DE4230164C2 - Vorrichtung zum Bedrucken von flächigen Substraten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum thermischen Bedrucken von flächigen Substraten oder flächigen Bereichen von Substraten, wobei das Substrat entlang eines geraden Bewegungspfades durch die Vorrichtung mittels eines Transportantriebes transportierbar ist, entlang des Bewegungspfades mindestens ein thermischer Druckkopf mit individuell energiesierbaren Druckelementen angeordnet ist und ein parallel zum Bewegungspfad ablaufendes, zwischen Druckkopf und Substrat angeordnetes wärmesensitives Transferband vorgesehen ist, welches von einer freidrehenden, antriebslosen Abwickelspule abwickelbar und auf eine Aufwickelspule aufwickelbar ist.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise in der EP 0 293 089 A2 beschrieben.

Bei der bekannten Vorrichtung handelt es sich um einen Flachbettdrucker, bei dem ein flaches Substrat eben und geradlinig an einer Druckzone vorbeigeführt wird, in welcher das Substrat bedruckt werden kann.

Das Substrat ist dabei mittels angetriebener Transportwalzen entlang des gewünschten Bewegungspfades bewegbar.

Parallel zu dem Substrat ist über Umlenkrollen ein wärme­ sensitives Transferband geführt, welches von einer Abwickelrolle abgezogen und auf einer Aufwickelrolle aufgewickelt werden kann.

Über der eigentlichen Druckzone dieser Vorrichtung ist ein thermischer Druckkopf angeordnet, der mittels eines Stellmotors bewegt werden kann.

Bei dieser Vorrichtung wird das Substrat intermittierend stufenweise in Transportrichtung bewegt, wobei dann, wenn das Substrat in Ruhelage verharrt, der Druckkopf gegen das Transferband gedrängt und dieses mittels des Druckkopfes gegen das Substrat gedrängt wird und gleich­ zeitig eine Gegendruckplatte von der anderen Seite des Substrates angehoben wird, woraufhin der thermische Druckvorgang ablaufen kann.

Der Druckkopf kann stufenweise bewegt werden, so daß Druckreihen oder Druckpunkte in unterschiedlichen Abständen voneinander angebracht werden können. Nachdem das Substrat entsprechend bedruckt ist, wird die Gegendruckplatte für den Druckkopf abgesenkt und der Antrieb für das Substrat in Betrieb gesetzt, so daß das Substrat um einen weiteren Schritt vorbewegt wird, während gleichzeitig das Transferband mittels eines Antriebes gegenläufig oder gleichläufig transportiert wird, um eine neue Druckzone über dem Substrat anzuordnen.

Die Bewegung des Transferbandes erfolgt dadurch, daß entweder die Aufwickelrolle des Transferbandes motorisch angetrieben ist oder aber das Transferband mittels eines Klemm-Mechanismusses mit dem Druckkopf gekoppelt wird, so daß das Transferband durch die Bewegung des Druckkopfes mitgenommen wird und in eine entsprechende Lage positioniert wird, die einen neuen Druckvorgang ermöglicht.

In jedem Falle sind bei dieser bekannten Vorrichtung mindestens zwei Antriebssysteme erforderlich, nämlich ein Antriebssystem für das Substrat und ein Antriebssystem für den Druckkopf, der dann mit einem Klemm-Mechanismus an das Transferband anklemmbar ist, so daß der Antrieb des Druckkopfes gleichzeitig als Antrieb für das Transferband genutzt werden kann.

Die bekannte Vorrichtung ist insoweit nachteilig, als mindestens zwei Antriebssysteme für die Vorrichtung notwendig sind.

Darüber hinaus erfolgt der Druckvorgang in einzelnen Arbeitsschritten, was für den gesamten Druckablauf bedeutet, daß dieser einen relativ hohen Zeitaufwand benötigt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gattungsgemäßer Art zu schaffen, die unter Vereinfachung des Antriebes der Aufwickelspule einen kontinuierlichen und schnellen Ablauf des Druckvorganges ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Aufwickelspule über einen Riementrieb mit einer Andruck­ rolle oder -walze gekoppelt ist, die gegen eine Gegendruckrolle oder -walze gedrängt wird, wobei zwischen Andruck- und Gegendruckrolle oder -walze das Substrat angeordnet ist.

