Impact-Drucker

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Impact-Drucker gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

[0002] Impact-Drucker sind seit langem bekannt, und werden etwa als sog. Nadeldrucker ausgeführt. Es sind Impact-Drucker bekannt zum Bedrucken von Druckmedien, welche Druckmedien während des Druckvorganges eine, gegenüber der üblichen Raumtemperatur, erhöhte Temperatur aufweisen müssen. Derartige Druckmedien sind etwa sog. Prägebänder oder Prägefolien, wie sie etwa bei Schärpen oder Kranzschleifen Verwendung finden.

[0003] Es ist ein Impact-Drucker bekannt, bei welchem ein, einem Druckkopf gegenüber angeordnetes, starres Druckwiderlager beheizt ist. Derartige Drucker weisen zahlreiche Nachteile auf. Bei diesen ist der Einzug eines Druckmediums erschwert. Zudem ist eine hohe Temperatur an dem Druckwiderlager erforderlich, um eine ausreichender Erwärmung des Druckmediums zu erreichen. Dies führt jedoch zu Problemen mit der Druckqualität, der Temperaturregelung sowie der Stabilität der derart erstellten Druckbilder. Zudem können derartige Impact-Drucker lediglich besagte Prägebänder verarbeiten. Eine Verarbeitung herkömmlichen Druckpapiers ist nicht mehr möglich.

[0004] Die DE 44 33 054 beschreibt einen Impact-Drucker zum Bedrucken eines Substrates durch Heißprägen mit einer beheizten Gegendruckwalze.

[0005] Die JP 555139266 A beschreibt einen Impact-Drucker, wobei die, dem Druckkopf gegenüber liegende Walze mittels Heißluft aufgeheizt wird.

[0006] Die EP 179 977 A2 zeigt das Bedrucken eines Substrates durch Heißprägen, wobei die Prägefolie vor dem Druckkopf vorgeheizt wird.

[0007] Aus der JP 561 248781 A ist ein Impact-Drucker mit Typenrad und beheiztem Farbband bekannt.

[0008] Die US 6 144 395 A offenbart einen Heat-Transfer-Drucker, wobei das Papier vor dem Druckkopf durch eine beheizte Walze vorgewärmt wird.

[0009] Die WO 2011/007615 A1 beschreibt einen Tintenstrahldrucker, bei welchem das Papier vor dem Druckvorgang vorgeheizt wird.

[0010] Aufgabe der Erfindung ist es daher einen Impact-Drucker der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem die genannten Nachteile vermieden werden können, mit welchem ein stabiles und hochwertiges Druck- bzw. Prägeergebnis mit vorgeheizten Druckmedien erzielt werden kann, und welcher weiterhin die Verwendung herkömmlicher Druckmedien ermöglicht.

[0011] Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches 1 erreicht.

[0012] Durch die Anordnung der Heizeinrichtung vor dem Druckkopf kann die Erwärmung des Druckmediums über einen lokal weiten Bereich erfolgen. Dadurch kann die Temperatur der Heizeinrichtung gering gehalten werden, und trotzdem eine ausreichende und vor allem gleichmäßige Temperatur des Druckmediums im Bereich des Druckkopfes erzielt werden. Dadurch kann ein Impact-Drucker geschaffen werden, welcher eine sehr hohe Druck- bzw- Prägequalität erreicht. Dadurch kann ein Druckbild geschaffen werden, welches stabil ist, und eine hohe Schärfe aufweist. Mit dem gegenständlichen Impact-Drucker können auch herkömmliche Druckmedien, welche keine Vorwärmung benötigen, weiterhin verarbeitet werden.

[0013] Die Unteransprüche betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

[0014] Ausdrücklich wird hiermit auf den Wortlaut der Patentansprüche Bezug genommen, wodurch die Patentansprüche an dieser Stelle durch Bezugnahme in die Beschreibung eingefügt sind und als wörtlich wiedergegeben gelten.

