EP2385900B1 - Printing press and method for printing a substrate - Google Patents

Printing press and method for printing a substrate Download PDF

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EP2385900B1
EP2385900B1 EP09795390A EP09795390A EP2385900B1 EP 2385900 B1 EP2385900 B1 EP 2385900B1 EP 09795390 A EP09795390 A EP 09795390A EP 09795390 A EP09795390 A EP 09795390A EP 2385900 B1 EP2385900 B1 EP 2385900B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
ink
energy
flexible carrier
substrate
printing
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP09795390A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP2385900A1 (en
Inventor
Frank Kleine Jaeger
Juergen Kaczun
Udo Lehmann
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BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
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Not-in-force legal-status Critical Current
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/0057—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material where an intermediate transfer member receives the ink before transferring it on the printing material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/475—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material for heating selectively by radiation or ultrasonic waves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/382—Contact thermal transfer or sublimation processes
    • B41M5/38207—Contact thermal transfer or sublimation processes characterised by aspects not provided for in groups B41M5/385 - B41M5/395
    • B41M5/38221—Apparatus features

Definitions

  • the invention relates to a printing machine, comprising a flexible support, which is coated with a paint réellesudruckenden, and a device for introducing energy into the ink, wherein the device for introducing energy is arranged so that the energy in a pressure range on the Color remote side can be introduced so that color is transferred from the carrier to a substrate to be printed.
  • the invention further relates to a process for printing a substrate, wherein in a first step, ink is applied to a flexible support and in a second step, the ink is transferred from the flexible support to the substrate according to a predetermined pattern by applying energy through the flexible substrate Carrier is introduced into the paint, evaporates a solvent contained in the paint in the Einwirk Scheme the color and thereby a drop of paint is thrown on the substrate to be printed.
  • a method for printing on a substrate, in which drops of paint are thrown from a color-coated carrier onto a substrate to be printed is for example off US-B 6,241,344 known.
  • energy is introduced by the carrier into the ink on the carrier at the position where the substrate is to be printed.
  • a part of the color evaporates, so that it dissolves from the carrier.
  • Due to the pressure of the evaporating paint the ink droplet thus dissolved is thrown onto the substrate.
  • the necessary energy for transferring the color is introduced, for example, by a laser.
  • the carrier on which the paint is applied for example, is a circulating belt, on which by means of a coating device in front of the printing area color is applied.
  • the laser is located inside the circulating belt, so that the laser acts on the carrier on the side facing away from the paint.
  • a corresponding printing machine is still for example also off US 5,021,808 known. Again, color is applied from a reservoir with an applicator on a circulating belt, which is within the circulating belt, a laser through which the ink is evaporated at predetermined positions and is thrown onto the substrate to be printed.
  • the tape is made of a transparent material for the laser.
  • the circulating belt is coated with an absorption layer in which the laser light is absorbed and converted into heat, and thus evaporates the color at the exposure position of the laser.
  • the application of the paint on the flexible support is generally carried out by rolling mills, wherein a roller immersed in a paint-containing reservoir and the color is transferred by means of the roller on the flexible support.
  • the object of the present invention is to provide a printing machine and a method for printing on a substrate, in which fluctuations in the print quality are avoided by inhomogeneities of the flexible carrier.
  • any distortion waves occurring in the flexible support are smoothed. As a result, a homogeneous surface in the printing area can be achieved.
  • the term "pressure range" refers to the region in which energy is introduced into the ink, a portion of the ink evaporates and a color drop is thereby transferred to the substrate to be printed.
  • the pressure gap that is to say the gap between the flexible support with the ink applied thereto and the substrate to be printed, is moreover evened out. Different gap widths, e.g. caused by waves in the flexible carrier are thus prevented and thereby improves the printed image.
  • the pressure gap can be adjusted by moving the tensioning device in the direction of the substrate to be printed or away from it.
  • the tensioning of the flexible carrier and the planar surface produced thereby ensures that the drop of color leaving the flexible substrate, which is thrown onto the substrate to be printed, follows a targeted path that runs essentially perpendicular to the direction of the flexible carrier. This allows a clean print image can be achieved.
  • the substrate to be printed and the color-coated flexible support have a printing gap in the range from 0 to 2 mm, in particular in the range from 0.01 to 1 mm.
  • the smaller the printing gap between the flexible support and the substrate to be printed the less the droplet expands when it strikes the substrate to be printed, and the more uniform the printed image remains.
  • care must also be taken to ensure that the substrate to be printed does not touch the color-coated flexible support, so that ink is not transferred from the flexible support to the substrate to be printed in undesired places.
  • the energy is preferably introduced focused into the color by the flexible carrier.
  • the size of the point to which the energy to be introduced is focused corresponds to the size of the point to be transferred as a function of the substrate.
  • points to be transferred have a diameter in the range of about 20 ⁇ m to about 200 ⁇ m.
  • the size of the point to be transferred may differ depending on the substrate to be printed and the printed product produced therewith. For example, it is possible to choose a larger focus, especially in the production of printed circuit boards.
  • printed matter in which a font is displayed generally has small printing dots for producing a clear typeface prefers. Even when printing images and graphics, it is advantageous to print as small dots as possible to create a clear image.
  • the flexible carrier used in the printing machine which is coated with the ink to be printed on, is preferably configured in the form of a ribbon.
  • the flexible carrier is a film.
  • the thickness of the flexible carrier is preferably in the range of 1 to about 500 microns, in particular in the range of 10 to 200 microns. It is advantageous to carry out the flexible carrier as possible in a small thickness, so that the energy introduced by the carrier is not scattered in the carrier and so a clean print image is generated.
  • transparent polymer films are suitable, for example, for the energy used.
  • the flexible carrier is stored in a suitable device.
  • the carrier which is coated with paint
  • the carrier coated with ink is then unwound and passed over the printing area, in which color is transferred from the carrier to the substrate to be printed with the aid of the laser. Subsequently, the carrier is rewound for example again on a roll, which can then be brought to disposal.
  • the flexible support is designed as a circulating belt.
  • ink is applied to the flexible support with a suitable applicator before it reaches the printing position, ie the point at which the ink is transferred from the support to the substrate to be printed with the aid of the energy input. After printing, some of the ink has been transferred from the support to the substrate. As a result, no homogeneous color film is on the support. Thus, for a next printing operation, it is necessary to coat the support again with paint. This is done the next time the corresponding position on the paint application device. In order to avoid that the ink dries on the flexible support and in order to produce a uniform ink layer on the support, it is advantageous to first remove the paint present on the support before a subsequent application of ink to the support.
  • the removal of the paint can be done for example by means of a roller or a squeegee. If a roll is used to remove the paint, it is possible to use the same roll with which the paint is also applied to the backing. For this purpose, it is advantageous if the rotational movement of the roller is in the opposite direction to the movement of the flexible carrier. The color removed from the flexible carrier can then be returned to the ink supply. Alternatively, if a roller is provided for removing the paint, it is of course also possible to provide a roller for removing the paint and a roller for applying paint.
  • the ink is to be removed from the flexible carrier with a doctor blade, then any doctor known to those skilled in the art can be used.
  • the flexible support In order to avoid that the flexible support is damaged when applying the paint or when removing the color, it is preferred if the flexible support with the aid of a counter roll against the applicator roll, with which the color is applied to the carrier Roll that removes the paint from the backing or presses the squeegee that removes paint from the backing.
  • the backpressure is adjusted so that the color is substantially completely removed, but there is no damage to the flexible support.
  • the tensioning device comprises at least two guide elements, which are arranged on both sides of the device for introducing energy.
  • at least one guide element in the transport direction of the flexible support in front of the device for introducing energy and at least one guide element behind the device for introducing energy is arranged.
  • the flexible carrier is tensioned precisely in the region in which the energy is introduced and the ink is transferred to the substrate to be printed.
  • the distance of the guide elements is preferably chosen so that this is at most twice as wide as the device for introducing energy. If the energy is introduced with a laser, it is even possible for the spacing of the guide elements to correspond to the width of the laser beam used, so that it can be passed undisturbed between the guide elements. Due to the small spacing of the guide elements, even a small force for tensioning the flexible carrier is sufficient to achieve a flat surface of the flexible carrier in the pressure region.
  • Suitable guide elements are for example tension rollers, air cushions or stationary rods.
  • tensioning rollers When tensioning rollers are used as guide elements, they can rotate at a circumferential speed which corresponds to the speed of the flexible carrier.
  • it is also possible, in particular to achieve an improved clamping and thus a flat surface of the flexible support when the tension roller, which is arranged in the transport direction of the flexible support behind the device for introducing energy, a greater peripheral speed than the speed of the flexible support, or alternatively, if the tension roller, which is in the direction of travel of the flexible support in front of the device for introducing energy, moves at a lower peripheral speed than the speed of the flexible support.
  • both the idler before the device for introducing energy runs slower than the speed of the flexible carrier and the idler disposed behind the device for introducing energy runs faster than the flexible carrier.
  • the tensioning rollers can each be provided with its own drive, or a drive is provided for both tensioning rollers.
  • the connection of the tension rollers can then be done for example via a transmission.
  • stationary rods are used instead of tensioning rollers along which the flexible carrier runs, these are preferably formed without sharp edges, in particular on the surfaces along which the flexible carrier is guided, in order not to damage the flexible carrier.
  • Particularly suitable are rods with a circular, an oval or any other curved cross-section, which has no edges, in particular in the region in which the flexible support is guided.
  • the rods are cylindrical, i. designed with a circular cross-section.
  • the material of the surface of the stationary rods is chosen so that it has only a low coefficient of friction compared to the material of the flexible support. In this way it can be avoided that the flexible carrier adheres too strongly to the stationary rod used as a tensioning element.
  • the guide elements are rigidly fixed in position. Only when using tension rollers, a rotational movement can take place. A radial movement of the guide elements is not possible in this case.
  • the guide elements are movably mounted, it is also possible, for example, for the guide elements to be directed towards or away from one another can be moved away. Suitable guides and bearings, with which such movements are possible, are known in the art.
  • the cushion comprises a skin of a flexible material which is filled with a gas. By filling with the gas, the skin expands and can thus stretch the flexible carrier.
  • the cushion preferably has a rounded, for example a cylindrical section.
  • gas with which the pad is filled or alternatively as compressed gas, which is used to produce the air cushion, in particular air or nitrogen are suitable.
  • the tensioning device comprises a guide element which is permeable to the energy used.
  • the guide element which is permeable to the energy used is in this case directly at the pressure area. That is, the guide member is positioned between the energy delivery device and the flexible support so that the energy with which the ink evaporates from the support and is transferred to the substrate must be passed through the guide member.
  • a laser is preferably used as energy used to vaporize the ink and transfer it to the substrate to be printed.
  • Advantage of a laser is that the laser beam used can be bundled to a very small cross-section. A targeted energy input is thus possible.
  • a suitable absorber is contained in the ink, which absorbs the laser light and converts it into heat.
  • the flexible carrier is coated with a corresponding absorber or is made of such an absorber or contains such an absorber, which absorbs the laser light and converts it into heat.
  • the flexible support is made of a material transparent to the laser radiation and the absorber which converts the laser light into heat is contained in the paint. Suitable absorbers are, for example, carbon black, metal nitrites or metal oxides.
  • the energy used, which is passed through the guide element is laser radiation
  • the guide element is formed so that the introduced energy is concentrated at a point in the color on the flexible support.
  • the guide element preferably has a convex surface over which the flexible carrier is guided.
  • the energy used permeable material from which the guide element is formed for example, glass or for the energy used, for example, for the laser radiation used, transparent plastics, such as polyimides.
  • the focus point be directly at the interface between the flexible support and the paint applied to the support.
  • any, known in the art ink is suitable.
  • liquid colors usually, liquid paints used contain at least one solvent and color-forming solids, for example pigments.
  • the paint contains, for example, a solvent and electrically conductive particles dispersed in the solvent.
  • a printed circuit board can be printed with the ink used.
  • the color also contains an additive that absorbs the laser radiation and converts it into heat.
  • the substrate to be printed is preferably paper.
  • any other substrate can also be printed with the device according to the invention.
  • cardboard or other paper products plastics, for example plastic films, metal foils or composite films, can also be printed using the printing machine according to the invention.
  • plastic films, metal foils or composite films can be used, for example, for packaging.
  • the printing machine and the method for printing printed circuit boards are also suitable.
  • that is to be printed Substrate usually any, known in the art printed circuit substrate.
  • the printed circuit substrate can be both solid and flexible.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an inventively designed printing machine.
  • a printing machine 1 comprises a flexible carrier 3, which is designed as an endless belt in the embodiment shown here and is guided around a plurality of deflection rollers 5. On the flexible carrier 3, a color for printing a substrate 7 is applied.
  • a laser 11 is suitable as energy that is introduced into the paint.
  • Suitable lasers 11 which can be used to introduce energy into the paint are, for example, fiber lasers which are operated in the fundamental mode.
  • the printing machine 1 further comprises a clamping device 13.
  • the tensioning device 13 comprises a first guide element 15.1, which is arranged in front of the device for introducing energy, in this case the laser 11, in the transport direction of the flexible carrier 3, which is shown by an arrow 17, and a second guide element 15.2 is arranged in the transport direction 17 of the flexible support 3 behind the device for introducing energy.
  • the flexible carrier 3 With the first guide element 15.1 and the second guide element 15.2, the flexible carrier 3 is tensioned in the pressure region 9 so as to produce a flat surface of the flexible carrier 3 in the pressure region 9 and, for example, to remove waves which may occur.
  • a homogeneous pressure gap 19 can be generated.
  • the printing nip 19 is the distance between the color-coated flexible substrate 3 and the substrate 7 to be printed.
  • guide elements 15.1, 15.2 are provided, which are radially displaceable, then it is possible to increase or reduce the height of the printing gap 19 by radial movement of the guide elements 15.1, 15.2 by moving them closer to the substrate to be printed or from this be removed.
  • the width of the printing area 9 can be varied by moving the guide elements 15.1, 15.2 toward or away from each other.
  • the guide elements 15.1, 15.2 are moved along with the device for introducing energy, for example the laser 11, if it can move along with the transport direction 17 of the flexible carrier 3 or against the transport direction 17 of the flexible carrier 3 lets move. In this way, a pressure range 9 can be realized with constant dimensions. This makes it possible to keep the printing gap 19 homogeneous and thereby to realize constant printing conditions and thus to improve the printed image.
  • the application device 21 in the embodiment shown here comprises an applicator roll 23 with which the ink is applied to the flexible carrier 3.
  • the contact pressure required for applying the ink is realized by a counter-roller 25, which also serves as a deflection roller for the flexible carrier 3.
  • a Einfetzze 27 the color is applied to the applicator roll 23.
  • the inking roller 27 is inked in the embodiment shown here via a Einärbeschild 29.
  • the inking roller 27 can also be coated with paint by any other device known to the person skilled in the art.
  • the inking roller 27 dips into a reservoir with paint and is coated with paint. It is also possible that the inking roller 27 is dispensed with and only one application roller 23 is provided. Also, more than two rollers may be provided to apply the paint on the flexible carrier 3.
  • a drip catcher 31 is provided in the embodiment shown here. Trapped by the drip 31 color is passed back into a reservoir 33 containing the color.
  • the color contained in the reservoir 33 can be added as needed from a solvent tank 35 solvent. This is necessary, for example, to replace solvent evaporated from the reservoir 33. It is also possible to add solvent from the solvent container 35, which has evaporated from the paint which is applied to the flexible support 3 and is removed again from the applicator roll 23 after printing and returned to the storage container 33.
  • an agitator 37 is further preferably provided. Suitable agitator 37 is any agitator known to the person skilled in the art. Thus, for example, any stirrer may be provided. Suitable stirrers are, for example, propeller stirrers, disk stirrers, lattice stirrers, blade stirrers, anchor stirrers or radial stirrers.
  • the amount of solvent that has to be metered from the solvent tank 35 into the storage tank 33 can be determined, for example, by measuring the viscosity of the paint in the storage tank 33.
  • the amount of solvent to be metered is then determined via the viscometer 45.
  • the viscometer 45 is equipped with an automatic dosage for the solvent.
  • the paint is transported by a circulation pump 39 through a feed line 41 to the Einzeichbeschild 29.
  • the ink is then applied to the inking roller 27 with the inking label 29. Excess paint drips back into the drip 31 and runs from there via a return line 43 back into the reservoir 33rd
  • An inventively designed clamping device 13 with two guide elements 15.1, 15.2 for adjusting the pressure gap is in a first embodiment in FIG. 2 shown.
  • the first guide member 15.1 and the second guide member 15.2 are each formed as a tension roller 51.
  • the flexible carrier 3 is guided over the tension rollers 51 and so stretched, for example, to remove waves from the flexible carrier 3.
  • the pressure gap 19 between the flexible carrier 3 and the substrate 7, which is not shown here can be adjusted.
  • the tension rollers 51 are radially movable. In this way, the tension rollers 51 can be moved in the direction of the substrate to be printed 7 or away.
  • the tension rollers 51 may be driven or not driven. When the tension rollers 51 are driven, it is possible, on the one hand, for them to rotate at the same peripheral speed as the flexible carrier 3 moves. It is also possible that, for example, the tension roller 51, which is positioned as the first guide element 15.1 in the transport direction of the flexible support 3 in front of the position of the device for introducing energy, ie here the laser 11, rotates slower than the transport speed of the flexible support 3 and the tension roller 51, which is arranged as a second guide element 15.2 behind the device for introducing energy, a higher peripheral speed than the transport speed of the flexible support 3. As a result, the flexible support 3 in particular in the region between the first guide member 15.1 and the second Guide element 15.2 tensioned.
  • the tension rollers 51 by the flexible Carrier 3 can be moved, ie have no own drive.
  • the tension rollers 51 are not rotatably mounted. In this case, the flexible support 3 slides over the tension rollers 51. If the tension rollers 51 do not move or move at a different speed than the flexible support 3, it is preferred that the surface of the tension rollers 51 have a low adhesion or non-adhesive coating is provided or the tension rollers 51 are made of a non-adhesive material.
  • FIG. 3 A tensioning device 13 according to the invention with two guide elements 15.1, 15.2 in a second embodiment is shown in FIG FIG. 3 shown.
  • the first guide member 15.1 and the second guide member 15.2 are not designed as a tension roller 51, but in the form of air cushion 53.
  • air cushion 53 are for example hollow body made of a flexible material.
  • the cross section can take any cross section.
  • the hollow bodies, as in FIG. 3 shown have a rectangular cross-section. However, for example, it is also possible that they have a circular cross-section.
  • the hollow body is filled with a gas and thus biases the flexible support 3. Depending on the degree of filling of the flexible support 3 is stretched more or less.
  • a material for the shell of the air cushion 53 are, for example, polyethylene or polypropylene.
  • the surface of the air cushion 53 is preferably provided with a coating which reduces the coefficient of friction and thus enables a sliding of the flexible carrier 3.
  • first guide member 15.1 and the second guide member 15.2 may be formed, for example, as a rigid, stationary rods. These can have any desired cross-section, wherein in each case it is important to ensure that in the region in which the flexible support 3 touches the guide element 15.1 or 15.2 is not sharp-edged to avoid damage to the flexible support 3.
  • FIG. 4 A tensioning device 13 with a guide element 15 in a first embodiment is shown in FIG FIG. 4 shown.
  • a tensioning device 13 with two guide elements 15.1, 15.2 it is necessary for a tensioning device 13 with a guide element 15 that the guide element 15 is permeable to the energy with which the ink is transferred from the flexible carrier 3 to the substrate 7 .
  • the guide member 15 When using a laser 11, it is necessary, for example, the guide member 15 from a used for the Laser radiation to produce transparent material. Furthermore, it is necessary that the material used for the guide member 15, the energy, such as the laser beam, does not scatter, so that a clean print image can be generated.
  • the guide element 15 can, as in the case of the two guide elements 15.1, 15.2, have any desired cross section, the cross section in each case being chosen such that the laser beam 11 or the bundled energy used is not scattered.
  • FIG. 5 a tensioning device 13 is shown with a guide member 15 in a second embodiment.
  • the guide member 15 in the form of a rod lens 55 is formed. Due to the design of the guide element 15 as a rod lens 55, the inserted laser beam 11 is bundled, whereby an even more precise pressure point can be generated. The resolution of the print becomes finer and it can be produced as a better print quality.
  • the rod lens 55 can take any suitable lens shape that is necessary for bundling the laser 11.
  • the focus point when using a laser 11 is energy for transferring the color at the interface between the flexible substrate 3 and the ink.
  • the flexible carrier 3 transparent to the laser 11 used.
  • both solid body and hollow body can be used. If hollow bodies are used, the wall thickness is chosen so that the guide element 15, 15.1, 15.2 does not bend.

