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Patent Searching and Data


Title:
PRINTER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/056088
Kind Code:
A1
Abstract:
A printer (1) comprises two spaced-apart pinions (29) intermeshing with two racks (31) which form frame elements of a stereotype printing assist system or which are fastened to the bottom side of the frame elements of the stereotype printing assist system. The pinions (29) allow to move the stereotype printing assist system forwards and backwards true to the real position, thereby allowing a reproducible overprint or printing of small-sized products (19) to be imprinted using a one-dimensionally mobile print head unit (3).

Inventors:
WAGLER STEFAN (CH)
Application Number:
PCT/CH2005/000689
Publication Date:
June 01, 2006
Filing Date:
November 23, 2005
Export Citation:
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Assignee:
ZUEND SYSTEMTECHNIK AG (CH)
WAGLER STEFAN (CH)
International Classes:
B41J13/10; B41J13/08
Foreign References:
US5478157A1995-12-26
US5927208A1999-07-27
US6634729B12003-10-21
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1995, no. 01 28 February 1995 (1995-02-28)
Attorney, Agent or Firm:
Gachnang, Hans Rudolf (Postfach 323, Frauenfeld, CH)
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Claims:
Patentansprüche
1. Printer (1) zum Drucken von Bögen, Platten oder EndlosRollenmaterialien, umfassend einen Druckbereich, eine Druckkopfeinheit (3) , welche entlang einer Schiene (7) auf einem Balken quer zur Förderrichtung (T) des Druckguts (19) über dem Druckbereich verfahrbar ist, sowie eine elektronische Steuerung zum Steuern der Transportmittel (11,13) für das Druckgut, der Fahrbewegungen der Druckkopfeinheit (3) sowie der auf der Druckkopfeinheit (3) angeordneten Druckköpfe (25) , dadurch gekennzeichnet/ dass zwei in einem axialen Abstand (a) liegende und antreibbare Antriebsräder (29) im Druckbereich angeordnet und dazu geeignet und ausgebildet sind, in zwei parallel und im Abstand (a) der Antriebsräder (29) angeordneten, über dem Druckbereich liegenden, für einen formschlüssigen Eingriff der Antriebsräder (29) ausgestalteten Mitteln (31) an einem als Plattendruckhilfe dienenden Aufnahmerahmen (28) formschlüssig einzugreifen.
2. Printer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Antriebsräder (29) Zahnritzel oder Noppenräder eingesetzt sind.
3. Printer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (31) am Aufnahmerahmen (28) Zahnstangen, Zahnriemen oder Lochbänder umfassen.
4. Printer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmerahmen (28) als geschlossene Platte, als Lochplatte oder als Gitterrost ausgebildet ist.
5. Printer nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnstangenpaar (31) auf den Scheiteln einer Transportwalze (13) aufliegt.
6. Printer nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass über den Zahnritzeln (29) Niederhalterollen von oben auf dem Aufnahmerahmen (33) anliegend abrollen.
7. Printer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Druckbereich mindestens ein vertikal verfahrbares Tastelement (37) zum Abtasten und Positionieren des Aufnahmerahmens (28) angeordnet ist.
8. Printer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Druckkopfeinheit (3) Farb Druckköpfe (25) in Bewegungsrichtung (P) der Druckkopfeinheit (3) in Serie angeordnet sind und dass zusätzlich in Serie dazu mindestens ein Weiss Druckkopf (39) angeordnet ist.
9. Printer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf mindestens einer Schmalseite der in Serie liegenden Druckköpfe (25,39) ein UVTrockner (5) angeordnet ist, dessen Wirkbreite (b) sich mindestens über die Druckbreite (B) der Druckköpfe (25,39) erstreckt.
10. Printer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsräder (39) an den stirnseitigen Enden einer Transportwalze (11) ausgebildet oder angeordnet sind.
Description:
Printer

Gegenstand der Erfindung ist ein Printer zum Drucken von Bögen, Platten und Endlos-Rollenmaterialien gemäss Oberbegriff des- Patentanspruchs 1.