Erfindungsgemäß ist lediglich ein motorischer Antrieb erforderlich, nämlich der Transportantrieb für das Substrat, welcher beispielsweise aus Rollen- oder Walzenpaaren bestehen kann.

Aus der DE 38 19 734 A1 ist es bei einer Einrichtung zum Bedrucken von mehrschichtigen Gepäckstreifenanhängern bekannt, die Aufwickelspule über einen Riementrieb anzutreiben.

Der Transport des Transferbandes erfolgt durch eine Zwangsankopplung der Aufwickelspule an das durchlaufende Substrat in der Weise, daß sich auf dem Substrat eine Andruckrolle oder -walze abstützt, die vorzugsweise von einer Gegendruckrolle oder -walze gestützt ist, wobei diese Andruckrolle oder -walze von dem durchlaufenden Substrat in Drehung versetzt wird, wodurch wiederum über einen Riementrieb die Aufwickelspule gedreht wird, so daß kontinuierlich beim Durchlauf des Substrates auch das Transferband durch die Bewegung der Aufwickelspule von der Abwickelspule abgezogen wird. Ein separater Antrieb ist hierfür nicht erforderlich. Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung kann der Druckkopf gegen eine Gegendruckrolle oder -walze gedrängt werden, wobei zwischen Druckkopf und Gegendruckrolle oder -walze das Substrat und das Transferband durchläuft. Der Druckkopf kann sich ständig unter Zwischenlage von Substrat und Transferband an der Gegendruckrolle abstützen oder aber der Druckkopf kann während des Druckvorganges in Richtung auf die Gegendruckrolle verschoben werden, so daß die gewünschte Anlage an Transferband und Substrat während des Druckvorganges ermöglicht ist. Hierzu kann ein separater Stellantrieb für die Vorschub- und Rückzugsbewegung des Druckkopfes vorgesehen sein. Auch kann der der Transportantrieb des Substrates aus einer Anfangsposition während des gesamten Transport-und Druckvorganges kontinuierlich angetrieben sein.

Eine bevorzugte Einzelheit wird darin gesehen, daß der Transportantrieb für das Substrat aus mindestens einer Andruckrolle oder -walze besteht, die an einem Schlitten gelagert ist, der an gestellfesten Führungsstangen parallel zum Bewegungspfad des Substrates verstellbar und in unterschiedlichen Positionen feststellbar ist und daß an diesem Schlitten ein weiterer Schlitten an Führungsstangen quer und parallel zum Bewegungspfad des Substrates verstellbar und in unterschiedlichen Positionen feststellbar ist, der mindestens eine mit der Andruckrolle oder -walze zusammenwirkende Gegendruckrolle oder -walze, den Druckkopf und die Auf- und Abwickelspule für das Transferband haltert und daß insbesondere der weitere Schlitten mittels eines Stelltriebes, in Normalrichtung zum Substrat oder von diesem weg bewegbar ist, so daß der Schlitten in eine Andrucklage verstellbar ist, in welcher das Transferband (Farbband) auf Anlage gegen das Substrat gehalten und der Druckkopf in Druckposition geführt ist, sowie in eine Freigabelage verstellbar ist, in welcher das Transferband anlagefrei vom Substrat gehalten und damit antriebslos gestellt ist und der Druckkopf in eine nichtdruckende Position verstellt ist.

Durch diese Ausbildung ist es möglich, die Positionierung insbesondere des Druckkopfes an beliebigen, dazu vorgesehenen Stellen des Substrates vorzunehmen, so daß die Bedruckung an den gewünschten Stellen erfolgen kann.

Dabei besteht ein besonderer Vorteil darin, daß der Transferbandverbrauch (Farbbandverbrauch) nur auf die Druckzonen beschränkt ist und in druckfreien Zonen das Transferband antriebslos verharrt. Durch die Verstellung des weiteren Schlittens in Normalrichtung vom Substrat weg, wird das Transferband und der Druckkopf vom Substrat abgehoben. Als Stellglied für den Schlitten können z. B. pneumatische Stellzylinder vorgesehen sein.

