DE69308171T2

DE69308171T2 - Verfahren und Ausrüstung zum Drucken eines Bildes auf einem Gegenstand

Info

Publication number: DE69308171T2
Application number: DE69308171T
Authority: DE
Inventors: Giovanni Tabasso
Original assignee: Eidos SpA
Current assignee: Eidos SpA
Priority date: 1992-06-04
Filing date: 1993-06-02
Publication date: 1997-06-12
Anticipated expiration: 2013-06-03
Also published as: IT1256837B; ATE149023T1; EP0572999A1; ITTO920478A0; DE69308171D1; EP0572999B1; ES2099316T3; ITTO920478A1

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, um ein Bild auf einen Gegenstand zu drucken, beispielsweise auf einen Behälter, auf die Hülle für ein Produkt oder auf eine Verpackung.
Bei der Beschreibung und in den angeschlossenen Ansprüchen ist unter dem Ausdruck "Bild" im weitesten Sinn ein Text, eine Zeichnung, ein Logo, ein Streifenkode oder irgendeine andere zweidimensionale graphische Darstellung zu verstehen.
Das Aufbringen von Kodes (beispielsweise Streifenkodes) und/oder von verschiedenartigen Bildern auf die Verpackungen von Produkten, um das Produkt zu identifizieren und/oder beispielsweise seinen Verkaufspreis und eine mögliche weitere Information anzugeben, ist in Industrie und Handel eine weit verbreitete Praxis.
Klebeetiketten, auf denen diese Kodes und/oder Bilder vorher aufgedruckt wurden, werden dazu oft verwendet.
Diese Lösung besitzt verschiedene Nachteile sowohl hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit als auch des ästhetischen Aussehens. Weiters können die Etiketten abgelöst oder von den Produkten entfernt werden, wobei dies ein weiteres Problem darstellt.
Um Gegenstände zu kodieren, beispielsweise Behälter für Produkte, wurde auch vorgeschlagen, die Texte und/oder die Kodes auf die Behälter zu drucken, bevor das Produkt verpackt wird (beispielsweise im Buchdruck oder im Siebdruck).
Diese Lösung besitzt den Nachteil, daß dabei ein Lager und damit die Verwaltung von vorgedruckten Behältern oder Verpackungen benötigt wird, wobei dies auch zu einem beträchtlichen Verlust führen kann, wenn es notwendig ist, den Kode zu ändern, der einem bestimmten Gegenstand zugeordnet ist, für den der Behälter oder die Verpackung vorgesehen sind.
Weiters wurde vorgeschlagen, Kodes und/oder Bilder anderer Art direkt auf Produkte zu drucken, die bereits verpackt sind, indem ein Farbstoff von einem Farbband thermisch übertragen wird.
Wenn es die Form und die Beschaffenheit des verpackten Produkts zulassen, können dazu Wärmeübertragungseinrichtungen mit Druckblöcken verwendet werden. Um verschiedene Bilder oder Kodes zu drucken, muß bei dieser Lösung eine entsprechende Reihe von Druckblöcken vorgesehen und verwaltet werden, da es nicht möglich ist, einen Druckblock während der Fertigung direkt zu ändern. Weiters ist es nicht möglich, Punktlinien- oder Punktmatrix-Druckköpfe zu verwenden, die typisch aus einem keramischen Werkstoff bestehen und damit steif sind, wenn das verpackte Produkt eine unregelmäßige Form und/oder Beschaffenheit besitzt, oder wenn die Oberfläche, die bedruckt werden soll, ziemlich rauh ist.
EP-A-0,376.170, EP-A-0,566.161 und EP-A-0,575.913 beschreiben Druckverfahren gemäß dem Oberbegriff des beiliegenden Anspruchs 1. Bei den in diesen Dokumenten geoffenbarten Verfahren wird das auf einen Gegenstand zu druckende Bild auf einem Band ausgebildet, worauf es unter Verwendung einer Wärmeübertragungswalze auf den Gegenstand übertragen wird. Bei den Aufbauten gemäß EP-A- 0,376.170 und EP-A- 0,566.161 ist die Wärmeübertragungswalze drehbar gelagert, wobei sie eine Umfangsgeschwindigkeit besitzt, die gleich der Geschwindigkeit des bildtragenden Bands ist, und wobei sie vertikal zum Band so bewegbar ist, daß das Band nach unten auf die Oberfläche des Gegenstands gepreßt werden kann.
Beim Aufbau gemäß EP-A-0,575.913 ist die Wärmeübertragungswalze sowohl horizontal als auch vertikal bewegbar gelagert.
Bei allen oben erwähnten Aufbauten gemäß dem Stand der Technik wird die Wärmeübertragungseinrichtung von einer Walze gebildet, die gleichzeitig Wärme erzeugt und Wärme auf das bildtragende Band überträgt, um das Bild auf den Gegenstand zu übertragen.
Derartige Wärmeübertragungseinrichtungen können gute Druckergebnisse liefern, wenn der Gegenstand, der das Bild erhalten soll, eine regelmäßige und ebene Form und Beschaffenheit besitzt. Es treten jedoch Schwierigkeiten auf, wenn Bilder auf Gegenstände übertragen werden sollen, die eine unebene Oberfläche und eine ungleichmäßige Beschaffenheit besitzen, beispielsweise Gegenstände mit einer unregelmäßigen Form, die in weiche Hüllen verpackt sind, beispielsweise in Kunststoffsäcke und ähnliches.
