DE29923659U1

DE29923659U1 - Druckvorrichtung

Info

Publication number: DE29923659U1
Application number: DE29923659U
Authority: DE
Original assignee: Schott Glaswerke AG
Current assignee: ZIMMER, MICHAEL, DE; Schott AG
Priority date: 1999-08-13
Filing date: 1999-08-13
Publication date: 2001-02-22
Anticipated expiration: 2009-08-14

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckvorrichtung mit wenigstens einer Übertragungswalze, die auf ihrer Walzenoberfläche zumindest teilweise mit Beschichtungsmaterial, beispielsweise einem Toner beaufschlagbar ist, wobei das Beschichtungsmaterial mittelbar oder unmittelbar auf eine Trägerfläche eines Übertragungselementes aufbringbar ist.

Aus der EP 0 647 885 A1 ist ein Beschichtungsverfahren bekannt, das zum Bedrucken von Keramik- und Glaserzeugnissen eingesetzt wird. Hierbei kommt als Beschichtungsmaterial ein Toner zum Einsatz, dessen Tonerteilchen einen Pigmentkern aufweisen. Die aus keramischen Pigmenten und glasigem Fluß
bestehenden sind von einer Bindemittelharzhülle umgeben. An die Bindemittelharzhülle sind Ladungssteuerungsmittel angekoppelt. Die Tonerteilchen werden unter Zuhilfenahme eines elektrostatischen Kopierverfahrens auf ein mit

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Gummi-Arabikum beschichtetes Papier aufgebracht. Zur Fixierung wird auf das beschichtete Papier ein Klarlack aufgetragen. Anschließend kann das Papier auf das zu beschichtende Werkstück (ein Keramik- oder Glaserzeugnis) aufgelegt und befeuchtet werden. Das Papier, das als Übertragungselement dient, kann dann abgezogen werden, wobei die Gummi-Ariabikumschicht und die darauf aufgebrachte farbige Beschichtung auf dem Werkstück anhaftet.

Abschließend erfolgt ein Brennvorgang, wobei die keramische Farbe mit der Oberfläche des Keramik- oder Glaserzeugnisses verschmelzen. Mit diesem Verfahren können hochwertige und kratzbeständige Beschichtungen erzeugt werden.

Weiterhin ist aus der EP-OS O 834 784 und der EP-OS O 072 778 jeweils eine Druckvorrichtung bekannt, die eine bandartige Übertragungsvorrichtung aufweist, die aus einem flexiblen Band mit einer Silikonbeschichtung besteht. Im Bereich der Übertragung des Toners zum Werkstück wird dieses Band mittels einer Walze an das Werkstück angedrückt, ist eine Beschichtung von 2D-Flächen allerdings nicht möglich.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Beschichtungsvorrichtung zu schaffen, mit dem insbesondere auch dreidimensional im Raum gewöblte Flächen auf einfache Weise beschichtet werden können.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Übertragungselement ein Dehnelement aufweist, das die Trägerfläche bildet, und dass die Trägerfläche mittels einer Dehnvorrichtung dehnbar ist.

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Das Dehnelement kann mittels der Dehnvorrichtung derart verformt werden, dass es sich an die Kontur der zu bedruckenden Fläche anpasst. Auf diese Weise lassen sich auch komplexe Verläufe von dreidimensional ausgeformten Fachen auf einfache Weise bedrucken.

