專利名稱：印刷設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有一電子照相印刷機械的印刷設(shè)備，與該電子照相印刷機械相對應(yīng)地配設(shè)有一用于將一種色料粉末傳送到在一傳遞區(qū)中的一底片上的傳遞中介，其中，所述底片借助一傳輸系統(tǒng)可被導(dǎo)引通過該傳遞區(qū)，并且可借助一個或多個加熱元件將熱能導(dǎo)入所述底片中。
一種這類印刷設(shè)備已由US 5,988,068公開。其中，與一電子照相印刷機械相對應(yīng)地配設(shè)有一連續(xù)環(huán)行帶作為傳遞中介。在該傳遞中介上滾動一光電導(dǎo)體(Fotoleiter)以傳送一由色料粉末形成的圖片。為此，所述底片借助一傳輸系統(tǒng)導(dǎo)引通過所述傳遞中介。為了改進色料粉末傳輸，US 5,988,068建議采用兩個加熱元件。第一加熱元件將所述底片加熱到一高于60℃的溫度。第二加熱元件對所述傳遞中介作用一高于100℃的溫度。
這種設(shè)置結(jié)構(gòu)尤其在印刷耗用釉質(zhì)色料時表現(xiàn)的缺點為，剩余的色料殘留附著在傳遞中介上以及由于粘稠的稠性在該溫度下只能很困難地去除或不能完全去除。另外，在持續(xù)運行中熱量被帶入到電子照相印刷機械。這導(dǎo)致圖像質(zhì)量變差。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種前言所述類型的印刷設(shè)備，通過該設(shè)備可實現(xiàn)更好地將色料從傳遞中介傳遞到底片上。
上述技術(shù)問題是這樣解決的，即，與所述傳遞中介相對應(yīng)地配設(shè)一個從該傳遞中介吸收熱量的冷卻裝置。由于對該傳遞中介進行冷卻，確保了在實施色料傳遞到所述底片上后色料粉末不會粘附留在該傳遞中介上，而是在傳遞時幾乎被完全脫除。通過冷卻防止熱量輸入到印刷機械中，尤其防止熱量輸入到敏感的光電導(dǎo)體中或者至少將熱量輸入減小到一允許的程度。
按照本發(fā)明的一優(yōu)選設(shè)計方案，所述傳遞中介在所述與底片構(gòu)成的傳遞區(qū)中至少在接觸表面的范圍內(nèi)具有比該底片的表面溫度更低的溫度。因此保證，必要時可以將熱量從所述底片傳遞到所述傳遞中介上。而所述冷卻裝置可控制地將該熱量、至少絕大部分熱量導(dǎo)走。
按照本發(fā)明可以規(guī)定，所述冷卻裝置將所述傳遞中介冷卻到一≤60℃的溫度。該溫度優(yōu)選為低于40℃。在這樣的溫度下所述傳遞中介在持續(xù)運行時也不會加熱到使色料粉末在傳遞中介表面起反應(yīng)。另外也可以這樣促進所述色料傳遞，即，可借助一個或多個電暈放電器(Corona)影響在所述傳遞區(qū)內(nèi)的色料傳遞。在此在所述色料粉末上作用一些靜電力，例如可以在所述傳遞區(qū)前和/或后大面積地設(shè)置一些電暈放電器。則這些電暈放電器給所述底片施加電荷。作為替代或補充方式，所述底片也可以平放在一能導(dǎo)電的底板上。與施加負(fù)電荷的色料相反，該底板被施加正電荷。在色料帶有正電荷時該底板相應(yīng)地被施加負(fù)電荷。這樣可以有利地減小充電電壓，即，不再產(chǎn)生如在單純由靜電場形成色料傳遞時的消極的電場效應(yīng)。
可以這樣達到輔助地改善所述色料的傳送，即，所述傳遞中介在其接受色料粉末的表面上設(shè)有一層防粘附涂層，以及該防粘附涂層具有一界于15mN/m至30mN/m范圍內(nèi)的表面能量。
