EP3204235B1 - Dispositif et procédé, de transport de substrats dans une machine d'impression - Google Patents
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- EP3204235B1 EP3204235B1 EP15777661.8A EP15777661A EP3204235B1 EP 3204235 B1 EP3204235 B1 EP 3204235B1 EP 15777661 A EP15777661 A EP 15777661A EP 3204235 B1 EP3204235 B1 EP 3204235B1
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Definitions
- the present invention relates to the field of printing, in particular without contact with the substrates, and more particularly to a device and a method for transporting printable and printed substrates to all of the workstations included in a printing machine. printing, the transport of the substrates being carried out in such a way as to allow them to be printed under optimum conditions.
- the Applicant has proposed in its patent application WO2013156540 a device and a method for conveying printable substrates in a precise manner, suitable for substrates of various types, sizes and thicknesses, and for performing variable pitch prints.
- a system for transporting substrates in a printing machine along a transport path oriented along a longitudinal axis from at least one input magazine supplying the printable substrates, to at least one magazine.
- outlet receiving the substrates characterized in that it comprises: mobile gripping means, each comprising an opening / closing system ensuring the release or gripping of a substrate, said gripping means comprising front gripping means and rear, each gripping a part, respectively, front and rear of the substrate along the transport path, guide means for guiding the gripping means along the transport path, at least one motorization means ensuring movement of the means gripping along the guide means, preferably with independent movement between at least the front gripping means and the rear gripping means, the transport of substrates thus being adapted to grip each substrate so as to tension and move substrates, even if they have varying lengths, along of the transport path, the guide means, the gripping means and their associated opening / closing system being controlled by computer means.
- the patent application US2015 / 0049150 describes an apparatus for transporting a substrate, wherein the apparatus includes rails and movable substrate moving and holding units which are configured to interact such that the movement of the movable units is effected by magnetic interaction between the substrate. rail and the so-called mobile units.
- a low pressure table 70
- a vacuum table is described therein.
- the present invention provides a novel device and method for conveying printable and printed substrates in a precise manner, suitable for substrates of various types, sizes and thicknesses.
- the invention makes it possible to produce prints with variable pitch.
- the invention is suitable for printing machines without contact with the substrate, such as inkjet printing machines.
- the invention relates to a substrate transport system according to claim 1.
- a further object of the invention is to provide a method for transporting substrates according to claim 14.
- the present invention has many advantages over the techniques of the prior art and, in particular, over WO2013156540 and US2015 / 0049150 .
- the present invention makes it possible to start printing at a distance very close to the grasping by the mobile gripping means of the front part of the substrate along the transport path which makes it possible to bring the printing device closer to the magazine. entry; thus, the dimension of the transport path and therefore the dimension of the system are considerably limited printing.
- the present invention relates to a system or device for transporting substrates, as well as a method for transporting substrates.
- the substrate transport system is described below with reference to the figures, but it is clear that the figures and examples provided in the present application are illustrative and not limiting.
- Said substrate transport system is included in a printing machine, for example and without limitation an inkjet printing machine.
- the system for conveying substrates in a printing machine is carried out along a transport path which is oriented along a longitudinal axis from the input magazine supplying the materials. printable substrates to the output tray receiving the printed substrates.
- a transport path which is oriented along a longitudinal axis from the input magazine supplying the materials. printable substrates to the output tray receiving the printed substrates.
- it is possible to organize transverse orientations of certain parts of the transport path for example for the first movement of the printable substrate from the input magazine to the rest of the transport path and / or for the last movement of the printed substrate to the output tray).
- the transport system (and therefore the printing machine) is controlled by computer means which in particular control the various workstations, and also which collect the information from various sensors.
- These computer means do not have to be detailed in the present application and they can for example be integrated into the machine or deported in a separate device.
- the sensors provide, for example, information on the positions of the substrates, information on the configurations of the substrates and / or validation information following an operation which has been carried out correctly or not. Certain information necessary for the implementation of the invention can also be recorded beforehand in the computer means (for example via an entry on an interface by an operator). Such information may for example relate to the size of the substrates or their thickness, but it is generally preferred that sensors measure or verify such information.
- the substrates awaiting printing are generally, in a manner known per se, placed in at least one input store having a capacity defined in depending on the nature of the substrate and printing requirements.
- an input store is provided to accept several tens, hundreds, or even thousands of substrates of variable nature, thickness and dimension (for example and without limitation of a format whose sides are of the order of a centimeter, for example an A10 type format, for a more precise example a credit card type format; up to the format whose sides are of the order of several meters, for example an A0 type format or a format of 2 x 2 meters).
- the substrates are stored in at least one output magazine generally having the same capacity as an input magazine.
- a characteristic of the present invention is therefore the use of a fixed suction floor making it possible to keep the substrates flat on said floor along the transport path, and more particularly under the printing station.
- Suction floors and their operation are well known to those skilled in the art and the latter can therefore easily use a suction floor suitable for the present invention.
- the constitution and dimensions of the suction sole are not critical as long as it fulfills its role of keeping the entire substrate flat while allowing its displacement by the action of the mobile gripping means.
- the traction force exerted by the mobile gripping means to move the substrate is at least greater than the force for maintaining said substrate in position on the fixed suction floor.
- the dimensions of the suction sole will preferably meet the following criteria: a transverse dimension (that is to say perpendicular to the longitudinal axis in the plane of the transport path) at less equivalent to the transverse size of the largest substrate used - and a longitudinal dimension at least equivalent to the longitudinal dimension represented by the printing station as such.
- This minimum longitudinal dimension is justified by the fact that the substrate remains well maintained flat and under sufficient tension to ensure optimum printing thereof when it is moved by the mobile gripping means under the printing station.
- a station for curing and / or drying the ink deposited on the substrate is present in the printing machine and is located after the printing station; this curing and / or drying station advantageously comprises a ultraviolet radiation system, for example UV radiation by conventional UV lamp, and / or UV radiation by light-emitting diode (LED), preferably UV radiation comprising a light-emitting diode (LED) station and a conventional UV lamp station.
- a transport system is used in this station in accordance with that used in the printing station, namely a fixed suction floor and at least one mobile gripping means.
- the suction hearth will therefore have a sufficient longitudinal dimension in order to be able to transport the printed substrate flat through said curing and / or drying station and, preferably, a transverse dimension at least equivalent to the transverse size of the printed substrate.
- One or two (or more) suction soles in series can therefore be used in the context of the present invention.
- the fixed suction floor will be the same for the printing station as well as the drying and / or curing station; in this configuration, the suction floor will therefore have a sufficient longitudinal dimension in order to be able to transport the substrate flat from the inlet of the printing station to the outlet of the drying and / or curing station.
- the same mobile gripping means will be used both for transporting the substrate through the printing station and through the drying and / or curing station.
- the ink preferably a varnish
- the stationary suction sole for keeping the substrate flat during its transport in the drying and / or curing station makes it possible to improve said drying and / or curing.
- the ink preferably a varnish
- the ink will preferably be of the “hardenable ink” and / or “hardenable varnish” type; by way of illustration, we will cite varnishes and / or inks comprising in their composition at least one component containing a polymerizable functionality, preferably an acrylate function.
- the fixed suction floor is generally made mainly of metal.
- a characteristic of the suction floor according to the present invention is that it allows the displacement of the substrate while keeping the latter flat; thus, the fixed suction floor is formed, at least in its upper layer coming into contact with the substrate, of a material that meets the requirements related to this characteristic.
- the stationary suction floor comprises, at least in its upper layer coming into contact with the substrate, a material allowing the sliding of the substrate on the floor.
- thermoplastic polymers for example polytetrafluoroethylene also known under the name of Teflon, or else a grained metal surface will be mentioned.
- the surface of the suction floor on which the substrate is moved along the transport path generates a friction force generating a tensioning of the substrate during its movement.
- This frictional force responsible for the tensioning may for example come from the chemical nature of the surface of the sole in contact with the substrate. Any other suitable means for meeting this frictional force characteristic can also be used in the present invention; by way of non-limiting example, the roughness of the surface of the sole in contact with the substrate will be mentioned. This roughness can either come from the very nature of the upper layer of the sole, or come from any chemical and / or physical treatment of said upper layer of the sole, for example by abrasion technique.
- the stationary suction sole comprises several suction zones (for example different zones connected to different chambers) so as to control the suction power of the sole according to the positioning of the substrate. ; this not only makes it possible to balance the suction as well as possible whatever the position and size of the substrate, but also to be able to limit the suction in specific areas such as below the printheads.
- a characteristic of the present invention is therefore the use of at least one mobile gripping means gripping a front part of the substrate along the transport path;
- the mobile gripping means can advantageously comprise an opening / closing system ensuring the release or the gripping of a substrate, by way of example one or more clamps as described further on in the present description. It is obvious to those skilled in the art that other mobile gripping systems could also be used in the context of the present invention.