Die deutsche Patentschrift DE-A-39 35 345 beschreibt ein Druckverfahren, bei dem ein positives Bild (möglicherweise als Spiegelbild) auf einen Teil eines flexiblen Hilfsbands dadurch ausgebildet wird, daß ein Teil des Farbstoffs, der auf einer Fläche eines Farbbands aufgetragen ist, mit Hilfe eines Punkt-Druckkopfs thermisch übertragen wird. Das auf diese Weise ausgebildete positive Bild wird dann vom Hilfsband auf einen Gegenstand mit Hilfe einer Ubertragungseinrichtung übertragen, die entweder von einer nur vertikal bewegbaren Heizplatte oder einer Heizwalze gebildet wird, die horizontal längs einer vertikal verschiebbaren Führungsschiene verschiebbar ist.
Gegenstand dieser Erfindung ist es, ein Druckverfahren vorzuschlagen, wie es oben erwähnt wurde, das jene Nachteile des Stands der Technik vermeidet, die oben beschrieben wurden.
Erfindungsgemäß wird dieser Gegenstand mit jenem Verfahren erreicht, das im Anspruch 1 festgelegt ist.
Ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung besteht in einer Vorrichtung, um ein Bild auf einen Gegenstand dadurch aufzudrucken, daß ein Farbstoff von einem flexiblen Farbband thermisch übertragen wird, wobei die Merkmale der Vorrichtung in den beiliegenden Ansprüchen festgelegt sind.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nun folgenden ausführlichen Beschreibung eines nichteinschränkenden Beispiels und im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtliche, in denen zeigt:
Fig.1 bis 3 vereinfachte Abbildungen, in denen drei verschiedene mögliche Ausführungsformen des Verfahrens der Erfindung dargestellt sind;
Fig.4 den Schrägriß einer Vorrichtung, die für das Ausführen des Verfahrens der Erfindung verwendet werden kann;
Fig.5 die Vordersicht eines Teils der Vorrichtung von Fig.4, um das Verfahren von Fig.1 auszuführen;
Fig.6 und 7 den Schnitt durch eine Wärmeübertragungseinrichtung mit einem Heizkissen, das Teil der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist, in zwei unterschiedlichen Arbeitsstellungen;
Fig. 8 und 9 Teilschrägrisse, in denen eine Abart einer Wärmeübertragungseinrichtung mit einem Heizkissen in zwei unterschiedlichen Arbeitsstellungen dargestellt ist;
Fig.10 den Schnitt durch ein Kissen, das in der Wärmeübertragungseinrichtung von Fig.8 und 9 verwendet wird; und
Fig.11 und 12 Teilschrägrisse einer weiteren Abart einer Wärmeübertragungseinrichtung in zwei verschiedenen Betriebszuständen.
In Fig.1 ist ein verpackter Gegenstand, auf den ein Bild, beispielsweise ein Streifenkode, aufgedruckt werden soll, mit dem Bezugszeichen A versehen. Der Gegenstand liegt auf einem Förderband T, das schritt- oder ruckweise beispielsweise senkrecht zur Zeichenebene vorgeschoben wird.
Um das Bild auf den Gegenstand A zu drucken, verwendet eine erste Ausführungsform der Erfindung ein flexibles Band R, das auf einer Fläche eingefärbt ist, wobei die Dicke vergrößert dargestellt ist, um die Zeichnung deutlicher zu machen. Das Band R wird (mit bekannten Vorrichtungen, die in Fig.1 nicht dargestellt sind) längs einer Bahn vorgeschoben, die mit den Pfeilen F1 versehen ist.
Im besonderen wird das Farbband R in Übereinstimmung mit einer Führungsrolle R1 abgelenkt, stromabwärts von der ein thermischer Druckkopf H liegt, beispielsweise ein Punktlinien-Druckkopf. Das Farbband R läuft zwischen dem Kopf und einer Gegenrolle R20, wobei seine nichteingefärbte Fläche mit dem Druckkopf H in Berührung steht.
Ein flexibles, nichteingefärbtes Hilfsband, das mit dem Bezugszeichen N versehen ist und beispielsweise von einem Mylar- oder Polyesterfilm gebildet wird, wird längs einer Bahn vorgeschoben, die mit den Pfeilen F2 bezeichnet ist. In den Bereichen seiner Bahn zwischen den beiden Führungsrollen R2 und R3 läuft das Hilfsband N in Berührung mit dem Farbband R, besonders in jenem Bereich, in dem der thermische Druckkopf H gegenüber der Gegenrolle R20 angeordnet ist. Der Kopf wird unter der Steuerung eines programmierbaren, rechnerunterstützten Steuersystems von bekannter Art in Betrieb gesetzt, um auf der eingefärbten Fläche des Bands R nacheinander positive Bilder für die Übertragung auszubilden, die weiter stromabwärts auf einzelne Gegenstände A übertragen werden sollen, die der Reihe nach von der Fördereinrichtung T zugeführt werden. Jedes positive Bild wird durch das wahlweise Aufheizen der einzelnen beabstandeten Punkte des Kopfs H ausgebildet, um jene Teile des Farbstoffs auf dem Farbband R auf das Hilfsband zu übertragen, die dem Negativ jenes Bilds entsprechen, das auf die Gegenstände A gedruckt werden soll. Zusätzlich zum Negativ des Bilds kann der gleiche Druckkopf H auch den Farbstoff des Farbbands auf das Hilfsband übertragen, der zwischen zwei aufeinanderfolgenden positiven Bildern angeordnet ist, die darauf ausgebildet sind.