[0015] Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen eine lediglich bevorzugte Ausführungsform beispielhaft dargestellt ist, näher beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines gegenständlichen Impact-Druckers in einer ersten axonometrischen Ansicht;

Fig. 2 die Komponenten gemäß Fig. 1 im Seitenriss; und

Fig. 3 die Komponenten gemäß Fig. 1 in einer zweiten axonometrischen Ansicht.

[0016] Die Fig. 1 bis 3 zeigen jeweils funktionale Teile bzw. Baugruppen eines Impact-Druckers 1 zum Bedrucken eines flächigen Druckmediums 2, mit einem Druckkopf 3, einer dem Druckkopf 3 gegenüberliegenden Walze 4 und mit einer Vorschubeinrichtung 5 zum Befördern des Druckmediums 2 in einer Vorschubrichtung 6, wobei - in der Vorschubrichtung 6 gesehen - eine Heizeinrichtung 7 zum Erwärmen des Druckmediums 2 vor dem Druckkopf 3 angeordnet ist.

[0017] Durch die Anordnung der Heizeinrichtung 7 vor dem Druckkopf 3 kann die Erwärmung des Druckmediums 2 über einen lokal weiten Bereich erfolgen. Dadurch kann die Temperatur der Heizeinrichtung 7 gering gehalten werden, und trotzdem eine ausreichende und vor allem gleichmäßige Temperatur des Druckmediums 2 im Bereich des Druckkopfes 3 erzielt werden. Dadurch kann ein Impact-Drucker 1 geschaffen werden, welcher eine sehr hohe Druck- bzw- Prägequalität erreicht. Dadurch kann ein Druckbild geschaffen werden, welches stabil ist, und eine hohe Schärfe aufweist. Mit dem gegenständlichen Impact-Drucker 1 können auch herkömmliche Druckmedien 2, welche keine Vorwärmung benötigen, weiterhin verarbeitet werden.

[0018] Bei einem Impact-Drucker 1 kann es sich um jede Art eines derartige Druckers handeln. Bevorzugt ist der Impact-Drucker 1 als Nadeldrucker bzw. Matrixdrucker ausgebildet. Der Impact-Drucker 1 kann auch als Typenraddrucker, Kugelkopfdrucker oder Zylinderkopfdrucker ausgebildet sein.

[0019] In den Fig. 1 bis 3 sind jeweils lediglich einige Komponenten eines gegenständlichen Impact-Druckers 1 dargestellt, welche für das Verständnis und die Beschreibung der gegenständlichen Erfindung hilfreich sein dürften. Darüber hinaus kann ein derartiger Impact-Drucker 1 weitere - nicht dargestellte - Komponenten bzw. Baugruppen aufweisen, etwa ein Gehäuse, eine Stromversorgungseinheit, eine elektronische Steuerungseinheit, ein Interface zur Kommunikation mit anderen Geräten usw..

[0020] Der Impact-Drucker 1 ist zum Bedrucken eines flächigen Druckmediums 2 ausgebildet bzw. vorgesehen. Bevorzugt ist der Impact-Drucker 1 zum Bedrucken von Druckmedien 2 vorgesehen, welche mehrschichtig ausgebildet sind, und aus welchen Druckmedien 2 Schärpen bzw. Kranzschleifen gefertigt werden. Derartige Druckmedien 2 müssen beim Druckvorgang eine gewisse Temperatur aufweisen, welche typischerweise bei ca. 80°C bis 220°C liegt, jedoch jeweils von dem verwendeten Druckmedium 2 abhängig ist. Derartige Druckmedien 2 können etwa auch als Prägefolie oder Prägepapier bezeichnet werden. Eine übliche Bezeichnung für derartige Druckmedien 2 ist etwa: metallisierte Heißprägefolie. Dabei kann mit dem gegenständlichen Impact-Drucker 1 aufgrund der nachfolgend beschriebenen Ausgestaltungen auch herkömmliches Papier verarbeitet werden.

