpfen der zweiten Druckhälfte, (G) Anhärten der Drucktröpfchen mit der mittleren UV-Lichtquelle (132), (H) Selektives Drucken von ausgewählten Punkten einer vierten Matrix von Zwischenpunkten in X-Richtung, bezogen auf die dritte Matrix, in der gewählten Farbe, mit den Druckköpfen der ersten Druckhälfte, (I) Anhärten dieser Zwischenpunkte mit einer zweiten äusseren UV-Lichtquelle (134), (J) Vorschieben des Materials um die Länge einer Druckkopfzeile, (K) Wiederholen der Schritte (A) bis (I), bis das Druckbild auf dem Material mit der gewählten Farbe erzeugt ist, und (L) Aushärten aller Punkte mit einer Aushärte-UV-Lichtquelle (136), wobei zunächst in einer ersten Farbe entsprechend den Schritten (A) bis (I) gedruckt, dann bei jedem Wiederholungsschritt (K) das Drucken in einer weiteren Farbe hinzugefügt wird, bis der Druck in allen Farben aufgenommen ist. Method for digital printing, in particular with a printing device according to one of the preceding claims in multiple colors, wherein printing in any selected color is carried out with the steps: (A) selective printing of selected dots of a first matrix of dots in the selected color, which have a distance that is greater than the dot size, by means of the printhead rows of the first printing half lying side by side between two UV light sources, (B) curing the print droplets with a medium UV light source (132), (C) selective printing of selected dots of a second matrix of intermediate dots in the X direction with the parallel printheads of the other printing half each with the same color, (D) hardening these intermediate points with a first outer UV light source (130), (E) advancing the material to be printed in the Y direction by half the length of the spacing of the nozzles within a nozzle header, (F) selective printing of selected dots of a third matrix of intermediate dots, based on the first or second matrix, in the Y direction in the selected color, with the print heads of the second half of the print, (G) curing the print droplets with the middle UV light source (132), (H) selective printing of selected dots of a fourth matrix of intermediate dots in the X direction, based on the third matrix, in the selected color, with the print heads of the first half of the print, (I) hardening these intermediate points with a second outer UV light source (134), (J) advance the material by the length of a printhead line, (K) repeating steps (A) through (I) until the printed image is formed on the material with the selected color, and (L) curing all points with a curing UV light source (136), first printing in a first color according to steps (A) to (I), then printing in a further color is added at each repetition step (K) until printing is started in all colors. Verfahren zum Drucken nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende des zu bedruckenden Materials zunächst der Druck in der ersten Farbe und dann der Reihe nach beendet wird.A method of printing according to claim 7, characterized in that at the end of the material to be printed, printing is ended in the first color and then in sequence.
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