Printer dieser Gattung sind bekannt. Sie dienen zum Bedrucken grossflächiger Platten aus Metall, Kunststoff oder Holz, Bögen oder Endlos-Rollenmaterialien, wie Papier, Textilien, Folien etc.

Die bekannten Printer umfassen ein Gehäuse mit einem Drucktisch oder einer Druckfläche, über welcher eine Druckkopfeinheit entlang einer geradlinig verlaufenden Bahn antreibbar gelagert und zudem auf das zu bedruckende Werkstück absenkbar bzw. von diesem wegfahrbar gelagert ist. Weiter umfasst ein Printer dieser Gattung meist eine oder zwei Transportwalzen, ' welche das Druckgut durch Reibschluss zu fördern.

Mit solchen Printern kann Endlos-Rollenmaterial bedruckt werden. Die Druckrichtung bzw. Förderrichtung des Endlos- Rollenmaterials ist stets dieselbe. Anstelle von Endlos- Rollenmaterial können auch Platten, welche auf der oder

den Transportwalzen liegen, bedruckt werden. Ein Überdrucken, beispielsweise eines Weiss-Vordruckes mit Farbe, ist nicht mit der notwendigen Genauigkeit möglich, da weder das Endlos-Rollenmaterial, noch die auf den Transportwalzen liegenden Platten mit genügender Genauigkeit vor- und rückwärts unter der Druckkopfeinheit hindurchführbar sind.

Positionstreu verfahrbare Drucksysteme sind ebenfalls bekannt. Bei diesen sind entweder die Druckkopfeinheit mitsamt deren Führung über dem Werkstück, das auf dem Drucktisch festgehalten wird, verfahrbar oder der gesamte Drucktisch ist unter der Druckkopfeinheit verfahrbar ausgebildet. Die letztgenannten Vorrichtungen sind meist als Einzweckmaschinen gebaut und können nicht auf das Bedrucken von Endlos-Rollenmaterial umgestellt werden. Zudem sind die Massen des Drucktisches oder der Druckkopfeinheit samt deren Führung verhältnismässig gross, so dass nur geringe Fahrgeschwindigkeiten möglich sind.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, einen Printer derart auszubilden, dass auf diesem Werkstücke absolut positionstreu bedruckbar sind, wobei insbesondere kleinformatige Gegenstände und auch Überdrucke reproduzierbar herstellbar sind. Zudem soll auf dem Printer das Bedrucken von endlos zugeführtem, bandförmigem Material wie Folien etc. möglich sein.

Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Printer gemäss den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen des Printers sind in den abhängigen Ansprüchen umschrieben.

Ein über eine formschlüssige Verbindung mit einem Vorschubantrieb verbundener, als Plattendruckhilfe dienender Aufnahmerahmen ermöglicht es, auf einem herkömmlich aufgebauten, für das Bedrucken von endlos zugeführtem Material dienenden Printer das Druckgut absolut präzise zu führen und reproduzierbare Überdrucke herzustellen. Der Aufnahmerahmen kann nicht nur in einer Förderrichtung exakt verfahren werden, sondern in beiden Richtungen, so dass Überdrucke möglich werden. Die für den Antrieb des Aufnahmerahmens notwendigen Antriebsmittel stören das herkömmliche Bedrucken von Endlos- Materialbahnen oder von auf einer Transportrolle liegenden, nur in einer Transportrichtung reibschlüssig führbaren plattenförmigen Werkstücke nicht. Herkömmliche Printer können mit minimalstem technischen und finanziellem Aufwand durch Hinzufügen von einen Formschluss mit dem Aufnahmerahmen eingehenden Antriebsmitteln an den Stirnseiten der Transportwalze oder an anderer Stelle umgebaut oder nachgerüstet werden und als Printer für reproduzierbare Drucke oder Druck auf kleinformatige Druckträger eingesetzt werden.