- a movable transverse strip which by clamping the substrate by pressure between said strip and the fixed sole will allow the substrate to be moved along the transport path.
- the vertical dimensions (that is to say perpendicular to the plane of the transport path) of the mobile gripping means located above the substrate will be minimized.
- this optimum distance is generally less than 5 millimeters (mm) and may even be of the order of a millimeter (mm), it will therefore be preferable to use a system of mobile gripping means, the vertical dimensions of which will be less than the distance between the face top of the substrate and the printheads, for example less than 80% of the distance (perpendicular to the substrate) between the top face of the substrate and the printheads, for example less than 4 mm, 3 mm, 2 mm, and even less than or equal to 1 mm.
- a device for gripping the substrates makes it possible to remove the substrates from the input magazine and to place them on drive means, for example.
- the substrate transport system the characteristics of which will be detailed later in the description, to move them along a work line generally comprising several work stations, for example and without limitation at least one printing station comprising a plurality of inkjet (and / or varnish) printing heads preferably controlled by computer means, optionally followed by a station for curing and / or drying the ink (preferably, varnish), this ink and / or varnish can be of any suitable type; by way of illustration, we will cite functional and / or intelligent inks, etc.
- the printing machine makes it possible to print from one substrate to another with a variable pitch, thanks to the transport system, as detailed below. This means that the printing machine is able to adapt the use of the printing heads and the transport speed of the substrates according to the size of the substrates, for example thanks to sensors installed on the printing machine. .
- the printing machine is equipped with a device for turning over the substrates, allowing double-sided printing of said substrates.
- the substrate transport system comprises mobile gripping means, moving along a transport path oriented along a longitudinal axis, by example between an input magazine providing printable substrates and an output magazine receiving printed substrates.
- the transport path is defined by the plane in which the substrates move and oriented along the longitudinal axis.
- the substrates can be blank, or include patterns already printed, or be laminated unprinted, or complexed, etc.
- these gripping means are grippers, a term which will be used in the remainder of the description in an illustrative and non-limiting manner to designate the gripping means in general; these pliers are described in the figures 1 and 2 .
- Each clamp preferably comprises an opening / closing system making it possible to grip or release the substrates in convoy along the transport path (or printing path). This opening / closing system is preferably controlled by computer means.
- Each clamp generally comprises a fixed part and a movable part, or two movable parts, the movement of which makes it possible to grip or release a substrate.
- the substrates, clamps or edges of the substrates which are located towards the output magazine are designated by the term "front”, while those located towards the input magazine are designated by the term "rear”. , with reference to the direction of movement of the substrates in the printing machine.
- the term “lateral” denotes the elements located on either side of the longitudinal axis of the transport path.
- the term “interlayer” denotes the grippers gripping a substrate at a level located between the front and the rear of this substrate (therefore between the front and rear grippers). It is understood that these designations are conventional and are not limiting.
- the grippers controlled by the computer means grip each substrate in an area near the four corners of the substrate. However, depending on the configuration (in particular the control carried out by the computer means), various grippers can grip the substrates in different places, in particular on the front and rear edges and / or on the side edges.
- the movable part of each clamp is located opposite the front of each substrate, the front being the printable face of the substrates located opposite the print heads.
- the movable part of the grippers is located opposite the back of each substrate in convoy. This arrangement makes it possible to limit the risks of the moving part coming into contact with the printing heads.
- the position of the print heads is generally adjustable at least in the direction of the height (perpendicular to the plane of the transport path), which makes it possible to avoid any contact between the mobile part of the grippers and the heads. printing.
- the clamp opening / closing system is for example controlled by an electromagnet, or a system of rods.
- a characteristic of the present invention is therefore the use of at least one mobile gripping means gripping a front part of the substrate along the transport path (by front part of the printable substrate, we will mention the two front corners of the substrate, the front edge of the substrate and / or the two side edges of the substrate close to the front edge of the substrate).
- the present invention allows, thanks to the combined action of the mobile gripping means gripping a front part of the substrate and of the suction floor, to do without these additional mobile gripping means, which constitutes a considerable advantage over the prior art.
- the substrate transport system comprises means for guiding the grippers, arranged for example over the entire length of the substrate transport path.
- guide means By abuse of language, we can designate such guide means by the term motorized gripper displacement means, but the designation of guide is preferred here, in particular because the grippers can include a motor or only a passive part of the motor.
- these means for guiding the grippers are guides, rails or slides, arranged along the transport path of the substrates.
- the guide means form a closed circuit of which a “go” part forms the transport path and a “return” part forms a return path from the grippers to the input store.
- each movement guide forms a closed circuit which can be for example oblong, each guide being in a plane parallel to the plane of the substrates (ie, of the transport path). In alternative embodiments, each guide is in a plane perpendicular to the plane of the substrates.
- the substrate transport system comprises two guides comprising a plurality of grippers, each guide being disposed on either side of the substrate transport path.
- the substrate transport system may include a plurality of guides arranged in pairs, on either side of the transport path, the distance between the guides of each pair being different to allow adaptation of the system for transporting substrates to substrates of different size, in particular of variable width.
- the substrate transport system comprises two guides arranged on either side of the substrate transport path, the transverse spacing of which is variable and preferably controlled by the computer means, the transport system. substrates can thus be adapted to any size of substrate.
- the substrate transport system comprises means for detecting the speed and / or position of the grippers along the transport path, said means for detecting being controlled by the computer means of the machine. impression.
- each clamp can comprise a position sensor and / or a speed sensor connected to the computer means.
- said speed and / or position sensors are integrated into the motorization means, said motorization means being controlled by the computer means, and allowing the grippers to move along the guides, themselves arranged along the transport path.
- the substrate transport system comprises means for detecting the presence of the front transverse edge of the substrate, for example means for detecting the speed and / or the position of the substrates when the latter enter the substrate. transport path, for example as soon as they leave the entrance store.
- detection means controlled by the computer means, are for example and without limitation sensors included in at least one entry store.
- this sensor is an optical encoder or an optical ruler.
- the system transport of substrates is therefore suitable, in certain embodiments, for detecting the presence of the front transverse edge of the substrate, for example by means of detecting the speed and / or position of the substrates and allowing the grippers to move the substrate. along the guides, to grab each substrate so as to move it along the transport path oriented along the longitudinal axis.
- the substrate transport system is also configured to tension the substrates, the tensile force being applied by the combined action of the grippers and the suction bed, so as to facilitate their transport and increase printing precision.
- the clamps comprise a device making it possible to apply in a controlled manner a transverse tension (ie, perpendicular to the longitudinal axis of the transport path) to the substrate, for example at the level of the opening system / closure to apply tension when closing the grippers.
- a transverse tensioning device may for example and in a nonlimiting manner comprise suction pads which move apart transversely just before the closing of said clamps on the substrate.
- the applied voltage is set using computer means as a function of the elasticity of the substrate and its width.
- a longitudinal tension i.e., parallel to the longitudinal axis of the transport path
- a longitudinal tension is applied to the substrate, as detailed below.
- the substrate transport system comprises at least one guide on which is installed a plurality of gripping means and at least one motorization means for moving the gripping means (or grippers).
- the movement of the clamps is controlled in pairs, each of the clamps in each pair being generally disposed at the same level along the longitudinal axis (since the substrates are generally rectangular).
- the grippers are independent but their movement is synchronized in pairs.
- each clamp is connected to the other clamp of the pair located on the other side of the longitudinal axis of the substrate transport path.
- the substrate transport system is adapted to grip each substrate so as to stretch and move substrates of varying sizes along the transport path by the combined action of the gripping means and the fixed suction sole.
- the transport system comprises at least one motorization means ensuring movement of the gripping means along the guide means, with independent displacement between at least the front gripping means and the front gripping means. rear grip; thus, by controlling the speed of the front and rear clamps, it is possible to tension the substrates whatever their size (in length in this case, the tension in width being managed by the transverse tension device).
- the transport system comprises a single motorization means ensuring movement of the only front gripping means (s) along the guide means.
- said at least one motorization means comprises motor means fitted to the gripping means.
- a motor can for example equip the grippers, individually or in pairs, to move the grippers along the guide means.
- each gripping means comprises at least one motor means ensuring its movement along the guide means.
- said at least one motorization means comprises at least one passive part fitted to the gripping means and at least one active part fitted to the guide means.
- the passive part integrated into the clamps allows the movement of the latter, for example controlled individually or in pairs, on the guide means which comprise the active part or, optionally, which are parallel to the active part.
- said active part of the motorization means comprises at least one linear motor.
- said at least one linear motor is installed on at least one rail parallel to the guide means.
- the transport system comprises at least two guide means on which the gripping means move.
- the transport system comprises pairs of gripping means, each comprising two gripping means located on the same side, front or rear, of the same substrate, the displacement of a pair of gripping means. gripping being provided by the same motor means, along at least one guide means.
- the substrate transport system includes a gripper motorization means.
- the motorization of the grippers is achieved by means of linear motors.