Beispielsweise eignet sich das Druckverfahren bzw. die Druckvorrichtung zum Bedrucken von, aus der Ebene heraus verformten Glas-, Glaskeramik-, Keramikoder Kunststoff-Werkstücken. Insbesondere 3D-verformte Teile aus oben genannten Werkstoffen lassen sich derzeit nicht ohne Weiteres mit den bisher üblichen Siebdrucktechniken kostengünstig bedrucken. Mit dem Druckverfahren bzw. der Druckvorrichtung lassen sich 3D-verformte Glasscheiben, z.B. gewölbte Backofenfrontscheiben, Glas-Bedienpanel, Möbelglastüren oder gewölbtes Architekturglas, 3D-verformte Glaskeramik-Kochflächen mit beispielweise tieferliegenden Kochbereichen oder aus der Ebene heraus verformte, höher liegende Bedienbereiche, sowie gewölbte Glaskeramik-Kaminsichtscheiben, 3D-verformte Keramikteile, beispielsweise Geschirrteile, wie Teller und Schüsseln und 3D-verformte Kunststoffoberflächen bedrucken.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass das Übertragungselement als endlos umlaufendes Band ausgebildet ist, das entlang seiner Längserstreckung zumindest bereichsweise mit Dehnelementen bestückt ist oder das selbst als Dehnelement ausgebildet ist.

Das Endlosband ermöglicht eine fortlaufende, wirtschaftliche Beschichtung von Werkstücken. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Übertragungselement als Gummiband ausgebildet ist.

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Die Druckvorrichtung kann beispielsweise dergestalt sein, dass die Dehnvorrichtung einen Stempel aufweist, dass der Stempel eine Stempelfläche aufweist, die an die zu bedruckende Druckfläche des Werkstückes angepaßt ausgebildet ist, und dass die Trägerfläche des Dehnelementes aus ihrer gestreckten Ausgangslage mittels des Stempels auf die Druckfläche aufpreßbar ist. Hierbei dehnt der Stempel das Dehnelement. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Trägerfläche des Dehnelementes unter Zuhilfenahme von Druckluft oder unter Vakuumeinfluß auf das Werkstück aufgedrückt wird.

Um eine Beschädigung von empfindlichen Werkstücken, insbesondere von sprödbrüchigen Glas-, Glaskeramik- oder Keramik-Werkstücken während des Druckvorgangs zu verhindern, kann vorgesehen sein, dass die Stempelfläche des Stempels von einem elastischen, nachgiebigen Material gebildet ist.

Damit zwischen zwei Druckvorgängen kein Beschichtungsmaterial verschleppt wird, ist vorgesehen, dass dem Übertragungselement eine Reinigungsvorrichtung zugeordnet ist, mittels der die Trägerfläche des Dehnelementes nach Beendigung des Druckvorgangs reinigbar ist.

Denkbar ist auch, dass die Trägerfläche des Dehnelementes mit einer SiIikonbeschichtung versehen ist oder von einem Silikongummi gebildet ist. Eine solche Oberflächengestaltung verhindert, dass nach dem Druckvorgang Beschichtungsmaterial an der Trägerfläche haften bleibt.

Wenn der Druckvorrichtung fortlaufend, beispielsweise von einem Förderband, Werkstücke zugeführt werden, dann kann das Druckverfahren derart konzipiert sein, dass das als Endlosband umlaufende Übertragungselement an der Dehn-

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vorrichtung vorbeigeführt wird, und dass das Endlosband während der Dehnung der Trägerfläche und der Durchführung des Druckvorganges angehalten wird. Gleichzeitig mit der Taktung des Endlosbandes muß auch das Förderband angehalten werden.

Ein kontinuierlicher Fertigungsprozeß läßt sich dann erreichen, wenn vorgesehen ist, dass das als Endlosband umlaufende Übertragungselement an der Dehnvorichtung vorbeiführbar ist, dass während der Dehnung der Trägerfläche und der Durchführung des Druckvorganges die Dehnvorrichtung und gleichzeitig das Werkstück mit dem Endlosband mitgeführt werden.

Eine bevorzugte Ausgestaltungsvariante der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Dehnvorrichtung eine Korona zugeordnet ist, die die Übertragung des Beschichtungsmaterials auf die zu bedruckende Druckfläche des Werkstückes bewirkt oder unterstützt.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung eine Druckvorrichtung, der von einer Transportvorrichtung 10 fortlaufend Werkstücke 11 zugeführt werden. Die Werkstücke 11 sind vorliegend als Teller ausgebildet, die eine nach oben weisende Druckfläche 12 aufweisen. Diese Druckfläche 12 gilt es mit der nachstehend näher beschriebenen Druckvorrichtung zu bedrucken. Ohne Beschränkung auf die Allgemeinheit kann es sich bei den Werkstücken 11 auch um andere, bereits zuvor beschriebene Werkstücke aus Glas, Glaskeramik oder Kunststoff handeln.