Bei der vereinfachten Abbildung von Fig.1 ist jedes positive Bild, das auf der eingefärbten Fläche des Bands R ausgebildet ist, so dargestellt, daß es drei aufeinanderfolgende schwarze Bereiche oder Linien besitzt, die in regelmäßigen Intervallen längs des Bands beabstandet sind.
Stromabwärts des Druckkopfs H verläuft die Bahn des Bands R oberhalb der Bahn der Gegenstände A.
Die Bewegung des Bands R und der Produkte A wird durch eine Synchronisiereinrichtung von bekannter Art (nicht dargestellt) so gesteuert, daß bei jedem Schritt der Fördereinrichtung T ein positives Bild, das auf dem Band R ausgebildet ist, über dem Gegenstand A in der Nähe der Wärmeübertragungseinrichtung liegt, die allgemein mit dem Bezugszeichen P versehen ist und ein Heizkissen besitzt. Diese Einrichtung, von der mögliche Ausführungsformen später beschrieben werden, drückt gegen den Gegenstand A und heizt jenen Teil des Bands R auf, der das positive Bild trägt auf, das aufgedruckt werden soll, um das Bild auf den Gegenstand zu übertragen.
Beim System von Fig.1 werden die Bänder R und N längs ihrer jeweiligen Bahnen mit der gleichen Geschwindigkeit vorgeschoben.
Wenn eine Wärmeübertragungseinrichtung mit einem Heizkissen verwendet wird, kann der Druckvorgang auch bei Gegenständen ausgeführt werden, die eine unregelmäßige Form und/oder Beschaffenheit besitzen und/oder mit unebenen Flächen versehen sind, besonders auch bei "weichen" Verpackungen, beispielsweise Kunststoffsäcken und ähnlichem. Dadurch, daß ein thermischer Punktlinien- (oder möglicherweise Punktmatrix-) Druckkopf verwendet wird, können die Merkmale der Bilder oder Kodes, die auf die Gegenstände gedruckt werden sollen, direkt (on-line) verändert werden.
Fig.2 zeigt vereinfacht eine andere Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung. In dieser Zeichnung sind Teile und Bauelemente, die bereits im Zusammenhang mit Fig.1 beschrieben wurden, wieder mit den gleichen alphanumerischen Bezugszeichen versehen.
Beim System gemäß Fig.2 wird jedes einzelne positive Bild auf einem Bereich der nichteingefärbten Fläche des Bands R ausgebildet, indem jene Teile des Farbstoffs auf einem Bereich der eingefärbten Fläche, die dem positiven Bild entsprechen, auf einen Bereich dieser Fläche übertragen werden.
Im besonderen läuft das Farbband R zuerst in der Nähe des Druckkopfs H, worauf es einer schleifenähnlichen Bahn folgt, die von den Führungsrollen R30-R33 gebildet wird, worauf es zwischen dem Kopf H und der Gegenrolle R20 wiederum unterhalb und in Berührung mit einem anderen Teil desselben Bands läuft. Zwei überlagerte Bereiche R' und R" desselben Bands R laufen damit zwischen dem Kopf H und der Gegenrolle R20.
Der Kopf H überträgt jene Teile des Farbstoffs, die dem Positiv der Bilder entsprechen, die aufgedruckt werden sollen, von der eingefärbten Fläche des Teils R' auf die nicht eingefärbte Fläche von R".
Stromabwärts der Gegenrolle R20 werden die auf dem Teil R" des Bands R ausgebildeten Bilder mit Hilfe der Kisseneinrichtung P auf die Gegenstände A übertragen.
Bei der Lösung von Fig.2 müssen die Oberfläche der Gegenrolle R20 und die aktive Endfläche der Kissenübertragungseinrichtung P periodisch gereinigt werden.
Bei dem in Fig.3 gezeigten System werden die einzelnen positiven Bilder, die auf einen Gegenstand A gedruckt werden sollen, auf einem Bereich der eingefärbten Fläche des Farbbands R dadurch ausgebildet, daß jene Teile des Farbstoffs, die dem Negativ des Bilds sowie den Abständen zwischen benachbarten Bildern entsprechen, auf einen Bereich der anderen Fläche desselben Bands R übertragen werden.
Das Farbband R läuft von einer Abwickelrolle oder Abwickelspule (nicht dargestellt) zur Führungsrolle R1 und dann in der Nähe des Druckkopfs H längs einer im wesentlichen schleifenartigen Bahn, die von Führungsrollen R30-R33 gebildet wird, worauf es zwischen dem Kopf H und der Gegenrolle R20 wieder unterhalb und in Berührung mit einem anderen Teil desselben Bands läuft. Somit befinden sich zwei Bereiche R' und R" desselben Bands R zwischen dem Kopf H und der Gegenrolle R20, wobei die eingefärbte Fläche des Bereichs R' mit der nichteingefärbten Fläche des Bereichs R" in Berührung steht. Der Kopf H wird so gesteuert, daß er jene Farbstoffbereiche, die den Negativen der Bilder, die aufgedruckt werden sollen, (sowie irgendwelchen Zwischenräumen zwischen aufeinanderfolgenden Bildern) entsprechen, von der eingefärbten Fläche des Bereichs R' auf die nicht eingefärbte Fläche von R" überträgt.
Stromabwärts des Druckkopfs H werden die auf dem Bereich R' des Farbbands R ausgebildeten Bilder mit Hilfe der Kisseneinrichtung P auf die Gegenstände A übertragen.
Fig.4 zeigt eine Vorrichtung, die dazu verwendet werden kann, um das Druckverfahren mit thermischer Obertragung gemäß Fig.1 auszuführen.
Die Vorrichtung enthält ein Steuerpult C mit einer Videoanzeige D und einer Steuertastatur K.
