Laserstrahldruckeinheit

Abstract

 Für eine Laserdruckeinrichtung mit Masken wird eine verdrehwinkelschaltbare Speichereinrichtung für eine Mehrzahl von Transmissions- oder Reflexionsmasken vorgeschlagen. Die Speichereinrichtung transportiert die Masken exakt in den Strahlengang zwischen Laser und Druckträger.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Maskenhalte- und Maskenzuführeinrichtung für eine Laserstrahl-Druckeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

[0002] Laserstrahldruckeinrichtungen zum Beschriften ( Bedrucken ) von Gegenständen sind z.B. durch die DE 40 18 025 A1 bekanntgeworden. Hierbei tritt ein gepulster Laserstrahl durch Öffnungen in einer Transmissionsmaske hindurch und trifft auf ein zu bedruckendes Gut z.B. ein Verpackungsgebinde oder Papierbahn usw. und erzeugt auf diesen durch Materialabtrag oder Farbumschlag ein Muster.

[0003] Nachteilig bei den genannten Laserstrahldruckgeräten ist allgemein, daß das Austauschen der Transmissionsmasken zeitaufwendig ist. Jede Maske muß exakt ausgerichtet werden. Daher sind derartige Laserdruckereinrichtungen für Produktionen bei denen schnell und häufig das Motiv zu wechseln ist schlecht einzusetzen. Außerdem geschieht das Austauschen der Masken seitlich. Hierdurch ist ein Anordnen von mehreren wechselbaren Masken unmittelbar nebeneinander praktisch unmöglich. Sollten nun mehrere Masken unmittelbar nacheinander angeordnet werden um z.B. Motive in Form von Ziffern oder Buchstaben fortlaufend zu wechseln,- z.B. bei fortlaufender Numerierung oder alphanumerischer Kennzeichnung -, so war dieses bisher unter vertretbarem technischen und zeitlichen Aufwand nur rotierenden, konzentrisch zu einander angeordneten scheibenförmigen Maskenträgern möglich.

[0004] Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Einrichtung zur Aufnahme von Masken z.B. Transmissionsmasken, zu schaffen, mit der es möglich ist eine Mehrzahl der ebengenannten Masken auf Vorrat aufzunehmen und jede wahlweise in kurzer Zeit in den Strahlengang eines Laserstrahles zu bringen und die Masken exakt in einer Arbeitsstellung zu positionieren.

[0005] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

[0006] Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß eine Mehrzahl von Masken, z.B. 12, auf einfache Weise in einer Speichereinrichtung gespeichert werden und jede wahlweise in einen Strahlengang eines Lasers gebracht werden kann. Es können auf engstem Raum mehrere " Drucklinien " von Maskenspeichereinrichtungen nebeneinander angeordnet werden. Es ist weiter von Vorteil, daß die Masken nicht in axialer sondern in tangentialer Richtung ausgewechselt werden können. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise ermöglicht, daß eine Mehrzahl von MaskenSpeichereinrichtungen - und damit Masken - dicht bei dicht nebeneinander angeordnet werden können und jede Speichereinrichtung für sich selbst in der Art eines Zählwerkes fortlaufend oder wahlfrei geschaltet werden kann. Die Gesamteinrichtung kann trotz mehrerer Maskenspeichereinrichtungen klein und damit platzsparend gehalten werden. Da ein Auswechseln der Masken tangential, also von vorne, geschehen kann, müssen die benachbarten Maskenspeichereinrichtungen nicht von der zu manipulierenden abgerückt zu werden.

[0007] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden und werden in folgenden beschrieben.

[0008] Es zeigen

Fig. 1 eine erste erfindungsgemäße Maskenwechsel - und Maskenspeichereinrichtung in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung.

[0009] An einem nicht dargestellten Seitengestell einer Laserdruckvorrichtung ist ein Positionierantrieb 1 ,z.B. ein frequenzgesteuerter Schrittmotor befestigt. In bekannter Weise kann dieser Schrittmotor 1 jede gewünschte Drehwinkelposition mit gewünschter Geschwindigkeit exakt anfahren. Auf einer Abtriebswelle 3 des Schrittmotors 1 ist eine Trommel 4 über seine Lagerbüchsen 6 drehfest z.B. fliegend gelagert. An einer Mantelfläche 7 der Trommel 4 sind eine Mehrzahl, z.B. zwölf, Halter 9a für je eine Maske 9b, z.B. Transmissionsmaske für einen Laserstrahl 18, in einem Winkel > 180 klappbar gelagert. Hierzu sind Scharniere oder eine Federstahlausführung des gesamten Halters 9a oder eines Teiles des Halters vorgesehen. Auf jeden Halter 9a drückt eine Druckfeder 12 , z.B. eine gebogene Blattfeder. Ihr Kraftangriff liegt an einem Rahmen des Halters 9a, ihr Widerlager auf der Mantelflache der Trommel 4. Die Druckfedern 12 drücken, wie in Fig. 1 zu ersehen ist, jeweils die Halter 9a in eine rechte Schwenkendlage, die möglichst nahe am nächstvorderen ebenfalls umgeklappten Halter 9a liegt. Die Schwenkendlage ist deshalb rechts, weil sich die Trommel 4 rechts herum, d.h im Uhrzeigersinn um jeweils 3600/12 = 30 _° pro Takt dreht. Hierzu ist der Positionierantrieb 1, ein Schrittmotor, angeordnet.

