DE4223408C2 - Laserstrahldruckeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maskenhalte- und Maskenzuführeinrichtung für eine Laserstrahl-Druckeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Laserstrahldruckeinrichtungen zum Beschriften (Bedrucken) von Gegenständen mit feststehendem Text sind allgemein bekannt. Hierbei tritt ein gepulster Laserstrahl durch Öffnungen in einer Transmissionsmaske hindurch und trifft auf ein zu markierendes Gut z. B. ein Verpackungsgebinde oder eine Papierbahn usw. und erzeugt auf diesen durch Materialabtrag oder Farbumschlag ein Muster.

Nachteilig bei den genannten Laserstrahldruckgeräten ist allgemein, daß das Austauschen der Transmissionsmasken zeitaufwendig ist. Jede Maske muß exakt ausgerichtet werden. Daher sind derartige Laserdruckereinrichtungen für Produktionen, bei denen schnell und häufig das Motiv zu wechseln ist, schlecht einzusetzen. Außerdem geschieht das Austauschen der Masken seitlich. Hierdurch ist ein Anordnen von mehreren wechselbaren Masken unmittelbar nebeneinander praktisch unmöglich.

Sollten nun mehrere Masken unmittelbar nacheinander angeordnet werden, um z. B. Motive in Form von Ziffern oder Buchstaben fortlaufend zu wechseln, - z. B. bei fortlaufender Numerierung oder alphanumerischer Kennzeichnung -, so war dieses bisher unter vertretbarem technischen und zeitlichen Aufwand nur mit rotierenden, nebeneinander angeordneten rohrförmigen Maskenspeichern (JP 60-4064 A), aber auch mit konzentrisch zueinander angeordneten scheibenringförmigen Maskenspeichern (GB 20 98 133 A, Fig. 4) oder nebeneinander angeordneten vor- und zurückspulbaren bandförmigen Maskenspeichern (GB 20 98 133 A, Fig. 3 und 5) möglich. Die genannten Maskenspeichereinrichtungen weisen einen Schaltantrieb auf.

Durch die JP 60-52 369 A ist eine Maskenhalte- und -zuführeinrichtung bekanntgeworden. Die vorgesehenen Halter für die Masken sind sowohl horizontal wie auch vertikal verschiebbar. Die Vorrichtung ist offensichtlich nur für alpha­ numerische Ziffernfolgen vorgesehen und nur manuell betätigbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maskenspeichereinrichtung zur Aufnahme von Masken z. B. Transmissionsmasken, zu schaffen, mit der es möglich ist eine Mehrzahl von Masken auf Vorrat aufzunehmen und jede wahlweise in kurzer Zeit in den Strahlengang eines Laserstrahles zu bringen und die Masken exakt in einer Arbeitsstellung zu positionieren.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß eine Mehrzahl von Masken, z. B. 12, auf einfache Weise in einer Speichereinrichtung gespeichert werden und jede wahlweise in einen Strahlengang eines Lasers gebracht werden kann. Es können auf engstem Raum mehrere "Drucklinien" von Maskenspeichereinrichtungen nebeneinander angeordnet werden. Es ist weiter von Vorteil, daß die Masken nicht in axialer sondern in tangentialer Richtung ausgewechselt werden können. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise ermöglicht, daß eine Mehrzahl von Masken-Speichereinrichtungen - und damit Masken - dicht bei dicht nebeneinander angeordnet werden können und jede Speichereinrichtung für sich selbst in der Art eines Zählwerkes fortlaufend oder wahlfrei geschaltet werden kann. Die Gesamteinrichtung kann trotz mehrerer Maskenspeichereinrichtungen klein und damit platzsparend gehalten werden. Da ein Auswechseln der Masken tangential, also von vorne, geschehen kann, müssen die benachbarten Maskenspeichereinrichtungen nicht von der zu manipulierenden abgerückt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 eine Maskenwechsel- und Maskenspeichereinrichtung in schematischer Darstellung.

An einem nicht dargestellten Seitengestell einer Laserdruckvorrichtung ist ein Positionierantrieb, z. B. ein frequenzgesteuerter Schrittmotor 1 befestigt. In bekannter Weise kann dieser Schrittmotor 1 jede gewünschte Drehwinkelposition mit gewünschter Geschwindigkeit exakt anfahren. Auf einer Abtriebswelle 3 des Schrittmotors 1 ist eine Trommel 4 über seine Lagerbüchsen 6 drehfest z. B. fliegend gelagert. An einer Mantelfläche 7 der Trommel 4 sind eine Mehrzahl, z. B. zwölf, Halter 9a für je eine Maske 9b, z. B. Transmissionsmaske für einen Laserstrahl 18, in einem Winkel < 180° klappbar gelagert. Hierzu sind Scharniere 11 oder eine Federstahlausführung des gesamten Halters 9a oder eines Teiles des Halters vorgesehen. Auf jeden Halter 9a drückt eine Druckfeder 12, z. B. eine gebogene Blattfeder. Ihr Kraftangriff liegt an einem Rahmen des Halters 9a, ihr Widerlager auf der Mantelfläche der Trommel 4. Die Druckfedern 12 drücken, wie in Fig. 1 zu ersehen ist, jeweils die Halter 9a in eine rechte Schwenkendlage, die möglichst nahe am nächstvorderen ebenfalls umgeklappten Halter 9a liegt. Die Schwenkendlage ist deshalb rechts, weil sich die Trommel 4 rechts herum, d. h. im Uhrzeigersinn 15 um jeweils 360°/12 = 30° pro Takt dreht. Hierzu ist der Positionierantrieb, ein Schrittmotor 1, angeordnet.