可以考慮采用一種界于18至20mN/m范圍內(nèi)的特氟隆涂層。其中該防粘附涂層應(yīng)該具有一界于1至100μm、優(yōu)選5至50μm范圍內(nèi)的涂層厚度?？梢酝ㄟ^下述方式對所述底片進行一種特別有效的加熱，即，所述底片可借助一個或多個設(shè)計為紅外線輻射器和/或一個或多個設(shè)計為熱空氣鼓風(fēng)機的加熱元件和/或可借助燃燒裝置被施加熱量。所述底片應(yīng)該加熱到一界于80℃至200℃范圍內(nèi)的溫度。該底片在所述涂層區(qū)域內(nèi)的表面溫度有利地被調(diào)整到高于100℃至170℃。其中，該溫度應(yīng)該根據(jù)所采用的色料來調(diào)整。采用具有50％至70％固體成分(顏料，玻璃料)的釉質(zhì)色料的實驗表明，所述底片的表面溫度為120℃至150℃時是特別有利的。在完成色料傳遞后色料粉末應(yīng)該在底片熔接或熔化。如果色料粉末完全熔化，那么或許可以省略一個接下來的固定程序。
所述印刷介質(zhì)一方面可以由一種熱塑性塑料矩陣構(gòu)成，為了供給色料可以將有機或無機的色料和/或玻璃熔滴(Fluβteilchen)儲存到這些塑料矩陣中。
另外，所述塑料矩陣可以由一種固化劑和粘結(jié)樹脂的混合物或者由一些聚合物制成，這些聚合物在溫度高于100℃時反應(yīng)成熱固性結(jié)構(gòu)，也就是說通?？臻g網(wǎng)狀(vernetzt)結(jié)構(gòu)，在這些結(jié)構(gòu)中又可以存入用于色料供給的有機或無機的色料。
另外也可以包含其他添加劑，如可導(dǎo)電的微?；蛴操|(zhì)材料微粒，這些微粒后來例如形成一層可導(dǎo)電的涂層或防劃層。
與所述待印刷的底片相適應(yīng)可能要求該底片的溫度要保持得盡可能低。這尤其對于對溫度敏感的塑料底片或溫差耐受性較差的玻璃尤為重要。因此要求，使印刷介質(zhì)的塑料矩陣要適應(yīng)于該矩陣的軟化溫度同樣降低。這在下述情況下尤其有意義，當(dāng)在添加例如釉質(zhì)顏料或玻璃熔滴的情況下軟化溫度隨塑料矩陣中的固體成分的增加而升高時。
對此給出幾個含有釉質(zhì)顏料或玻璃熔液添加劑的色料的示例色料1 固體成分 44％(重量百分比)軟化溫度98℃色料2 固體成分 56％(重量百分比)軟化溫度104℃色料3 固體成分 71％(重量百分比)軟化溫度113℃當(dāng)增大固體成分時通過添加聚合物添加劑、如蠟或通過采用一種其他的低熔點的塑料矩陣來降低軟化溫度。
上述軟化溫度涉及利用一型號為CFT-500c的Shimazu粘度測量儀進行的測量。(測量條件底層重量 10kg噴嘴直徑 0.5mm噴嘴長度 1mm打印頭面積1cm2起始溫度 80℃熱比率3K/min)為了控制所述底片溫度，可以規(guī)定，與所述底片對應(yīng)配設(shè)一溫度傳感器，以及所述加熱元件和/或傳輸系統(tǒng)可借助一控制器根據(jù)由該溫度傳感器發(fā)出的信號來調(diào)控。
其中，所述溫度可以在通過所述底片在加熱區(qū)內(nèi)的停留時間或者通過底片的通過速度對所述傳輸系統(tǒng)產(chǎn)生影響的情況下來調(diào)節(jié)。
這樣有利地進行所述調(diào)節(jié)，即，所述底片總是以恒定的表面溫度進入到所述傳遞區(qū)中。底片表面溫度在傳輸時被均勻地加熱。
為了達到有效地調(diào)節(jié)所述傳遞中介的溫度，可以規(guī)定，所述冷卻裝置的一個或多個用流體冷卻的接觸輥在所述傳遞中介上滾動和/或?qū)⒁粶囟瓤烧{(diào)節(jié)的空氣流投射到該傳遞中介的表面上。
也可以想到，所述傳遞中介設(shè)計為傳輸滾筒，其至少具有所述冷卻裝置的一部分。所述冷卻裝置在此也可以具有一個或多個珀爾帖元件(Peltier-element)。作為替代或補充方式，所述傳輸滾筒也可以用水或空氣冷卻。
如果規(guī)定所述冷卻裝置沿所述傳遞中介的傳輸方向在所述傳遞區(qū)后面以及在所述印刷機械的光電導(dǎo)體前面從該傳遞中介中吸收熱量，那么就可靠地避免了熱量輸入到該光電導(dǎo)體中。