Obwohl es möglich ist, den Transportpfad waagerecht oder auch schiefwinklig anzuordnen, ist zum Zwecke der Platzersparnis und zum Ausnutzen der Schwerkraft zum Zwecke des Abwerfens des Substrates bevorzugt vorgesehen, daß der Transportpfad lotrecht gerichtet ist und die Transportrichtung von oben nach unten verläuft.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Ansicht;

Fig. 2 desgleichen im Mittelschnitt gesehen.

Die Vorrichtung zum thermischen Bedrucken von flächigen Substraten 1 oder flächigen Bereichen von Substraten ist im Ausführungsbeispiel lotrecht angeordnet. Das Substrat 1 kann in die Vorrichtung, in der Zeichnung von oben nach unten einlaufen, wobei die Anfangspositionierung durch einen Positionierungsanschlag erfolgen kann, der in Transportrichtung des Substrates (in der Zeichnung von oben nach unten) unterhalb der in Transportrichtung vorderen Randkante des Substrates angeordnet ist.

Nach Inbetriebnahme der Vorrichtung wird der Positionierungsanschlag aus dem Transportweg entfernt.

Das Substrat 1 ist entlang eines gerades Bewegungspfades durch die Vorrichtung mittels eines nachfolgend noch näher beschriebenen Transportantriebes transportierbar.

Entlang des Bewegungspfades sind im Ausführungsbeispiel drei Druckköpfe 2 vorgesehen, wobei zwei Druckköpfe 2 nebeneinander und ein weiterer in einer darunter befindlichen Ebene angeordnet ist.

Bei diesen Druckköpfen 2 handelt es sich um übliche thermische Druckköpfe, wie sie beispielsweise in der EP 0 293 089 A2 beschrieben sind.

Diese Druckköpfe 2 weisen individuell energiesierbare Druckelemente auf.

Parallel zum Bewegungspfad des Substrates 1 ist zwischen Druckkopf 2 und Substrat 1 ein wärmesensitives Transferband 3 vorgesehen, welches in der Zeichnung strichpunktiert gezeigt ist.

Jedem Druckkopf 2 ist ein solches Transferband 3 zugeordnet. Jedes Transferband 3 läuft von einer freidrehenden antriebslosen Abwickelspule 4 ab und wird auf eine Aufwickelspule 5 aufgewickelt.

Die Aufwickelspule 5 ist dabei jeweils über einen Riementrieb 6 mit einer Andruckrolle 7 oder Andruckwalze gekoppelt, die in der Nähe des Druckbereiches gegen eine Gegendruckrolle 8 gedrängt ist.

Zwischen Andruckrolle oder -walze 7 und Gegendruckrolle oder -walze 8 ist das Substrat 1 angeordnet.

Auch der Druckkopf 2 ist jeweils in der Arbeitsposition gegen eine Gegendruckrolle oder -walze 9 gedrängt, wobei zwischen Druckkopf 2 und Gegendruckrolle oder -walze 9 das Substrat 1 und das Transferband 3 durchläuft.

Der Transportantrieb des Substrates 1 ist aus einer Startposition, während des gesamten Transport- und Druckvorganges vorzugsweise kontinuierlich angetrieben.

Der Transportantrieb für das Substrat 1 besteht aus mindestens einer Andruckrolle oder -walze 10, die an einem Schlitten 11 gelagert ist, der an gestellfesten Führungsstangen 12 parallel zum Bewegungspfad des Substrates 1 verstellbar und in unterschiedlichen Positionen feststellbar ist. Dazu weist der Schlitten Führungselemente mit Klemm­ vorrichtungen 13 auf.