- two grippers whose coordinates along the longitudinal axis are substantially the same, and which are installed on guides located on either side of the transport path, are connected to the same linear motor. It is obvious, in order not to subject the substrates to shearing forces which could induce their deformation or their tearing, that the speed of the grippers having gripped the same substrate is synchronized.
- the linear motors are installed on at least one rail parallel to the guides on which the clamps are installed. In some embodiments, the linear motors are integrated with the guides. For example and in a nonlimiting manner, only the passive part of the linear motorization is associated with at least one clamp, the active part being installed on each guide or on a rail parallel to the guides, depending on the embodiments.
- the suction bed is of adjustable position along an axis perpendicular to the substrate so as to optimize the distance from the substrate to the print heads of the printing machine.
- the suction floor has a slightly curved profile so as to accentuate the longitudinal tensioning of the substrates in convoy.
- the suction floor is transversely adjustable in order to adapt to the different widths of substrates used.
- the computer means for example included in the printing machine, control the opening and closing of the gripping means (for example clamps and / or transverse strips), evaluate the speed and / or the position of the moving elements, and finally deliver the command and control signals of the motorization means (for example the linear motor or motors).
- the gripping means for example clamps and / or transverse strips
- the motorization means for example the linear motor or motors
- Another object of the invention is to provide a method of tensioning and transporting substrates along a transport path, implemented by various embodiments of the substrate transport system described above.
- the different successive steps characterizing this method and its possible variants according to various embodiments will now be described, with reference to figures 1 to 5 in an illustrative and non-limiting manner.
- the printable substrate passes successively through all the stations constituting the printing machine, from the input magazine to the reception of the substrates in the output magazine, that the machine has only one printing, preferably with a drying and / or curing station [said station possibly comprising one or more drying and / or curing systems; we will cite by way of illustration UV (UV and / or LED lamps), Infra-Red, and / or near-Infra-Red radiations, the electron beam, photonic annealing, and / or two or more of these aforementioned systems in combination], or several printing or personalization stations known per se.
- the computer means control the opening and closing of the gripping means, evaluate the speed of movement of the mobile elements, and deliver the command and control signals of the motorization means (for example linear motors) .
- the motorization means for example linear motors
- the speeds and / or position of the gripping means are generally known due to the fact that the latter are actively controlled, which are only passive. . It is then possible to do without means for detecting the gripping means, although it is generally preferred to add them to ensure the correct operation of the system and to avoid damaging the elements of the system.
- the grippers successively grip the substrate as it enters the transport path.
- the clamps can be positioned beforehand with respect to each other as a function of the respective positions at which they must grip the substrate (according to the configuration controlled by the computer means, for example).
- the transverse distance between two guide means located on either side of the longitudinal axis of the transport path is variable.
- the method may therefore include at least one step of adjusting this distance between the guide means, for example as a function of the sizes of substrates present on the transport path.
- the method comprises a step of transversely tensioning the substrate, carried out by transverse tension means included in the gripping means and controlled by the computer means. This step is generally carried out during, or following, the closing of the gripping means.
- the invention allows longitudinal tensioning of the substrates, and this, advantageously, whatever their sizes.
- the step of tensioning the substrate by the combined action of the suction floor and of the gripping means is carried out by the computer means by controlling the speed of the gripping and suction means of the suction sole; this control could obviously depend on the physical characteristics of the substrate.
- the figures 1 and 2 schematically illustrate a first embodiment of the invention, namely an embodiment using grippers as gripping means.
- the figure 1 two front clamps on which the substrate is tacked; the substrate is moved on the suction floor located in the center of the figure.
- the figure 2 illustrates 3 different views of the printing module according to an embodiment conforming to that of the figure 1 .
- the figures 3 to 5 schematically illustrate other embodiments of the invention.
- the gripping means acts by pinching; the substrate is moved on the suction floor located at the center of the figure; you can also see ejection belts or rollers (1).
- the figure 4 illustrates 3 different views of the printing module according to an embodiment conforming to that of the figure 3 .
- We can observe on the figure 4 the suction floor (1), the pinch bar (2), the guides (3) of the mobile gripping means and the linear motor (4).
- the figure 5 illustrates the operating principle of the pinch bar: you can observe the pinch bar (1), the suction floor (2) and the substrate (3).
- the relative height between the pinch bar and the suction bed is adjustable to suit different thicknesses and hardnesses of substrates.
- this pinch bar is first in the open position and the substrate abuts and aligns itself against this bar, the bar is then closed on the substrate and clamps the top substrate against the sole with a force substantially greater than the frictional force generated by the suction hearth on the substrate.
Landscapes
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Description
- La présente invention se rapporte au domaine de l'impression, en particulier sans contact avec les substrats, et plus particulièrement à un dispositif et un procédé permettant de transporter des substrats imprimables et imprimés sur l'ensemble des postes de travail compris dans une machine d'impression, le transport des substrats étant réalisé de manière à permettre leur impression dans des conditions optimales.
- Il est connu de l'art antérieur, des transports de substrats imprimables réalisés par des courroies d'aspiration, qui ont pour fonction de maintenir un substrat contre lesdites courroies en déplacement. Ce type de solution, bien connue de l'homme du métier, présente néanmoins quelques inconvénients. En particulier, ce type de dispositif, occasionnant des mouvements d'air et des gradients de pression, peut provoquer la déformation des substrats si ces derniers sont de taille importante. La précision de l'impression s'en trouvera donc affectée. D'autre part, l'utilisation de ces courroies d'aspiration avec certaines technologies d'impression très répandues, notamment l'impression jet d'encre, peut occasionner une aspiration accidentelle de l'encre présente dans les têtes d'impression et ainsi provoquer le désamorçage des têtes d'impression. Ce genre d'incident nécessite dans le meilleur des cas un réamorçage des têtes, et dans le pire des cas un remplacement des têtes désamorcées, devenues de fait inutilisables.
- Pour pallier à ces problèmes, notamment permettre le déplacement de substrats de manière précise, il existe dans l'art antérieur des techniques utilisant des cylindres comportant une pluralité de pinces saisissant les substrats par le bord avant par rapport au sens de déplacement du substrat. Adapté à des machines d'impression de type jet d'encre, ce type de solution présente néanmoins plusieurs inconvénients. En effet, ce système nécessite un arrangement de toutes les têtes jet d'encre de façon orbitale autour d'un cylindre de grande dimension. De plus, ce type de système pose le problème de la difficulté du réglage de la position des têtes d'impression. En effet, pour une impression de qualité, l'encre éjectée des têtes d'impression doit former un jet dont la direction est perpendiculaire à la surface du substrat. On comprend dans ce cas que l'utilisation d'un cylindre pour transporter et tendre le substrat, dont la surface n'est par définition pas plane, impose des réglages fastidieux de la position des têtes d'impression. Pour cette même raison, il est difficile d'utiliser des substrats d'épaisseur variable, le changement de substrat imposant un réglage de toutes les têtes d'impression. D'autre part, le pas d'impression, c'est-à-dire la position des pinces sur le cylindre, est fixe, ce qui signifie que la cadence d'impression reste la même quel que soit la taille du substrat.
- Il est également connu de l'art antérieur, par exemple du document
DE19901698 , les systèmes de transport de substrat utilisant des chaines ou convoyeurs sur lesquels sont disposés des pinces pour saisir les substrats et les transporter sur un chemin de transport dont une portion est plane, ce qui résout le problème de l'agencement des têtes d'impression. Cependant, ce type de solution présente toujours le problème d'un pas d'impression fixe, qui impose une cadence fixe et, dans ce cas, pose le problème supplémentaire de ne pas permettre d'utiliser des substrats de différentes tailles sans arrêter l'impression et procéder à un réglage fastidieux de la position des pinces. - Plus récemment, la Demanderesse a proposé dans sa demande de brevet
WO2013156540 un dispositif et un procédé permettant de transporter des substrats imprimables de manière précise, adapté à des substrats de divers types, tailles et épaisseurs, et permettant de réaliser des impressions à pas variable. Il y est décrit un système de transport de substrats dans une machine d'impression, le long d'un chemin de transport orienté selon un axe longitudinal depuis au moins un magasin d'entrée fournissant les substrats imprimables, jusqu'à au moins un magasin de sortie recevant les substrats, caractérisé en ce qu'il comprend : des moyens de préhension mobiles, comprenant chacun un système d'ouverture/fermeture assurant la libération ou la préhension d'un substrat, lesdits moyens de préhension comprenant des moyens de préhension avant et arrière, saisissant chacun une partie, respectivement, avant et arrière du substrat le long du chemin de transport, des moyens de guidage pour guider les moyens de préhension le long du chemin de transport, au moins un moyen de motorisation assurant un déplacement des moyens de préhension le long des moyens de guidage, de préférence avec un déplacement indépendant entre au moins les moyens de préhension avant et les moyens de préhension arrière, le système de transport de substrats étant ainsi adapté pour saisir chaque substrat de manière à tendre et déplacer des substrats, même s'ils ont des longueurs variables, le long du chemin de transport, les moyens de guidage, les moyens de préhension et leur système d'ouverture/fermeture associé étant contrôlés par des moyens informatiques. - Bien que le dispositif et le procédé de
WO2013156540 répondent déjà de manière très satisfaisante aux besoins de l'homme du métier, la Demanderesse a à présent développé un dispositif et un procédé qui permettent d'améliorer le transport de substrats imprimables sur l'ensemble des postes de travail compris dans une machine d'impression, en particulier une machine d'impression sans contact avec le substrat, comme les machines d'impression à jets d'encre. - La demande de brevet
US2015/0049150 décrit un appareil de transport d'un substrat, dans lequel l'appareil comprend des rails et des unités mobiles de déplacement et de maintien du substrat qui sont configurés pour interagir de telle sorte que le déplacement des unités mobiles est effectué par interaction magnétique entre le rail et les dites unités mobiles. Dans les modes d'exécution décrits auxfigures 5 et 6, l'utilisation d'une table basse pression (70), parfois aussi appelée table sous vide, y est décrite. - La présente invention propose un nouveau dispositif et un nouveau procédé permettant de transporter des substrats imprimables et imprimés de manière précise, adapté à des substrats de divers types, tailles et épaisseurs. En particulier, l'invention permet de réaliser des impressions à pas variable. En outre, l'invention est adaptée aux machines d'impression sans contact avec le substrat, comme les machines d'impression à jets d'encre.