Weiters enthält die Vorrichtung einen ortsfesten Teil, der allgemein mit dem Bezugszeichen G versehen ist und ein Chassis mit zwei Stehern L enthält, mit denen ein Tragaufbau M verbunden ist, wobei die Druckeinheiten und die Einrichtungen für die Zufuhr und die Bewegung des Farbbands sowie des Hilfsfarbbands darin angebracht sind.
Wie man aus Fig.4 erkennt, liegt das Chassis G neben einer Fördereinrichtung T, auf der die Gegenstände der Reihe der nach schritt- oder ruckweise vorgeschoben werden.
Fig.5 zeigt den Aufbau von Vorrichtungen, die vom Tragaufbau M getragen werden, um das im Zusammenhang mit Fig.1 beschriebene Druckverfahren auszuführen. Der Aufbau enthält eine Rolle oder Spule 1 zum Abspulen des Farbbands R sowie eine zugeordnete motorgetriebene Rolle oder Spule 2 für das Aufspulen des Bands.
Ausgehend von der Abwickelspule 1 folgt das Farbband R einer Bahn, die mit den Pfeilen F1 bezeichnet ist, wobei es von einer ersten Führungsrolle R1 abgelenkt wird und dann zwischen einer weiteren Führungsrolle R2 und dem thermischen Punktlinien-Druckkopf H verläuft. Stromabwärts des Druckkopfs wird das Farbband R wiederum von einer Rolle R6 abgelenkt, worauf es einen Arm F erreicht, der mit dem Tragaufbau M verbunden ist. Innerhalb des Arms F wird das Band R von Ablenk- und Führungsrollen R7-R11 abgelenkt, um vor der aktiven Fläche S einer Wärmeübertragungseinrichtung P mit einem Heizkissen zu laufen, die auf dem Arm sitzt.
Stromabwärts der Führungsrolle R11 läuft das Farbband R bis zu einer Umlenkrolle R12, die auf dem Arm F sitzt, worauf es aus dem Arm austritt und weiter zur Aufwickelrolle 2 läuft, wobei es Ablenkrollen R13 und R14 passiert.
Der Arm F verläuft über der Fördereinrichtung T in einem kurzen Abstand von den oberen Flächen der Gegenstände A, wobei die aktive Fläche 5 der Kissenübertragungseinrichtung P nach unten gerichtet ist.
Im Zusammenhang mit Fig.5 ist der Arm F im Tragaufbau M gelenkig so gelagert, daß er sich um eine Achse verschwenken kann, die senkrecht zur Zeichenebene steht und zwischen den Umlenkrollen R12 und R7 verläuft.
Ein Ende einer Stange so ist mit dem Ende des Arms verbunden, wobei ihr anderes Ende in der Stange 51 eines pneumatischen (oder hydraulischen) Zylinders 52 gelenkig gelagert ist, der am Tragaufbau M sitzt. Durch die Betätigung des Zylinders wird der Arm F zwischen einer angehobenen Stellung (nicht dargestellt) und einer abgesenkten Stellung (in Fig.5 dargestellt) bewegt, um auf einen Gegenstand A ein entsprechendes positives Bild zu drucken, das auf dem Band R ausgebildet ist.
Die Arbeitsweise des Zylinders 52 wird (auf bekannte Art) mit Steuereinrichtungen gesteuert, die im Chassis C enthalten sind.
Selbstverständlich kann der Arm F mit anderen bekannten Einrichtungen verschwenkt werden, beispielsweise mit elektromagnetisch betriebenen Stellgliedern.
Das Chassis M enthält weiters eine Abwickelrolle oder Abwickelspule 4 für das Hilfsband N sowie eine zugeordnete motorgetriebene Aufwickelrolle oder Aufwickelspule 5.
Zwischen diesen Rollen folgt das Hilfsband N einer Bahn, die mit den Pfeilen F2 bezeichnet ist. Ausgehend von der Abwickelspule 4 wird das Hilfsband N in Übereinstimmung mit der Führungsrolle R1 abgelenkt, worauf es zusammen mit dem Farbband R zwischen der Rolle R2 und dem thermischen Druckkopf H verläuft. Stromabwärts der Rolle R2 wird das Band N wiederum in Übereinstimmung mit einer Rolle 15 abgelenkt, worauf es die motorgetriebene Aufwickelrolle 5 erreicht.
Die motorgetriebenen Aufwickelrollen 2 und 5 für das Farbband bzw. für das Hilfsband werden auf bekannte Art so synchronisiert, daß die Bänder R und N zwischen dem Druckkopf H und der Gegenrolle R20 mit der gleichen Geschwindigkeit laufen.
Wenn die Bänder R und N jenen Bahnen folgen, die oben im Zusammenhang mit Fig.5 beschrieben wurden, kann man mit der Maschine gemäß jenem Verfahren drucken, das oben im Zusammenhang mit Fig.1 vereinfacht beschrieben wurde.
Das Steuerpult C enthält elektronische Schaltkreise, um die Einrichtungen für den Antrieb der Bänder R und N, des Zylinders 52 und der Druckeinrichtungen H und P anzuspeisen und zu steuern, die auf dem Tragaufbau M sitzen.
Diese Schaltkreise können eine Steuereinheit enthalten, die beispielsweise mit einem 286-Mikroprozessor aufgebaut ist, um die Funktionen des Einstellens und Speicherns von Daten sowie die Druckfunktionen zu steuern. Das Pult kann mit einem Antrieb für biegsame Speicherplatten (floppy disk-Antrieb), einer externen Tastatur, wie sie bei PCS verwendet wird, und möglicherweise mit einer "Maus" versehen sein, die dazu dient, um die Dateneingabe zu erleichtern.
Das Pult C kann mit einer seriellen Schnittstelle, beispielsweise einer RS232-Schnittstelle, versehen sein, um es mit einem externen Prozessor zu verbinden, falls dies erforderlich ist.
