CN100535788C - 印刷设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有一电子照相印刷机械的印刷设备，其中，与该电子照相印刷机械相对应地配设有一用于将一种色料粉末传递到在一传递区中的一底片上的传递中介，其中，所述底片借助一传输系统可被导引通过该传递区，并且可借助一个或多个加热元件将热能导入该底片中，为了改善印刷图像质量，按照本发明，与所述传递中介相对应地配设有一个从该传递中介中吸收热量的冷却装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有一电子照相印刷机械的印刷设备，与该电子照相印刷机械相对应地配设有一用于将一种色料粉末传送到在一传递区中的一底片上的传递中介，其中，所述底片借助一传输系统可被导引通过该传递区，并且可借助一个或多个加热元件将热能导入所述底片中。
背景技术
一种这类印刷设备已由US 5,988,068公开。其中，与一电子照相印刷机械相对应地配设有一连续环行带作为传递中介。在该传递中介上滚动一光电导体(Fotoleiter)以传送一由色料粉末形成的图片。为此，所述底片借助一传输系统导引通过所述传递中介。为了改进色料粉末传输，US 5,988,068建议采用两个加热元件。第一加热元件将所述底片加热到一高于60℃的温度。第二加热元件对所述传递中介作用一高于100℃的温度。
这种设置结构尤其在印刷耗用釉质色料时表现的缺点为，剩余的色料残留附着在传递中介上以及由于粘稠的稠性在该温度下只能很困难地去除或不能完全去除。另外，在持续运行中热量被带入到电子照相印刷机械。这导致图像质量变差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种前言所述类型的印刷设备，通过该设备可实现更好地将色料从传递中介传递到底片上。
上述技术问题是这样解决的，即，与所述传递中介相对应地配设一个从该传递中介吸收热量的冷却装置。由于对该传递中介进行冷却，确保了在实施色料传递到所述底片上后色料粉末不会粘附留在该传递中介上，而是在传递时几乎被完全脱除。通过冷却防止热量输入到印刷机械中，尤其防止热量输入到敏感的光电导体中或者至少将热量输入减小到一允许的程度。
按照本发明的一优选设计方案，所述传递中介在所述与底片构成的传递区中至少在接触表面的范围内具有比该底片的表面温度更低的温度。因此保证，必要时可以将热量从所述底片传递到所述传递中介上。而所述冷却装置可控制地将该热量、至少绝大部分热量导走。
按照本发明可以规定，所述冷却装置将所述传递中介冷却到一≤60℃的温度。该温度优选为低于40℃。在这样的温度下所述传递中介在持续运行时也不会加热到使色料粉末在传递中介表面起反应。另外也可以这样促进所述色料传递，即，可借助一个或多个电晕放电器(Corona)影响在所述传递区内的色料传递。在此在所述色料粉末上作用一些静电力，例如可以在所述传递区前和/或后大面积地设置一些电晕放电器。则这些电晕放电器给所述底片施加电荷。作为替代或补充方式，所述底片也可以平放在一能导电的底板上。与施加负电荷的色料相反，该底板被施加正电荷。在色料带有正电荷时该底板相应地被施加负电荷。这样可以有利地减小充电电压，即，不再产生如在单纯由静电场形成色料传递时的消极的电场效应。
可以这样达到辅助地改善所述色料的传送，即，所述传递中介在其接受色料粉末的表面上设有一层防粘附涂层，以及该防粘附涂层具有一界于15mN/m至30mN/m范围内的表面能量。