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckmaschine, umfassend einen flexiblen Träger, der mit einer aufzudruckenden Farbe beschichtet ist, sowie eine Vorrichtung zum Einbringen von Energie in die Farbe, wobei die Vorrichtung zum Einbringen von Energie so angeordnet ist, dass die Energie in einem Druckbereich auf der der Farbe abgewandten Seite eingebracht werden kann, so dass Farbe vom Träger auf ein zu bedruckendes Substrat übertragen wird. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Bedrucken eines Substrates, bei dem in einem ersten Schritt Farbe auf einem flexiblen Träger aufgetragen wird und in einem zweiten Schritt die Farbe von dem flexiblen Träger auf das Substrat entsprechend eines vorgegebenen Musters übertragen wird, indem Energie durch den flexiblen Träger in die Farbe eingebracht wird, ein in der Farbe enthaltenes Lösungsmittel im Einwirkbereich der Farbe verdampft und dadurch ein Farbtropfen auf das zu bedruckende Substrat geschleudert wird.The invention relates to a printing machine, comprising a flexible support, which is coated with a paint aufzusudruckenden, and a device for introducing energy into the ink, wherein the device for introducing energy is arranged so that the energy in a pressure range on the Color remote side can be introduced so that color is transferred from the carrier to a substrate to be printed. The invention further relates to a process for printing a substrate, wherein in a first step, ink is applied to a flexible support and in a second step, the ink is transferred from the flexible support to the substrate according to a predetermined pattern by applying energy through the flexible substrate Carrier is introduced into the paint, evaporates a solvent contained in the paint in the Einwirkbereich the color and thereby a drop of paint is thrown on the substrate to be printed.