- A cet effet, l'invention concerne un système de transport de substrats selon la revendication 1.
- D'autres particularités et avantages du système de transport de substrats sont détaillés dans la présente demande. Un objectif supplémentaire de l'invention est de proposer un procédé de transport de substrats selon la revendication 14.
- D'autres particularité et avantages du procédé de transport de substrats sont détaillés dans la présente demande.
- L'invention, avec ses caractéristiques et avantages, ressortira plus clairement à la lecture de la description faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- Les
figures 1 et 2 illustrent de manière schématique un premier mode de réalisation de l'invention. - Les
figures 3 à 5 illustrent de manière schématique d'autres modes de réalisation de l'invention. - La présente invention présente de nombreux avantages par rapport aux techniques de l'art antérieur et, en particulier, par rapport à
WO2013156540 etUS2015/0049150 . Nous citerons à titre d'exemple, la possibilité de la mise en tension du substrat par l'action combinée de déplacement du moyen de préhension mobile avec la mise à plat et le maintien de toute la grandeur transversale du substrat par la sole aspirante (pendant l'impression du substrat et aussi, de manière optionnelle pendant le séchage et/ou le durcissement de l'encre sur le substrat) ; ceci permet non seulement de minimiser le nombre de moyens de préhension mobiles et également de minimiser le nombre de moteurs nécessaires au déplacement des moyens de préhension. De plus, la présente invention permet de commencer l'impression à une distance très proche de la saisie par le moyen de préhension mobile de la partie avant du substrat le long du chemin de transport ce qui permet de rapprocher le dispositif d'impression du magasin d'entrée ; ainsi, on limite considérablement la dimension du chemin de transport et donc la dimension du système d'impression. D'autres avantages apportés par la présente invention seront mis en évidence plus avant dans la description et les figures. - La présente invention concerne un système ou dispositif de transport de substrats, ainsi qu'un procédé de transport de substrats. Le système de transport de substrats est décrit ci-dessous en référence aux figures, mais il est clair que les figures et les exemples fournis dans la présente demande sont illustratifs et non limitatifs. Ledit système de transport de substrats est compris dans une machine d'impression, par exemple et de façon non limitative une machine d'impression jet d'encre.
- Dans un mode d'exécution préféré de la présente invention, le système de transport de substrats dans une machine d'impression s'effectue le long d'un chemin de transport qui est orienté selon un axe longitudinal depuis le magasin d'entrée fournissant les substrats imprimables jusqu'au magasin de sortie de réception des substrats imprimés. Dans un mode de fonctionnement alternatif il est possible d'organiser des orientations transversales de certaines parties du chemin de transport (par exemple pour le premier déplacement du substrat imprimable depuis le magasin d'entrée vers la suite du chemin de transport et/ou pour le dernier déplacement du substrat imprimé vers le magasin de sortie).
- Dans un mode d'exécution préféré de la présente invention, le système de transport (et donc la machine d'impression) est contrôlé par des moyens informatiques qui commandent notamment les différents postes de travail, et également qui collectent les informations de différents capteurs. Ces moyens informatiques n'ont pas à être détaillés dans la présente demande et ils pourront par exemple être intégrés à la machine ou déportés dans un dispositif séparé. Les capteurs donnent par exemple, des informations de positions des substrats, des informations de configurations des substrats et/ou des informations de validation suite à une opération correctement effectuée ou non. Certaines informations nécessaires à la mise en œuvre de l'invention peuvent également être enregistrées au préalable dans les moyens informatiques (par exemple via une saisie sur une interface par un opérateur). De telles informations peuvent par exemple concerner la taille des substrats ou leur épaisseur, mais il est généralement préféré que des capteurs mesurent ou vérifient de telles informations. Les substrats en attente d'impression sont généralement, de façon connue en soi, placés dans au moins un magasin d'entrée ayant une capacité définie en fonction de la nature du substrat et des besoins pour l'impression. Dans un exemple de réalisation, un magasin d'entrée est prévu pour accepter plusieurs dizaines, centaines, voire milliers de substrats de nature, d'épaisseur et de dimension variable (par exemple et de façon non limitative d'un format dont les côtés sont de l'ordre du centimètre, par exemple un format type A10, à titre d'exemple plus précis un format type carte de crédit ; jusqu'au format dont les côtés sont de l'ordre de plusieurs mètres, par exemple un format type A0 ou un format de 2 x 2 mètres). Une fois le processus d'impression terminé, les substrats sont stockés dans au moins un magasin de sortie ayant généralement la même capacité qu'un magasin d'entrée.
- Une caractéristique de la présente invention est donc l'utilisation d'une sole aspirante fixe permettant de maintenir les substrats à plat sur la dite sole le long du chemin de transport, et plus particulièrement sous le poste d'impression. Les soles aspirantes et leur fonctionnement sont bien connus par l'homme du métier et ce dernier pourra donc facilement utiliser une sole aspirante appropriée à la présente invention. La constitution et les dimensions de la sole aspirante ne sont pas critiques pour autant qu'elle remplisse bien son rôle de maintien à plat de l'ensemble du substrat tout en permettant son déplacement par l'action du moyen de préhension mobile. Ainsi, selon un mode d'exécution particulier de la présente invention, la force de traction exercée par le moyen de préhension mobile pour déplacer le substrat est au moins supérieure à la force de maintien en position du dit substrat sur la sole aspirante fixe. Afin de répondre aux objectifs particuliers de la présente invention, les dimensions de la sole aspirante répondront de préférence aux critères suivants : une dimension transversale (c'est-à-dire perpendiculaire à l'axe longitudinal dans le plan du chemin de transport) au moins équivalente à la grandeur transversale du substrat le plus grand utilisé - et une dimension longitudinale au moins équivalente à la dimension longitudinale représentée par le poste d'impression en tant que tel. Cette dimension longitudinale minimale est justifiée par le fait que le substrat reste bien maintenu à plat et sous tension suffisante pour en assurer une impression optimale lors de son déplacement par le moyen de préhension mobile sous le poste d'impression. Selon un mode d'exécution particulier de la présente invention, un poste de durcissement et/ou de séchage de l'encre déposée sur le substrat est présent dans la machine d'impression et est situé après le poste d'impression ; ce poste de durcissement et/ou de séchage comprend avantageusement un système de rayonnement ultraviolet, par exemple un rayonnement UV par lampe UV conventionnelle, et/ou un rayonnement UV par diode électroluminescente (LED), de préférence un rayonnement UV comprenant un poste de diode électroluminescente (LED) et un poste de lampe UV conventionnelle. Selon un mode d'exécution particulier de la présente invention, lorsqu'un poste de durcissement et/ou de séchage de l'encre du substrat imprimé est situé après le poste d'impression, on utilise dans ce poste un système de transport conforme à celui utilisé dans le poste d'impression, à savoir une sole aspirante fixe et au moins un moyen de préhension mobile. La sole aspirante aura donc une dimension longitudinale suffisante afin de pouvoir transporter à plat le substrat imprimé au travers du dit poste de durcissement et/ou de séchage et, de préférence, une dimension transversale au moins équivalente à la grandeur transversale du substrat imprimé. Une ou deux (ou plusieurs) soles aspirantes en série pourront donc être utilisées dans le cadre de la présente invention. Dans une configuration particulière et préférée selon la présente invention, la sole aspirante fixe sera la même pour le poste d'impression ainsi que le poste de séchage et/ou de durcissement ; dans cette configuration, la sole aspirante aura donc une dimension longitudinale suffisante afin de pouvoir transporter à plat le substrat depuis l'entrée du poste d'impression jusqu'à la sortie du poste de séchage et/ou de durcissement. Dans une configuration particulière et préférée selon la présente invention, le même moyen de préhension mobile sera utilisé à la fois pour le transport du substrat au travers du poste d'impression et au travers du poste de séchage et/ou de durcissement. La Demanderesse a constaté de manière surprenante que l'utilisation de la sole aspirante fixe pour le maintien à plat du substrat lors de son transport dans le poste de séchage et/ou de durcissement permettait d'améliorer le dit séchage et/ou durcissement. Ainsi, dans cette configuration particulière, l'encre (de préférence un vernis) sera de préférence de type « encre durcissable » et/ou « vernis durcissable » ; à titre illustratif, nous citerons les vernis et/ou encres comprenant dans leur composition au moins un composant contenant une fonctionnalité polymérisable, de préférence une fonction acrylate.