可以考虑采用一种界于18至20mN/m范围内的特氟隆涂层。其中该防粘附涂层应该具有一界于1至100μm、优选5至50μm范围内的涂层厚度。可以通过下述方式对所述底片进行一种特别有效的加热，即，所述底片可借助一个或多个设计为红外线辐射器和/或一个或多个设计为热空气鼓风机的加热元件和/或可借助燃烧装置被施加热量。所述底片应该加热到一界于80℃至200℃范围内的温度。该底片在所述涂层区域内的表面温度有利地被调整到高于100℃至170℃。其中，该温度应该根据所采用的色料来调整。采用具有50％至70％固体成分(颜料，玻璃料)的釉质色料的实验表明，所述底片的表面温度为120℃至150℃时是特别有利的。在完成色料传递后色料粉末应该在底片熔接或熔化。如果色料粉末完全熔化，那么或许可以省略一个接下来的固定程序。
所述印刷介质一方面可以由一种热塑性塑料矩阵构成，为了供给色料可以将有机或无机的色料和/或玻璃熔滴(Fluβteilchen)储存到这些塑料矩阵中。
另外，所述塑料矩阵可以由一种固化剂和粘结树脂的混合物或者由一些聚合物制成，这些聚合物在温度高于100℃时反应成热固性结构，也就是说通常空间网状(vernetzt)结构，在这些结构中又可以存入用于色料供给的有机或无机的色料。
另外也可以包含其他添加剂，如可导电的微粒或硬质材料微粒，这些微粒后来例如形成一层可导电的涂层或防划层。
与所述待印刷的底片相适应可能要求该底片的温度要保持得尽可能低。这尤其对于对温度敏感的塑料底片或温差耐受性较差的玻璃尤为重要。因此要求，使印刷介质的塑料矩阵要适应于该矩阵的软化温度同样降低。这在下述情况下尤其有意义，当在添加例如釉质颜料或玻璃熔滴的情况下软化温度随塑料矩阵中的固体成分的增加而升高时。
对此给出几个含有釉质颜料或玻璃熔液添加剂的色料的示例：
色料1 固体成分 44％(重量百分比) 软化温度98℃
色料2 固体成分 56％(重量百分比) 软化温度104℃
色料3 固体成分 71％(重量百分比) 软化温度113℃
当增大固体成分时通过添加聚合物添加剂、如蜡或通过采用一种其他的低熔点的塑料矩阵来降低软化温度。
上述软化温度涉及利用一型号为CFT-500c的Shimazu粘度测量仪进行的测量。(测量条件：底层重量：10kg
喷嘴直径：0.5mm
喷嘴长度：1mm
打印头面积：1cm2
起始温度：80℃
热比率：3K/min)
为了控制所述底片温度，可以规定，与所述底片对应配设一温度传感器，以及所述加热元件和/或传输系统可借助一控制器根据由该温度传感器发出的信号来调控。
其中，所述温度可以在通过所述底片在加热区内的停留时间或者通过底片的通过速度对所述传输系统产生影响的情况下来调节。
这样有利地进行所述调节，即，所述底片总是以恒定的表面温度进入到所述传递区中。底片表面温度在传输时被均匀地加热。
为了达到有效地调节所述传递中介的温度，可以规定，所述冷却装置的一个或多个用流体冷却的接触辊在所述传递中介上滚动和/或将一温度可调节的空气流投射到该传递中介的表面上。
也可以想到，所述传递中介设计为传输滚筒，其至少具有所述冷却装置的一部分。所述冷却装置在此也可以具有一个或多个珀尔帖元件(Peltier-element)。作为替代或补充方式，所述传输滚筒也可以用水或空气冷却。
如果规定所述冷却装置沿所述传递中介的传输方向在所述传递区后面以及在所述印刷机械的光电导体前面从该传递中介中吸收热量，那么就可靠地避免了热量输入到该光电导体中。
附图说明
下面借助于附图中所示的实施方式详细阐述本发明。附图中：
图1以简略视图表示一印刷设备，
图2同样以简略视图表示一带有一对应配设的冷却装置的传递中介，
图3表示一具有内冷却结构的传递中介。
具体实施方式