Ein Verfahren zum Bedrucken eines Substrates, bei dem Farbtropfen von einem mit einer Farbe beschichteten Träger auf ein zu bedruckendes Substrat geschleudert werden, ist zum Beispiel aus US-B 6,241,344 bekannt. Zum Übertragen der Farbe wird an der Position, an der das Substrat bedruckt werden soll, Energie durch den Träger in die Farbe auf dem Träger eingebracht. Hierdurch verdampft ein Teil der Farbe, so dass sich diese vom Träger löst. Durch den Druck der verdampfenden Farbe wird der so gelöste Farbtropfen auf das Substrat geschleudert. Durch gerichtetes Einbringen der Energie kann auf diese Weise die Farbe entsprechend eines zu druckenden Musters auf das Substrat übertragen werden. Die notwendige Energie zum Übertragen der Farbe wird zum Beispiel durch einen Laser eingebracht. Der Träger, auf dem die Farbe appliziert ist, ist zum Beispiel ein umlaufendes Band, auf das mit Hilfe einer Auftragsvorrichtung vor dem Druckbereich Farbe aufgetragen wird. Der Laser befindet sich im Inneren des umlaufenden Bandes, so dass der Laser auf den Träger auf der der Farbe abgewandten Seite einwirkt.A method for printing on a substrate, in which drops of paint are thrown from a color-coated carrier onto a substrate to be printed, is for example off US-B 6,241,344 known. To transfer the ink, energy is introduced by the carrier into the ink on the carrier at the position where the substrate is to be printed. As a result, a part of the color evaporates, so that it dissolves from the carrier. Due to the pressure of the evaporating paint, the ink droplet thus dissolved is thrown onto the substrate. By directed introduction of energy can be transferred in this way, the color corresponding to a pattern to be printed on the substrate. The necessary energy for transferring the color is introduced, for example, by a laser. The carrier on which the paint is applied, for example, is a circulating belt, on which by means of a coating device in front of the printing area color is applied. The laser is located inside the circulating belt, so that the laser acts on the carrier on the side facing away from the paint.

Eine entsprechende Druckmaschine ist weiterhin zum Beispiel auch aus US 5,021,808 bekannt. Auch hier wird Farbe aus einem Vorratsbehälter mit einer Auftragsvorrichtung auf ein umlaufendes Band aufgetragen, wobei sich innerhalb des umlaufenden Bandes ein Laser befindet, durch den die Farbe an vorgegebenen Positionen verdampft wird und so auf das zu bedruckende Substrat geschleudert wird. Das Band ist dabei aus einem für den Laser transparenten Material gefertigt. Um die Farbe gezielt zu verdampfen, ist es möglich, dass das umlaufende Band mit einer Absorptionsschicht beschichtet ist, in der das Laserlicht absorbiert wird und in Wärme umgewandelt wird, und so die Farbe an der Einwirkposition des Lasers verdampft.A corresponding printing machine is still for example also off US 5,021,808 known. Again, color is applied from a reservoir with an applicator on a circulating belt, which is within the circulating belt, a laser through which the ink is evaporated at predetermined positions and is thrown onto the substrate to be printed. The tape is made of a transparent material for the laser. In order to selectively evaporate the ink, it is possible that the circulating belt is coated with an absorption layer in which the laser light is absorbed and converted into heat, and thus evaporates the color at the exposure position of the laser.

Das Auftragen der Farbe auf den flexiblen Träger erfolgt dabei im Allgemeinen durch Walzwerke, wobei eine Walze in einen Farbe enthaltenden Vorratsbehälter eintaucht und die Farbe mit Hilfe der Walze auf den flexiblen Träger übertragen wird.The application of the paint on the flexible support is generally carried out by rolling mills, wherein a roller immersed in a paint-containing reservoir and the color is transferred by means of the roller on the flexible support.

Nachteil der bekannten Vorrichtungen zum Bedrucken ist, dass die Druckqualität in starkem Maß von der Homogenität der am Prozess beteiligten Bedingungen abhängt. So können bereits kleinste örtliche Unterschiede direkt an der Eintragstelle der Energie zu einer qualitativen Verschlechterung des Druckergebnisses führen. Solche Unterschiede sind zum Beispiel Unterschiede in der Dicke des Farbauftrags und auch Verzugswellen, die im flexiblen Träger entstehen können. Auch können Inhomogenitäten im flexiblen Träger zu einem schlechteren Druckbild führen.Disadvantage of the known devices for printing is that the print quality depends to a great extent on the homogeneity of the conditions involved in the process. Thus even the smallest local differences directly at the point of entry of the energy can lead to a qualitative deterioration of the printing result. Such differences are, for example, differences in the thickness of the inking and also distortion waves, which can arise in the flexible carrier. Also, inhomogeneities in the flexible carrier can lead to a poorer print image.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Druckmaschine und ein Verfahren zum Bedrucken eines Substrates bereitzustellen, bei dem Schwankungen in der Druckqualität durch Inhomogenitäten des flexiblen Trägers vermieden werden.The object of the present invention is to provide a printing machine and a method for printing on a substrate, in which fluctuations in the print quality are avoided by inhomogeneities of the flexible carrier.

Gelöst wird die Aufgabe durch eine Druckmaschine gemäβ Anspruch 1.The problem is solved by a printing machine according to claim 1.

Des Weiteren wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Bedrucken eines Substrates gemäβ Anspruch 10,Furthermore, the object is achieved by a method for printing a substrate according to claim 10,

Durch das Spannen des flexiblen Trägers werden gegebenenfalls auftretende Verzugswellen im flexiblen Träger geglättet. Hierdurch kann eine homogene Oberfläche im Druckbereich erzielt werden. Als Druckbereich wird dabei der Bereich bezeichnet, in dem Energie in die Farbe eingebracht wird, ein Teil der Farbe verdampft und dadurch ein Farbtropfen auf das zu bedruckende Substrat übertragen wird. Durch das Spannen des flexiblen Trägers wird zudem der Druckspalt, das heißt der Spalt zwischen dem flexiblen Träger mit der darauf aufgetragenen Farbe und dem zu bedruckenden Substrat, vergleichmäßigt. Unterschiedliche Spaltweiten, die z.B. durch Wellen im flexiblen Träger entstehen, werden somit verhindert und das Druckbild dadurch verbessert. Weiterhin kann in einer Ausführungsform durch Verschieben der Spannvorrichtung in Richtung des zu bedruckenden Substrates oder von diesem weg der Druckspalt eingestellt werden.By tensioning the flexible support, any distortion waves occurring in the flexible support are smoothed. As a result, a homogeneous surface in the printing area can be achieved. The term "pressure range" refers to the region in which energy is introduced into the ink, a portion of the ink evaporates and a color drop is thereby transferred to the substrate to be printed. By tensioning the flexible support, the pressure gap, that is to say the gap between the flexible support with the ink applied thereto and the substrate to be printed, is moreover evened out. Different gap widths, e.g. caused by waves in the flexible carrier are thus prevented and thereby improves the printed image. Furthermore, in one embodiment, the pressure gap can be adjusted by moving the tensioning device in the direction of the substrate to be printed or away from it.

Durch das Spannen des flexiblen Trägers und die dadurch erzeugte ebene Oberfläche wird gewährleistet, dass der das flexible Substrat zu verlassende Farbtropfen, der auf das zu bedruckende Substrat geschleudert wird, einer zielgerichteten Bahn folgt, die im Wesentlichen senkrecht zur Richtung des flexiblen Trägers verläuft. Hierdurch kann ein sauberes Druckbild erzielt werden.The tensioning of the flexible carrier and the planar surface produced thereby ensures that the drop of color leaving the flexible substrate, which is thrown onto the substrate to be printed, follows a targeted path that runs essentially perpendicular to the direction of the flexible carrier. This allows a clean print image can be achieved.

Weiterhin ist es zur Erzielung eines homogenen Druckbildes vorteilhaft, wenn das zu bedruckende Substrat und der mit Farbe beschichtete flexible Träger im Druckbereich einen Druckspalt im Bereich von 0 bis 2 mm, insbesondere im Bereich von 0,01 bis 1 mm, aufweisen. Je kleiner der Druckspalt zwischen dem flexiblen Träger und dem zu bedruckenden Substrat ist, umso weniger weitet sich der Tropfen beim Auftreffen auf das zu bedruckende Substrat auf und umso gleichmäßiger bleibt das Druckbild. Jedoch ist ebenfalls darauf zu achten, dass das zu bedruckende Substrat den mit Farbe beschichteten flexiblen Träger nicht berührt, damit nicht an unerwünschten Stellen Farbe vom flexiblen Träger auf das zu bedruckende Substrat übertragen wird.Furthermore, in order to achieve a homogeneous print image, it is advantageous if the substrate to be printed and the color-coated flexible support have a printing gap in the range from 0 to 2 mm, in particular in the range from 0.01 to 1 mm. The smaller the printing gap between the flexible support and the substrate to be printed, the less the droplet expands when it strikes the substrate to be printed, and the more uniform the printed image remains. However, care must also be taken to ensure that the substrate to be printed does not touch the color-coated flexible support, so that ink is not transferred from the flexible support to the substrate to be printed in undesired places.

Um ein sauberes Druckbild zu erzielen, wird die Energie vorzugsweise fokussiert durch den flexiblen Träger in die Farbe eingebracht. Die Größe des Punktes, auf den die einzubringende Energie fokussiert wird, entspricht dabei der Größe des zu übertragenden Punktes in Abhängigkeit des Substrats. Im Allgemeinen weisen zu übertragende Punkte einen Durchmesser im Bereich von ca. 20 µm bis ca. 200 µm auf. Die Größe des zu übertragenden Punktes kann jedoch in Abhängigkeit vom zu bedruckenden Substrat und dem damit hergestellten Druckerzeugnis abweichen. So ist es zum Beispiel möglich, insbesondere bei der Herstellung von gedruckten Leiterplatten, einen größeren Focus zu wählen. Dagegen werden bei Druckerzeugnissen, bei denen eine Schrift dargestellt wird, im Allgemeinen kleine Druckpunkte zum Erzeugen eines klaren Schriftbildes bevorzugt. Auch beim Drucken von Bildern und Grafiken ist es vorteilhaft, möglichst kleine Punkte zu drucken, um ein klares Bild zu erzeugen.In order to achieve a clean print image, the energy is preferably introduced focused into the color by the flexible carrier. The size of the point to which the energy to be introduced is focused corresponds to the size of the point to be transferred as a function of the substrate. Generally, points to be transferred have a diameter in the range of about 20 μm to about 200 μm. However, the size of the point to be transferred may differ depending on the substrate to be printed and the printed product produced therewith. For example, it is possible to choose a larger focus, especially in the production of printed circuit boards. On the other hand, printed matter in which a font is displayed generally has small printing dots for producing a clear typeface prefers. Even when printing images and graphics, it is advantageous to print as small dots as possible to create a clear image.

Der in der Druckmaschine eingesetzte flexible Träger, der mit der aufzudruckenden Farbe beschichtet ist, ist vorzugsweise bandförmig ausgestaltet. Besonders bevorzugt ist der flexible Träger eine Folie. Die Dicke des flexiblen Trägers liegt dabei vorzugsweise im Bereich von 1 bis ca. 500 µm, insbesondere im Bereich von 10 bis 200 µm. Es ist vorteilhaft, den flexiblen Träger möglichst in einer geringen Dicke auszuführen, damit die durch den Träger eingebrachte Energie nicht im Träger gestreut wird und so ein sauberes Druckbild erzeugt wird. Als Material eignen sich zum Beispiel für die eingesetzte Energie transparente Polymerfolien.The flexible carrier used in the printing machine, which is coated with the ink to be printed on, is preferably configured in the form of a ribbon. Particularly preferably, the flexible carrier is a film. The thickness of the flexible carrier is preferably in the range of 1 to about 500 microns, in particular in the range of 10 to 200 microns. It is advantageous to carry out the flexible carrier as possible in a small thickness, so that the energy introduced by the carrier is not scattered in the carrier and so a clean print image is generated. As a material, transparent polymer films are suitable, for example, for the energy used.