Durch die Anordnung der Farb-Druckköpfe mit mindestens einem dazu in Serie angeordneten Weiss-Druckkopf kann ein vorgelagerter Weissdruck oder nachgelagerter Weissdruck oder eine Nachbehandlung der zu bedruckenden Fläche beispielsweise mit einem Lack erfolgen. Mit stirnseitig zu den Druckköpfen angeordneten UV-Trocknern können Drucke wirtschaftlich und mit geringem Energieaufwand hergestellt werden, da die UV-Trockner nur die Breite eines Druckkopfes abdecken müssen. Das Bedrucken von kleinen Platten, welche nicht, von den Transportwalzen gehalten werden können, lassen sich einzeln oder gleichzeitig bedrucken.

Die Entnahme und das Beladen von zu bedruckenden Gegenständen vom Printer kann immer von der gleichen Maschinenseite (vorne oder hinten) erfolgen.

Anhand eines illustrierten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 einen schematischen Querschnitt durch einen

Printer im Einsatz als Rollenprinter für

Endlosmaterial, Figur 2 einen schematischen Querschnitt durch den

Printer im Einsatz zum einfachen Bedrucken von plattenförmigem Material, Figur 3 einen schematischen Querschnitt durch den

Printer mit einer Plattendruckhilfe zum präzisen Drucken von plattenförmigen Materialien, nach der Registration der Plattendruckhilfe sowie des Druckmediums,

Figur 4 einen schematischen Querschnitt durch den

Printer mit einer Plattendruckhilfe zum präzisen Drucken von plattenförmigen Materialien zu Beginn des Druckvorgangs,

Figur 5 einen schematischen Querschnitt durch den

Printer mit einer Plattendruckhilfe zum präzisen Drucken von plattenförmigen Materialien während des Druckvorgangs,

Figur 6 einen schematischen Querschnitt durch den

Printer mit einer Plattendruckhilfe zum präzisen Drucken von plattenförmigen Materialien kurz vor Abschluss des Druckvorgangs,

Figur 7 einen schematischen Querschnitt durch den

Printer mit einer Plattendruckhilfe zum präzisen Drucken von plattenförmigen Materialien nach Beendigung des Druckvorgangs,

Figur 8 einen schematischen Querschnitt durch den

Printer mit einer Plattendruckhilfe zum präzisen Drucken von plattenförmigen Materialien bei der Entnahme des Druckgutes,

Figur 9 einen schematischen Querschnitt durch den

Printer mit einer Plattendruckhilfe zum präzisen Drucken von plattenförmigen Materialien nach dem

Auflegen eines neuen Druckgutes auf die Plattendruckhilfe und Zurückführen in die Startposition, Figur 10 eine perspektivische Aufsicht auf den Printer.

In der perspektivischen Übersichts-Darstellung gemäss Figur 10 ist mit Bezugszeichen 1 die Gesamtheit eines Printers 1, dargestellt. Dieser umfasst - nebst einer Anzahl weiterer, für das Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht notwendiger und daher nicht näher beschriebener Teile - eine Druckkopfeinheit 3, in welcher eine Mehrzahl von Druckköpfen 25 in Serie eingebaut sind. Stirnseitig an der Druckkopfeinheit 3 sind beispielsweise zwei UV-Trockner 5 angebaut, welche unmittelbar nach dem Druckvorgang die Druckfarbe aushärten. Zwischen den UV- Trocknern 5 und den Farbdruckköpfen 25 kann zudem je ein Weiss-Druckkopf 26 eingesetzt sein. Die Druckkopfeinheit 3 ist auf einer Schiene 7 in Richtung der Pfeile P verfahrbar angeordnet. Die Druckkopfeinheit 3 kann zusätzlich in Richtung der Pfeile Y vertikal verfahren werden. Unterhalb der Schiene 7, auch Balken genannt, sind an einem Gestell im dargestellten Beispiel zwei horizontal liegende Antriebs- und Transportwalzen 11 und 13 angeordnet. Die beiden durch einen nicht dargestellten Antrieb angetriebenen Transportwalzen 11,13 sind derart unterhalb der Druckkopfeinheit 3 angeordnet, dass die Düsen der Druckköpfe 25 auf den Bereich zwischen den