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Die Druckvorrichtung weist eine erste Übertragungswalze 24 auf, die in bekannter Weise elektrostatisch aufgeladen und dann mit Tonerteilchen 27 eines Toners 26 beschichtet werden kann. Der Toner 26 ist in einem Vorratsbehälter 25 gehalten. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist im
Vorratsbehälter 25 schwarz gefärbter Toner 26 bevorratet. Neben der Übertragungswalze 24 sind noch drei weitere Übertragungswalzen 28 vorgesehen. Diesen Übertragungswalzen 28 sind weitere Vorratsbehälter 29 zugeordnet. In den einzelnen Vorratsbehältern 29 sind farbige Toner eingefüllt. Die Übertragungswalzen 28 können mit diesem farbigen Tonern beschichtet werden.

Unterhalb der Übertragungswalzen 24 und 28 ist eine Übertragungsvorrichtung

20 angeordnet. Die Übertragungsvorrichtung 20 weist ein als Dehnelement 22 ausgebildetes Endlosband auf. Dieses Endlosband 22 ist vorliegend als Gummiband ausgestaltet. Das Gummiband 22 ist über zwei zueinander beabstandet gehaltene Transportwalzen 21 umgelenkt. Die linke der beiden Transportwalzen

21 ist dabei von einem, in der Zeichnung nicht dargestellten Motor angetrieben. Dementsprechend bildet das Gummiband einen oberen auflaufenden Trum 22.1 und einen unteren ablaufenden Trum 22.1. Der linken Transportwalze 21 ist auch eine Spanneinheit 40 zugeordnet. Mittels dieser Spanneinheit 40 kann das Gummiband 22 vorgespannt werden.

Der rechten Transportwalze 21 ist eine Reinigungsvorrichtung 23 zugeordnet, deren Funktionsweise nachstehend noch erläutert wird.

Zwischen den beiden Transportwalzen 21 und zwischen dem auflaufenden und dem ablaufenden Trum 22.2 und 22.1 ist eine Dehnvorrichtung 30 angeordnet.

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Die Dehnvorrichtung 30 weist einen Antrieb 31 auf, der einen Stößel 32 linear verfährt. Der Stößel 32 trägt an seinem, dem Antrieb 31 abgewandtem Ende einen Stempel 33. Der Stempel 33 besitzt eine nach unten gewandte Stempelfläche 34. Die Stempelfläche 34 ist auf die Druckfläche 12 des Werkstückes 11 angepaßt ausgebildet und entsprechend gekrümmt.

Während des Betriebes der Druckvorrichtung wird die Übertragungswalze 24 mit den Tonerteilchen 27 beschichtet. Gegebenfalls werden auch die Übertragungswalzen 28 mit farbigen Tonerteilchen beschichtet. Die Übertragungswalzen 24 und 28 drehen sich im Uhrzeigersinn. Die Transportwalzen 21 hingegen drehen sich gegen den Uhrzeigersinn. Dementsprechend wird der auflaufende Trum 22.2 von rechts nach links an den Übertragungswalzen 24 und 28 vorbeigeführt. Die Umlaufgeschwindigkeit des Gummibandes 22 und der Oberfläche der Übertragungswalzen 24 und 28 ist aufeinander abgestimmt. Zur Übertragung der Farbpartikel 27 werden Koronen 35 verwendet. Diese übertragen die Farbpartikel 27 auf den auflaufenden Trum 22.2 des Gummibandes 22. Die Farbpartikel 27 werden auf dem Gummiband 22 an der linken Transportwalze 21 vorbeitransportiert und gelangen dann in den Bereich des ablaufenden Trummes 22.1. Wenn die Farbpartikel 27, die beispielsweise ein Motiv gestalten, unterhalb der Dehnvorrichtung 30 angelangt sind, wird die Transportwalze 21 gestoppt. Dann kann der Stempel 33 in Richtung auf die Werkstücke 11 mittels des Antriebes 31 verfahren werden. Dabei dehnt sich das Gummiband 22 und legt sich an die Stempelfläche 34 an. Der Stempel 33 drückt dann das Gummiband 22 auf die Druckfläche 12 auf. Vorteilhafterweise kann der Stempel 33 gleichzeitig auch mit einer Heizvorrichtung versehen sein, die eine Fixierung der Farbpartikel 27 auf der Werkstückoberfläche erreicht.