Um den Betrieb der Druckvorrichtung, die oben beschrieben wurde, mit der Strecke für die Verpackung oder die Erzeugung der Gegenstände A zu synchronisieren, besitzt das Pult C am besten eine optisch gekoppelte, digitale Eingangs/Ausgangs-Schnittstelle.
Die Mikroprozessorsteuerung des Pults C kann mit bekannten Verfahren programmiert werden, um Texte, Streifenkodes, Zeichnungen und Logos für den Druck einzustellen, zu speichern und abzuändern, möglicherweise mit einer Bedienerführung und mit einer Zwischenanzeige auf dem Bildschirm D für das, was gedruckt werden soll.
Die in Fig.5 gezeigte Maschine kann mit einfachen und ersichtlichen Modifikationen abgeändert werden, um jene Verfahren gemäß der Erfindung auszuführen, die oben im Zusammenhang mit Fig.2 und 3 beschrieben wurden. In diesem Fall sind selbstverständlich nur eine Abwickelrolle oder Abwickelspule sowie eine Aufwickelrolle oder Aufwickelspule für das Farbband erforderlich.
Was die thermische Kissenübertragungseinrichtung P betrifft, so kann diese am besten so ausgebildet sein, wie dies nunmehr im Zusammenhang mit Fig.6 und 7 beschrieben wird.
Diese Einrichtung enthält im wesentlichen einen Körper 10 aus einem metallischen Werkstoff, der ein guter Wärmeleiter ist, beispielsweise Aluminium oder Legierungen davon, wobei ihm eine elektrische Widerstandsheizung 11 und ein Temperaturfühler 12 zugeordnet sind, der beispielsweise von einem Thermoelement gebildet wird.
Der Rand einer Membrane 13 aus einem elastischen Werkstoff, die die untere Endfläche 10a des Körpers 10 bedeckt, wird in den Seitenwänden des Körpers 10 verankert. Die Membrane kann beispielsweise aus einem Silikonwerkstoff hergestellt werden, wobei sie dünn, beispielsweise 2mm dick, ist. Die Membrane wird herkömmlich am Körper 10 dadurch verankert, daß dazwischen die Schicht eines Klebstoffs 14 liegt, beispielsweise eines Silikonklebers. Andererseits kann die Membran 13 auch am Körper 10 mit anderen Verfahren verankert werden, beispielsweise mit einem Klebeband oder Klebering.
Der Metallkörper 10 besitzt einen axialen Kanal 15 mit zumindest einer Öffnung 15a in seiner Stirnfläche 10a, die der Membran 13 gegenüberliegt.
Ein Schlauch 16 (Fig.5), der innerhalb des Arms F und von dort in den Tragaufbau M verläuft, verbindet den Kanal 15 im Körper 10 mit einer elektropneumatischen Betätigungseinheit, die in Fig.5 mit der Bezugsziffer 20 versehen ist und auf dem Chassis G sitzt. Diese Einheit wird von der Steuereinheit, die sich im Steuerpult C befindet, gesteuert, wobei sie im besonderen abwechselnd einen Druck und einen Unterdruck an den Kanal 15 der Kissenübertragungseinrichtung P anlegen kann.
Wenn an den Kanal 15 im Körper 10 ein Unterdruck angelegt wird, liegt die Membran 13 in enger Berührung mit der Außenfläche des Körpers. In diesem Zustand überträgt der Körper 10, der von der Einrichtung 11 auf eine Temperatur von beispielsweise 150º C erhitzt wird, Wärme auf die Membrane 13.
Um ein Bild vom Band R auf einen Gegenstand A zu drucken, wird der Arm F durch die Betätigung des Zylinders 52 in seine abgesenkte Stellung gebracht. In dieser Stellung befindet sich die Membrane 13, die nach wie vor am Metallkörper 10 anhaftet, in einem kurzen Abstand vom darunterliegenden Gegenstand A, oder sie berührt ihn. Daraufhin wird dem Kanal 15 im Körper 10 Druckluft zugeführt, um die Membrane 13 vom Körper wegzubewegen, um das Band R aufzuheizen und es gleichzeitig gegen den darunterliegenden Gegenstand A zu drücken, wie dies Fig.7 zeigt.
Wenn der Druckvorgang beendet ist, wird an den Kanal 15 im Körper 10 wiederum ein Unterdruck angelegt, um die Membrane 13 zurück in Berührung mit der Endfläche 10a des Körpers zu fuhren. Weiters wird der Arm F in seine angehobene Stellung zurückgeführt.
Als Alternative zur oben im Zusammenhang mit Fig.6 und 7 beschriebenen Lösung kann die thermische Kissenübertragungseinrichtung P einen Metallkörper enthalten, dem ein oder mehrere elektrische Heizelemente zugeordnet sind, und an dem eine Membrane befestigt ist. In diesem Fall kann eine Menge eines Fluids oder eines teigigen Materials, die ein guter Wärmeleiter sind, zwischen der unteren Fläche oder der Fläche des Metallkörpers und der Membran vorgesehen sein. Diese Lösung ist einfacher, da sie keine Einrichtung benötigt, um die Stellung der Membran relativ zur Endfläche des Metallkörpers zu verändern.
Fig.8 bis 10 zeigen eine erste Abart der thermischen Kissenübertragungseinrichtung P. Bei dieser Abart enthält die Einrichtung ein Kissen HP aus weichem Material, das unter einer Halterung 60 sitzt, die vertikal relativ zum Tragaufbau M zwischen einer angehobenen Ruhestellung (Fig.8) und einer abgesenkten Druckstellung (Fig.9) mit Hilfe eines Stellglieds (nicht dargestellt) bewegt werden kann, das von der Einheit C gesteuert wird.