- La sole aspirante fixe est en général faite majoritairement de métal. Une caractéristique de la sole aspirante selon la présente invention est qu'elle permet le déplacement du substrat tout en maintenant ce dernier à plat ; ainsi, la sole aspirante fixe est constituée, au moins dans sa couche supérieure entrant en contact avec le substrat, d'une matière qui répond aux exigences liées à cette caractéristique. Selon un mode d'exécution particulier de la présente invention, la sole aspirante fixe comprend, au moins dans sa couche supérieure entrant en contact avec le substrat, un matériau permettant le glissement du substrat sur la sole. On citera à titre d'exemple non limitatif du dit matériau glissant les polymères thermoplastiques, par exemple le polytétrafluoroéthylène aussi connu sous le nom de Téflon, ou encore une surface métallique grainée. Selon un autre mode d'exécution particulier de la présente invention, la surface de la sole aspirante sur laquelle le substrat est déplacé le long du chemin de transport engendre une force de friction générant une mise en tension du substrat lors de son déplacement. Cette force de friction responsable de la mise en tension pourra à titre d'exemple provenir de la nature chimique de la surface de la sole en contact avec le substrat. Tout autre moyen approprié permettant de répondre à cette caractéristique de force de friction peut également être utilisé dans la présente invention ; on citera à titre d'exemple non limitatif la rugosité de la surface de la sole en contact avec le substrat. Cette rugosité pourra soit provenir de la nature même de la couche supérieure de la sole, soit provenir de tout traitement chimique et/ou physique de la dite couche supérieure de la sole, par exemple par technique d'abrasion. Cette caractéristique permet d'obtenir lors du déplacement du substrat par le moyen de préhension mobile une mise en tension du dit substrat suffisante que pour permettre un positionnement du dit substrat optimal lors de l'impression. Selon un mode d'exécution particulier de la présente invention, la sole aspirante fixe comprend plusieurs zones d'aspiration (par exemple différentes zones reliées à différentes chambres) de façon à contrôler la puissance d'aspiration de la sole en fonction du positionnement du substrat ; ceci permet non seulement d'équilibrer au mieux l'aspiration quelle que soit la position et la taille du substrat mais également d'être en mesure de limiter l'aspiration dans des zones spécifiques comme en dessous des têtes d'impression.
- Une caractéristique de la présente invention est donc l'utilisation d'au moins un moyen de préhension mobile saisissant une partie avant du substrat le long du chemin de transport ; à titre d'exemple de la partie avant du substrat imprimable, on citera les deux coins avant du substrat, le bord avant du substrat et/ou les deux bords latéraux du substrat proches du bord avant du substrat. Le moyen de préhension mobile peut avantageusement comporter un système d'ouverture/fermeture assurant la libération ou la préhension d'un substrat, à titre d'exemple une ou plusieurs pinces telles que décrit plus avant dans la présente description. Il est évident pour l'homme de l'art que d'autres systèmes de préhension mobiles pourraient également être utilisés dans le cadre de la présente invention. A titre d'exemple non limitatif, on citera une réglette transversale mobile qui par pincement du substrat par pression entre la dite réglette et la sole fixe permettra le déplacement du substrat le long du chemin de transport.
- Selon un mode d'exécution particulier de la présente invention, les dimensions verticales (c'est-à-dire perpendiculaire au plan du chemin de transport) du moyen de préhension mobile situées au-dessus du substrat seront minimisées. En effet, afin d'assurer une impression optimale du substrat, il est préférable de minimiser la distance qui sépare la face supérieure du substrat des têtes d'impression. Comme cette distance optimale est généralement inférieure à 5 millimètres (mm) et peut même être de l'ordre du millimètre (mm), on préférera donc utiliser un système de moyens de préhension mobiles dont les dimensions verticales seront inférieures à la distance entre la face supérieure du substrat et les têtes d'impression, par exemple inférieures à 80% de la distance (perpendiculaire au substrat) entre la face supérieure du substrat et les têtes d'impression, par exemple inférieure à 4 mm, 3 mm, 2 mm, et même inférieure ou égale à 1 mm.
- Selon un mode d'exécution particulier de la présente invention, la sole aspirante comprend un ou plusieurs renfoncements longitudinaux permettant ainsi d'y loger de manière appropriée le moyen de préhension. Dans un mode d'exécution préféré, l'ensemble des moyens de préhension est logé dans le(s) renfoncement(s) longitudinal(aux) de la sole aspirante, ce qui permet de minimiser leurs dimensions verticales, voire les rendre nulles ou mêmes négatives (par exemple dans le cas de figure où le moyen de préhension serait situé sous le substrat). Ces renfoncements peuvent être de tout type approprié. A titre illustratif, et comme décrit plus avant dans la description, un ou plusieurs rails qui traversent la sole peuvent être utilisés :
- configuration A : un rail longitudinal unique situé au milieu de la sole aspirante et de longueur équivalente ou supérieure à la sole aspirante, ce qui équivaut à un dispositif comprenant deux soles aspirantes identiques séparées au centre par le système des moyens de préhension mobiles ;
- configuration B : deux rails longitudinaux de longueur équivalente ou supérieure à la sole aspirante et situés respectivement l'un à proximité du bord gauche de la sole aspirante et l'autre à proximité du bord droit de la sole aspirante, ce qui équivaut à un dispositif comprenant trois parties séparées de soles aspirantes séparées par les deux systèmes des moyens de préhension mobiles ;
- configuration C : des configurations similaires aux configurations A ou B avec une longueur de rail inférieure à celle de la sole.
- Dans un mode d'exécution particulier de la présente invention, un dispositif de saisie des substrats (par exemple une ou plusieurs courroies aspirantes) permet de sortir les substrats du magasin d'entrée et de les disposer sur des moyens d'entraînement, par exemple le système de transport des substrats dont les caractéristiques seront détaillées plus loin dans la description, pour les déplacer le long d'une chaîne de travail comportant généralement plusieurs postes de travail, par exemple et de façon non limitative au moins un poste d'impression comprenant une pluralité de têtes d'impression jet d'encre (et/ou de vernis) contrôlées de préférence par des moyens informatiques, suivi de manière optionnelle préférée d'un poste de durcissement et/ou de séchage de l'encre (de préférence, du vernis), cette encre et/ou vernis pouvant être de tout type approprié, ; à titre illustratif, nous citerons les encres fonctionnelles et/ou intelligentes, etc. En général, des contrôles sont également effectués afin de détecter la présence d'un substrat à chaque poste du convoyeur. La machine d'impression permet de réaliser des impressions d'un substrat à l'autre avec un pas variable, grâce au système de transport, comme détaillé ci-après. Cela signifie que la machine d'impression est en mesure d'adapter l'utilisation des têtes d'impression et la vitesse de transport des substrats en fonction de la taille des substrats, par exemple grâce à des capteurs installés sur la machine d'impression. Dans certains modes de réalisation, la machine d'impression est équipée d'un dispositif de retournement des substrats, autorisant l'impression recto-verso desdits substrats.