下面借助于附圖中所示的實施方式詳細闡述本發(fā)明。附圖中

圖1以簡略視圖表示一印刷設(shè)備，圖2同樣以簡略視圖表示一帶有一對應(yīng)配設(shè)的冷卻裝置的傳遞中介，圖3表示一具有內(nèi)冷卻結(jié)構(gòu)的傳遞中介。
圖1以簡略視圖表示一帶有一電子照相印刷機械30的印刷設(shè)備。該印刷機械具有一滾筒狀光電導(dǎo)體32。該光電導(dǎo)體在一充電站31.1中在其表面被施加一個單位的電荷。在一相鄰的放電站31.2將這些電荷部分地去除。一顯影劑單元33將色料粉末涂敷在所述光電導(dǎo)體表面的被施加電荷的區(qū)域上。這樣顯影的色料圖像在一傳遞區(qū)內(nèi)傳輸?shù)揭粋鬟f中介34上。設(shè)計為傳輸滾筒的傳遞中介34的基本結(jié)構(gòu)可以從圖2中清楚地獲知。如該視圖所表示的那樣，所述傳遞中介34具有一滾筒基體34.1。在該滾筒基體34.1上敷設(shè)一層軟的、半導(dǎo)電的中間層34.2。該中間層可以具有硅樹酯、EPDM或聚氨基甲酸酯?？芍苯踊蜷g接在該中間層34.2上設(shè)置一層防粘附涂層34.3。該防粘附涂層構(gòu)成所述滾筒表面。
從圖1還可看出，在所述傳遞中介34之下設(shè)置一傳輸系統(tǒng)10。該傳輸系統(tǒng)具有一排輥子，可在這些輥子上運輸一底片13。在此這樣設(shè)置該傳輸系統(tǒng)10，使得所述傳遞中介34在所述底片13的待印刷表面滾動。此時，處于該傳遞中介上的色料粉末被傳送到底片13上。為了有助于色料傳遞，在所述傳輸系統(tǒng)10的一個直接安置在所述傳遞區(qū)之下的輥子中集成一電暈放電器12。
沿所述底片13的運送方向在傳遞中介34的前面設(shè)置一個或多個加熱元件24。這些加熱元件作用在該底片13的表面上并且均勻地將其加熱到一界于100℃與170℃之間的溫度。為了監(jiān)控溫度，在所述加熱元件24與傳遞中介34之間設(shè)置一個或多個溫度傳感器21。這些溫度傳感器向一個或多個調(diào)節(jié)器22發(fā)送溫度信號。該調(diào)節(jié)器22通過一控制器23讀入一預(yù)定值。通過一比較電路將該預(yù)定值與所述溫度信號比較。在存在溫度差的情況下可以再調(diào)整所述加熱元件24。輔助地也可在所述傳遞中介34之前的區(qū)域內(nèi)調(diào)整傳輸系統(tǒng)10的運輸速度。以這種方式確保，所述底片13始終以近似恒定的表面溫度進入到所述傳遞區(qū)內(nèi)。
與所述傳遞中介34對應(yīng)配設(shè)一冷卻裝置35。該冷卻裝置具有一個或多個用水冷卻的輥，這些輥與所述傳遞中介34保持表面接觸。這些輥與一調(diào)溫單元36相連并且從傳遞中介34中吸收熱量。通過一循環(huán)系統(tǒng)將來自所述輥的水向該調(diào)溫單元36輸送。所述水在調(diào)溫單元36冷卻并隨后又被送往所述輥。
在圖2中示出了冷卻裝置35的另一種設(shè)計方案。該冷卻裝置具有一進氣通道35.1。通過該進氣通道可以將氣態(tài)冷卻介質(zhì)、優(yōu)選空氣吹拂到所述傳遞中介34的表面上?？諝鈴脑搨鬟f中介34中吸收熱量。被加熱的氣流又通過一出氣通道35.2被抽出。該出氣通道35.2防止在所述冷卻區(qū)域之外產(chǎn)生氣流，因為該氣流可能導(dǎo)致?lián)p害在所述傳遞中介34或光電導(dǎo)體32上獲得的色料圖像。
在另一設(shè)計中，所述傳輸滾筒的芯筒由一種導(dǎo)熱性能良好的材料，例如銅、鋁或諸如SiC或Si3N4的陶瓷制成，以及必要時如圖3所示設(shè)有冷卻肋并且通過空氣流在該傳輸滾筒的內(nèi)部冷卻。所述芯筒被敷設(shè)一層1至2mm厚的、導(dǎo)熱性能良好的柔性材料，如添加了玻璃或礦物質(zhì)的PTFE-合成材料、FPM-合成材料、硅酮-合成材料或PUR-合成材料。
