DE69723544T2

DE69723544T2 - Vorrichtung und verfahren zum anbringen von folien

Info

Publication number: DE69723544T2
Application number: DE69723544T
Authority: DE
Inventors: Ronald Zaykoski; Richard Pavlovic
Original assignee: Wea Manufacturing Inc
Current assignee: Wea Manufacturing Inc
Priority date: 1996-09-05
Filing date: 1997-09-05
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2017-09-06
Also published as: ATE245094T1; JPH11515132A; DE69723544D1; WO1998012050A1; AU4316597A; EP0865362B1; EP0865362A4; AU726894B2; EP0865362A1

Description

Diese Erfindung betrifft Prozesse für die Massenherstellung von Datenaufzeichnungs-Kompaktdisks. Insbesondere betrifft sie den Siebdruck auf einer Oberfläche von derartigen Disks.
Kompaktdisks sind Aufzeichnungsträger für digitale oder analoge Information, zum Beispiel von Audio- und/oder Videoinformation, die die Form einer flachen Disk- oder scheibenförmigen Plastikoberfläche aufweisen, auf der eine datenmodulierte optische Struktur in Übereinstimmung mit der Information vorgesehen ist. Die Daten werden als Löcher bzw. Vertiefungen einer veränderlichen Länge gebildet, die in der Oberfläche vorhanden und in einem spiralförmigen Pfad angeordnet sind. Die Vertiefungen weisen Nanometer-Dimensionen auf und werden durch einen Spritzguss gegen ein Formstück mit entsprechenden erhöhten Bereichen gebildet. Die Daten werden durch eine Seite der Disk gelesen, die für Laserlicht transparent ist. Die andere Seite der Disk wird mit einem per Siebdruck aufgebrachtem Etikett beschichtet, das die Disk identifiziert und das eine Konstruktions- und Logo-Information enthält. Diese per Siebdruck aufgebrachten Etiketten bzw. Labels können relativ aufwendig sein und verwenden mehrere unterschiedliche Farben, die durch mehrere Druckstufen gebildet werden.
Der Prozess für einen Siebdruck verwendet ein Sieb (welches auch als ein Gitter bezeichnet wird), das an die Oberfläche der Disk gedrückt wird. Farbe wird auf die Oberfläche der Disk durch das Sieb mittels eines Gummischrubbers aufgebracht. Das Sieb, das für den Siebdruck von Kompaktdisks verwendet wird, wird einer extremen Abnutzung entlang des Umfangs der Disk ausgesetzt. Die Abnutzung ist eine Folge davon, dass der Gummischrubber von der Diskhaltevorrichtung auf die druckbare Oberfläche hin hochsteigt. Um die Lebensdauer des Siebs zu verlängern, wird ein Aluminiumfolienband entlang des Umfangs der Disk angebracht. Das Folienband wird in 254 mm (10 Zoll) Quadraten mit einem ausgeschnittenen zentralen Loch hergestellt. Der Durchmesser des zentralen Lochs gleicht 118 mm für einige und 112 mm für andere, in Abhängigkeit von Grafiken.
Die Folie wird an den Siebrahmen durch Positionieren des "Folienlochs" um das Bildgebiet herum manuell angebracht. Genau wie bei jedem Prozess, an dem eine manuelle Anbringung beteiligt ist, kann die Folienstelle niemals konsistent sein. Genauer gesagt, wenn die Folie in irgendeiner Richtung von dem Zentrum um irgendeinen Grad versetzt ist, wird das Ergebnis eine vorzeitige Siebabnutzung, verursacht durch die Kante der Disk, sein.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Anbringen einer Folie an einem Sieb, wie im Anspruch 1 aufgeführt, ein Verfahren zum Produzieren von Kompaktdisks, wie im Anspruch 3 aufgeführt, und einen Ausrichtungsapplikator, wie im Anspruch 4 aufgeführt, bereit.
Der Folienapplikator (Folienanbringer) der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung zum Zentrieren der Folie in dem Siebrahmen. Diese Einrichtung und deren Verfahren zur Verwendung stellt sicher, dass die Folie genau in der Mitte bzw. dem Zentrum des Siebrahmens jedes Mal angeordnet werden wird. Dies verlängert die Sieblebensdauer und stellt eine Qualitätsüberprüfung für den Bildort bereit. Vor dem Folienapplikator wurde die gesamte Folie manuell angebracht. Die Vorteile einer Anordnung der Folie an der exakten Position mit jeder Anwendung sind die Beseitigung einer Variation, die Bereitstellung einer Qualitätsüberprüfung des Bildorts, dass weniger Kompaktdisks von ihrer Haltevorrichtung durch eine gefaltete Folienkante herausgezogen werden, eine verlängerte Sieblebensdauer, die Beseitigung von Folienverknitterungen, die Verschmierungen verursachen können, ein geringeres Kantenleck und eine schnellere Druckeraufbauzeit. In einem Massenproduktionssystem für die Herstellung bzw. Produktion von Kompaktdisks sind diese Vorteile für die Verringerung der Kosten der Disk signifikant. Im allgemeinen wird die Produktivität des Kompaktdisk-Drucks effizienter und kosteneffektiv.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Karussells zum Siebdruck von Kompaktdisks;
2 eine Draufsicht auf eine Druckstation für einen Siebdruck von Kompaktdisks;
3 eine Draufsicht auf die bedruckbare Oberfläche einer Kompaktdisk;
4 eine perspektivische Zeichnung eines Folienapplikators; und