- Dans certains modes de réalisation, et en référence illustrative et non limitative aux figures, le système de transport de substrats comprend des moyens de préhension mobiles, se déplaçant le long d'un chemin de transport orienté selon un axe longitudinal, par exemple entre un magasin d'entrée fournissant des substrats imprimables et un magasin de sortie recevant les substrats imprimés. Le chemin de transport est défini par le plan dans lequel se déplacent les substrats et orienté selon l'axe longitudinal. Par exemple et à titre non limitatif, les substrats peuvent être vierges, ou comporter des motifs déjà imprimés, ou encore être laminés non imprimés, ou complexés, etc. Dans certains modes de réalisation, ces moyens de préhension sont des pinces, terme que l'on utilisera dans la suite de la description de manière illustrative et non limitative pour désigner les moyens de préhension d'une manière générale ; ces pinces sont décrites dans les
figures 1 et 2 . D'autres moyens de préhension tels que des réglettes transversales mobiles sont décrites à titre illustratif dans lesfigures 3 à 5 . Chaque pince comprend de préférence un système d'ouverture/fermeture permettant de saisir ou de libérer les substrats en convoi le long du chemin de transport (ou chemin d'impression). Ce système d'ouverture/fermeture est de préférence contrôlé par les moyens informatiques. Chaque pince comprend en général une partie fixe et une partie mobile, ou deux parties mobiles, dont le mouvement permet de saisir ou de libérer un substrat. Dans la présente description, les substrats, les pinces ou les bords des substrats qui sont situés vers le magasin de sortie sont désignés par le terme « avant », tandis que ceux situés vers le magasin d'entrée sont désignés par le terme « arrière », en référence au sens de déplacement des substrats dans la machine d'impression. D'autre part, on désigne par le terme « latéral », les éléments se trouvant de part et d'autre de l'axe longitudinal du chemin de transport. Enfin, on désigne par le terme « intercalaire » les pinces saisissant un substrat à un niveau situé entre l'avant et l'arrière de ce substrat (donc entre les pinces avant et arrière). On comprend que ces désignations sont conventionnelles et ne sont pas limitatives. Dans certains modes de réalisation, les pinces contrôlées par les moyens informatiques saisissent chaque substrat dans une zone proche des quatre coins du substrat. Néanmoins, selon la configuration (notamment le contrôle effectué par les moyens informatiques), diverses pinces peuvent saisir les substrats en différents endroits, notamment sur les bords avant et arrière et/ou sur les bords latéraux. Dans certains modes de réalisation, la partie mobile de chaque pince est située en vis-à-vis du recto de chaque substrat, le recto étant la face imprimable des substrats située en vis-à-vis des têtes d'impression. Ces modes de réalisation permettent en général de faciliter la libération des substrats, notamment lorsque les pinces s'éloignent du substrat en direction de la face verso lorsqu'elles ont libéré le substrat (par exemple dans le cas d'un convoyeur en circuit fermé). Dans d'autres modes de réalisation, généralement préférés, la partie mobile des pinces est située en vis-à-vis du verso de chaque substrat en convoi. Cet arrangement permet de limiter les risques de contact de la partie mobile avec les têtes d'impression. D'autre part, la position des têtes d'impression est généralement réglable au moins dans le sens de la hauteur (perpendiculairement au plan du chemin de transport), ce qui permet d'éviter tout contact entre la partie mobile des pinces et les têtes d'impression. Enfin, le système d'ouverture/fermeture des pinces est par exemple contrôlé par un électroaimant, ou un système de tringles. Comme déjà indiqué ci-dessus, une caractéristique de la présente invention est donc l'utilisation d'au moins un moyen de préhension mobile saisissant une partie avant du substrat le long du chemin de transport (par partie avant du substrat imprimable, on citera les deux coins avant du substrat, le bord avant du substrat et/ou les deux bords latéraux du substrat proches du bord avant du substrat). Bien qu'on puisse également utiliser des moyens de préhension mobile additionnels sur les bords latéraux et/ou le bord arrière du substrat, la présente invention permet, grâce à l'action combinée du moyen de préhension mobile saisissant une partie avant du substrat et de la sole aspirante, de s'affranchir de ces moyens de préhension mobile additionnels ce qui constitue un avantage considérable par rapport à l'art antérieur. - Dans certains modes de réalisation, le système de transport de substrats comprend des moyens de guidage des pinces, disposés par exemple sur toute la longueur du chemin de transport des substrats. Par abus de langage, on peut désigner de tels moyens de guidage sous le terme de moyens de déplacement de pinces motorisés, mais on préfère ici la désignation de guidage, notamment parce que les pinces peuvent comporter une motorisation ou seulement une partie passive de motorisation. Par exemple et de façon non limitative, ces moyens de guidage des pinces sont des guides, des rails ou glissières, disposés le long du chemin de transport des substrats. Dans certains modes de réalisation, les moyens de guidage forment un circuit fermé dont une partie « aller » forme le chemin de transport et une partie « retour » forme un chemin de retour des pinces vers le magasin d'entrée. Le terme « guide » est utilisé dans la présente description pour désigner les moyens de guidage de manière illustrative et non limitative. Dans certains modes de réalisation chaque guide de déplacement forme un circuit fermé pouvant être par exemple de forme oblongue, chaque guide étant dans un plan parallèle au plan des substrats (i.e., du chemin de transport). Dans des modes de réalisation alternatifs, chaque guide est dans un plan perpendiculaire au plan des substrats.
- Dans certains modes de réalisation préférentiels, le système de transport des substrats comprend deux guides comprenant une pluralité de pinces, chaque guide étant disposé de part et d'autre du chemin de transport des substrats. Dans certains de ces modes de réalisation, le système de transport de substrats peut comporter une pluralité de guides disposés en paire, de part et d'autre du chemin de transport, la distance entre les guides de chaque paire étant différente pour permettre une adaptation du système de transport de substrats à des substrats de taille différente, en particulier de largeur variable. Dans certains modes de réalisation préférentiels, le système de transport de substrats comprend deux guides disposés de part et d'autre du chemin de transport des substrats, dont l'écartement transversal est variable et contrôlé de préférence par les moyens informatiques, le système de transport de substrats pouvant ainsi s'adapter à toute taille de substrat.
- Dans certains modes de réalisation, le système de transport des substrats comprend des moyens de détection de la vitesse et/ou de la position des pinces le long du chemin de transport, lesdits moyens de détection étant contrôlés par les moyens informatiques de la machine d'impression. Par exemple et de façon non limitative, chaque pince peut comprendre un capteur de position et/ou un capteur de vitesse relié(s) aux moyens informatiques. Dans des modes de réalisation préférentiels, lesdits capteurs de vitesse et/ou de position sont intégrés aux moyens de motorisation, lesdits moyens de motorisation étant contrôlés par les moyens informatiques, et permettant aux pinces de se mouvoir le long des guides, eux-mêmes disposés le long du chemin de transport.
- Dans certains modes de réalisation, le système de transport des substrats comprend des moyens de détection de la présence du bord transversal avant du substrat, par exemple des moyens de détection de la vitesse et/ou de la position des substrats lorsque ces derniers entrent sur le chemin de transport, par exemple dès qu'ils sortent du magasin d'entrée. Ces moyens de détection, contrôlés par les moyens informatiques, sont par exemple et de façon non limitative des capteurs compris dans au moins un magasin d'entrée. Par exemple et de façon non limitative, ce capteur est un codeur optique ou une règle optique. Le système de transport de substrats est donc adapté, dans certains modes de réalisation, pour détecter la présence du bord transversal avant du substrat, par exemple grâce à des moyens de détection de la vitesse et/ou de la position des substrats et permettre aux pinces se déplaçant le long des guides, de saisir chaque substrat de manière à le déplacer le long du chemin de transport orienté selon l'axe longitudinal.
- Dans certains modes de réalisation, le système de transport de substrats est également configuré pour mettre en tension les substrats, la force de tension étant appliquée par l'action combinée des pinces et de la sole aspirante, de manière à faciliter leur transport et à augmenter la précision d'impression. Par exemple et de façon non limitative, les pinces comportent un dispositif permettant d'appliquer de façon contrôlée une tension transversale (i.e., perpendiculairement à l'axe longitudinal du chemin de transport) au substrat, par exemple au niveau du système d'ouverture/fermeture pour appliquer la tension au moment de la fermeture des pinces. Un tel dispositif de mise en tension transversale peut par exemple et de façon non limitative comporter des patins aspirants s'écartant transversalement juste avant la fermeture desdites pinces sur le substrat. La tension appliquée est paramétrée à l'aide des moyens informatiques en fonction de l'élasticité du substrat et de sa largeur. Dans certains modes de réalisation non exclusifs de ceux à tension transversale ci-dessus, une tension longitudinale (i.e., parallèlement à l'axe longitudinal du chemin de transport) est appliquée au substrat, comme détaillé ci-après.
- Dans un mode de réalisation, le système de transport des substrats comprend au moins un guide sur lequel est installée une pluralité des moyens de préhension et au moins un moyen de motorisation pour le déplacement des moyens de préhension (ou pinces). Dans certains modes de réalisation, le déplacement des pinces est contrôlé par paires, chacune des pinces de chaque paire étant généralement disposée au même niveau le long de l'axe longitudinal (puisque les substrats sont généralement rectangulaires). Dans certains de ces modes de réalisation, les pinces sont indépendantes mais leur déplacement est synchronisé par paire. Dans d'autres modes de réalisation, chaque pince est reliée à l'autre pince de la paire située de l'autre côté de l'axe longitudinal du chemin de transport des substrats. De préférence, le système de transport de substrats est adapté pour saisir chaque substrat de manière à tendre et déplacer des substrats de tailles variables le long du chemin de transport grâce à l'action combinée des moyens de préhension et de la sole fixe aspirante. Dans un mode d'exécution non préféré, le système de transport comporte au moins un moyen de motorisation assurant un déplacement des moyens de préhension le long des moyens de guidage, avec un déplacement indépendant entre au moins les moyens de préhension avant et les moyens de préhension arrière ; ainsi, en contrôlant la vitesse des pinces avant et arrière, il est possible de mettre en tension les substrats quelles que soient leur taille (en longueur en l'occurrence, la tension en largeur étant gérée par le dispositif de tension transversale). Dans un mode d'exécution préféré, le système de transport comporte un seul moyen de motorisation assurant un déplacement du/des seul(s) moyen(s) de préhension avant le long des moyens de guidage.