還可以考慮采用一種具有內(nèi)置通風(fēng)機的傳輸帶，由此可以更好地實現(xiàn)以相對更小的空氣流達到大面積的冷卻。
有利的是，沿所述印刷寬度這樣設(shè)置一區(qū)域加熱裝置，使得在邊緣區(qū)域內(nèi)加熱功率分別獨立于中心區(qū)域被調(diào)整。這樣具有的優(yōu)點是，可以更好地沿印刷寬度調(diào)節(jié)表面溫度以及進而可以改善沿印刷寬度的溫度恒定性。為此，與每個區(qū)域加熱元件分別對應(yīng)配設(shè)單獨的調(diào)節(jié)器22和溫度傳感器21。在此，溫度傳感器21有利地由一些探測所述底片13的表面溫度的高溫計構(gòu)成。其中力求達到一±5K的溫度恒定性。
在另一擴展設(shè)計中，所述待印刷的底片在一獨立的前置退火工序中被加熱。這例如發(fā)生在一個具有循環(huán)空氣加熱器的鏈斗式直通爐中。
權(quán)利要求
1.一種具有一電子照相印刷機械(30)的印刷設(shè)備，其中，與該電子照相印刷機械(30)相對應(yīng)地配設(shè)有一用于將一色料粉末傳遞到在一傳遞區(qū)中的一底片(13)上的傳遞中介(34)，其中，所述底片(13)借助一傳輸系統(tǒng)(10)可被導(dǎo)引通過該傳遞區(qū)，并且可借助一個或多個加熱元件(24)將熱能導(dǎo)入該底片(13)中，其特征在于，與所述傳遞中介(34)相對應(yīng)地配設(shè)有一個將熱量從該傳遞中介(34)中吸取走的冷卻裝置(35)。
2.如權(quán)利要求1所述的印刷設(shè)備，其特征在于，所述傳遞中介(34)在所述與底片(13)構(gòu)成的傳遞區(qū)中至少在其接觸表面的區(qū)域內(nèi)具有比該底片(13)的表面更低的溫度。
3.如權(quán)利要求1或2所述的印刷設(shè)備，其特征在于，所述冷卻裝置(35)將所述傳遞中介(34)冷卻到一小于等于60℃的溫度。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的印刷設(shè)備，其特征在于，所述冷卻設(shè)備(35)將所述傳遞中介(34)冷卻到一小于等于40℃的溫度。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的印刷設(shè)備，其特征在于，可借助一個或多個電暈放電器(12)影響在所述傳遞區(qū)內(nèi)的色料傳遞。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的印刷設(shè)備，其特征在于，所述底片(13)平放在一能導(dǎo)電的底板上，并且相對于色料所帶電荷對該底板加載相反符號的電荷。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的印刷設(shè)備，其特征在于，所述底片(13)借助一傳輸系統(tǒng)(10)與所述傳遞中介(34)的圓周速度同步地移動經(jīng)過該傳遞中介(34)，以及在與所述傳遞中介(34)相對的所述傳輸系統(tǒng)(10)中施加一與色料所帶電荷相反的電壓。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的印刷設(shè)備，其特征在于，所述傳遞中介(34)在其接受色料粉末的表面上設(shè)有一層防粘附涂層(34.3)，以及該防粘附涂層(34.3)具有一界于15mN/m至30mN/m范圍內(nèi)的表面能量。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項所述的印刷設(shè)備，其特征在于，所述底片(13)可借助一個或多個設(shè)計為紅外線輻射器和/或一個或多個設(shè)計為熱風(fēng)機的加熱元件(24)和/或可借助燃燒裝置被施加熱量。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項所述的印刷設(shè)備，其特征在于，所述待印刷的底片(13)在一前置的退火工序中被加熱到所需要的溫度，例如在一個具有循環(huán)空氣加熱器的鏈斗式直通爐中加熱。
