DE2247504B2 - Vorrichtung zur Erzeugung von Bildern auf der Oberfläche von sich bewegenden flächigen Materialien - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Bildern auf der Oberfläche von flächigen Materialien mit Einrichtungen zum Laminieren mindestens einer lichtempfindlichen Schicht auf dieses Material, Förderorganen zur Bewegung des flächigen Laminats von den Laminierungsaggregaten zu einer Belichtungseinheil, in der zwei einander gegenüberliegende Belichtungsrahmen zusammenziehbar angeordnet sind, zwischen denen mindestens ein Bild einer transparenten Vorlage in Kontakt mit dem flächigen Laminat auf dieses aufkopiert wird.

Aus der USA.-Patentschrift 35 47 730 ist eine kombinierte Maschine zur automatischen Herstellung von Resistbildern auf geformten Gegenständen bei absatzweiser Arbeitsweise bekannt. Diese Maschine enthält Einrichtungen zum Laminieren einer lichtempfindlichen Schicht auf die Oberfläche geformter Gegenstände und Förderorgane zur Bewegung des Laminats von den Laminierungsaggregaten zu einer Belichtungseinheit, in der zwei einander gegenüberliegende Belichtungsrahmen zusammenziehbar angeordnet sind, zwischen denen ein Bild einer transparenten Vorlage in Kontakt mit dem Laminat auf dieses aufkopiert wird.

Die bekannte Maschine v/eist den Nachteil auf. daß &° sich das flächige Material nicht vollkontinuierlich durch die Vorrichtung bewegt, sondern während des Belichtungsvorganges angehalten werden muß, da die zur Vorrichtung gehörende Belichtungseinheit ortsfest angeordnet ist. Mit dem Stillstand des flächigen Materials ist aber automatisch auch eine Unterbrechung des Laminiervorganges verbunden, die sich häufig in einer ungleichmäßigen und fehlerhaften Laminierung auswirkt.

Außerdem bringt ein? Änderung der Belichtungszeit notwendigerweise eine Änderung der Aufenthaltszeit in der Delaminierungsstufe mit sich, da die Beförde rungsaggregate zwischen Laminierungsstufe und Be lichtungseinheit synchronisiert werden müssen. Es Ist bei der bekannten Vorrichtung ein geschlossener Umlauf von transparenten Kopiervorlagen erforderlich, während ein kontinuierliches Arbeiten mit einer einzigen Kopiervorlage nicht möglich ist.

Bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art bestand daher die Aufgabe, diese so auszugestalten, daß sie nicht absatzweise, sondern bei verbesserter und vereinfachter Automatik voll-kontinuierlich arbeiten kann unter gleichzeitiger Sicherstellung von Deckungs genauigkeit zwischen der oder den transparenten Kopiervorlagen und dem laminierten, kontinuierlich bewegten Material.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art durch das flächige Laminat ununterbrochen weiterbcwegende Förderorgane, eine hin- und hergehende Belichtungseinheit, die sich während des Belichtungsvorganges synchron mit dem ununterbrochen weiterbewegten, flächigen Laminat be wegt und Registerstifte aufweist, die während des Zusammenziehens der Belichtungsrahmen in Löcher in der transparenten Vorlage und solche im flächigen Laminat eingreifen und dieses während des Belichtungsvorganges in ausgerichteter Übereinanderlage mit der transparenten Vorlage halten.