Nahezu auf einer Tangente an einen höchsten Punkt 13 der Mantelfläche 7 der Trommel 4 ist ein sich horizontal erstreckender, quaderförmiger erster Anschlag 14 am Seitengestell angebracht. Der Anschlag 14 ist dabei so angebracht, daß er in einen Hüllkreis 10 des an der Verlängerung des Radius der Trommel 4 ausgerichteten Halters 9a eintaucht. Hierdurch wird erreicht, daß eine der in einer Arbeitsstellung befindlichen Maske 16 nachfolgende Maske 17 in einer Wartestellung nahezu horizontal umgeklappt ist und vorerst nicht in einen Strahlengang 19 des durch die in Arbeitsstellung befindliche Maske 16 modulierten Laserstrahles 18 hineingelangen kann.

Wird nun die in Wartestellung befindliche Maske 17 aus ihrer Wartestellung mittels der Trommel 4 und dem Schrittmotor 1 um einen Takt weiterbewegt, so wird innerhalb dieser Taktzeit der Halter 9a mit der Maske 9b mittels der Kraft der Druckfeder 12 so aufgerichtet, daß er knapp vor dem Erreichen des höchsten Punktes 13 gerade auf einer Verlängerung des Radius der Trommel 4 zu liegen kommt und an einem zweiten seitengestellfesten, quaderförmigen Anschlag 21 anschlägt. Der zweite Anschlag 21 taucht ebenfalls in den Hüllkreis 10 knapp ein und ist so ausgerichtet, daß beim Anschlagen des Halters 9a an die linke Seitenfläche des Anschlages 21 die Maske 9b exakt in ihrer Arbeitsstellung 16 angelangt ist. Der Laser wird nun eingeschaltet und der durch die Transmissionsmaske 16 modulierte Laserstrahl 18 trifft nun auf einen Druckträger 22, z. B. eine Papierbahn, und markiert auf ihm das Motiv der Maske 16.

Bezugszeichenliste

1 Positionierantrieb
3 Abtriebswelle
4 Trommel
6 Lagerbüchse
7 Mantelfläche
9 Halter plus Maske
9a Halter
9b Maske
10 Hüllkreis
11 Scharnier
12 Druckfeder
13 Punkt, höchster
14 Anschlag, erster
15 Drehrichtung
16 Maske, Arbeitsstellung
17 Maske, Wartestellung
18 Laserstrahl
19 optische Achse des Strahlengangs
21 Anschlag, zweiter
22 Druckträger

Claims (5)

1. Maskenhalte- und -zuführeinrichtung für eine Laserstrahl- Druckeinrichtung unter Verwendung von Masken z. B. Transmissionsmasken, die in einer durch einen Schaltantrieb schaltbaren Maskenspeichereinrichtung deponiert sind, dadurch gekennzeichnet,
daß als Maskenspeichereinrichtung eine schaltbare Trommel (4, 7) vorgesehen ist, welche eine Mehrzahl von um eine zur Trommelachse parallele Achse schwenkbar gelagerten Haltern (9a) zur Aufnahme von austauschbaren Masken (9b; 16; 17) auf ihrer Mantelfläche (7) aufweist, wobei die Halter (9a) jeweils durch eine elastische Einrichtung (Druckfeder 12) in Drehrichtung der Trommel (4, 7) vorgespannt werden und
daß ein in einen Hüllkreis (10) der Halter (9a) hineinragender erster gestellfester Anschlag (14) eine der Masken (17) mit zugeordnetem Halter (9a) bei Drehung der Trommel (4, 7) in eine horizontale Wartestellung entgegen der Drehrichtung der Trommel (4, 7) so aufrichtet, daß sie den Strahlengang eines Laserstrahls (18) freigibt und
daß bei Erreichen der horizontalen Wartestellung ein in einen Hüllkreis (10) der Halter (9a) hineinragender zweiter gestellfester Anschlag (21) gleichzeitig die in Drehrichtung der Trommel (4, 7) auf die Maske (17) folgende Maske (16) mit zugeordnetem Halter (9a) in einer vertikalen Arbeitsstellung im Strahlengang des Laserstrahls (18) so aufgerichtet hält, daß dem Laserstrahl (18) beim Auftreffen auf die Maske (16) deren Information aufgeprägt wird.

2. Maskenhalte- und -zuführeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter (9a) jeweils durch eine Druckfeder (12) vorgespannt und mittels eines eine Schwenkbewegung zulassenden Elementes (11) an der Mantelfläche (7) der Trommel (4, 7) befestigt sind.

3. Maskenhalte und -zuführeinrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltantrieb für die schaltbare Trommel (4, 7) ein elektronisch angesteuerter Schrittmotor (1) vorgesehen ist.

4. Maskenhalte- und zuführeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Masken (9b; 16, 17 ) als Transmissionsmasken ausgeführt sind.

5. Maskenhalte- und -zuführeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Masken (9b; 16, 17) als Reflexionsmasken ausgeführt sind.