In einer Ausführungsform der Druckmaschine ist der flexible Träger in einer geeigneten Vorrichtung bevorratet. Hierzu ist es zum Beispiel möglich, dass der Träger, der mit Farbe beschichtet ist, zu einer Rolle aufgewickelt ist. Zum Bedrucken wird der mit Farbe beschichtete Träger dann abgewickelt und über den Druckbereich geführt, in dem mit Hilfe des Lasers Farbe vom Träger auf das zu bedruckende Substrat übertragen wird. Anschließend wird der Träger zum Beispiel wieder auf eine Rolle aufgewickelt, die dann zur Entsorgung gebracht werden kann. Bevorzugt ist es jedoch, dass der flexible Träger als umlaufendes Band ausgebildet ist. In diesem Fall wird Farbe mit einer geeigneten Auftragsvorrichtung auf den flexiblen Träger aufgebracht, bevor dieser die Druckposition, d.h. die Stelle, an der die Farbe mit Hilfe des Energieeintrags vom Träger auf das zu bedruckende Substrat übertragen wird, erreicht. Nach dem Druckvorgang ist ein Teil der Farbe vom Träger auf das Substrat übertragen worden. Dadurch befindet sich kein homogener Farbfilm mehr auf dem Träger. Für einen nächsten Druckvorgang ist es somit erforderlich, den Träger erneut mit Farbe zu beschichten. Dies erfolgt beim nächsten Durchlauf der entsprechenden Position an der Farbauftragsvorrichtung. Um zu vermeiden, dass Farbe am flexiblen Träger antrocknet und um jeweils eine gleichmäßige Farbschicht auf dem Träger zu erzeugen, ist es vorteilhaft vor einem nachfolgenden Farbauftrag auf den Träger zunächst die auf dem Träger befindliche Farbe zu entfernen. Das Entfernen der Farbe kann zum Beispiel mit Hilfe einer Rolle oder einem Rakel erfolgen. Wenn eine Rolle zum Abtragen der Farbe eingesetzt wird, so ist es möglich, dass die gleiche Rolle verwendet wird, mit der auch die Farbe auf den Träger aufgebracht wird. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn die Drehbewegung der Rolle der Bewegung des flexiblen Trägers entgegengerichtet ist. Die vom flexiblen Träger entfernte Farbe kann dann wieder dem Farbvorrat zugeführt werden. Wenn eine Rolle zum Abnehmen der Farbe vorgesehen ist, ist es alternativ selbstverständlich auch möglich, dass eine Rolle zum Abnehmen der Farbe vorgesehen ist und eine Rolle zum Farbauftrag.In one embodiment of the printing machine, the flexible carrier is stored in a suitable device. For this it is possible, for example, that the carrier, which is coated with paint, is wound up into a roll. For printing, the carrier coated with ink is then unwound and passed over the printing area, in which color is transferred from the carrier to the substrate to be printed with the aid of the laser. Subsequently, the carrier is rewound for example again on a roll, which can then be brought to disposal. However, it is preferred that the flexible support is designed as a circulating belt. In this case, ink is applied to the flexible support with a suitable applicator before it reaches the printing position, ie the point at which the ink is transferred from the support to the substrate to be printed with the aid of the energy input. After printing, some of the ink has been transferred from the support to the substrate. As a result, no homogeneous color film is on the support. Thus, for a next printing operation, it is necessary to coat the support again with paint. This is done the next time the corresponding position on the paint application device. In order to avoid that the ink dries on the flexible support and in order to produce a uniform ink layer on the support, it is advantageous to first remove the paint present on the support before a subsequent application of ink to the support. The removal of the paint can be done for example by means of a roller or a squeegee. If a roll is used to remove the paint, it is possible to use the same roll with which the paint is also applied to the backing. For this purpose, it is advantageous if the rotational movement of the roller is in the opposite direction to the movement of the flexible carrier. The color removed from the flexible carrier can then be returned to the ink supply. Alternatively, if a roller is provided for removing the paint, it is of course also possible to provide a roller for removing the paint and a roller for applying paint.

Wenn die Farbe mit einem Rakel vom flexiblen Träger entfernt werden soll, so kann jeder beliebige, dem Fachmann bekannte Rakel eingesetzt werden.If the ink is to be removed from the flexible carrier with a doctor blade, then any doctor known to those skilled in the art can be used.

Um zu vermeiden, dass der flexible Träger beim Auftragen der Farbe bzw. beim Abnehmen der Farbe beschädigt wird, ist es bevorzugt, wenn der flexible Träger mit Hilfe einer Gegenwalze gegen die Auftragswalze, mit der die Farbe auf den Träger aufgebracht wird, bzw. die Rolle, mit der die Farbe vom Träger entfernt wird, oder dem Rakel, mit dem die Farbe vom Träger entfernt wird, gedrückt wird. Der Gegendruck wird dabei so eingestellt, dass die Farbe im Wesentlichen vollständig entfernt wird, es jedoch nicht zu einer Schädigung des flexiblen Trägers kommt.In order to avoid that the flexible support is damaged when applying the paint or when removing the color, it is preferred if the flexible support with the aid of a counter roll against the applicator roll, with which the color is applied to the carrier Roll that removes the paint from the backing or presses the squeegee that removes paint from the backing. The backpressure is adjusted so that the color is substantially completely removed, but there is no damage to the flexible support.

Um den flexiblen Träger zu spannen, umfasst die Spannvorrichtung in einer ersten Ausführungsform mindestens zwei Führungselemente, die beidseitig der Vorrichtung zum Einbringen von Energie angeordnet sind. Hierbei ist mindestens ein Führungselement in Transportrichtung des flexiblen Trägers vor der Vorrichtung zum Einbringen von Energie und mindestens ein Führungselement hinter der Vorrichtung zum Einbringen von Energie angeordnet. Durch die Führungselemente wird der flexible Träger genau in dem Bereich, in dem die Energie eingebracht wird und die Farbe auf das zu bedruckende Substrat übertragen wird, gespannt. Der Abstand der Führungselemente wird dabei vorzugsweise so gewählt, dass dieser maximal doppelt so breit ist wie die Vorrichtung zum Einbringen von Energie. Wenn die Energie mit einem Laser eingebracht wird, ist es sogar möglich, dass der Abstand der Führungselemente der Breite des eingesetzten Laserstrahls entspricht, so dass dieser ungestört zwischen den Führungselementen hindurchgeführt werden kann. Durch den geringen Abstand der Führungselemente ist bereits eine geringe Kraft zum Spannen des flexiblen Trägers ausreichend, um eine ebene Oberfläche des flexiblen Trägers im Druckbereich zu erzielen.In order to tension the flexible support, in a first embodiment the tensioning device comprises at least two guide elements, which are arranged on both sides of the device for introducing energy. Here, at least one guide element in the transport direction of the flexible support in front of the device for introducing energy and at least one guide element behind the device for introducing energy is arranged. By means of the guide elements, the flexible carrier is tensioned precisely in the region in which the energy is introduced and the ink is transferred to the substrate to be printed. The distance of the guide elements is preferably chosen so that this is at most twice as wide as the device for introducing energy. If the energy is introduced with a laser, it is even possible for the spacing of the guide elements to correspond to the width of the laser beam used, so that it can be passed undisturbed between the guide elements. Due to the small spacing of the guide elements, even a small force for tensioning the flexible carrier is sufficient to achieve a flat surface of the flexible carrier in the pressure region.

Als Führungselemente, entlang denen der flexible Träger geführt wird, um diesen zu spannen, können alle beliebigen, dem Fachmann bekannten und geeigneten Elemente eingesetzt werden. Geeignete Führungselemente sind zum Beispiel Spannrollen, Luftkissen oder unbewegte Stangen. Wenn als Führungselemente Spannrollen eingesetzt werden, so können diese mit einer Umfangsgeschwindigkeit rotieren, die der Geschwindigkeit des flexiblen Trägers entspricht. Alternativ ist es jedoch auch möglich, insbesondere um ein verbessertes Spannen und damit eine ebene Oberfläche des flexiblen Trägers zu erreichen, wenn die Spannrolle, die in Transportrichtung des flexiblen Trägers hinter der Vorrichtung zum Einbringen von Energie angeordnet ist, eine größere Umfangsgeschwindigkeit aufweist als die Geschwindigkeit des flexiblen Trägers, oder wenn alternativ die Spannrolle, die sich in Bewegungsrichtung des flexiblen Trägers vor der Vorrichtung zum Einbringen von Energie befindet, sich mit einer geringeren Umfangsgeschwindigkeit bewegt als die Geschwindigkeit des flexiblen Trägers.As guide elements along which the flexible support is guided in order to tension it, any, known to those skilled and suitable elements can be used. Suitable guide elements are for example tension rollers, air cushions or stationary rods. When tensioning rollers are used as guide elements, they can rotate at a circumferential speed which corresponds to the speed of the flexible carrier. Alternatively, however, it is also possible, in particular to achieve an improved clamping and thus a flat surface of the flexible support, when the tension roller, which is arranged in the transport direction of the flexible support behind the device for introducing energy, a greater peripheral speed than the speed of the flexible support, or alternatively, if the tension roller, which is in the direction of travel of the flexible support in front of the device for introducing energy, moves at a lower peripheral speed than the speed of the flexible support.

Weiterhin ist es selbstverständlich auch möglich, dass sowohl die Spannrolle vor der Vorrichtung zum Einbringen von Energie langsamer läuft als die Geschwindigkeit des flexiblen Trägers und die Spannrolle, die hinter der Vorrichtung zum Einbringen von Energie angeordnet ist schneller läuft als der flexible Träger.Furthermore, it is of course also possible that both the idler before the device for introducing energy runs slower than the speed of the flexible carrier and the idler disposed behind the device for introducing energy runs faster than the flexible carrier.

Die Spannrollen können sowohl jeweils mit einem eigenen Antrieb versehen sein, oder es ist ein Antrieb für beide Spannrollen vorgesehen. Die Verbindung der Spannrollen kann dann beispielsweise über ein Getriebe erfolgen. Alternativ ist es auch möglich, dass die Spannrollen nicht angetrieben werden, sondern die Rotationsbewegung der Spannrollen durch den flexiblen Träger verursacht wird.The tensioning rollers can each be provided with its own drive, or a drive is provided for both tensioning rollers. The connection of the tension rollers can then be done for example via a transmission. Alternatively, it is also possible that the tension rollers are not driven, but the rotational movement of the tension rollers is caused by the flexible support.

Wenn anstelle von Spannrollen unbewegte Stangen eingesetzt werden, an denen der flexible Träger entlangläuft, so sind diese insbesondere an den Flächen, an denen der flexible Träger entlanggeführt wird, vorzugsweise ohne scharfe Kanten ausgebildet, um den flexiblen Träger nicht zu beschädigen. Besonders geeignet sind Stangen mit einem kreisförmigen, einem ovalen oder einem beliebigen anderen gebogenen Querschnitt, der insbesondere in dem Bereich, in dem der flexible Träger geführt wird, keine Kanten aufweist. Ganz besonders bevorzugt sind die Stangen jedoch zylindrisch, d.h. mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgestaltet.If stationary rods are used instead of tensioning rollers along which the flexible carrier runs, these are preferably formed without sharp edges, in particular on the surfaces along which the flexible carrier is guided, in order not to damage the flexible carrier. Particularly suitable are rods with a circular, an oval or any other curved cross-section, which has no edges, in particular in the region in which the flexible support is guided. Most preferably, however, the rods are cylindrical, i. designed with a circular cross-section.