Durch d'-e kontinuierlich und synchron arbeitende Belichtungseinheit der Erfindung werden Sammeloder Speichervorrichtungen überflüssig, die Handhabungsprobleme verursachen können. Außerdem wird genaue Deckungsgleichheit oder Paßgenauigkeit bei der bildmäßigen Belichtung der Laminate mit der transparenten Kopiervorlage erreicht, ohne daß zu Beschädigungen der Oberfläche führende Beanspruchungen der flächigen Materialien auftreten können. Dies geht darauf zurück, daß Deckungsgleichheit von Laminat und transparenter Kopiervorlage in der Vorrichtung der Erfindung während des Zusammenziehens der Belichtungsrahmen eingestellt wird (vgl. Anspruch 1] und nicht erst, nachdem die Rahmen festgeklemmt worden s^;nd. Bei Einstellung der Deckungsgleichheit erst nach dem Festklemmen drücken nämlich die Registrierstifte gegen die Ränder der Paßlöcher im flächigen Laminat und in der transparenten Kopiervorlage zwecks seitlicher Verschiebung in Richtung der Dekkungsgleichheit. Dieser Andruck der Registrierstifte gegen die Paßlochränder hat die zum Verklemmen der Rahmen aufgewandte Kraft zu überwinden, wenn Dek kungsgleichheit erreicht werden soll. Eine solche Druckwirkung der Registrierstifte stellt aber eine schädliche Beanspruchung des Laminats und der trans parenten Kopiervorlage dar, die sich vermeiden läßt wenn die Deckungsgleichheit gemäß der Vorrichtung der Erfindung schon während des Zusammenziehen; der Belichtungsrahmen zustande kommt. Nach einei Ausführungsform der Erfindung wird die Sicherheil dieses Effektes dadurch erhöht, daß die Belichtungsrah men während des Zusammenziehens seitlich bewegbai angeordnet sind. Die durch die Registerstifte bewirkte genaue Aufeinanderlage von Vorlage und Lamina' wird auf diese Weise erleichtert.

Die Erfindung bringt auch den Vorteil, daß die be absatzweiser Durchführung des Belichtungsvorgange! bestehende Notwendigkeit entfällt, den Laminierungs Vorgang gleichfalls zu unterbrechen. Auf solche Unter

_irechungen sind häufige Unregelmäßigkeiten bei der ^aminierung zurückzuführen. Desgleichen entfallen beendere, zeitlich gesteuerte Start- und Anhalteaggrega- _ jjjg bei nichtkontinuierlichem Verfahren in die Vorrichtung eingebaut sein müssen.

Bevorzugt wird eine Seite jeder lichtempfindlichen Schicht mit einem flexiblen, flächigen Trägermaterial rerklebt Die Apparatur gemäß der Erfindung kann. me auch die bekannte mit Vorrichtungen zum Entlaminieren des Schichtträgers vom Laminat nach der Belichtung versehen sein, gegebenenfalls auch mit Aggregaten zum Erhitzen des Laminats während der ^cntlaminiening.

Die Vorr'chtung gemäß dei Erfindung eignet sich zur Durchführung des Verfahrens der USA.-Patentschrift 34 69 982. wo durch bildmäßige Belichtung durch aktinische Strahlung eino lichtempfindliche Masse lösliche und unlösliche Bereiche bildet. Bei der Entlaminierung des flächigen Trägermaterials bleiben die lichtempfindlichen Schichten auf dem Formteil zurück. Die löslichen Bereiche werden dann abgewaschen, wobei ein Resistbild gebildet wird. Sie eignet sich auch zur Durchführung des Verfahrens des USA.-Patentes 36 07 264, wo ein Material, das aus einem Schichtträger mit einer Schicht einer lichtempfindlichen Masse besteht, durch bildmäßige Belichtung mit aktinischer Strahlung gehärtete und ungehärtete Bereiche in der Masse ausbildet. Das anschließende Abziehen einer mit der lichtempfindlichen Masse ein Ganzes bildenden Bildempfangsfolie bei einer Temperatur über 45°C bewirkt dabei, daß die Kohäsion der ungehärteten Bereiche der lichtempfindlichen Masse aufgehoben wird, so daß eine wesentliche Menge von ungehärtetem Material als Resistbild am Schichtträger haftenbleibt, während das gehärtete Material und zurückbleibende Teile des ungehärteten Materials an der Bildempfangsfolie haftenbleiben.

Die Erfindung ist vorteilhaft für die Erzeugung von Resistbildern auf einer Folge von flächigen Materialien in kontinuierlicher Weise, da diese nacheinander in die eirgeführt, laminiert und belichtet werden

mc 1.11..."UM₆ .. ..„ η Hand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Abbildungen ausführlicher beschrieben.