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Nach Beendigung der Übertragung der Farbpartikel 27 wird der Stempel 33 wieder in seine obere Ausgangsstellung zurückgefahren. Das Gummiband 22 kann dann weiter gedreht werden, wozu die Transportwalze 21 gedreht wird.

Gleichzeitig fährt auch die Transportvorrichtung 10 und stellt das nächste Werkstück 11 unter die Dehnvorrichtung 30. Das mit dem Druck 13 versehene Werkstück 11 wird aus dem Wirkungsbereich der Druckvorrichtung heraustransportiert.

Um zu verhindern, dass Tonerteilchen 27, die nicht auf das Werkstück 11 übertragen wurden und dementsprechend noch an dem Gummiband 22 anhaften, verschleppt werden, wird die Reinigungsvorrichtung 23 eingesetzt. Die Reinigungsvorrichtung 23 kann beispielweise eine beheizte Walze sein, die auf dem Gummiband 22 abrollt. Der beheizten Walze ist ihrerseits wieder eine Bürste zugeordnet, die die Tonerteilchen 27 abnimmt. Um ein Verschlepen von Tonerteilchen 27 sicher zu verhindern, kann das Gummiband 22 auch an seiner Trägerfläche mit einer Silikonbeschichtung versehen sein. Denkbar ist es auch, eine Schicht auf Silikongummi auf das Gummiband 22 aufzubringen.

Claims

1. Druckvorrichtung mit wenigstens einer Übertragungswalze, die auf ihrer Walzenoberfläche zumindest teilweise mit Beschichtungsmaterial, beispielsweise einem Toner beaufschlagbar ist, wobei das Beschichtungsmaterial mittelbar oder unmittelbar auf eine Trägerfläche eines Übertragungselementes aufbringbar ist, dadurch gekennzeichnet,
dass das Übertragungselement ein Dehnelement (22) aufweist, das die Trägerfläche bildet, und
dass die Trägerfläche mittels einer Dehnvorrichtung (30) dehnbar ist.

2. Druckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement als endlos umlaufendes Band ausgebildet ist, das entlang seiner Längserstreckung zumindest bereichsweise mit Dehnelementen (22) bestückt ist oder das selbst als Dehnelement (22) ausgebildet ist.

3. Druckvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement als Gummiband ausgebildet ist.

4. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Dehnvorrichtung (30) einen Stempel (33) aufweist,
dass der Stempel (33) eine Stempelfläche (34) aufweist, die an die zu bedruckende Druckfläche (12) des Werkstückes (11) angepaßt ausgebildet ist, und
dass die Trägerfläche des Dehnelementes (22) aus ihrer gestreckten Ausgangslage mittels des Stempels (33) auf die Druckfläche (12) aufpreßbar ist.

5. Druckvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stempelfläche (34) des Stempels (33) von einem elastischen, nachgiebigen Material gebildet ist.

6. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Übertragungselement eine Reinigungsvorrichtung (28) zugeordnet ist, mittels der die Trägerfläche des Dehnelementes (22) nach Beendigung des Druckvorgangs reinigbar ist.

7. Druckvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerfläche des Dehnelementes (22) mit einer Silikonbeschichtung versehen ist oder von einem Silikongummi gebildet ist.