5 eine Explosionsansicht der Komponenten eines Folienapplikators.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
1 ist ein schematisches Diagramm eines Karussells 1, auf das Kompaktdisks 3 durch einen Roboterarm (nicht gezeigt) gelegt werden können. Die Disks werden durch eine Haltevorrichtung 7 an der Stelle gehalten, die eine Festspannvorrichtung irgendeines Typs sein kann, und werden durch die Drehung des Karussells an eine Druckstation 5 geführt. Das Karussell pausiert für eine Zeit, die ausreichend lang ist, um einen Siebdruck der Disk fertig zu stellen. Das Karussell setzt dann eine Drehung fort, um eine andere Disk an die Druckstation 5 zu bringen und um die Disk, die gerade gedruckt wurde, an eine andere Druckstation zu drehen, wo ein zweites Drucken, typischer Weise einer anderen Farbe, in einem Mehrfarben-Druckprozess, auftreten kann. Die Bewegung der Disks wird so gesteuert, dass ausreichend Zeit zum Trocknen zwischen Druckstufen zugelassen wird, was beinhalten kann, dass eine Disk von dem Karussell mehr als eine vollständige Drehung transportiert wird, bevor sie von einem Roboterarm entfernt wird.
Wie in 2 gezeigt, wird an der Druckstation ein Siebrahmen 9, der das Sieb 11, das auf der bedruckbaren Oberfläche der Disk ruht, haltert, auf die Disk gelegt. Das Sieb 11 wird von einem Folienband 13 gehaltert, das eine kreisförmige Öffnung 15 aufweist, die einen kleineren Radius als derjenige der Kante 17 der Disk aufweist. Die Kante der Disks ist in 3 deutlicher ersichtlich. Die Farbe wird dann von der Farbenapplikatoreinrichtung 19 angebracht, die ein Gummischrubber sein kann und als eine Walze in der schematischen Darstellung dargestellt ist. Die Applikatoreinrichtung wird radial in Bezug auf das Karussell transportiert und steigt von der Ebene der Haltevorrichtung zu derjenigen der bedruckbaren Oberfläche an, wobei sie über eine Kante der Disk fährt, wenn sie dies tut, und die Folienoberfläche einer Abnutzung aussetzt.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Anwendung bzw. Applikation des Folienbands 13 auf das Sieb mit Hilfe eines Applikators 21.
Eine Erstellung des mit einer Folie abgedeckten Siebs wird durch Anheben des Applikatordeckels 23 an dessen aufrechter Position und eine Installation des Siebrahmens begonnen. Der Siebrahmen setzt sich auf die Ausrichtungsstifte 25 der Basis 24 mit der Emulsionsseite nach oben. Der Deckel, wie in 5 gezeigt, weist Perforationen auf, die eine Öffnung zu einer Vakuumverteilungsplatte 27 bereitstellen, die ermöglicht, dass planare Oberflächen vorübergehend an dem Deckel gehalten werden. Das Applikatorvakuum wird dann über einen Fußschalter eingeschaltet.
Der geeignete Lochdurchmesser der Folie wird typischer Weise zu 118 mm oder 112 mm gewählt. Eine Zentrierungsdisk 29 wird in Position auf einem Zentrumsdisk-Ausrichtungsstift 31 gebracht und die Folie mit der nach außen gerichteten Klebeseite wird gedreht, bis sie entlang der Kante des Applikators quadratisch ausgerichtet ist. An diesem Punkt hält das Applikatorvakuum die Folie in Position. Sobald das Vakuum eingerichtet worden ist, ist es möglich, die Zentrierungsdisk zu entfernen, ohne dass man sich um die Folienbewegung kümmern muss.
Der Applikatordeckel wird dann auf das Sieb abgesenkt. Dies wird einen gleichen Betrag eines Drucks über das Oberflächengebiet des Siebs ausüben, um eine Folien-zu-Schirm-Anhaftung bzw. Anklebung zu erreichen. Als nächstes wird durch Freigeben des Fußschalters das Vakuum abgeschaltet. Der Applikatordeckel kann nun an seine aufrechte Position zurück angehoben werden. Schließlich sollte die Folie gerollt, d.h. durch Führen einer Walze über sie, komprimiert werden, um eine permanente Bindung sicherzustellen.
Der Folienapplikator stellt eine Vorgehensweise bereit, mit der ein Folienband genau in der Mitte eines Siebrahmens mit einer Wiederholungsfähigkeit positioniert wird. Eine derartige Aufgabe wird mit einem Applikatordeckel erreicht, der einen Vakuumanschluss für die Folie und ein Genauigkeitsausrichtungsloch für die Zentrierungsdisk aufweist. Die Applikatorgelenke 33 verbinden den Deckel 23 mit der Basis 24 und stellen einen positiven Siebrahmenort bereit. Die Folie wird auf dem Applikator durch Verwenden der Zenrierungsdisk ausgerichtet, dann auf die Basis abgesenkt. Die Zentrumspunkte des Applikators und der Basis stimmen mit einer Genauigkeit von plus oder minus 50 μm (Zweitausendstel eines Zolls) überein.
Während die grundlegenden neuartigen Merkmale der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt und beschrieben und aufgeführt worden sind, sei darauf hingewiesen, dass verschiedene Weglassungen und Ersetzungen und Änderungen in der Ausbildung und in den Einzelheiten der dargestellten Einrichtung und bei deren Betrieb von Durchschnittsfachleuten in dem technischen Gebiet, konsistent mit der Erfindung, die in den folgenden Ansprüchen spezifiziert ist, durchgeführt werden können.