[0021] Der Impact-Drucker 1 weist wenigstens einen Druckkopf 3 auf, welche gemäß den bereits beschriebenen unterschiedlichen Ausführungen eines Impact-Druckers 1 ausgebildet sind. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Druckkopf 3 als 9-Nadel-Druckkopf ausgebildet ist. Der Druckkopf 3 ist gegenüber einer Walze 4, welche auch als Druckrolle bezeichnet werden kann, gelagert. Der Druckkopf 3 ist dabei auf einer nicht dargestellten Linearverschubeinheit gelagert, welche eine Linearverschiebbarkeit entlang einer Achse ermöglicht, welche parallel der Drehachse der Walze 4 angeordnet ist.

[0022] Der Impact-Drucker 1 weist eine Vorschubeinrichtung 5 auf, zum Befördern des Druckmediums 2 in einer Vorschubrichtung 6. Die Vorschubrichtung 6 ist in den Fig. 1 bis 3 jeweils als Pfeil 6 eingezeichnet. Bei der Angabe der Vorschubrichtung 6 ist jeweils das Druckmedium 2 an dessen jeweiliger Position das jeweils relevante Bezugssystem, bzw. kann die Vorschubrichtung als Tangente an das Druckmedium 2 angesehen werden. Die betreffende Vorschubrichtung 6 ist dabei in jeder der Fig. 1 bis 3 zweimal eingezeichnet, um zu zeigen, wie diese durch die Rollen bzw. Walze 4 des Impact-Druckers jeweils umgelenkt wird, sich jedoch aus Sicht des Druckmediums 2 nicht ändert.

[0023] Die Vorschubeinrichtung 5 ist jeweils durch lediglich ein dargestelltes Rollenpaar veranschaulicht, und kann weitere Komponenten aufweisen. Das auf einer weiteren Rolle angeordnete Druckmedium 2 ist durch das dargestellte Rollenpaar der Vorschubeinrichtung 5, welches mit einem nicht dargestellten Antrieb verbunden ist, hindurchgeführt und wird durch diese vorgebbar fortbewegt. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Vorschubeinrichtung 5 das Druckmedium 2 jeweils nach einer gedruckten Zeile um eben eine Zeile fortbewegt, wobei auch andere Arten der Vorschubsteuerung vorgesehen sein können.

[0024] Die Walze 4 selbst ist drehbar ausgebildet bzw. angeordnet. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Walze 4 in Vorschubrichtung 6 antreibbar ist, wobei die Walze 4 vorzugsweise mit der Vorschubeinrichtung 5 mittels eines Getriebes wirkverbunden ist, und derart Teil der Vorschubeinrichtung 5 wird. Dadurch kann der Weitertransport des Druckmediums 2 verbessert werden und eine höhere Druckgenauigkeit erzielt werden.

[0025] Der Impact-Drucker 1 weist eine Heizeinrichtung 7 zum Erwärmen des Druckmediums 2 auf. Diese Heizeinrichtung 7 ist - in der Vorschubrichtung 6 gesehen -vor dem Druckkopf 3 angeordnet. Das in Richtung Druckkopf 3 bewegte Druckmedium 2 wird erst an der Heizeinrichtung 7 vorbeibewegt und gelangt nachfolgend nach entsprechender Fortbewegung durch die Vorschubeinheit 5, in den Wirkungsbereich des Druckkopfes 3.

[0026] Die Heizeinrichtung 7 ist dabei bevorzugt im Bereich der Walze 4 angeordnet, wodurch es auch zu einer Erwärmung der Walze 4 selbst kommt. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, die Walze 4 selbst mit zu erwärmen, da diese die Wärme langsam und gleichmäßig wieder abgibt, und langsam auf Temperaturänderungen reagiert. Die Walze 4 wirkt dabei stabilisierend auf mögliche Temperaturschwankungen, was zu einem gleichmäßigen Druckbild unabhängig von kurzzeitigen Änderungen der Umgebungsparametern führt.