F i g. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 2 ist eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 3 zeigt als Draufsicht und teilweise im Schnitt die Belichtungseinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 4 zeigt die in F i g. 3 dargestellte Ausführungsform der Erfindung im Schnitt längs der Linie 4-4 von Fig. 3;

F ι g. 5 zeigt die in F i g. 3 dargestellte \usführungsform der Erfindung im Schnitt längs der Linie 5-5 von F ι g. 3;

Fig. 6 zeigt ein Detail der in F i g. 3 dargestellten Ausführungsform im Schnitt längs der Linie 6-6 von F ig. 3;

F i g. 7 ist ein elektrisches Schaltbild der Steuerkreise der in F i g. 1 bis 6 dargestellten Vorrichtung.

Bei der in den Abbildungen dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird ein Artikel S, z. B. eine flache, kupferplattierte, glasfaserverstärkte laminierte Platte, wie sie bei der Herstellung von gedruckten Schaltungen verwendet wird, zwischen oberen und unteren Trägern S, S", auf deren Oberfläche, die mit dem Artikel in Berührung kommt eine Resistschicht aufgebracht ist Laminierwalzen zugeführt Der Träger S mit der darauf aufgebrachten Resistschicht R wird durch Walzen auf die Oberseite und die Unterseite des Arti-S kels B laminiert wobei ein Laminat L, dns einer Belichtungseinheit zugeführt wird, gebildet wird. Die Belichtungseinheit bewegt sich synchron mit dem Laminat L und belichtet es bildmäßig, wenn es unter Verwendung von Register- oder Paßlöchern H mit Transparenten M ίο und M deckungsgleich ist Die Belichtungseinheit kehrt in ihre ursprüngliche Stellung zurück, um die Belichtung der nächsten folgenden Artikel zu wiederholen, und das Laminat L wird Entlaminierwalzen zugeführt, wo die flexiblen Schichtträger S nach einem der Verfahren der obengenannten USA.-Patente vom Artikel entlaminiert oder abgestreift werden. Der flexible Träger und die darauf befindliche lichtempfindliche Schicht werden als endloses flächiges Material auf wenigstens eine, vorzugsweise auf beide Seiten des Artikels aufgebracht, wie in F i g. 2 dargestellt. Der Schichtträger, der eine Polymerfolie sein kann, schützt nicht nur die lichtempfindliche Schicht, sondern trägt auch die Artikel, während sie durch die Vorrichtung laufen. Der Träger muß nach der Belichtung von den Artikeln abgelöst oder entlaminiert werden. Dies kann von Hand geschehen, jedoch werden hierzu vorzugsweise Entlaminierwalzen verwendet, die ebenfalls in F i g. 2 dargestellt sind. Zusammen mit den Laminierwalzen und anderen gegebenenfalls vorhandenen angetriebenen Walzen oder Rollen kann der Träger oder können die Träger das Mittel zum Transport des Artikels durch die Vorrichtung darstellen.

Die bevorzugte Vorrichtung ist mit Laminierwalzen 1 und Γ, einer auf Schienen 4 gleitenden Belichtungseinheit und Entlaminierwalzen 2 und 2' versehen. Die Laminier- und Entlaminierwalzen können beheizt werden. Zusätzliche (nicht dargestellte) Walzen oder Rollen sind vorgesehen, um den mit dem Resist beschichteten flexiblen Träger 5 zuzuführen und den Träger nach der Entlaminierung aufzunehmen. Ferner sind weitere (nicht dargestellte) Walzen oder Rollen vorgesehen, um ein Schutz- oder Deckblatt von der bedeckten Resistschicht R abzustreifen, wie in der USA.-Patentschrift 35 47 730 beschrieben. Die Vorrichtung kann kontinuierlich betrieben werden und ermöglicht somit die wirksame Erzeugung von hochwertigen Resistbildern.