Um zu vermeiden, dass der flexible Träger durch unbewegte Stangen geschädigt wird, ist es vorteilhaft, wenn das Material der Oberfläche der unbewegten Stangen so gewählt ist, dass dieses nur einen geringen Reibungskoeffizienten gegenüber dem Material des flexiblen Trägers aufweist. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass der flexible Träger zu stark an der als Spannelement eingesetzten unbewegten Stange haftet. Um einen hinreichend geringen Reibungskoeffizienten zu erhalten, ist es zum Beispiel möglich, die Stangen mit einer PTFE-Beschichtung zu versehen. Alternativ ist es auch möglich, die unbewegten Stangen aus PTFE zu fertigen.In order to avoid that the flexible support is damaged by stationary rods, it is advantageous if the material of the surface of the stationary rods is chosen so that it has only a low coefficient of friction compared to the material of the flexible support. In this way it can be avoided that the flexible carrier adheres too strongly to the stationary rod used as a tensioning element. In order to obtain a sufficiently low coefficient of friction, it is possible, for example, to provide the rods with a PTFE coating. Alternatively, it is also possible to manufacture the stationary rods made of PTFE.

In einer Ausführungsform sind die Führungselemente starr an ihrer Position befestigt. Lediglich beim Einsatz von Spannrollen kann eine Rotationsbewegung erfolgen. Eine radiale Bewegung der Führungselemente ist in diesem Fall nicht möglich. Alternativ ist es jedoch zum Beispiel auch möglich, die Führungselemente radial verschiebbar zu lagern. In Abhängigkeit vom eingesetzten flexiblen Träger und vom zu bedruckenden Substrat ist es in diesem Fall zum Beispiel möglich, die Führungselemente in Richtung des zu bedruckenden Substrates oder von diesem weg zu bewegen. Auf diese Weise lässt sich zum Beispiel auch der Spalt zwischen flexiblem Träger und zu bedruckendem Substrat einstellen. Wenn die Führungselemente beweglich gelagert sind, so ist es zum Beispiel auch möglich, dass die Führungselemente aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden können. Geeignete Führungen und Lagerungen, mit denen solche Bewegungen möglich sind, sind dem Fachmann bekannt.In one embodiment, the guide elements are rigidly fixed in position. Only when using tension rollers, a rotational movement can take place. A radial movement of the guide elements is not possible in this case. Alternatively, it is also possible, for example, to store the guide elements radially displaceable. Depending on the flexible carrier used and the substrate to be printed, in this case it is possible, for example, to move the guide elements in the direction of the substrate to be printed or away from it. In this way, for example, the gap between the flexible support and substrate to be printed can be adjusted. If the guide elements are movably mounted, it is also possible, for example, for the guide elements to be directed towards or away from one another can be moved away. Suitable guides and bearings, with which such movements are possible, are known in the art.

Neben Spannwalzen und unbewegten Stangen ist es weiterhin möglich, als Führungselemente zum Beispiel Luftkissen einzusetzen. Hierbei ist es einerseits möglich, dass zum Beispiel eine mit Düsenöffnungen versehene Druckluftleitung vorgesehen ist, aus der Druckluft im Bereich, in dem der flexible Träger geführt wird, austritt. Auf diese Weise bildet sich zwischen dem flexiblen Träger und der Druckluftleitung ein Luftkissen aus. Der flexible Träger kann reibungsfrei entlang dem Luftkissen gleiten. Alternativ ist es jedoch auch möglich, zum Beispiel luftgefüllte Kissen als Spannvorrichtung einzusetzen. In diesem Fall umfasst das Kissen eine Haut aus einem flexiblen Material, das mit einem Gas gefüllt wird. Durch das Befüllen mit dem Gas dehnt sich die Haut aus und kann so den flexiblen Träger spannen. Im Bereich des flexiblen Trägers weist das Kissen dabei vorzugsweise einen abgerundeten, beispielsweise einen zylindrischen Abschnitt auf. Als Gas, mit dem das Kissen befüllt wird bzw. alternativ als Druckgas, das zur Erzeugung des Luftkissens verwendet wird, eignen sich insbesondere Luft oder Stickstoff.In addition to tension rollers and stationary rods, it is also possible to use as guide elements, for example, air cushion. In this case, it is possible, on the one hand, for example, to provide a compressed air line provided with nozzle openings, from which compressed air exits in the region in which the flexible carrier is guided. In this way, an air cushion is formed between the flexible support and the compressed air line. The flexible carrier can slide smoothly along the air cushion. Alternatively, however, it is also possible to use, for example, air-filled cushions as a tensioning device. In this case, the cushion comprises a skin of a flexible material which is filled with a gas. By filling with the gas, the skin expands and can thus stretch the flexible carrier. In the area of the flexible support, the cushion preferably has a rounded, for example a cylindrical section. As gas, with which the pad is filled or alternatively as compressed gas, which is used to produce the air cushion, in particular air or nitrogen are suitable.

In einer alternativen Ausführungsform umfasst die Spannvorrichtung ein für die eingesetzte Energie durchlässiges Führungselement. Das für die eingesetzte Energie durchlässige Führungselement befindet sich in diesem Fall direkt am Druckbereich. Das bedeutet, dass das Führungselement zwischen der Vorrichtung zum Einbringen von Energie und dem flexiblen Träger positioniert ist, so dass die Energie, mit der die Farbe vom Träger verdampft und auf das Substrat übertragen wird, durch das Führungselement hindurchgeführt werden muss.In an alternative embodiment, the tensioning device comprises a guide element which is permeable to the energy used. The guide element which is permeable to the energy used is in this case directly at the pressure area. That is, the guide member is positioned between the energy delivery device and the flexible support so that the energy with which the ink evaporates from the support and is transferred to the substrate must be passed through the guide member.

Als Energie, die eingesetzt wird, um die Farbe zu verdampfen und auf das zu bedruckende Substrat zu übertragen, wird vorzugsweise ein Laser eingesetzt. Vorteil eines Lasers ist, dass der eingesetzte Laserstrahl auf einen sehr kleinen Querschnitt gebündelt werden kann. Ein zielgerichteter Energieeintrag ist somit möglich. Um die Farbe vom flexiblen Träger zumindest teilweise zu verdampfen und auf das Substrat zu übertragen, ist es erforderlich, das Licht des Lasers in Wärme umzuwandeln. Hierzu ist es einerseits möglich, dass in der Farbe ein geeigneter Absorber enthalten ist, der das Laserlicht absorbiert und in Wärme umwandelt. Alternativ ist es auch möglich, dass der flexible Träger mit einem entsprechenden Absorber beschichtet ist oder aus einem solchen Absorber gefertigt ist bzw. einen solchen Absorber enthält, der das Laserlicht absorbiert und in Wärme umwandelt. Bevorzugt ist es jedoch, dass der flexible Träger aus einem für die Laserstrahlung transparenten Material gefertigt ist und der Absorber, der das Laserlicht in Wärme umwandelt, in der Farbe enthalten ist. Als Absorber eignen sich zum Beispiel Ruß, Metallnitrite oder Metalloxide.As energy used to vaporize the ink and transfer it to the substrate to be printed, a laser is preferably used. Advantage of a laser is that the laser beam used can be bundled to a very small cross-section. A targeted energy input is thus possible. In order to at least partially vaporize and transfer the ink from the flexible support to the substrate, it is necessary to convert the light of the laser into heat. For this purpose, it is possible, on the one hand, that a suitable absorber is contained in the ink, which absorbs the laser light and converts it into heat. Alternatively, it is also possible that the flexible carrier is coated with a corresponding absorber or is made of such an absorber or contains such an absorber, which absorbs the laser light and converts it into heat. However, it is preferred that the flexible support is made of a material transparent to the laser radiation and the absorber which converts the laser light into heat is contained in the paint. Suitable absorbers are, for example, carbon black, metal nitrites or metal oxides.

Wenn die eingesetzte Energie, die durch das Führungselement geleitet wird, Laserstrahlung ist, so ist es bevorzugt, als Führungselement einen für Laserstrahlung transparenten Körper einzusetzen, der so ausgebildet ist, dass das eindringende Laserlicht nicht gestreut wird. Durch die Verwendung eines Materials und eines Körpers, durch den das Laserlicht nicht gestreut wird, wird vermieden, dass der Laserstrahl aufgeweitet wird und so ein unsauberes Druckbild erzeugt wird. Besonders bevorzugt ist es, dass das Führungselement so ausgebildet ist, dass die eingebrachte Energie in einem Punkt in der Farbe auf dem flexiblen Träger gebündelt wird. Hierzu ist es zum Beispiel möglich, das Führungselement in Form einer Linse zu gestalten. Um Beschädigungen des flexiblen Trägers zu vermeiden, weist das Führungselement hierbei jedoch vorzugsweise eine konvexe Oberfläche auf, über die der flexible Träger geführt wird.If the energy used, which is passed through the guide element, is laser radiation, it is preferable to use as a guide element a transparent body for laser radiation, which is designed so that the penetrating laser light is not scattered. The use of a material and a body, through which the laser light is not scattered, avoids that the laser beam is widened and so an unclean printed image is generated. It is particularly preferred that the guide element is formed so that the introduced energy is concentrated at a point in the color on the flexible support. For this purpose, it is possible, for example, to make the guide element in the form of a lens. In order to avoid damage to the flexible carrier, however, the guide element preferably has a convex surface over which the flexible carrier is guided.

Als für die eingesetzte Energie durchlässiges Material, aus dem das Führungselement gebildet ist, eignen sich zum Beispiel Glas oder für die eingesetzte Energie, beispielsweise für die eingesetzte Laserstrahlung, transparente Kunststoffe, wie Polyimide.As for the energy used permeable material from which the guide element is formed, for example, glass or for the energy used, for example, for the laser radiation used, transparent plastics, such as polyimides.

Insbesondere wenn die eingesetzte Energie durch das Führungselement gebündelt wird, ist es bevorzugt, dass der Focuspunkt direkt an der Grenzfläche zwischen dem flexiblen Träger und der auf dem Träger aufgebrachten Farbe liegt.In particular, when the energy used is bundled by the guide member, it is preferred that the focus point be directly at the interface between the flexible support and the paint applied to the support.

Als Farbe, die mit der erfindungsgemäßen Druckmaschine auf das zu bedruckende Substrat übertragen werden kann, eignet sich jede beliebige, dem Fachmann bekannte Druckfarbe. Bevorzugt ist der Einsatz von flüssigen Farben. Üblicherweise enthalten eingesetzte flüssige Farben mindestens ein Lösungsmittel und farbbildende Feststoffe, beispielsweise Pigmente. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass die Farbe zum Beispiel ein Lösungsmittel und im Lösungsmittel dispergierte elektrisch leitfähige Partikel enthält. In diesem Fall kann mit der eingesetzten Farbe beispielsweise eine Leiterplatte gedruckt werden. Zusätzlich ist es insbesondere bei Einsatz eines Lasers zum Energieeintrag bevorzugt, wenn die Farbe weiterhin ein Additiv enthält, das die Laserstrahlung absorbiert und in Wärme wandelt.As a color that can be transferred to the substrate to be printed with the printing press according to the invention, any, known in the art ink is suitable. Preference is given to the use of liquid colors. Usually, liquid paints used contain at least one solvent and color-forming solids, for example pigments. Alternatively, however, it is also possible that the paint contains, for example, a solvent and electrically conductive particles dispersed in the solvent. In this case, for example, a printed circuit board can be printed with the ink used. In addition, it is particularly preferred when using a laser for energy input, if the color also contains an additive that absorbs the laser radiation and converts it into heat.