[0010] Nahezu auf einer Tangente an einen höchsten Punkt 13 der Mantelfläche 7 der Trommel 4 ist ein sich horizontal erstreckender, quaderförmiger erster Anschlag 14 am Seitengestell angebracht. Der Anschlag 14 ist dabei so angebracht, daß er in einen Hüllkreis 10 der an der Verlängerung des Radius der Trommel 4 ausgerichteten Halter 9a eintaucht. Hierdurch wird erreicht, daß eine der in einer Arbeitsstellung befindlichen Maske 16 nachfolgenden Maske 17 in einer Wartestellung nahezu horizontal umgeklappt ist und vorerst nicht in einen Strahlengang 19 des durch die in Arbeitsstellung befindlichen Maske 16 "geformten" Laserstrahles 18 hineingelangen kann.

[0011] Wird nun die in Wartestellung befindliche Maske 17 aus ihrer Wartestellung mittels derTrommel 4 und Schrittmotor 1 um einen Takt weiterbewegt, so wird innerhalb dieser Taktzeit der Halter 9a mit der Maske 9b mittels der Kraft der Druckfeder 12 so aufgerichtet, daß er knapp vor dem Erreichen des " höchsten Punktes 13" gerade auf einer Verlängerung des Radius der Trommel 4 zu liegen kommt und an einem zweiten seitengestellfesten, quaderförmigen Anschlag 21 anschlägt. Der zweite Anschlag 21 taucht ebenfalls in den Hüllkreis 10 knapp ein und ist so ausgerichtet, daß beim Anschlagen des Halters 9a an die linke Seitenfläche des Anschlages 21 die Maske 9b exakt in ihrer Arbeitsstellung 16 angelangt ist. Der Laser wird nun eingeschaltet und der durch die Transmissionsmaske 16 "geformte" Laserstrahl 18 trifft nun auf einen Druckträger 22 ,z.B. eine Papierbahn , und "druckt" auf ihn das Motiv der Maske 16.

[0012] In Fig.2 ist eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform der Maskenspeicher- und -zuführeinrichtung dargestellt.

[0013] In zwei gestellfesten, u-förmigen Führungen 23 ist ein ein- oder mehrteiliger Schlitten 24 hin- und herschiebbar angeordnet. Der Schlitten 24 weist eine Mehrzahl von Ausschnitten 26 mit jeweils einem hintenliegenden Rundumanschlag 27 auf. In diesen Anschlag 27 wird jeweils eine Maske 9b am Anschlag 27 anliegend hineingelegt und mittels z.B. zwei Drehverschlüssen 28 in dem Ausschnitt gehalten.

[0014] Mindestens an einem Rand des Schlittens 24 sind in regelmäßigen Abstand von einander eine Mehrzahl von Transportlöchern 29 vorgesehen, die mit Zähnen eines fliegenden Ritzels 31 eines Schrittmotors 1 in Eingriff stehen. Durch die Verdrehung des Ritzels 31 über den Schrittmotor 1 kann durch die wahlweise Verschiebung des Schlittens 24 jede Maske 9b in den Strahlengang des Lasers gebracht werden.

[0015] Teileliste

01 Positionierantrieb

02

03 Abtriebswelle

04 Trommel

05

06 Lagerbüchse

07 Mantelfläche

09 Halter plus Maske

9a Halter

9b Maske

10 Hüllkreis

11 Scharnier

12 Druckfeder

13 Punkt, höchster

14 Anschlag, erster

15 Drehrichtung

16 Maske, Arbeitsstellung

17 Maske, Wartestellung

18 Laserstrahl

19 optische Achse des Strahlengangs

20

21 Anschlag, zweiter

22 Druckträger

23 Führung, U-förmig

24 Schlitten

25

26 Auschnitt

27 Anschlag

28 Drehverschluß

29 Transportloch

30

31 Ritzel

Ansprüche

1. Laserstrahl-Druckeinrichtung unter Verwendung von Masken z.B. Transmissionsmasken, dadurch gekennzeichnet, daß eine schaltbare Maskenspeichereinrichtung (1,4,7,8,11,12,14,21; 1,3,23,24,26,27,28,29,31) vorgesehen ist.

2. Laserstrahl-Druckeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer schaltbaren Trommel (1,3,4) eine Mehrzahl von schwenkbar gelagerten Haltern (9a) für Masken (9b,16,17) angeordnet sind.

3. Laserstrahl-Druckeinrichtung nach Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in in einen Hüllkreis (10) einer vollständig aufgerichteten Maske (16) hineinragende gestellfeste Anschläge (14;21) vorgesehen sind.

4. Laserstrahl-Druckeinrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter (9a) druckfederkraftbelastet und mittels eines beweglichen Elementes (11) an einer Mantelfläche (7) der Trommel (4) befestigt angeordnet sind.

5. Laserstrahl-Druckeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schaltbare Maskenspeichereinrichtung (1,3,23,24,26,27,28,29,31) als verschiebbarer Schlitten (24) mit einer Mehrzahl von Aufnahmen (26,27) für Masken ausgeführt ist.

6. Laserstrahl-Druckeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (24) mehrgliedrig ausgeführt ist.

7. Laserstrahl-Druckeinrichtung nach Ansprüchen 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltantrieb für den Schlitten (24) ein elektronisch angesteuerter Schrittmotor (1,3) vorgesehen ist.

8. Laserstrahl-Druckeinrichtung nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (9) als Transmissionsmaske ausgeführt ist.

9. Laserstrahl-Druckeinrichtung nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, das die Maske (9) als Refexionsmaske ausgeführt ist.

Zeichnung