Die Belichtungseinheit 3 ist auf Schienen 4, die in Befestigungsblöcken 10 und 10' montiert sind, über geeignete (nicht dargestellte) Lager in Gleitlagerhalterun-50 gen 5 verschiebbar befestigt. Die Eingangsrolle 7 ist in Haltern 8 und 8' drehbar gelagert. Die Ausgangsrolle 43 ist in Haltern 44 und 44' drehbar gelagert. Ein Klemm- oder Andruckstab 6 (F i g. 4) ist an (nicht dargestellten) Kolbenstangen von Luftkolben 9 befestigt 55 und in der Belichtungseinheit oberhalb der Rolle 7 angeordnet. Belichtungsrahmen 11 und IV sind an Stützen 18 (F i g. 5), die an Winkelträgern 17 in der Beiich tungseinheit befestigt sind, angeordnet. Register- odei PaQstifte 14 sind an Kolbenstangen von Luftzylinderr 60 15 befestigt, die ihrerseits am unteren Rahmen durch Stützen 16 befestigi sind. Eine Fotozelle 12 um ihre Lichtquelle 12' sind in dem Rahmen 11 bzw. angeordnet. Vakuumdichtungsstreifen 13 aus Schaum gummi sind an den sich gegenüberliegenden Oberflä ^(l5 chen der Rahmen 11 und 11' befestigt. Der obere Rah men und der untere Rahmen sind durch Kolbenstange! 21 so miteinander verbunden, daß sie zusammenwirke können. An jeder Ecke der Rahmen sind Paßstifte

angeordnet.

Wie F i g. 6 zeigt, sind Luftzylinder 20 am unteren Rahmen 11' starr befestigt. Der obere Rahmen 11 wird vom unteren Rahmen 11' durch Unterlegscheiben 23, die auf Muttern 22 an den mit Gewinde versehenen Kolbenstangen 21 aufliegen, im richtigen Abstand gehalten und durch Halteflansche 24 und Feststellschrauben 25 festgehalten. Die Paßstifte 26 sind im Preßsitz in Flanschhülsen 23 eingesetzt, die ihrerseits am unteren Rahmen 11' durch Halteflansche 29 und Feststellschrauben 30 befestigt sind. Wenn kein Artikel zur Belichtung vorhanden ist, wirken die Halte- oder Führungslöcher an jeder Ecke des Rahmens 11' mit den am unteren Ende verjüngten Führungsstiften 31 so zusammen, daß die Rahmen in der Belichtungseinheit festgelegt werden und die Stützen 32 am unteren Ende der Stifte 31 berühren. Wenn ein Artikel zur Belichtung vorhanden ist, werden die Rahmen durch die Luftzylinder 20 fest zusammengezogen. Die Rollplatten 39 auf dem oberen Rahmen 11 ruhen auf Stützkugeln 34. Die Kugeln 34 sind in Hülsen 35 angeordnet. Hülsenzapfen 36 sind in Stützen 37 geschraubt, die ihrerseits im Preßsitz in Stützen 18 eingesetzt sind. Wenn die Rahmen durch die Wirkung der Luftzylinder zusammengezogen werden, wird der obere Rahmen 11 nach unten gezogen, bis die Rollpiatten 39 auf die Stützkugeln 34 auftreffen. Zu diesem Zeitpunkt wird der untere Rahmen 1Γ nach oben gezogen, bis die Kolbenstangen 21 ihren vollständigen Hubweg durchlaufen haben. Die Paßlöcher 33 im unteren Rahmen 11' werden über das verjüngte Ende der Stifte 31 gehoben, und die Stützkugeln erlauben dem zusammenwirkenden Rahmen die Bewegung in der waagerechten Ebene in jeder Richtung bis zu dem Unterschied in den Radien des Paßstiftes und des Paßloches. Die Registerstifte 14 im unteren Rahmen werden durch die Registerlöcher H im Artikel in Registerlöcher 19 im oberen Rahmen 11 geführt, wobei sie genügend Kraft ausüben, um die zusammenwirkenden Rahmen in jeder beliebigen Richtung in der waagerechten Ebene des laminierten Artikels L zu bewegen. Genaue Deckungsgleichheit wird ohne Beschädigung des laminierten Artikels L erreicht.

Transparente M und .Vf werden in geeigneter Weise in den Belichtungsrahmen 11 bzw. 11' befestigt. Durch Vakuumleitungen und eine Pumpe (nicht dargestellt) wird Vakuum angelegt, um guten Kontakt der Transparente mit dem Laminat für die Belichtung durch die Lampen 40 und 40', die Leuchtstofflampen oder andere für die Belichtung geeignete Lichtquellen sein können, zu gewährleisten.