Wenn herkömmliche Druckfarben eingesetzt werden, so ist das zu bedruckende Substrat vorzugsweise Papier. Es kann aber auch jedes beliebige andere Substrat mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bedruckt werden. So können mit der erfindungsgemäßen Druckmaschine zum Beispiel auch Pappe oder andere Papiererzeugnisse, Kunststoffe, beispielsweise Kunststofffolien, Metallfolien oder Verbundfolien, bedruckt werden. Derartige Kunststofffolien, Metallfolien oder Verbundfolien können zum Beispiel für Verpackungen eingesetzt werden. Auch eignen sich die Druckmaschine und das Verfahren zum Bedrucken von Leiterplatten. In diesem Fall ist das zu bedruckende Substrat üblicherweise ein beliebiges, dem Fachmann bekanntes Leiterplattensubstrat. Das Leiterplattensubstrat kann sowohl fest als auch flexibel sein.When conventional printing inks are used, the substrate to be printed is preferably paper. However, any other substrate can also be printed with the device according to the invention. For example, cardboard or other paper products, plastics, for example plastic films, metal foils or composite films, can also be printed using the printing machine according to the invention. Such plastic films, metal foils or composite films can be used, for example, for packaging. Also suitable are the printing machine and the method for printing printed circuit boards. In this case, that is to be printed Substrate usually any, known in the art printed circuit substrate. The printed circuit substrate can be both solid and flexible.

Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description.

Es zeigen:

Figur 1
eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Druckmaschine,
Figur 2
eine Spannvorrichtung mit zwei Führungselementen in einer ersten Ausführungsform,
Figur 3
eine Spannvorrichtung mit zwei Führungselementen in einer zweiten Ausführungsform,
Figur 4
eine Spannvorrichtung mit einem Führungselement in einer ersten Ausführungsform,
Figur 5
eine Spannvorrichtung mit einem Führungselement in einer zweiten Ausführungsform.
Show it:
FIG. 1
a schematic representation of an inventively designed printing machine,
FIG. 2
a tensioning device with two guide elements in a first embodiment,
FIG. 3
a tensioning device with two guide elements in a second embodiment,
FIG. 4
a tensioning device with a guide element in a first embodiment,
FIG. 5
a tensioning device with a guide element in a second embodiment.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Druckmaschine. FIG. 1 shows a schematic representation of an inventively designed printing machine.

Eine Druckmaschine 1 umfasst einen flexiblen Träger 3, der in der hier dargestellten Ausführungsform als Endlosband ausgeführt ist und um mehrere Umlenkrollen 5 geführt ist. Auf den flexiblen Träger 3 wird eine Farbe zum Bedrucken eines Substrates 7 aufgetragen.A printing machine 1 comprises a flexible carrier 3, which is designed as an endless belt in the embodiment shown here and is guided around a plurality of deflection rollers 5. On the flexible carrier 3, a color for printing a substrate 7 is applied.

Zum Bedrucken des Substrates 7 wird in einem Druckbereich 9 Energie durch den flexiblen Träger 3 in die Farbe eingebracht. Durch das Einbringen der Energie in die Farbe verdampft ein Teil der Farbe, wodurch ein Farbtropfen auf das Substrat 7 geschleudert wird. Als Energie, die in die Farbe eingebracht wird, eignet sich zum Beispiel ein Laser 11. Geeignete Laser 11, die eingesetzt werden können, um Energie in die Farbe einzubringen, sind zum Beispiel Faserlaser, die im Grundmode betrieben werden.For printing the substrate 7 9 energy is introduced through the flexible carrier 3 in the paint in a pressure range. By introducing the energy into the paint, a part of the color evaporates, whereby a drop of paint is thrown onto the substrate 7. For example, a laser 11 is suitable as energy that is introduced into the paint. Suitable lasers 11 which can be used to introduce energy into the paint are, for example, fiber lasers which are operated in the fundamental mode.

Zur Verbesserung des Druckbildes umfasst die Druckmaschine 1 erfindungsgemäß weiterhin eine Spannvorrichtung 13. In der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform umfasst die Spannvorrichtung 13 ein erstes Führungselement 15.1, das in Transportrichtung des flexiblen Trägers 3, die mit einem Pfeil 17 dargestellt ist, vor der Vorrichtung zum Einbringen von Energie, hier dem Laser 11, angeordnet ist, und einem zweiten Führungselement 15.2, das in Transportrichtung 17 des flexiblen Trägers 3 hinter der Vorrichtung zum Einbringen von Energie angeordnet ist. Mit dem ersten Führungselement 15.1 und dem zweiten Führungselement 15.2 wird der flexible Träger 3 im Druckbereich 9 gespannt, um so eine ebene Fläche des flexiblen Trägers 3 im Druckbereich 9 zu erzeugen und beispielsweise Wellen, die auftreten können, zu entfernen. Auf diese Weise kann ein homogener Druckspalt 19 erzeugt werden. Das heißt, dass der Druckspalt 19 im gesamten Druckbereich 9 eine einheitliche Höhe aufweist. Der Druckspalt 19 ist dabei der Abstand zwischen dem mit Farbe beschichteten flexiblen Träger 3 und dem zu bedruckenden Substrat 7.To improve the printed image, the printing machine 1 according to the invention further comprises a clamping device 13. In the in FIG. 1 In the illustrated embodiment, the tensioning device 13 comprises a first guide element 15.1, which is arranged in front of the device for introducing energy, in this case the laser 11, in the transport direction of the flexible carrier 3, which is shown by an arrow 17, and a second guide element 15.2 is arranged in the transport direction 17 of the flexible support 3 behind the device for introducing energy. With the first guide element 15.1 and the second guide element 15.2, the flexible carrier 3 is tensioned in the pressure region 9 so as to produce a flat surface of the flexible carrier 3 in the pressure region 9 and, for example, to remove waves which may occur. In this way, a homogeneous pressure gap 19 can be generated. This means that the pressure gap 19 has a uniform height in the entire pressure region 9. The printing nip 19 is the distance between the color-coated flexible substrate 3 and the substrate 7 to be printed.

Wenn Führungselemente 15.1, 15.2 vorgesehen sind, die radial verschiebbar sind, so ist es möglich, durch radiale Bewegung der Führungselemente 15.1, 15.2 die Höhe des Druckspaltes 19 zu vergrößern oder zu verkleinern, indem diese näher zum zu bedruckenden Substrat hin bewegt werden oder von diesem entfernt werden. Auch kann zum Beispiel die Breite des Druckbereichs 9 variiert werden, indem die Führungselemente 15.1, 15.2 aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden. Weiterhin ist es zum Beispiel auch möglich, dass die Führungselemente 15.1, 15.2 mit der Vorrichtung zum Einbringen von Energie, beispielsweise dem Laser 11, mitbewegt werden, wenn diese sich mit der Transportrichtung 17 des flexiblen Trägers 3 mitbewegen lässt oder entgegen Transportrichtung 17 des flexiblen Trägers 3 bewegen lässt. Auf diese Weise kann ein Druckbereich 9 mit konstanten Abmessungen realisiert werden. Dies ermöglicht es, den Druckspalt 19 homogen zu halten und dadurch konstante Druckbedingungen zu realisieren und so das Druckbild zu verbessern.If guide elements 15.1, 15.2 are provided, which are radially displaceable, then it is possible to increase or reduce the height of the printing gap 19 by radial movement of the guide elements 15.1, 15.2 by moving them closer to the substrate to be printed or from this be removed. Also, for example, the width of the printing area 9 can be varied by moving the guide elements 15.1, 15.2 toward or away from each other. Furthermore, it is also possible, for example, that the guide elements 15.1, 15.2 are moved along with the device for introducing energy, for example the laser 11, if it can move along with the transport direction 17 of the flexible carrier 3 or against the transport direction 17 of the flexible carrier 3 lets move. In this way, a pressure range 9 can be realized with constant dimensions. This makes it possible to keep the printing gap 19 homogeneous and thereby to realize constant printing conditions and thus to improve the printed image.

Die Farbe, die im Druckbereich 9 auf das Substrat 7 gedruckt wird, wird mit einer Auftragsvorrichtung 21 auf den flexiblen Träger 3 aufgetragen. Um einen gleichmäßigen Farbauftrag zu gewährleisten, umfasst die Auftragsvorrichtung 21 in der hier dargestellten Ausführungsform eine Auftragswalze 23, mit der die Farbe auf dem flexiblen Träger 3 aufgebracht wird. Der zum Aufbringen der Farbe erforderliche Anpressdruck wird durch eine Gegenwalze 25, die gleichzeitig als Umlenkrolle für den flexiblen Träger 3 dient, realisiert. Mit Hilfe einer Einfärbewalze 27 wird die Farbe auf die Auftragswalze 23 aufgebracht. Die Einfärbewalze 27 wird in der hier dargestellten Ausführungsform über einen Einfärbeschild 29 eingefärbt. Alternativ zum Einfärbeschild 29 kann die Einfärbewalze 27 jedoch auch durch jede beliebige andere, dem Fachmann bekannte Vorrichtung mit Farbe beschichtet werden. So ist es zum Beispiel möglich, dass die Einfärbewalze 27 in einen Vorratsbehälter mit Farbe eintaucht und so mit Farbe beschichtet wird. Auch ist es möglich, dass auf die Einfärbewalze 27 verzichtet wird und nur eine Auftragswalze 23 vorgesehen ist. Auch können mehr als zwei Walzen vorgesehen sein, um die Farbe auf dem flexiblen Träger 3 aufzubringen.The ink that is printed on the substrate 7 in the printing area 9 is applied to the flexible substrate 3 with an applicator 21. In order to ensure a uniform application of ink, the application device 21 in the embodiment shown here comprises an applicator roll 23 with which the ink is applied to the flexible carrier 3. The contact pressure required for applying the ink is realized by a counter-roller 25, which also serves as a deflection roller for the flexible carrier 3. With the help of a Einfärbewalze 27, the color is applied to the applicator roll 23. The inking roller 27 is inked in the embodiment shown here via a Einärbeschild 29. As an alternative to the inking label 29, however, the inking roller 27 can also be coated with paint by any other device known to the person skilled in the art. So it is possible, for example, that the inking roller 27 dips into a reservoir with paint and is coated with paint. It is also possible that the inking roller 27 is dispensed with and only one application roller 23 is provided. Also, more than two rollers may be provided to apply the paint on the flexible carrier 3.

Um von der Einfärbewalze 27 abtropfende Farbe aufzufangen, ist in der hier dargestellten Ausführungsform ein Tropfenfänger 31 vorgesehen. Vom Tropfenfänger 31 aufgefangene Farbe wird zurück in einen Vorratsbehälter 33, der die Farbe enthält, geleitet. Der im Vorratsbehälter 33 enthaltenen Farbe kann bei Bedarf aus einem Lösungsmittelbehälter 35 Lösungsmittel zugegeben werden. Dies ist zum Beispiel notwendig, um aus dem Vorratsbehälter 33 verdunstetes Lösungsmittel zu ersetzen. Auch kann aus dem Lösungsmittelbehälter 35 Lösungsmittel ergänzt werden, das aus der Farbe, die auf dem flexiblen Träger 3 aufgebracht ist und mit Hilfe der Auftragswalze 23 nach dem Drucken wieder von dieser entfernt und zurück in den Vorratsbehälter 33 geführt wird, verdunstet ist. Um die Farbe im Vorratsbehälter 33 homogen zu halten, ist weiterhin vorzugsweise ein Rührwerk 37 vorgesehen. Als Rührwerk 37 eignet sich jedes beliebige, dem Fachmann bekannte Rührwerk. So kann zum Beispiel ein beliebiger Rührer vorgesehen sein. Geeignete Rührer sind zum Beispiel Propellerrührer, Scheibenrührer, Gitterrührer, Blattrührer, Ankerrührer oder Radialrührer.In order to catch dripping paint from the inking roller 27, a drip catcher 31 is provided in the embodiment shown here. Trapped by the drip 31 color is passed back into a reservoir 33 containing the color. The color contained in the reservoir 33 can be added as needed from a solvent tank 35 solvent. This is necessary, for example, to replace solvent evaporated from the reservoir 33. It is also possible to add solvent from the solvent container 35, which has evaporated from the paint which is applied to the flexible support 3 and is removed again from the applicator roll 23 after printing and returned to the storage container 33. In order to keep the color in the reservoir 33 homogeneous, an agitator 37 is further preferably provided. Suitable agitator 37 is any agitator known to the person skilled in the art. Thus, for example, any stirrer may be provided. Suitable stirrers are, for example, propeller stirrers, disk stirrers, lattice stirrers, blade stirrers, anchor stirrers or radial stirrers.