[0027] Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Walze 4 als Wärmespeicher ausgebildet ist, und in einem Bereich der Walze 4 ein Wärmespeichermedium, insbesondere eine Polymer und/oder eine Flüssigkeit und/oder ein Metall, angeordnet ist, etwa durch eine über den Umfang gleichmäßig angeordnete Schicht. Durch die gezielte Anpassung der Eigenschaften der Walze 4 hinsichtlich einer hohen Wärmekapazität, kann der positive Effekt der Erwärmung der Walze 4 noch gesteigert werden.

[0028] Die Heizeinrichtung 7 ist bevorzugt zur großflächigen Erwärmung des Druckmediums 2 bzw. Wärmeübertragung auf das Druckmedium 2 vorgesehen bzw. ausgebildet. Bevorzugt ist die Heizeinrichtung 7 zwischen der Vorschubeinrichtung 5 und dem Druckkopf 3 angeordnet, wodurch es zu keiner thermischen Belastung der Vorschubeinrichtung 5 kommt.

[0029] Die Heizeinrichtung 7 weist ein starres Führungsteil 8 auf. Der Begriff "starr" bedeutet dabei insbesondere, dass das betreffende Führungsteil 8 fest und im Wesentlichen unbeweglich in dem Impact-Drucker 1 bzw. dessen Gehäuse angeordnet ist, und nicht angetrieben fortbewegt wird. Bevorzugt ist der Führungsteil 8 als Führungsblech umfassend einem gut wärme leitenden Metall, insbesondere umfassend Aluminium und/oder Silber und/oder Kupfer, ausgebildet. Das Führungsteil 8 dient dabei insbesondere der Wärmeübertragung auf das Druckmedium 2.

[0030] Die Heizeinrichtung 7 weist weiters zumindest ein Heizelement 11, daher eine Wärme erzeugende bzw. Wärme abgebende Vorrichtung auf, zum Erwärmen des Führungsteils 8. Bevorzugt ist das Heizelement 11 umfassend zumindest einen elektrischen Widerstand ausgebildet, insbesondere als sog. elektrischer Heizstab. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Heizelement 11 im Wesentlichen direkt an dem Führungsteil 8 angeordnet ist. Durch die elektrische Beheizung kann eine besonders genaue Steuerung der Temperatur einfach erfolgen.

[0031] Das Heizelement 11 kann insbesondere, wie bei dieser bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, an der, der Walze 4 abgewandten Seite des Führungsteils 8, an diesem anliegend angeordnet, wobei besonders bevorzugt zwischen Führungsteil 8 und Heizelement 11 bevorzugt eine Wärmeleitpaste angeordnet ist.

[0032] Es kann auch vorgesehen sein, dass das Heizelement 11 als Strahlungsheizkörper ausgebildet ist, dessen Energieflussvektor auf das Führungsteil 8 gerichtet ist. Das Führungsteil 8 ist bevorzugt derart ausgebildet, dass es über einen großen Bereich dem Weg des Druckmediums 2 innerhalb des Impact-Druckers 1 folgt bzw. eine Bahn des Druckmediums 2 bereichsweise berandet.

[0033] Das Führungsteil 8 ist wenigstens bereichsweise als Zylindersegment 9, ausgebildet, und ist wenigstens bereichsweise gegenüberliegend der Walze 4 angeordnet.

[0034] Das Druckmedium 2 ist dabei - wie dargestellt - zwischen der Walze 4 und dem der Walze 4 gegenüber angeordneten Zylindersegment 9 des Führungsteils 8 angeordnet.