Ein Luftkolben (nicht dargestellt) dient zur Rückführung der Belichtungseinheit in die Ausgangsstellung. Ein Stoßdämpfer kann vorgesehen werden, um den Anschlag der Belichtungseinheit in der Ausgangsstellung zu polstern.

Die Vorrichtung kann mit Vorwärmern versehen werden, die die mit dem Resist beschichtete Bahn vor der Laminierung und Entlaminierung erhitzen. Die Laminierwalzen können beheizt werden, um die geeigneten Lammiertemperaturen einzustellen, oder beheizte Laminierschuhe können verwendet werden. Die Entlaminierwalzen können ebenfalls beheizbar sein. Die Laminier- und Entlaminierwalzen können mit einzelnen oder synchronen Steuerungen für Motoren mit veränderlicher Drehzahl versehen und auf Tragarmen gelagert werden, die ihrerseits an Luftkolben für das Anheben oder Senken der oberen oder unteren Rolle befestigt sind, um das Einziehen des flexiblen Schichtträgers zu erleichtern und Störungen und Hemmungen zu beseitigen. Umsteuerbare Antriebsmotoren können zum Antrieb der Laminier- und Entlaminierwalzen verwendet werden.

Die Belichtungseinheit ist mit einem Scharnier 41 und einem Verschluß 42 versehen, um den Zugang zu den Belichtungsrahmen zum Einziehen des flexiblen Trägers, zur Einführung von Transparenten in die Belichtungsrahmen, zur Beseitigung von Hemmungen und

ίο Störungen, tür Routineeinstellungen und zur Wartung der Teile zu erleichtern.

Die Erfindung wird aus der folgenden Beschreibung der Arbeitsfolge in Verbindung mit dem in F i g. 7 dargestellten Schaltschema leicht verständlich.

Ein Material B wird mit dem mit dem Resist beschichteten flexiblen Träger 5 an einer oder beiden Seiten des Materials in die Laminierwalzen eingeführt. Die Schichten werden laminiert, und das Laminat L wird dann in die Belichtungseinheit eingeführt. Die Vorderkante des Materials verdunkelt die Fotozelle 12. Das Relais 50 wird erregt, und die Relaiskontakte 50-1 werden geschaltet. Das Relais 53 und die Anzeigelampe 81 an der Schalttafel werden durch Grenzschalter 96, der geschlossen wird, erregt. Die Hinterkante des Materials läuft an der Fotozelle 12 vorbei. Das Relais 50 fällt wieder ab, und die Relaiskontakte 50-1 werden wieder geschaltet. Die Relais 52 und 55 und die Magnetspule 73 werden durch die normalerweise geschlossenen Relaiskontakte 50-1 erregt. Die Magnetspule 73 betätigt die Luftkolben 9, und das Laminat L wird durch die Rolle 7 und den Stab 6 festgeklemmt. Der Grenzschalter % am Rollenhalter 8 öffnet sich und isoliert die Relaiskontakte 50-1 Die am Laminat L festgeklemmte Belichtungseinheit 3 bewegt sich mit dem Laminat synchron, d. h.