Die Menge an Lösungsmittel, die aus dem Lösungsmittelbehälter 35 in den Vorratsbehälter 33 dosiert werden muss, kann zum Beispiel durch Viskositätsmessung der Farbe im Vorratsbehälter 33 ermittelt werden. Hierzu ist es zum Beispiel möglich, den Vorratsbehälter 33 mit einem Viskometer 45 auszustatten. Über das Viskometer 45 wird dann die Menge an zuzudosierendem Lösungsmittel bestimmt. Vorzugsweise ist das Viskometer 45 mit einer automatischen Dosierung für das Lösungsmittel ausgestattet.The amount of solvent that has to be metered from the solvent tank 35 into the storage tank 33 can be determined, for example, by measuring the viscosity of the paint in the storage tank 33. For this purpose, it is possible, for example, to equip the storage container 33 with a viscometer 45. The amount of solvent to be metered is then determined via the viscometer 45. Preferably, the viscometer 45 is equipped with an automatic dosage for the solvent.

Aus dem Vorratsbehälter 33 wird die Farbe mit einer Umwälzpumpe 39 durch eine Zulaufleitung 41 zum Einfärbeschild 29 transportiert. Die Farbe wird dann mit dem Einfärbeschild 29 auf die Einfärbewalze 27 aufgetragen. Überschüssige Farbe tropft in den Tropfenfänger 31 zurück und läuft von dort über eine Rücklaufleitung 43 zurück in den Vorratsbehälter 33.From the reservoir 33, the paint is transported by a circulation pump 39 through a feed line 41 to the Einzeichbeschild 29. The ink is then applied to the inking roller 27 with the inking label 29. Excess paint drips back into the drip 31 and runs from there via a return line 43 back into the reservoir 33rd

Um zu vermeiden, dass Farbe auf dem flexiblen Träger 3 antrocknet und so zu Unebenheiten und damit einer Verschlechterung des Druckbildes führt, wird nicht auf das Substrat 7 übertragene Farbe nach dem Drucken mit Hilfe der Auftragswalze 23 wieder vom flexiblen Träger 3 abgenommen. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn die Drehrichtung der Auftragswalze 23 der Transportrichtung 17 des flexiblen Trägers 3 entgegengerichtet ist. Die mit Hilfe der Auftragswalze 23 vom flexiblen Träger 3 entfernte Farbe wird mit Hilfe der Einfärbewalze 27 von der Auftragswalze 23 abgestreift und tropft in den Tropfenfänger 31, von dem aus sie über die Rücklaufleitung 43 zurück in den Vorratsbehälter 33 gefördert wird.In order to avoid that ink dries on the flexible support 3 and thus leads to unevenness and thus deterioration of the printed image, color not transferred to the substrate 7 is removed again from the flexible support 3 after printing with the aid of the applicator roll 23. For this purpose, it is advantageous if the direction of rotation of the applicator roll 23 is opposite to the transport direction 17 of the flexible carrier 3. The removed by means of the applicator roll 23 from the flexible carrier 3 color is stripped by means of the inking roller 27 of the applicator roll 23 and dripping in the Drip 31, from which it is conveyed via the return line 43 back into the reservoir 33.

Eine erfindungsgemäß ausgebildete Spannvorrichtung 13 mit zwei Führungselementen 15.1, 15.2 zur Einstellung des Druckspaltes ist in einer ersten Ausführungsform in Figur 2 dargestellt.An inventively designed clamping device 13 with two guide elements 15.1, 15.2 for adjusting the pressure gap is in a first embodiment in FIG. 2 shown.

In der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform sind das erste Führungselement 15.1 und das zweite Führungselement 15.2 jeweils als Spannrolle 51 ausgebildet. Der flexible Träger 3 wird über die Spannrollen 51 geführt und so gespannt, um beispielsweise Wellen aus dem flexiblen Träger 3 zu entfernen. Gleichzeitig kann mit Hilfe der Spannrollen 51 der Druckspalt 19 zwischen dem flexiblen Träger 3 und dem hier nicht dargestellten zu bedruckenden Substrat 7 eingestellt werden. Hierzu ist des vorteilhaft, wenn die Spannrollen 51 radial bewegbar sind. Auf diese Weise können die Spannrollen 51 in Richtung des zu bedruckenden Substrates 7 oder von diesem weg bewegt werden.In the in FIG. 2 illustrated embodiment, the first guide member 15.1 and the second guide member 15.2 are each formed as a tension roller 51. The flexible carrier 3 is guided over the tension rollers 51 and so stretched, for example, to remove waves from the flexible carrier 3. At the same time, with the aid of the tension rollers 51, the pressure gap 19 between the flexible carrier 3 and the substrate 7, which is not shown here, can be adjusted. For this purpose, it is advantageous if the tension rollers 51 are radially movable. In this way, the tension rollers 51 can be moved in the direction of the substrate to be printed 7 or away.

Die Spannrollen 51 können angetrieben oder nicht angetrieben sein. Wenn die Spannrollen 51 angetrieben sind, so ist es einerseits möglich, dass diese sich mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit drehen, wie sich der flexible Träger 3 bewegt. Auch ist es möglich, dass zum Beispiel die Spannrolle 51, die als erstes Führungselement 15.1 in Transportrichtung des flexiblen Trägers 3 vor der Position der Vorrichtung zum Einbringen von Energie, d.h. hier dem Laser 11, positioniert ist, langsamer dreht als die Transportgeschwindigkeit des flexiblen Trägers 3 und die Spannrolle 51, die als zweites Führungselement 15.2 hinter der Vorrichtung zum Einbringen von Energie angeordnet ist, eine höhere Umfangsgeschwindigkeit aufweist als die Transportgeschwindigkeit des flexiblen Trägers 3. Hierdurch wird der flexible Träger 3 insbesondere im Bereich zwischen dem ersten Führungselement 15.1 und dem zweiten Führungselement 15.2 gespannt. Auch ist es möglich, dass nur das erste Führungselement 15.1 eine geringere Umfangsgeschwindigkeit aufweist als die Transportgeschwindigkeit des flexiblen Trägers 3 oder nur das zweite Führungselement 15.2 eine höhere Transportgeschwindigkeit als der flexible Träger 3. Alternativ ist es auch möglich, dass die Spannrollen 51 durch den flexiblen Träger 3 bewegt werden, d.h. keinen eigenen Antrieb aufweisen. In noch einer weiteren Ausführungsform sind die Spannrollen 51 nicht drehbar gelagert. In diesem Fall gleitet der flexible Träger 3 über die Spannrollen 51. Wenn sich die Spannrollen 51 nicht oder mit einer anderen Geschwindigkeit als der flexible Träger 3 bewegen, ist es bevorzugt, wenn die Oberfläche der Spannrollen 51 mit einer nur gering haftenden oder nicht haftenden Beschichtung versehen ist oder die Spannrollen 51 aus einem nicht haftenden Material gefertigt sind.The tension rollers 51 may be driven or not driven. When the tension rollers 51 are driven, it is possible, on the one hand, for them to rotate at the same peripheral speed as the flexible carrier 3 moves. It is also possible that, for example, the tension roller 51, which is positioned as the first guide element 15.1 in the transport direction of the flexible support 3 in front of the position of the device for introducing energy, ie here the laser 11, rotates slower than the transport speed of the flexible support 3 and the tension roller 51, which is arranged as a second guide element 15.2 behind the device for introducing energy, a higher peripheral speed than the transport speed of the flexible support 3. As a result, the flexible support 3 in particular in the region between the first guide member 15.1 and the second Guide element 15.2 tensioned. It is also possible that only the first guide element 15.1 has a lower circumferential speed than the transport speed of the flexible support 3 or only the second guide element 15.2 a higher transport speed than the flexible support 3. Alternatively, it is also possible that the tension rollers 51 by the flexible Carrier 3 to be moved, ie have no own drive. In yet another embodiment, the tension rollers 51 are not rotatably mounted. In this case, the flexible support 3 slides over the tension rollers 51. If the tension rollers 51 do not move or move at a different speed than the flexible support 3, it is preferred that the surface of the tension rollers 51 have a low adhesion or non-adhesive coating is provided or the tension rollers 51 are made of a non-adhesive material.

Eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung 13 mit zwei Führungselementen 15.1, 15.2 in einer zweiten Ausführungsform ist in Figur 3 dargestellt.A tensioning device 13 according to the invention with two guide elements 15.1, 15.2 in a second embodiment is shown in FIG FIG. 3 shown.

Die in Figur 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform dadurch, dass das erste Führungselement 15.1 und das zweite Führungselement 15.2 nicht als Spannrolle 51, sondern in Form von Luftkissen 53 ausgebildet sind. Als Luftkissen 53 dienen zum Beispiel Hohlkörper aus einem flexiblen Material. Der Querschnitt kann dabei jeden beliebigen Querschnitt einnehmen. So können die Hohlkörper zum Beispiel, wie in Figur 3 dargestellt, einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen. Jedoch ist es zum Beispiel auch möglich, dass diese einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Der Hohlkörper ist mit einem Gas gefüllt und spannt so den flexiblen Träger 3. In Abhängigkeit vom Füllgrad wird der flexible Träger 3 stärker oder schwächer gespannt. Als Material für die Hülle des Luftkissens 53 eignen sich zum Beispiel Polyethylen oder Polypropylen. Die Oberfläche des Luftkissens 53 ist vorzugsweise mit einer Beschichtung versehen, die den Reibungskoeffizienten verringert und so ein Gleiten des flexiblen Trägers 3 ermöglicht. Alternativ ist es möglich, die Hülle des Luftkissens 53 aus einem Material zu fertigen, das einen geringen Reibungskoeffizienten gegenüber dem Material des flexiblen Trägers 3 aufweist.In the FIG. 3 illustrated embodiment differs from the in FIG. 2 illustrated embodiment in that the first guide member 15.1 and the second guide member 15.2 are not designed as a tension roller 51, but in the form of air cushion 53. As air cushion 53 are for example hollow body made of a flexible material. The cross section can take any cross section. For example, the hollow bodies, as in FIG. 3 shown, have a rectangular cross-section. However, for example, it is also possible that they have a circular cross-section. The hollow body is filled with a gas and thus biases the flexible support 3. Depending on the degree of filling of the flexible support 3 is stretched more or less. As a material for the shell of the air cushion 53 are, for example, polyethylene or polypropylene. The surface of the air cushion 53 is preferably provided with a coating which reduces the coefficient of friction and thus enables a sliding of the flexible carrier 3. Alternatively, it is possible to manufacture the envelope of the airbag 53 from a material having a low coefficient of friction with respect to the material of the flexible carrier 3.