beiden parallel liegenden Transportwalzen 11,13 gerichtet sind. Im Druckbereich zwischen den beiden Transportwalzen 11,13 ist als Drucktisch eine Platte, vorzugsweise eine Vakuumplatte 15 eingelegt, auf der das zu bedruckende Gut flach aufliegt. Die Vakuumplatte 15 umfasst einen unten und seitlich geschlossenen Kasten, welcher oben durch eine gelochte Platte 17 abgedeckt ist und das über die Vakuumplatte 15 geführte zu bedruckende Gut 19 während der Bedruckung ansaugt (Figur 1) . In der Grundausstattung des Printers 1 gemäss Figur 1 besteht das Druckgut 19 aus einem endlos zugeführten Band, welches von einer nicht dargestellten Speiserolle über eine Anzahl von Trägerrollen 21 über die erste Transportwalze 11 geführt wird. Über der ersten Transportwalze 11 liegt eine federbelastete Niederhalterolle 23. Von der ersten Transportwalze 11 führt das Druckgut 19 über die Vakuumplatte 15 unter den Druckköpfen 25 mit an der Unterseite angeordneten gegen das Druckgut 19 gerichteten Düsen zur zweiten Transportwalze 13, über der ebenfalls eine Niederdruckrolle 23 angeordnet sein kann. Von dort wird das nun bedruckte Druckgut 19 direkt oder indirekt über Trägerrollen 21 zur Aufnahmerolle (nicht dargestellt) geführt.

Figur 2 stellt denselben Printer 1 dar, wobei nun das Druckgut 19 nicht als endloses Band zugeführt und transportiert wird, sondern aus einer starren Platte 27

besteht, welche wiederum angetrieben von mindestens einer der Transportwalzen 11,13 unter der Druckkopfeinheit 3 hindurchgeführt wird. Wie beim endlos zugeführten Druckgut 19 kann auch die Platte 27 von den Transportwalzen 11,13 nur reibschlüssig und nur in Richtung des Pfeiles T reproduzierbar transportiert werden. Eine Umkehr der Transportrichtung, um bestimmte Bereiche auf dem Druckgut 19 bzw. auf der Platte 27 zu Überdrucken, ist wegen des unvermeidlichen Schlupfes und dem Verlust an Präzision daher nicht möglich.

Die Figuren 3 bis 9 zeigen den gleichen Printer 1 mit einer erfindungsgemässen Plattendruckhilfe in Gestalt eines Aufnahmerahmens 28. An den Stirnseiten der ersten Transportwalze 11 sind in einem Abstand a Zahnritzel 29 aufgesetzt, welche je mit einer Zahnstange 31 in kämmmendem Eingriff stehen. Die Zahnstange 31 bildet entweder zwei parallel im Abstand a liegende Rahmenteile 33 des Aufnahmerahmens 28 oder sie sind an den Unterseiten der Rahmenteile 33 des Aufnahmerahmens 28 befestigt. In den schematischen Darstellungen sind die Zahnstangen 31 in den Rahmenteilen 33 integriert.

Der Aufnahmerahmen 28 dient als Träger für ein starres oder schlaffes Druckgut 19, welches an einem Anschlag 35 auf dem Aufnahmerahmen 28 positioniert werden kann. Er besteht aus einer geschlossenen Platte, einem Gitterrost oder dgl. Anstelle eines Anschlages 35 können für die

Positionierung bzw. Registrierung des Druckgutes 19 bezüglich des Aufnahmerahmens 28 auch andere Mittel eingesetzt sein. Die Registrierung des Aufnahmerahmens 28 bezüglich der Druckköpfe 25 erfolgt an einem Taster- oder Sensorelement 37, welches nach der Registrierung der Lage des Aufnahmerahmens 28 absenkbar ist. Eine