- Dans certains modes de réalisation, ledit au moins un moyen de motorisation comprend des moyens moteurs équipant les moyens de préhension. Un moteur peut par exemple équiper les pinces, individuellement ou par paire, pour déplacer les pinces le long des moyens de guidage. Ainsi, dans certains de ces modes de réalisation, chaque moyen de préhension comprend au moins un moyen moteur assurant son déplacement le long des moyens de guidage.
- Dans certains modes de réalisation, ledit au moins un moyen de motorisation comprend au moins une partie passive équipant les moyens de préhension et au moins une partie active équipant les moyens de guidage. Dans de tels modes de réalisation, la partie passive intégrée dans les pinces permet le déplacement de ces dernières, par exemple contrôlées individuellement ou par paires, sur les moyens de guidage qui comportent la partie active ou, éventuellement, qui sont parallèles à la partie active. En effet, dans certains de ces modes de réalisation, ladite partie active des moyens de motorisation comporte au moins un moteur linéaire. De plus, dans certains de ces modes de réalisation, ledit au moins un moteur linéaire est installé sur au moins un rail parallèle aux moyens de guidage. D'autre part, dans certains modes de réalisation, le système de transport comporte au moins deux moyens de guidage sur lesquels se déplacent les moyens de préhension. Ainsi, il est possible d'avoir plusieurs moyens de motorisation (e.g., moteurs linéaires) sur les guides. Enfin, comme expliqué précédemment, on contrôle de préférence les pinces par paires (pour une meilleur préhension et/ou tension des substrats). Ainsi, dans certains modes de réalisation, le système de transport comporte des paires de moyens de préhension, comprenant chacune deux moyens de préhension situés du même côté, avant ou arrière, d'un même substrat, le déplacement d'une paire de moyens de préhension étant assuré par un même moyen de motorisation, le long d'au moins un moyen de guidage.
- Dans certains modes de réalisation, le système de transport de substrats comprend un moyen de motorisation par pince. Par exemple et de façon non limitative, la motorisation des pinces est réalisée grâce à des moteurs linéaires. Dans des modes de réalisation, deux pinces, dont les coordonnées suivant l'axe longitudinal sont sensiblement les mêmes, et qui sont installées sur des guides situés de part et d'autre du chemin de transport, sont reliées au même moteur linéaire. Il est évident, afin de ne pas soumettre les substrats à des forces de cisaillement qui pourraient induire leur déformation ou leur déchirement, que la vitesse des pinces ayant saisi un même substrat est synchronisé.
- Dans certains modes de réalisation, les moteurs linéaires sont installés sur au moins un rail parallèle aux guides sur lesquels sont installées les pinces. Dans certains modes de réalisation, les moteurs linéaires sont intégrés aux guides. Par exemple et de façon non limitative, seule la partie passive de la motorisation linéaire est associée à au moins une pince, la partie active étant installée sur chaque guide ou sur un rail parallèle aux guides, suivant les modes de réalisation.
- Dans certains modes de réalisation, la sole aspirante est de position réglable le long d'un axe perpendiculaire au substrat de manière à optimiser la distance du substrat aux têtes d'impression de la machine d'impression. Dans certains modes de réalisation, la sole aspirante a un profil légèrement incurvé de manière à accentuer la mise en tension longitudinale des substrats en convoi. Dans certains modes de réalisation, afin de s'adapter aux différentes largeurs de substrats utilisés, la sole aspirante est transversalement ajustable.
- Dans certains modes de réalisation préférentiels, les moyens informatiques, par exemple compris dans la machine d'impression, commandent l'ouverture et la fermeture des moyens de préhension (par exemple des pinces et/ou des réglettes transversales), évaluent la vitesse et/ou la position des éléments mobiles, et enfin délivrent les signaux de commande et de contrôle des moyens de motorisation (par exemple le ou les moteurs linéaires).
- Un autre objectif de l'invention est de proposer un procédé de mise en tension et de transport de substrats le long d'un chemin de transport, mis en œuvre par divers modes de réalisation du système de transport de substrats décrit précédemment. Les différentes étapes successives caractérisant ce procédé et ses variantes possibles suivant divers modes de réalisation vont maintenant être décrites, en référence aux
figures 1 à 5 de manière illustrative et non limitative. - Dans un premier temps, notons que le substrat imprimable passe successivement par tous les postes constituant la machine d'impression, depuis le magasin d'entrée jusqu'à la réception des substrats dans le magasin de sortie, que la machine comporte seulement un poste d'impression, de préférence avec un poste de séchage et/ou de durcissement [le dit poste pouvant comprendre un ou plusieurs système de séchage et/ou de durcissement ; nous citerons à titre illustratif les rayonnements UV (lampes UV et/ou LED), Infra-Rouge, et/ou proche Infra-Rouge, le faisceau d'électrons, le recuit photonique, et/ou deux ou plusieurs de ces systèmes précités en combinaison], ou plusieurs postes d'impression ou de personnalisation connus en soi. D'une manière générale, les moyens informatiques commandent l'ouverture et la fermeture des moyens de préhension, évaluent la vitesse de déplacement des éléments mobiles, et délivrent les signaux de commande et de contrôle des moyens de motorisation (par exemple les moteurs linéaires).
- On notera que dans le cas des moteurs linéaires, les vitesses et/ou position des moyens de préhension (par exemple des pinces et/ou des réglettes transversales) sont généralement connues du fait que l'on contrôle activement ces dernières qui ne sont que passives. Il est alors possible de se passer de moyens de détection des moyens de préhension, bien qu'on préfère généralement les ajouter pour s'assurer du bon fonctionnement du système et éviter d'endommager les éléments du système.
- Dans certains modes de réalisation, le procédé est caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
- a. positionnement dans une zone proche du magasin d'entrée, par ledit au moins un moyen de motorisation actionné par les moyens informatiques, d'au moins un premier moyen de préhension, dit moyens de préhension avant,
- b. suite à une détection de la présence du bord transversal avant d'un substrat par rapport au sens de déplacement, déplacement des moyens de préhension avant, à une vitesse adaptée à celle du substrat, et de positionnement desdits moyens de préhension dans une zone proche de la partie avant du substrat, les moyens informatiques exploitant des informations de vitesse et de position du substrat pour contrôler les vitesses et la synchronisation des moyens des préhension en fonction de la position des substrats le long du chemin de transport,
- c. fermeture des moyens de préhension avant par le système d'ouverture/fermeture sur au moins un bord du substrat, lesdits moyens de préhension entrainant désormais le substrat le long de la sole aspirante fixe,
- d. contrôle de la sole aspirante fixe et mise en tension du substrat entraîné sur la sole aspirante fixe au travers du poste d'impression,
- e. ouverture du système d'ouverture/fermeture des moyens de préhension avant lorsque la position de ces derniers se situe dans une zone proche du magasin de sortie de la machine d'impression,
- f. retour des moyens de préhension dans une zone de stockage proche du magasin d'entrée.
- On comprend de ces modes de réalisation que les pinces saisissent successivement le substrat au fur et à mesure qu'il entre sur le chemin de transport. Dans certains modes de réalisation non préférés, les pinces peuvent être positionnées au préalable les unes par rapport aux autres en fonction des positions respectives auxquelles elles doivent saisir le substrat (selon la configuration contrôlée par les moyens informatiques par exemple).
- Dans certains modes de réalisation, la distance transversale entre deux moyens de guidage situés de part et d'autre de l'axe longitudinal du chemin de transport est variable. Le procédé pourra donc comporter au moins une étape de réglage de cette distance entres les moyens de guidage, par exemple en fonction des tailles de substrats se présentant sur le chemin de transport.
- Dans certains modes de réalisation, le procédé comporte une étape de mise en tension transversale du substrat, réalisée par des moyens de tension transversale compris dans les moyens de préhension et contrôlés par les moyens informatiques. Cette étape est généralement mise en œuvre pendant, ou suite à, la fermeture des moyens de préhension.
- Comme déjà mentionné dans la présente demande, l'invention permet une mise en tension longitudinale des substrats, et ce, avantageusement, quelles que soient leur tailles. Dans certains modes de réalisation du procédé, l'étape de mise en tension du substrat par l'action combinée de la sole aspirante et du/des moyens de préhension (de préférence uniquement avant) est réalisée par les moyens informatiques en contrôlant la vitesse des moyens de préhension et l'aspiration de la sole aspirante ; ce contrôle pourra bien évidemment dépendre des caractéristiques physiques du substrat.