11.如權(quán)利要求1至10中任一項所述的印刷設(shè)備，其特征在于，所述加熱元件(24)將所述底片(13)的表面至少局部加熱到一界于80℃至200℃范圍內(nèi)的表面溫度。
12.如權(quán)利要求11所述的印刷設(shè)備，其特征在于，所述底片(13)的表面溫度至少局部為100℃至170℃。
13.如權(quán)利要求1至10中任一項所述的印刷設(shè)備，其特征在于，與所述底片(13)相對應(yīng)地配設(shè)有一溫度傳感器(21)，以及所述加熱元件(24)和/或傳輸系統(tǒng)(10)可借助一控制器(23)根據(jù)由該溫度傳感器(21)發(fā)出的信號來調(diào)控。
14.如權(quán)利要求1至13中任一項所述的印刷設(shè)備，其特征在于，沿整個印刷寬度設(shè)置多個溫度傳感器(21)并且與每個溫度傳感器(21)至少分別對應(yīng)配設(shè)一個加熱元件(24)，以及沿所述印刷寬度的加熱功率可以在各區(qū)域內(nèi)分別獨立地調(diào)整。
15.如權(quán)利要求14所述的印刷設(shè)備，其特征在于，所述溫度傳感器(21)是一高溫計。
16.如權(quán)利要求1至15中任一項所述的印刷設(shè)備，其特征在于，所述冷卻裝置(35)的一個或多個用液體冷卻的接觸輥在所述傳遞中介(34)上滾動和/或?qū)⒁豢照{(diào)氣流射到該傳遞中介(34)的表面上。
17.如權(quán)利要求1至16中任一項所述的印刷設(shè)備，其特征在于，所述傳遞中介(34)設(shè)計為傳輸滾筒或傳輸帶，其至少具有所述冷卻裝置(35)的一部分。
18.如權(quán)利要求17所述的印刷設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)計為傳輸滾筒的傳遞中介(34)具有一空氣內(nèi)部冷卻結(jié)構(gòu)。
19.如權(quán)利要求1至18中任一項所述的印刷設(shè)備，其特征在于，所述冷卻裝置(35)沿所述傳遞中介(34)的傳輸方向在所述傳遞區(qū)后面以及在所述印刷機械(30)的光電導(dǎo)體(32)前面從該傳遞中介(34)中吸收熱量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有一電子照相印刷機械的印刷設(shè)備，其中，與該電子照相印刷機械相對應(yīng)地配設(shè)有一用于將一種色料粉末傳遞到在一傳遞區(qū)中的一底片上的傳遞中介，其中，所述底片借助一傳輸系統(tǒng)可被導(dǎo)引通過該傳遞區(qū)，并且可借助一個或多個加熱元件將熱能導(dǎo)入該底片中，為了改善印刷圖像質(zhì)量，按照本發(fā)明，與所述傳遞中介相對應(yīng)地配設(shè)有一個從該傳遞中介中吸收熱量的冷卻裝置。
文檔編號G03G15/20GK1662857SQ03814372
公開日2005年8月31日 申請日期2003年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月22日
發(fā)明者伯恩德·舒爾特西斯, 霍爾格·科布里希, 馬塞爾·阿爾巴斯 申請人:肖特股份公司