Niederhalterolle, welche auf die Oberseite der Rahmenteile 33 drückt, jedoch in den Figuren nicht dargestellt ist, gewährleistet die Aufrechterhaltung der formschlüssigen Verbindung zwischen dem Zahnritzel 29 und der Zahnstange 31. Die zweite Transportwalze 13 übernimmt bei diesem Ausführungsbeispiel einzig tragende Funktion. Nach dem Absenken des Tasterelements 37 wird der Aufnahmerahmen 28, angetrieben vom Ritzel 29 zusammen mit dem Druckgut 19 unter die Druckköpfe 25 geführt. Die Bedruckung erfolgt durch Verfahren der Druckkopfeinheit 3 entlang der Schiene 7, d.h. quer zur Förderrichtung T des auf dem Aufnahmerahmen 28 liegenden Druckgutes 19. Unmittelbar im Anschluss an die Bedruckung wird die noch nasse Druckfarbe von einem der UV-Trockner 5 getrocknet. Die Wirkbreite der UV-Trockner 5 entspricht der Schmalseite der hintereinander, d.h in Serie angeordneten Druckköpfe 25, welche in Fahrrichtung P jeweils vor bzw. nach den UV-Trocknern 5 angeordnet sind.

In Figur 5 erfolgt die Bedruckung des Druckgutes 19 durch alle Düsen der Druckkopfeinheit 3, d.h. mit optimaler Leistung. Aus dieser Figur ist weiter ersichtlich, dass

auf dem Aufnahmerahmen 28 auch sehr kleine einzeln ohne Aufnahmerahmen 28 nicht führbare und festklemmbare zu bedruckende Güter bedruckt werden können. Wenn der Aufnahmerahmen 28 im Auflagebereich des Druckgutes 19 perforiert ist, kann das Druckgut 19 auf dem Aufnahmerahmen 28 zusätzlich durch die Vakuumplatte 15 festgehalten werden. Selbstverständlich können auch andere Mittel zum Festhalten kleiner und grosserer Druckgüter 19 eingesetzt werden.

Figur 6 zeigt den Druckvorgang kurz vor dem Abschluss . Aus den Druckköpfen 25 wird nur noch ein schmaler Bereich am Ende des Druckgutes 19 mit Farbe beaufschlagt. Nach Beendigung des Druckvorganges gemäss Figur 7 wird die Druckkopfeinheit 3 nach oben gefahren, d.h. vom Druckgut 19 weiter abgehoben. Anschliessend kann das Druckgut 19 vom Aufnahmerahmen 28 abgenommen, d.h. aus dem Printer 1 entnommen und durch neues Druckgut 19 ersetzt werden, welches, sobald es auf dem Aufnahmerahmen 28 positioniert ist, unter dem Druckkopf 25 hindurch zur Rückseite des Printers 1 geführt wird. Eine Neujustierung der Plattendruckhilfe 28 bezüglich des Zahnritzels 29 ist nicht nötig, da der Eingriff des Zahnritzels 29 in der Zahnstange 31 nicht aufgehoben worden ist (Figur 9) . Anstelle der formschlüssigen Verbindung zwischen Zahnritzeln und Zahnstangen kann auch ein anderes Formschluss-Verbindungselement treten. Beispielsweise können am Aufnahmerahmen 28 ein Lochband oder eine

Lochreihe angebracht sein, in welche die Noppen an einem Noppenrad eingreifen. Die Zahnstangen könnten auch durch Zahnriemen ersetzt werden. Es ist auch nicht zwingend, die Zahnritzel 29 auf der Welle der Transportwalze 11 anzubringen; sie können auch an anderer geeigneter Stelle angeordnet sein. Der erfindungsgemässe Printer 1 kann zum Bedrucken von endlos zugeführten Materialbahnen auch ohne Transportwalzen betrieben werden.

Sämtliche Bewegungsabläufe werden von einer nicht dargestellten elektronischen Steuerung vorgenommen.