An diesem Schlitten 11 ist ein weiterer Schlitten 14 an Führungsstangen 15 quer zum Bewegungspfad des Substrates 1 verstellbar und in unterschiedlichen Positionen mittels Klemmeinrichtungen 13 feststellbar. Der Schlitten 14 haltert mindestens eine mit der Andruckrolle 10 oder -walze zusammenwirkende Gegendruckrolle 16, den Druckkopf 2 und die Auf- und Abwickelspulen 4, 5 für das Transferband 3.

Für den Antrieb des Substrates reicht es aus, wenn eine der Andruckrollen oder -walzen oder Gegendruckrollen oder -walzen angetrieben ist. Die weiteren Rollensätze bewegen sich dann zwangsläufig beim Durchlauf des Substrates mit.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist gewährleistet, daß der Antrieb des Substrates 1 gleichzeitig als Antrieb für das Transferband 3 benutzt werden kann, so daß eine besonders einfache und wirkungsvolle Vorrichtung geschaffen ist.

Mit dieser Vorrichtung kann kontinuierlich oder auch schrittweise die Bedruckung von Kartonagen oder ähnlichen Flachmaterialien vorgenommen werden.

Bei der Betriebsweise der Vorrichtung ist vorzugsweise der Transportantrieb des Substrates 1 aus einer Startposition nur bis zur Beendigung des Druckvorganges kontinuierlich und konstant angetrieben, während nach Beendigung des Druckvorganges eine kurzzeitige Beschleunigung des Transportantriebes erfolgt, indem die Drehzahl des Antriebsmotors angehoben wird, um nach Erreichen der Höchsttransportgeschwindigkeit die Transport- und Andruckrollen vom Substrat zu lösen (abzuheben), damit das beschleunigte Substrat mit der Geschwindigkeit etwa des freien Falls aus der Vorrichtung fallen kann.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum thermischen Bedrucken von flächigen Substraten oder flächigen Bereichen von Substraten, wobei das Substrat entlang eines geraden Bewegungspfades durch die Vorrichtung mittels eines Transportantriebes transportierbar ist, entlang des Bewegungspfades mindestens ein thermischer Druckkopf mit individuell energiesierbaren Druckelementen angeordnet ist und ein parallel zum Bewegungspfad ablaufendes, zwischen Druckkopf und Substrat angeordnetes wärmesensitives Transferband vorgesehen ist, welches von einer freidrehenden, antriebslosen Abwickelspule abwickelbar und auf eine Aufwickelspule aufwickelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwickelspule (5) über einen Riementrieb (6) mit einer Andruckrolle oder -walze (7) gekoppelt ist, die gegen eine Gegendruckrolle oder -walze (8) gedrängt wird, wobei zwischen Andruck- und Gegendruckrolle oder -walze das Substrat (1) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportantrieb für das Substrat (1) aus mindestens einer Andruckrolle oder -walze (z. B. 10) besteht, die an einem Schlitten (11) gelagert ist, der an gestellfesten Führungsstangen (12) parallel zum Bewegungspfad des Substrates (1) verstellbar und in unterschiedlichen Positionen feststellbar ist und daß an diesem Schlitten (11) ein weiterer Schlitten (14) an Führungsstangen (17) quer und parallel zum Bewegungspfad des Substrates (1) verstellbar und in unterschiedlichen Positionen feststellbar ist, der mindestens eine mit der Andruckrolle oder -walze (10) zusammenwirkende Gegendruckrolle oder -walze (16), den Druckkopf (2) und die Auf- und Abwickelspule (4, 5) für das Transferband (3) haltert, und daß insbesondere der weitere Schlitten (14) mittels eines Stelltriebes, in Normalrichtung zum Substrat (1) oder von diesem weg bewegbar ist, so daß der Schlitten (14) in eine Andrucklage verstellbar ist, in welcher das Transfer­ band (3) (Farbband) auf Anlage gegen das Substrat (1) gehalten und der Druckkopf (2) in Druckposition geführt ist, sowie in eine Freigabelage verstellbar ist, in welcher das Transferband (3) anlagefrei vom Substrat (1) gehalten und damit antriebslos gestellt ist und der Druckkopf (2) in eine nichtdruckende Position verstellt ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportpfad lotrecht gerichtet ist und die Transportrichtung von oben nach unten verläuft.