Neben einem Luftkissen, das mit einem Gas gefüllt ist, ist es alternativ auch möglich, beispielsweise ein Druckrohr vorzusehen, das auf der Seite des flexiblen Trägers 3 perforiert ist und so ein Luftkissen zwischen dem Druckrohr und dem flexiblen Träger 3 ausbildet. Dies hat gleichzeitig den Vorteil, dass der Reibungskoeffizient zwischen dem Druckrohr und dem flexiblen Träger 3 nahezu Null ist.In addition to an air cushion, which is filled with a gas, it is alternatively also possible to provide, for example, a pressure tube which is perforated on the side of the flexible support 3 and thus forms an air cushion between the pressure tube and the flexible support 3. This also has the advantage that the coefficient of friction between the pressure tube and the flexible support 3 is almost zero.

Neben den in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen können das erste Führungselement 15.1 und das zweite Führungselement 15.2 auch beispielsweise als starre, unbewegte Stangen ausgebildet sein. Diese können jeden beliebigen Querschnitt aufweisen, wobei jeweils darauf zu achten ist, dass in dem Bereich, in dem der flexible Träger 3 das Führungselement 15.1 bzw. 15.2 berührt, nicht scharfkantig ist, um Beschädigungen des flexiblen Trägers 3 zu vermeiden.In addition to those in the Figures 2 and 3 illustrated embodiments, the first guide member 15.1 and the second guide member 15.2 may be formed, for example, as a rigid, stationary rods. These can have any desired cross-section, wherein in each case it is important to ensure that in the region in which the flexible support 3 touches the guide element 15.1 or 15.2 is not sharp-edged to avoid damage to the flexible support 3.

Eine Spannvorrichtung 13 mit einem Führungselement 15 in einer ersten Ausführungsform ist in Figur 4 dargestellt.A tensioning device 13 with a guide element 15 in a first embodiment is shown in FIG FIG. 4 shown.

Im Unterschied zu einer Spannvorrichtung 13 mit zwei Führungselementen 15.1, 15.2 ist es bei einer Spannvorrichtung 13 mit einem Führungselement 15 notwendig, dass das Führungselement 15 für die Energie, mit der die Farbe aus dem flexiblen Träger 3 auf das Substrat 7 übertragen wird, durchlässig ist. Bei Einsatz eines Lasers 11 ist es so zum Beispiel notwendig, das Führungselement 15 aus einem für die eingesetzte Laserstrahlung transparenten Material zu fertigen. Weiterhin ist es erforderlich, dass das eingesetzte Material für das Führungselement 15 die Energie, beispielsweise den Laserstrahl, nicht streut, damit ein sauberes Druckbild erzeugt werden kann. Das Führungselement 15 kann dabei, wie auch bei den zwei Führungselementen 15.1, 15.2, jeden beliebigen Querschnitt aufweisen, wobei der Querschnitt jeweils so gewählt wird, dass der Laserstrahl 11 bzw. die eingesetzte gebündelte Energie nicht gestreut wird.In contrast to a tensioning device 13 with two guide elements 15.1, 15.2, it is necessary for a tensioning device 13 with a guide element 15 that the guide element 15 is permeable to the energy with which the ink is transferred from the flexible carrier 3 to the substrate 7 , When using a laser 11, it is necessary, for example, the guide member 15 from a used for the Laser radiation to produce transparent material. Furthermore, it is necessary that the material used for the guide member 15, the energy, such as the laser beam, does not scatter, so that a clean print image can be generated. The guide element 15 can, as in the case of the two guide elements 15.1, 15.2, have any desired cross section, the cross section in each case being chosen such that the laser beam 11 or the bundled energy used is not scattered.

In Figur 5 ist eine Spannvorrichtung 13 mit einem Führungselement 15 in einer zweiten Ausführungsform dargestellt.In FIG. 5 a tensioning device 13 is shown with a guide member 15 in a second embodiment.

Im Unterschied zu der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform ist bei der in Figur 5 dargestellten Ausführungsform das Führungselement 15 in Form einer Stablinse 55 ausgebildet. Durch die Gestaltung des Führungselementes 15 als Stablinse 55 wird der eingesetzte Laserstrahl 11 gebündelt, wodurch ein noch präziserer Druckpunkt erzeugt werden kann. Die Auflösung des Druckes wird feiner und es kann so eine bessere Druckqualität erzeugt werden. Die Stablinse 55 kann dabei jede geeignete Linsenform, die zum Bündeln des Lasers 11 notwendig ist, einnehmen.Unlike the in FIG. 4 embodiment shown is in the in FIG. 5 illustrated embodiment, the guide member 15 in the form of a rod lens 55 is formed. Due to the design of the guide element 15 as a rod lens 55, the inserted laser beam 11 is bundled, whereby an even more precise pressure point can be generated. The resolution of the print becomes finer and it can be produced as a better print quality. The rod lens 55 can take any suitable lens shape that is necessary for bundling the laser 11.

In jeder Ausführungsform der Druckmaschine 1 ist es bevorzugt, dass der Focuspunkt bei Einsatz eines Lasers 11 als Energie zum Übertragen der Farbe an der Grenzfläche zwischen dem flexiblen Träger 3 und der Farbe liegt. Um den Laser 11 durch den flexiblen Träger 3 hindurchzuleiten, ist es notwendig, den flexiblen Träger 3 für den eingesetzten Laser 11 transparent zu gestalten.In any embodiment of the printing machine 1, it is preferable that the focus point when using a laser 11 is energy for transferring the color at the interface between the flexible substrate 3 and the ink. In order to pass the laser 11 through the flexible carrier 3, it is necessary to make the flexible carrier 3 transparent to the laser 11 used.

Auch wenn nur ein Führungselement 15 eingesetzt wird, ist es vorteilhaft, wenn dieses in radialer Richtung bewegbar ist, um beispielsweise den Druckspalt einstellen zu können. Weiterhin ist es auch vorteilhaft, insbesondere, wenn die Vorrichtung zum Einbringen von Energie, beispielsweise der Laser 11, mit dem flexiblen Träger 3 mitbewegt werden kann oder entgegen der Transportrichtung des flexiblen Trägers 3 bewegt werden kann, dass auch das Führungselement 15 der Bewegung des Lasers 11 folgt.Even if only one guide element 15 is used, it is advantageous if this can be moved in the radial direction in order to be able to set, for example, the pressure gap. Furthermore, it is also advantageous, in particular, if the device for introducing energy, for example the laser 11, can be moved with the flexible carrier 3 or moved counter to the transport direction of the flexible carrier 3, that the guide element 15 of the movement of the laser 11 follows.

Als Führungselement 15 bzw. als erstes Führungselement 15.1 und zweites Führungselement 15.2 können sowohl massive Körper als auch Hohlkörper eingesetzt werden. Wenn Hohlkörper eingesetzt werden, so wird die Wandstärke so gewählt, dass das Führungselement 15, 15.1, 15.2 sich nicht durchbiegt.As a guide element 15 or as the first guide element 15.1 and second guide element 15.2 both solid body and hollow body can be used. If hollow bodies are used, the wall thickness is chosen so that the guide element 15, 15.1, 15.2 does not bend.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Druckmaschinepress
33
flexibler Trägerflexible carrier
55
Umlenkrolleidler pulley
77
Substratsubstratum
99
Druckbereichpressure range
1111
Laserlaser
1313
Spannvorrichtungjig
1515
Führungselementguide element
15.115.1
erstes Führungselementfirst guide element
15.215.2
zweites Führungselementsecond guide element
1717
Transportrichtung des flexiblen Trägers 3Transport direction of the flexible carrier 3
1919
Druckspaltnip
2121
Auftragsvorrichtungapplicator
2323
Auftragswalzeapplicator roll
2525
Gegenwalzebacking roll
2727
Einfärbewalzeinking
2929
EinfärbeschildEinfärbeschild
3131
Tropfenfängerdrip catcher
3333
Vorratsbehälterreservoir
3535
LösungsmittelbehälterSolvent containers
3737
Rührwerkagitator
3939
Umwälzpumpecirculating pump
4141
Zulaufleitungsupply line
4343
RücklaufleitungReturn line
4545
Viskometerviscometer
5151
Spannrolleidler
5353
Luftkissenair cushion
5555
Stablinserod lens

Claims (14)

  1. A printing machine, comprising a flexible carrier (3) which is coated with an ink to be printed, and a device for the introduction of energy (11) into the ink, the device for the introduction of energy (11) being arranged in such a way that the energy can be introduced in a printing area (9) on the side facing away from the ink, so that ink is transferred from the carrier (3) to a substrate (7) to be printed, the printing area (9) being an area in which energy is introduced into the ink, some of the ink is evaporated and, as a result, a drop is transferred to the substrate (7) to be printed, and a printing gap (19) being formed in the printing area (9) between the flexible carrier (3) and the substrate (7), wherein in the printing area there is arranged a tensioning device (13), with which the flexible carrier (3) is tensioned in the area in which the energy is introduced, in order to obtain a smooth surface.
  2. The printing machine according to claim 1, wherein the tensioning device (13) comprises at least two guide elements (15.1, 15.2), which are arranged on the two sides of the device for the introduction of energy (11).
  3. The printing machine according to claim 2, wherein the guide elements (15.1, 15.2) are tensioning rolls, air cushions or non-moving rods.
  4. The printing machine according to one of claims 1 to 3, wherein the tensioning device (13) comprises a guide element (15; 15.1, 15.2) that is transparent to the energy used, the guide element (15; 15.1, 15.2) that is transparent to the energy used preferably being a body that is transparent to laser radiation, the body being formed in such a way that penetrating laser light is not scattered, or being configured in such a way that the energy introduced is focused at a point on the flexible carrier.
  5. The printing machine according to one of claims 1 to 4, wherein the device for the introduction of energy into the ink is a laser (11).
  6. The printing machine according to one of claims 1 to 5, wherein the flexible carrier (3) is transparent to the energy used.
  7. The printing machine according to one of claims 1 to 6, wherein the flexible carrier (3) is a circulating belt.
  8. The printing machine according to one of claims 1 to 7, which comprises an application device (21) for applying the ink to the flexible carrier (3).
  9. The printing machine according to one of claims 1 to 8, which comprises a device for removing the ink from the flexible carrier (3).
  10. A method for printing a substrate, comprising the following steps:
    (a) applying an ink to a flexible carrier (3),
    (b) transferring the ink from the flexible carrier (3) to the substrate (7) in accordance with a predefined pattern, by energy being introduced into the ink through the flexible carrier (3), some of the ink evaporating in the area of action of the energy and, as a result, a drop of ink being thrown onto the substrate (7) to be printed,
    a printing gap (19) being formed between the flexible carrier (3) and the substrate (7), and the printing area (9) being an area in which energy is introduced into the ink, some of the ink is evaporated and, as a result, a drop is transferred to the substrate (7) to be printed, wherein the flexible carrier (3) is tensioned, by a tensioning device (13) arranged in the printing area, in the area in which the energy is introduced into the ink.
  11. The method according to claim 10, wherein the flexible carrier (3) is a circulating belt and ink not transferred to the substrate is removed from the flexible carrier (3) again.
  12. The method according to claim 10 or 11, wherein the flexible carrier (3) is guided over at least one guide element (15; 15.1, 15.2) in order to tension it.
  13. The method according to one of claims 10 to 12, wherein the flexible carrier (3) is guided over at least two guide elements (15.1, 15.2) in order to tension it, the guide elements (15.1, 15.2) being arranged in the direction of movement of the carrier before and after the area in which the energy is introduced.
  14. The method according to one of claims 10 to 13, wherein the flexible carrier (3) is guided over a guide element (15), through which the energy is led and which is transparent to the energy used, the energy used preferably being focused to a point in the guide element (15) that is transparent to the energy used.
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