- Il est donc possible et avantageux de n'avoir qu'une pince avant par substrat ou qu'une paire de pinces avant par substrat selon un mode d'exécution préféré de la présente invention. Toutefois, ceci n'exclut pas la possibilité d'avoir aussi au moins une pince arrière, même si cela n'est pas nécessaire selon la présente invention ; ceci n'exclut pas non plus la possibilité d'avoir aussi une pince (ou une paire de pinces) intercalaire, même si cela n'est pas nécessaire selon la présente invention.
- Les
figures 1 et 2 illustrent de manière schématique un premier mode de réalisation de l'invention, à savoir un mode utilisant comme moyen de préhension des pinces. On peut observer sur lafigure 1 deux pinces avant sur lesquelles le substrat est taqué ; le substrat est déplacé sur la sole aspirante située au centre de la figure. Lafigure 2 illustre 3 vues différentes du module d'impression selon un mode de réalisation conforme à celui de lafigure 1 . On peut observer sur lafigure 2 la sole aspirante (1), les deux pinces avant (2), les guides (3) des moyens de préhension mobile et le moteur linéaire (4). - Les
figures 3 à 5 illustrent de manière schématique d'autres modes de réalisation de l'invention. On peut observer sur lafigure 3 un mode de réalisation dans lequel le moyen de préhension agit par pincement; le substrat est déplacé sur la sole aspirante située au centre de la figure ; on peut également y observer des courroies ou roulettes d'éjection (1). Lafigure 4 illustre 3 vues différentes du module d'impression selon un mode de réalisation conforme à celui de lafigure 3 . On peut observer sur lafigure 4 la sole aspirante (1), la barre de pincement (2), les guides (3) des moyens de préhension mobile et le moteur linéaire (4). Lafigure 5 illustre le principe de fonctionnement de la barre de pincement : on peut y observer la barre de pincement (1), la sole aspirante (2) et le substrat (3). La hauteur relative entre la barre de pincement et la sole aspirante est réglable de façon à s'adapter à différentes épaisseurs et duretés de substrats. Lors de l'introduction du substrat, cette barre de pincement est d'abord en position ouverte et le substrat vient buter et s'aligner contre cette barre, la barre est ensuite refermée sur le substrat et pince le haut substrat contre la sole avec une force sensiblement supérieure à la force de friction engendrée par la sole aspirante sur le substrat. - La présente demande décrit diverses caractéristiques techniques et avantages en référence aux figures et/ou à divers modes de réalisation. L'homme de métier comprendra que les caractéristiques techniques d'un mode de réalisation donné peuvent en fait être combinées avec des caractéristiques d'un autre mode de réalisation à moins que l'inverse ne soit explicitement mentionné ou qu'il ne soit évident que ces caractéristiques sont incompatibles. De plus, les caractéristiques techniques décrites dans un mode de réalisation donné peuvent être isolées des autres caractéristiques de ce mode à moins que l'inverse ne soit explicitement mentionné.
- Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus.
Claims (16)
- Système de transport de substrats dans une machine d'impression comprenant un poste d'impression, le long d'un chemin de transport depuis au moins un magasin d'entrée fournissant les substrats imprimables, jusqu'à au moins un magasin de sortie recevant les substrats, comprenant un substrat imprimable,1. un magasin d'entrée de stockage du substrat imprimable,2. un système de transport optionnel du substrat du magasin d'entrée jusqu'à une sole aspirante (1),3. une sole aspirante fixe sous le poste d'impression permettant de maintenir les substrats à plat sur la dite sole,4. un moyen de préhension mobile (2) saisissant une partie avant du substrat le long du chemin de transport,5. un moyen de guidage (3) pour guider le moyen de préhension le long du chemin de transport,6. un moyen de motorisation (4) assurant un déplacement du moyen de préhension (2) le long du moyen de guidage (3),7. un système de transport optionnel du substrat imprimé de la sole aspirante jusqu'au magasin de sortie,8. un magasin de sortie de stockage du substrat imprimé, le système de transport de substrats étant ainsi adapté pour mouvoir chaque substrat de manière à le déplacer sur la sole aspirante fixe (1) le long du chemin de transport et caractérisé en ce que la dimension transversale de la sole aspirante est au moins équivalente à la grandeur transversale du substrat et en ce que la sole aspirante fixe permet le déplacement du substrat tout en le maintenant à plat.
- Système de transport de substrats dans une machine d'impression selon la revendication précédente caractérisé en ce que la sole aspirante comprend un renfoncement longitudinal où est logé le moyen de préhension mobile.
- Système de transport de substrats dans une machine d'impression selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la machine d'impression comprend un poste de durcissement et/ou de séchage de l'encre après le poste d'impression.
- Système de transport de substrats dans une machine d'impression selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'il comprend1. une sole aspirante fixe sous le poste de durcissement et/ou de séchage de l'encre permettant de maintenir les substrats à plat sur la dite sole, la sole ayant de préférence une dimension transversale au moins équivalente à la grandeur transversale du substrat, et2. un moyen de préhension mobile pour mouvoir le substrat imprimé sur la sole aspirante fixe sous le poste de durcissement et/ou de séchage.
- Système de transport de substrats dans une machine d'impression selon l'une quelconque des revendications 3 et 4 caractérisé en ce que la sole aspirante fixe de maintien du substrat à plat et le moyen de préhension mobile pour mouvoir le substrat sous le poste d'impression et sous le poste de séchage et/ou de durcissement sont identiques.
- Système de transport de substrats dans une machine d'impression selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les dimensions verticales du moyen de préhension mobile situées au-dessus du substrat sont inférieures à 80% de la distance entre la face supérieure du substrat et les têtes d'impression du poste d'impression, par exemple inférieure à 4 mm, 3 mm, 2 mm, et même inférieure ou égale à 1 mm.
- Système de transport de substrats dans une machine d'impression selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le moyen de préhension mobile comprend une pince pour saisir le substrat, la dite pince comprenant une partie fixe située en vis-à-vis du recto du substrat (le recto étant la face imprimable du substrat) et une partie mobile située en vis-à-vis du verso du substrat.
- Système de transport de substrats dans une machine d'impression selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la sole aspirante fixe est constituée, au moins dans sa couche supérieure entrant en contact avec le substrat, d'une matière permettant le glissement du substrat sur la sole, par exemple un polymère thermoplastique, par exemple le polytétrafluoroéthylène.
- Système de transport de substrats dans une machine d'impression selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la surface de la sole aspirante fixe engendre une force de friction générant une mise en tension du substrat lors de son déplacement.
- Système de transport de substrats dans une machine d'impression selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la sole aspirante fixe comprend plusieurs zones d'aspiration différente (par exemple différentes zones reliées à différentes chambres) de façon à contrôler la puissance d'aspiration de la sole en fonction du positionnement du substrat.
- Système de transport de substrats dans une machine d'impression selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les moyens de préhension sont des pinces et/ou des réglettes transversales.
- Système de transport de substrats dans une machine d'impression selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il ne comporte que le(s) moyen(s) de préhension avant comme moyen de préhension ainsi qu'un seul moyen de motorisation assurant le déplacement du/des seul(s) moyen(s) de préhension avant.
- Système de transport de substrats dans une machine d'impression selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend des moyens informatiques permettant de contrôler un ou plusieurs éléments du système, par exemple la sole aspirante et/ou les moyens de préhension mobile et/ou le poste d'impression.
- Procédé de transport de substrats le long d'un chemin de transport, mis en œuvre par le système de transport de substrats selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :a) stockage d'un substrat imprimable dans un magasin d'entrée,b) déplacement et maintien à plat du substrat sur une sole aspirante (1),c) positionnement dans une zone proche du magasin d'entrée, par ledit moyen de motorisation (4), d'un moyen de préhension (2),d) suite à une détection de la présence du bord transversal avant du substrat par rapport au sens de déplacement, prise par le moyen de préhension (2) d'au moins un bord du substrat proche de la partie avant du dit substrat, le dit moyen de préhension (2) entrainant le substrat sur la sole aspirante fixe (1) au travers du poste d'impression,e) relâchement par le moyen de préhension (2) du substrat lorsque la position du dit substrat se situe dans une zone proche du magasin de sortie de la machine d'impression,f) stockage du substrat imprimé dans le magasin de sortieg) retour du moyen de préhension (2) dans une zone proche du magasin d'entrée.
- Procédé de transport de substrats selon la revendication 14 caractérisé en ce que la force de traction exercée par le moyen de préhension mobile pour déplacer le substrat est au moins supérieure à la force de maintien en position du dit substrat sur la sole aspirante fixe.
- Utilisation d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 14 et 15 dans une machine d'impression sans contact avec le substrat, par exemple dans une machine d'impression à jets d'encre.
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