Wie Fig.10 zeigt, kann das Kissen HP einen Block 61 aus einem weichen, wärmedämmenden Silikonwerkstoff enthalten, der mit einer Membran 62 aus einem relativ harten, wärmeleitenden Silikonwerkstoff bedeckt ist.
Ein Heizelement 63, das schwenkbar mit dem Tragaufbau M verbunden ist, weist beispielsweise einen Heizwiderstand und einen Temperaturfühler (nicht dargestellt) auf, die mit der Steuereinheit C verbunden sind. Die Heizeinrichtung 63 wird im Betrieb dauernd heiß gehalten. Im besonderen kann sie eine Arbeitstellung (Fig.8) annehmen, in der sie mit der unteren Fläche des Kissen HP in Berührung steht, das sich in der angehobenen Stellung befindet, um damit in Wärmeaustausch zu treten.
Die Heizeinrichtung 63 kann mit Hilfe eines Stellglieds (nicht dargestellt), das von der Einheit C gesteuert wird, in eine Wartestellung (Fig.9) bewegt werden, in der sich das Kissen HP zwischen seiner angehobenen und seiner abgesenkten Stellung bewegen kann, um ein Bild, das vorher auf dem Band R ausgebildet wurde, auf eine oben erwähnte Art auf einen darunterliegenden Gegenstand zu übertragen.
Wenn das Kissen HP nach dem Druckvorgang in seine angehobene Stellung zurückkehrt, wird die Heizeinrichtung 63 in die Arbeitsstellung (Fig.8) zurückgeführt, um der Membran 62 des Kissens HP Wärme zuzuführen, um mit einer Wärmeübertragung ein neues Bild zu drucken.
Fig.11 und 12 zeigen eine weitere Abart der Wärmeübertragungseinrichtung P.
Bei dieser Abart enthält die Einrichtung eine Einheit 70, die relativ zum Tragaufbau M vertikal bewegbar ist. Diese Einheit enthält eine Platte 71, die auf vertikalen Führungen 72 verschiebbar ist und zwei Leitrollen 73, 74, d.h. eine obere Rolle bzw. eine untere Rolle, trägt, die über einen Riemen 75 verbunden sind. Ein Walzenkissen RP ist für eine Drehung mit der unteren Rolle 74 befestigt, wobei es beispielsweise einen Kern aus einem wärmedämmenden Material besitzt, der mit einer Schicht eines wärmeleitenden Silikonwerkstoffs bedeckt ist. Zwischen den Rollen 73 und 74 trägt die Platte 71 eine weitere Leitwalze HR, deren Oberfläche das Walzenkissen RP längs einer Erzeugenden berührt. Die Walze HR wird beispielsweise mit Widerständen aufgeheizt, die darin enthalten sind (nicht dargestellt).
Ein mit dem Bezugszeichen EM versehener Elektromotor ist an einer ortsfesten Stellung im Tragaufbau M angebracht. Die Welle des Motors trägt ein Rad 76, das oberhalb der Rolle 73 verläuft. Die Einheit 70 kann eine angehobene Wartestellung (Fig.11) sowie eine abgesenkte Druckstellung (Fig.12) annehmen. In der angehobenen Stellung ist der Riemen 75 zwischen dem Rad 76 und der Rolle 73 eingeklemmt. In diesem Zustand dreht die Drehung der Welle des Motors EM das Walzenkissen RP über den Riemen 75 und die Rollen 73 und 74, wobei das Walzenkissen RP seinerseits die Heizwalze HR in Drehung versetzt. Wenn sich die Einheit 70 in ihrer angehobenen Wartestellung befindet, hält die Walze HR daher die Oberfläche des Walzenkissens RP auf einer vorgegebenen mittleren Temperatur.
Um ein Bild vom Farbband R auf einen darunterliegenden Gegenstand A zu übertragen, bewegt die Einheit C die Einheit 70 (mit Hilfe eines Stellglieds, das nicht dargestellt ist) nach unten (Fig.12). Dadurch wird die Einheit vom Motor EM getrennt. Wenn das Walzenkissen das Farbband R auf den darunterliegenden Gegenstand A drückt, versetzt das Band R die Walze RP durch Reibung in Drehung. Damit wird ein Bild thermisch vom Band R auf den Gegenstand unter Druck übertragen.
Wenn dieser Vorgang beendet ist, führt die Einheit C die Einheit 70 in die angehobene Stellung von Fig.11 zurück.
Die oben im Zusammenhang mit Fig.11 und 12 beschriebene Ausführungsform ist besonders für die Übertragung von Bildern mit beträchtlicher Länge geeignet.
Gemäß einer Abart bei der Ausführungsform von Fig.11 und 12 kann die Einheit, die den Motor EM, die Rolle 76, die Führungen 72, die Platte 71 und die zugeordneten Einrichtungen aufweist, auf gesteuerte Art relativ zum ortsfesten Tragaufbau senkrecht zu jener Ebene bewegbar gemacht werden, die durch die Achsen der Walzen HR und RP festgelegt ist, d.h. in jenen Richtungen, die in Fig.11 mit dem strichlierten Doppelpfeil F10 bezeichnet sind.
Selbstverständlich bleibt die Grundlage der Erfindung gleich, wobei Arten der Ausführungsform sowie Einzelheiten des Aufbaus im Hinblick auf die Beschreibung und Darstellung eines nichteinschränkenden Beispiels breit verändert werden können, ohne dadurch vom Bereich dieser Erfindung abzuweichen.
Um das Verfahren gemäß Fig.1 und 2 auszuführen, können beispielsweise das Farbband R und das Hilfsband N den Druckkopf H von einer einzigen Abwickelrolle oder Abwickelspule erreichen, auf die beide Bänder aufgewickelt sind.