mit der gleichen Geschwindigkeit. Das Magnetventil 74 wird durch den Relaiskontakt 61-1 und den Grenzschalter 95 erregt, wodurch die Luftzylinder 15 und 20 betätigt werden. Die Luftzylinder 15 führen die Regiblcrstifte 14 in die Registerlöcher H in dem zu belichtenden Material (s. Stellung der Registerstifte in F i g. 5). Die Luftzylinder 20 ziehen der oberen Belichtungsrahmen 11 nach unten, bis die Rollpiatten 39 die von Fassungen gehaltenen Kugeln 34 berühren. Der obere Belichtungsrahmen 11 kann sich nun nicht weiter nach unten bewegen. Der untere Rahmen 11' wird nach oben gezogen, und die Paßlöcher 33 werden über den verjüngten Teil der Paßstifte 31 gehoben. Die zusammenwirkenden Rahmen 11 und 1Γ können sich durch die Rollplatten 39 und die Kugeln 34 in jede beliebige Richtung bewegen und werden durch Registerstifte 14 geführt, die durch Registerlöcher H in den zu belichtenden Materialien und in Registerlöcher 19 im oberen Rahmen 11 greifen. Der Grenzschalter 93 schließt, wenn der obere Rahmen die in Fassungen gehaltenen Kugeln berührt, und erregt das Relais 52 und die Magnetspulen 73 und 74 über den Relaiskontakt 52-1. Der Grenzschalter 94 öffnet, wenn die Belichtungseinheit die Ausgangsstellung verläßt. Die Grenzschalter 91 und 92 schließen, wenn die Belichtungsrahmen zusammengebracht werden und die Apparatur vakuumdicht gemacht wird, wodurch die Magnetspule 72 und das Zeitverzögerungsrelais 64 erregt werden. Der Relaiskontakt 64-1 erregt das Relais 55. das sich durch seinen eigenen Kontakt 55-1 einschaltet Der Relaiskontakt 55-2 erregt das Zeitverzögerungsrelais 61 und das Belichtungssteuerungsrelais 51. Die Relaiskontakte 51-1 schalten die Belichtungslampen 40 und 4t ein. Die Kontakte 61-1, 61-2 und 61-3 des Zeitverzögerungsrelais

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sind normalerweise geschlossen und öffnen sich nach der vorher eingestellten Belichtungszeit. Der Kontakt 61-2 fällt vom Beiichtungssteuerungsrdais 51 ab, der Kontakt 61-3 fällt von der Vakuummagnetspule 72 ab, und der Kontakt 61-2 fällt von der Magnetspule 74 ab, die die Luftzylinder für die Belichtungsrahmen und die Registerstifte deaktiviert. Der obere Rahmen gibt den Grenzschalter 93 frei, und die Relais 52,53,55, die Magnetspule 73 und die Anzeigelampen 811 und 82 werden sämtlich stromlos. Der Relaiskontakt 55-2 stellt das Zeitverzögerungsrelais 61 wieder zurück. Die Magnet-

spule 73 deaktiviert die Luftkolben 9, wodurch 6 freigegeben wird. Der Relaiskontakt 52-2 ei Magnetspule 75 über den Grenzschalter 97, der Luftkolben, der die Belichtungseinheit zur betätigt wird. Die Belichlungseinheit kehrt in i gangsstellung zurück, und der Grenzschalter ί wodurch der Luftkolben für die Rückführung lichtungseinheit stillgelegt wird. Die Appara zur Prüfung durch den Druckknopf 101 und di belichtungsschalter 110 von Hand betrieben w

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Erzeugung von Bildern auf der Oberfläche von flächigen Materialien mit Einrichtungen zum Laminieren mindestens einer lichtemp findlichen Schicht auf diesem Material. Förderorga-•en zur Bewegung des flächigen Laminats von den Laminierungsaggregaten zu einer Belichtungseinheit, in der zwei einander gegenüberliegende Be- ic lichtungsrahmen zusammenziehbar angeordnet sind, zwischen denen mindestens ein Bild einer transparenten Vorlage in Kontakt mit dem flächi gen Laminat auf dieses aufkopiert wird, gekennzeichnet durch das flächige Laminat (L)unun- terbrocher weiterbewegende Förderorgane, eine hin- und hergehende Belichtungseinheit (3), die sich während des Belichtungsvorganges synchron mit dem ununterbrochen weiterbewegten, flächigen Laminat bewegt und Registerstifte (14) aufweist, die währond des Zusammenziehens der Belichtungsrahmen (11 und 1Γ) in Löcher in der transparenten Vorlage und solche im flächigen Laminat eingreifen und dieses während des Belichtungsvorganges in ausgerichteter Übereinanderlage mit der transparenten Vorlage halten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtungsrahmen (11 und 11') während des Zusammenziehens seitlich bewegbar angeordnet sind, um eine durch die Registerstifte bewirkte genaue Übereinanderlage von Vorlage und Laminat sicherzustellen.