图1以简略视图表示一带有一电子照相印刷机械30的印刷设备。该印刷机械具有一滚筒状光电导体32。该光电导体在一充电站31.1中在其表面被施加一个单位的电荷。在一相邻的放电站31.2将这些电荷部分地去除。一显影剂单元33将色料粉末涂敷在所述光电导体表面的被施加电荷的区域上。这样显影的色料图像在一传递区内传输到一传递中介34上。设计为传输滚筒的传递中介34的基本结构可以从图2中清楚地获知。如该视图所表示的那样，所述传递中介34具有一滚筒基体34.1。在该滚筒基体34.1上敷设一层软的、半导电的中间层34.2。该中间层可以具有硅树酯、EPDM或聚氨基甲酸酯。可直接或间接在该中间层34.2上设置一层防粘附涂层34.3。该防粘附涂层构成所述滚筒表面。
从图1还可看出，在所述传递中介34之下设置一传输系统10。该传输系统具有一排辊子11，可在这些辊子上运输一底片13。在此这样设置该传输系统10，使得所述传递中介34在所述底片13的待印刷表面滚动。此时，处于该传递中介上的色料粉末被传送到底片13上。为了有助于色料传递，在所述传输系统10的一个直接安置在所述传递区之下的辊子中集成一电晕放电器12。
沿所述底片13的运送方向在传递中介34的前面设置一个或多个加热元件24。这些加热元件作用在该底片13的表面上并且均匀地将其加热到一界于100℃与170℃之间的温度。为了监控温度，在所述加热元件24与传递中介34之间设置一个或多个温度传感器21。这些温度传感器向一个或多个调节器22发送温度信号。该调节器22通过一控制器23读入一预定值。通过一比较电路将该预定值与所述温度信号比较。在存在温度差的情况下可以再调整所述加热元件24。辅助地也可在所述传递中介34之前的区域内调整传输系统10的运输速度。以这种方式确保，所述底片13始终以近似恒定的表面温度进入到所述传递区内。
与所述传递中介34对应配设一冷却装置35。该冷却装置具有一个或多个用水冷却的辊，这些辊与所述传递中介34保持表面接触。这些辊与一调温单元36相连并且从传递中介34中吸收热量。通过一循环系统将来自所述辊的水向该调温单元36输送。所述水在调温单元36冷却并随后又被送往所述辊。
在图2中示出了冷却装置35的另一种设计方案。该冷却装置具有一进气通道35.1。通过该进气通道可以将气态冷却介质、优选空气吹拂到所述传递中介34的表面上。空气从该传递中介34中吸收热量。被加热的气流又通过一出气通道35.2被抽出。该出气通道35.2防止在所述冷却区域之外产生气流，因为该气流可能导致损害在所述传递中介34或光电导体32上获得的色料图像。
在另一设计中，所述传输滚筒的芯筒由一种导热性能良好的材料，例如铜、铝或诸如SiC或Si3N4的陶瓷制成，以及必要时如图3所示设有冷却肋并且通过空气流在该传输滚筒的内部冷却。所述芯筒被敷设一层1至2mm厚的、导热性能良好的柔性材料，如添加了玻璃或矿物质的PTFE-合成材料、FPM-合成材料、硅酮-合成材料或PUR-合成材料。
还可以考虑采用一种具有内置通风机的传输带，由此可以更好地实现以相对更小的空气流达到大面积的冷却。
有利的是，沿所述印刷宽度这样设置一区域加热装置，使得在边缘区域内加热功率分别独立于中心区域被调整。这样具有的优点是，可以更好地沿印刷宽度调节表面温度以及进而可以改善沿印刷宽度的温度恒定性。为此，与每个区域加热元件分别对应配设单独的调节器22和温度传感器21。在此，温度传感器21有利地由一些探测所述底片13的表面温度的高温计构成。其中力求达到一±5K的温度恒定性。
在另一扩展设计中，所述待印刷的底片在一独立的前置退火工序中被加热。这例如发生在一个具有循环空气加热器的链斗式直通炉中。
Claims (18)