Claims

1. Verfahren, um ein Bild auf einen Gegenstand (A) zu drucken, wobei das Verfahren einen ersten Schritt, bei dem das Bild auf einem Band (R) ausgebildet wird, indem wahlweise ein warmschmelzender Farbstoff thermisch von einem flexiblen Farbband (R) auf eine Fläche eines flexiblen Trägerbands (N, R) unter Verwendung eines thermischen Punkt-Druckkopfs (H) übertragen wird, sowie einen zweiten Schritt aufweist, bei dem das positive Bild unter Verwendung eines erwärmten Kissens (P), das ein Heizelement (10; 63; HR) besitzt, auf den Gegenstand (A) übertragen wird; dadurch gekennzeichnet, daß für die Übertragung des Bilds auf den Gegenstand (A) ein Wärmeübertragungselement (13; HP; RP), das sich vom Heizelement (10; 63; HR) unterscheidet und aus einem weichen Material besteht, mit dem Heizelement (10; 63; HR) zu einem Wärmeaustausch gebracht und dann zu dem das Bild tragenden Band (R) gebracht und gegen dieses gedrückt wird, um das Bild unter Druck auf den Gegenstand (A) zu übertragen.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das positive Bild während des ersten Schritts auf einer Fläche des Farbbands (R) ausgebildet wird, und daß das positive Bild während des zweiten Schritts von der Fläche des Farbbands (R) auf den Gegenstand (A) übertragen wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das positive Bild auf einem Teil des Farbbands (R) dadurch ausgebildet wird, daß jener Teil des Farbstoffs auf dem Teil des Farbbands (R), der dem Negativ des Bilds entspricht, thermisch auf ein Hilfsband (N) übertragen wird, worauf das positive Bild vom Teil des Farbbands (R) thermisch auf den Gegenstand (A) übertragen wird.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das positive Bild auf einem Teil der eingefärbten Fläche des Farbbands (R) dadurch ausgebildet wird, daß jener Teil des Farbstoffs, der dem Negativ des Bilds entspricht, auf einen Teil der anderen Fläche des Bands (R) übertragen wird.

5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das positive Bild auf einem Teil der nichteingefärbten Fläche des Farbbands (R) dadurch ausgebildet wird, daß jener Teil des Farbstoffs auf einem Teil der eingefärbten Fläche, der dem positiven Bild entspricht, auf einen Teil der nichteingefärbten Fläche übertragen wird.

6. Vorrichtung, um ein Bild auf Gegenstände (A) zu drucken, wobei die Vorrichtung enthält:

ein Chassis (G, L, M), das dazu dient, um neben der Bahn der Gegenstände (A) angeordnet zu werden, und das enthält:

eine geführte Zuführeinrichtung (1, 2, R1-R14), um ein Farbband (R) sowie ein flexibles Trägerband (N, R) längs vorgegebener Bahnen (F1), die nebeneinander liegen, zumindest in einen vorgegebenen Bereich vorzuschieben,

einen thermischen Punkt-Druckkopf (H), der im vorgegebenen Bereich angeordnet ist,

eine Steuereinrichtung (C), um den Druckkopf (H) zu steuern, um wahlweise Farbstoff vom Farbband (R) auf eine Fläche des flexiblen Trägerbands (N, R) im Übertragungsbereich zu übertragen,

eine Wärmeübertragungseinrichtung (P) mit einem Heizelement (10; 63; HR) sowie einer bewegbaren aktiven Fläche (13; HP; RP) an einer Stelle, die betriebsmäßig der Bahn der Gegenstände (A) gegenüberliegt, und

eine Betätigungseinrichtung (20), um die aktive Fläche (13; HP; RP) der Wärmeübertragungseinrichtung (P) zu einem Gegenstand (A) zu bewegen, um Farbstoff unter Druck thermisch von einem Farbband (R) auf den Gegenstand (A) zu übertragen,

dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungseinrichtung (P) ein Wärmeübertragungselement (13; HP; RP) aufweist, das aus einem weichen Material besteht und die aktive Fläche bildet; wobei sich das Wärmeübertragungselement (13; HP; RP) vom Heizelement (10; 63; HR) unterscheidet und dazu dient, um mit dem Heizelement (10; 63; HR) zu einem Wärmeaustausch gebracht und dann zu dem das Bild tragenden Band (R) gebracht und gegen dieses gedrückt zu werden, um das Bild unter Druck auf den Gegenstand (A) zu übertragen.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (C) so aufgebaut ist, um den Druckkopf (H) so zu steuern, daß das positive Bild, das auf den Gegenstand (A) gedruckt werden soll, auf einer Fläche des Farbbands (R) ausgebildet wird, und daß die geführte Zuführeinrichtung (1, 2; R1- R14) für das Farbband (R) eine Bahn bilden kann, von der ein Teil zwischen der aktiven Fläche der Wärmekissen-Übertragungseinrichtung (P) und der Bahn der Gegenstände (A) stromabwärts des Druckkopfs (H) verläuft.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die geführte Zuführeinrichtung (1, 2, R1-R14) enthält:

eine erste Abwickelspule (1) und eine zweite motorgetriebene Aufwickelspule (2), die am Beginn bzw. am Ende der vorgegebenen Bahn (F1) des Farbbands (R) angeordnet sind, wobei ein Teil der Bahn (F1) neben der aktiven Fläche (13) der Wärmekissen-Übertragungseinrichtung (P) verläuft,

eine zweite Abwickelspule (4) sowie eine zugeordnete zweite Aufwickelspule (5), die am Anfang bzw. am Ende der Bahn (F2) eines Hilfsbands (N) angeordnet sind, das das flexible Trägerband bildet.

9. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die geführte Zuführeinrichtung eine Abwickelspule und eine Aufwickelspule für das Farbband (R) sowie

eine Führungseinrichtung (R30-R33; Fig. 3; Fig. 4) besitzt, um das Farbband (R) längs einer im wesentlichen schleifenartigen Bahn stromabwärts der Abwickelspule so zu führen, daß im Betrieb ein erster Teil (R') und ein zweiter Teil (R") des Farbbands (R) gleichzeitig und übereinander am thermischen Druckkopf (H) vorbeilaufen, so daß die eingefärbte Fläche des ersten Teils (R') der nichteingefärbten Fläche des zweiten Teils (R") gegenüberliegt.

10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (C) so aufgebaut ist, um den Druckkopf (H) so zu steuern, um auf der eingefärbten Fläche des Farbbands (R) das positive Bild auszubilden, und daß die geführte Zuführeinrichtung für das Farbband (R) eine Bahn festlegen kann, die einen Teil enthält, in dem jene Fläche des Farbbands (R), die ursprünglich eingefärbt war, stromabwärts des Druckkopfs (H) den Gegenständen (A) gegenüberliegt.

11. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (C) so aufgebaut ist, um den Druckkopf (H) so zu steuern, um auf der (ursprünglich) nichteingefärbten Fläche des Farbbands (R) das positive Bild auszubilden, und daß die geführte Zuführeinrichtung für das Farbband (R) eine Bahn festlegen kann, die einen Teil enthält, in dem jene Fläche des Farbbands (R), die ursprünglich nicht eingefärbt war, stromabwärts des Druckkopfs (H) den Gegenständen (A) gegenüberliegt.

12. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungseinrichtung (P) von einem Arm (F) gehalten wird, der sich relativ zum Chassis (G, L, M) verschwenken kann, und daß die Betätigungseinrichtung eine Einrichtung (51-53) enthält, damit sich der Arm (F) zwischen einer angehobenen Ruhestellung und einer abgesenkten Stellung bewegen kann, um die Bilder auf die Gegenstände (A) zu drucken.

13. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungseinrichtung (P) einen Körper (10) aus einem wärmeleitenden Material besitzt, dem eine gesteuerte Heizeinrichtung (11) zugeordnet ist, wobei er eine Hauptfläche (10a) besitzt, der eine Membrane (13) aus einem elastischen Werkstoff zugeordnet ist, die dazu dient, um mit dem Farbband (R) in Berührung gebracht zu werden, das jenes Bild trägt, das auf den Gegenstand (A) übertragen werden soll; wobei die Membrane (13) am Körper (10) so befestigt ist, daß sie relativ zur Hauptfläche (10a) des Körpers (10) folgende Stellungen einnehmen kann:

eine erste Stellung (Fig. 6), in der sie an der Hauptfläche (10a) anhaftet und vom Körper (10) erwärmt werden kann, und eine zweite Stellung (Fig. 7), in der sie von der Fläche (10a) des leitenden Körpers (10) wegbewegt ist und das flexible Band (N, R) berühren kann, um das Bild thermisch auf einen Gegenstand (A) zu übertragen; wobei eine Betätigungseinrichtung (20) vorgesehen ist, um die Membrane (13) aus ihrer ersten Stellung in ihre zweite Stellung und umgekehrt zu bewegen.

14. Vorrichtung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der leitende Körper (10) zumindest einen Kanal (15) besitzt, der sich in die Hauptfläche (10a) öffnet, und daß die Betätigungseinrichtung eine Einrichtung (20) aufweist, um den Kanal (15) wahlweise mit einem unter Druck stehenden Fluid anzuspeisen, um die Membrane (13) aus ihrer ersten Stellung in ihre zweite Stellung zu bewegen.

15. Vorrichtung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Einrichtung enthält, um an den Kanal (15) einen Unterdruck anzulegen, um die Membrane (13) aus ihrer zweiten Stellung in ihre erste Stellung zu bewegen.

16. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (13) aus einem wärmeleitenden Silikonwerkstoff besteht.

17. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der leitende Körper (10) aus Aluminium oder einer Legierung davon besteht.

18. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungseinrichtung (P) enthält:

ein Kissen (HP), das von einem Halterungselement (60) getragen wird, das relativ zum Chassis (M) zwischen einer zurückgezogenen Ruhestellung und einer vorgeschobenen Druckstellung bewegbar ist,

eine Heizeinrichtung (63), die im Chassis (M) bewegbar gelagert ist und eine Arbeitsstellung, in der sie so angeordnet werden kann, daß ein Wärmeaustausch mit einer aktiven Fläche des Kissens (HP) erfolgt, wenn sich das Kissen in der zurückgezogenen Stellung befindet, sowie eine Ruhestellung einnehmen kann, in der sich das Kissen (HP) zwischen seiner zurückgezogenen und seiner vorgeschobenen Stellung bewegen kann.

19. Vorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungseinrichtung (P) enthält:

ein Walzenkissen (RP), das drehbar und relativ zum Chassis (M) bewegbar ist und einen Überzug aus einem wärmeleitenden Material besitzt,

eine Heizeinrichtung (HR), die mit der Oberfläche des Walzenkissens (RP) in einen Wärmeaustausch treten kann,

eine erste Einrichtung (EM, 73-76), die das Walzenkissen (RP), das mit der Heizeinrichtung (HR) in Berührung steht, in Drehung versetzen kann, und

eine zweite Einrichtung (71, 72), die das Walzenkissen (RP) zwischen einer angehobenen Wartestellung und einer abgesenkten Druckstellung bewegen kann.

20. Vorrichtung gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (HR) eine Heizwalze (HR) enthält, die sich in Berührung mit der Oberfläche des Walzenkissens (RP) drehen kann.

21. Vorrichtung gemäß Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wärmekissen-Übertragungseinrichtung (P) relativ zum Chassis (G, L, M) im wesentlichen horizontal bewegen kann.

22. Verwendung der Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 21, um ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 auszuführen.