Claims

Verfahren zum Anbringen einer Folie (13) mit einer Klebeseite, die eine kreisförmige Öffnung darin aufweist, an einem Sieb (11), in einem Ausrichtungsapplikator, der eine Basis (24) aufweist, die an einem Deckel (23) mit Vakuumanschluss schwenkbar angebracht ist, zur Verwendung bei einem Fließband-Siebdruck von Kompaktdisks, umfassend die folgenden Schritte: Installieren und Ausrichten des Siebs (11) auf der Basis (24); Platzieren einer Zentrierungsdisk (29) an einer Position auf einer Zentrumsdisk-Ausrichtungseinrichtung, die an dem Deckel (23) angebracht ist; Platzieren der Folie (13) mit der Klebeseite über die Zentrierungsdisk (29) heraus gerichtet, und Drehen der Folie bis sie entlang einer Kante des Deckels quadratisch ausgerichtet ist, Einrücken einer Vakuumeinrichtung, um ein Vakuum an dem Deckel (23) mit Vakuumanschluss bereit zu stellen, um die Folie (13) gegen den Deckel (23) zu halten, Entfernen der Zentrierungsdisk (29) und Absenken des Applikatordeckels (23) auf das Sieb (11) hin, wobei ein gleichförmiger Druck über die Oberfläche des Siebs (11) ausgeübt wird, um eine Folie-an-Sieb-Klebung zu erreichen, und Lösen des Vakuums und Anheben des Applikatordeckels (23).
Verfahren zum Anbringen einer Folie mit einer Klebeseite nach Anspruch 1, gefolgt durch den zusätzlichen Schritt, bei dem die Folie gerollt wird, um eine permanente Bindung sicher zu stellen.
Verfahren zum Produzieren von Kompaktdisks, die auf einer Oberfläche bedruckt sind, umfassend die Schritte zum Erstellen eines Siebs mit einer angeklebten Folie nach dem Verfahren des Anspruchs 1 oder 2; Platzieren der Disks (13) auf einem Karussell (1); und Vorrücken, durch Drehen des Karussells (1), der Disk (3) an eine Siebdruckstation (5), die das Sieb mit der angeklebten Folie aufweist.
Ausrichtungsapplikator zum Ankleben eines Folienbands (13) mit einer Zentrumsöffnung an einem Sieb (11) für einen Siebdruck von Kompaktdisks, umfassend: eine Zentrierungsdisk (29); einen Applikatordeckel (23), der über ein Gelenk (33) an einer Basis (24) angebracht ist, wobei die Basis Ausrichtungsstifte (25) darauf für einen Eingriff in entsprechende Löcher in einem Siebrahmen aufweist; und wobei der Deckel (23) Perforationen, die eine Öffnung zu einer Vakuumverteilungsplatte (27) bereitstellen, und eine Zentrierungsdisk-Ausrichtungseinrichtung zum Eingreifen in eine jeweilige Eingriffseinrichtung in der Zentrierungsdisk (29) aufweist.