1.一种具有一电子照相印刷机械(30)的印刷设备，其中，与该电子照相印刷机械(30)相对应地配设有一用于将一色料粉末传递到在一传递区中的一底片(13)上的传递中介(34)，其中，所述底片(13)借助一传输系统(10)可被导引通过该传递区，并且可借助一个或多个加热元件(24)将热能导入该底片(13)中，其中，与所述传递中介(34)相对应地配设有一个将热量从该传递中介(34)中吸取走的冷却装置(35)，其特征在于，所述传递中介(34)在所述与底片(13)构成的传递区中至少在其接触表面的区域内具有比该底片(13)的表面更低的温度，所述传递中介(34)设计为传输滚筒或传输带，其至少具有所述冷却装置(35)的一部分。
2.如权利要求1所述的印刷设备，其特征在于，所述冷却装置(35)将所述传递中介(34)冷却到一小于等于60℃的温度。
3.如权利要求1或2所述的印刷设备，其特征在于，所述冷却装置(35)将所述传递中介(34)冷却到一小于等于40℃的温度。
4.如权利要求1所述的印刷设备，其特征在于，可借助一个或多个电晕放电器(12)影响在所述传递区内的色料传递。
5.如权利要求1所述的印刷设备，其特征在于，所述底片(13)平放在一能导电的底板上，并且相对于色料所带电荷对该底板加载相反符号的电荷。
6.如权利要求1所述的印刷设备，其特征在于，所述底片(13)借助一传输系统(10)与所述传递中介(34)的圆周速度同步地移动经过该传递中介(34)，以及在与所述传递中介(34)相对的所述传输系统(10)中施加一与色料所带电荷相反的电压。
7.如权利要求1所述的印刷设备，其特征在于，所述传递中介(34)在其接受色料粉末的表面上设有一层防粘附涂层(34.3)，以及该防粘附涂层(34.3)具有一界于15mN/m至30mN/m范围内的表面能量。
8.如权利要求1所述的印刷设备，其特征在于，所述底片(13)可借助一个或多个设计为红外线辐射器和/或一个或多个设计为热风机的加热元件(24)和/或可借助燃烧装置被施加热量。
9.如权利要求1所述的印刷设备，其特征在于，所述待印刷的底片(13)在一前置的退火工序中被加热到所需要的温度。
10.如权利要求9所述的印刷设备，其特征在于，所述待印刷的底片(13)在一个具有循环空气加热器的链斗式直通炉中被加热到所需要的温度。
11.如权利要求7所述的印刷设备，其特征在于，所述加热元件(24)将所述底片(13)加热到一界于80℃至200℃范围内的温度。
12.如权利要求11所述的印刷设备，其特征在于，所述加热元件(24)将所述底片(13)在所述传递中介的涂层区域内的表面加热到一界于100℃至170℃范围内的温度。
13.如权利要求1所述的印刷设备，其特征在于，与所述底片(13)相对应地配设有一温度传感器(21)，以及所述加热元件(24)和/或传输系统(10)可借助一控制器(23)根据由该温度传感器(21)发出的信号来调控。
14.如权利要求1所述的印刷设备，其特征在于，沿整个印刷宽度设置多个温度传感器(21)并且与每个温度传感器(21)至少分别对应配设一个加热元件(24)，以及沿所述印刷宽度的加热功率可以在各区域内分别独立地调整。
15.如权利要求14所述的印刷设备，其特征在于，所述温度传感器(21)是一高温计。
16.如权利要求1所述的印刷设备，其特征在于，所述冷却装置(35)的一个或多个用液体冷却的接触辊在所述传递中介(34)上滚动或将一空调气流射到该传递中介(34)的表面上。
17.如权利要求1所述的印刷设备，其特征在于，所述设计为传输滚筒的传递中介(34)具有一空气内部冷却结构。
18.如权利要求1所述的印刷设备，其特征在于，所述冷却装置(35)沿所述传递中介(34)的传输方向在所述传递区后面以及在所述印刷机械(30)的光电导体(32)前面从该传递中介(34)中吸收热量。
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