[0035] Bevorzugt ist weiters vorgesehen, dass das Führungsteil 8 zusammen mit der Walze 4 einen, sich in Vorschubrichtung 6 verjüngenden Einführbereich 10 für das Druckmedium 2 bildet. Das Führungsteil 8 ist dabei in Richtung der Vorschubeinrichtung 5 verlängert, wodurch bereits in diesem Bereich eine Wärmeübertragung auf das Druckmedium 2 erfolgt. Durch die große wärmeabgebende Fläche des Führungsteils 8 kann die Temperatur des Führungsteils 8 gering gehalten werden. Dadurch können lokale Überhitzungen des Druckmediums 2 sicher verhindert werden, welche bei lediglich kleinflächiger Wärmeübertragung und der mit dieser einhergehenden hohen Temperatur passieren können. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Heizelement 11 im Bereich einer dem Druckkopf 3 zugewandten Hälfte des Führungsteils 8 angeordnet ist. Dadurch kann erreicht werden, dass die thermische Belastung des Druckmediums 2 zunächst gering bleibt und sich dessen Temperatur graduell steigert, wobei die höchste Temperatur im Wesentlichen unmittelbar vor dem Druckkopf 3 erreicht wird.

Ansprüche

1. Impact-Drucker (1) zum Bedrucken eines flächigen Druckmediums (2), mit einem Druckkopf (3), einer dem Druckkopf (3) gegenüberliegenden Walze (4) und mit einer Vorschubeinrichtung (5) zum Befördern des Druckmediums (2) in einer Vorschubrichtung (6), wobei - in der Vorschubrichtung (6) gesehen - eine Heizeinrichtung (7) zum Erwärmen des Druckmediums (2) vor dem Druckkopf (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (7) ein starres Führungsteil (8), insbesondere ein Führungsblech, aufweist, und dass das Führungsteil (8) wenigstens bereichsweise als Zylindersegment (9) ausgebildet ist, und wenigstens bereichsweise gegenüberliegend der Walze (4) angeordnet ist.

2. Impact-Drucker (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (4) in Vorschubrichtung (6) antreibbar ist, wobei die Walze (4) vorzugsweise mit der Vorschubeinrichtung (5) mittels eines Getriebes wirkverbunden ist.

3. Impact-Drucker (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (7) im Bereich der Walze (4) angeordnet ist.

4. Impact-Drucker (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsteil (8) zusammen mit der Walze (4) einen, sich in Vorschubrichtung (6) verjüngenden Einführbereich (10) für das Druckmedium (2) bildet.

5. Impact-Drucker (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (7) wenigstens ein Heizelement (11), insbesondere umfassend zumindest einen elektrischen Widerstand, aufweist.

6. Impact-Drucker (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (11) im Wesentlichen direkt an dem Führungsteil (8) angeordnet ist.

7. Impact- Drucker (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze (4) als Wärmespeicher ausgebildet ist, und in einem Bereich der Walze (4) ein Wärmespeichermedium, insbesondere eine Polymer und/oder eine Flüssigkeit und/oder ein Metall, angeordnet ist.

8. Impact-Drucker (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorschubeinrichtung (5) - in der Vorschubrichtung (6) gesehen - vor der Heizeinrichtung (7) angeordnet ist.

Claims

1. An impact printer (1) for printing a flat printing medium (2), comprising a printing head (3), a roller (4) opposite the printing head (3), and a feed device (5) for conveying the printing medium (2) in a feeding direction (6), wherein, as seen in the feeding direction (6), a heating device (7) for heating the printing medium (2) is arranged before the printing head (3), characterized in that the heating device (7) comprises a rigid guide part (8), especially a guide plate, and the guide part (8) is formed at least in some sections as a cylinder segment (9), and is arranged at least in some sections opposite the roller (4).

2. An impact printer (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the roller (4) can be driven in the feed direction (6), wherein the roller (4) is preferably operatively connected to the feed device (5) by means of a gear.

3. An impact printer (1) according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the heating device (7) is arranged in the region of the roller (4).

4. An impact printer (1) according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the guide part (8) forms an insertion region (10) for the printing medium (2) together with the roller (4), said insertion region tapering in the feed direction (6).

5. An impact printer (1) according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the heating device (7) comprises at least one heating element (11), especially comprising at least one electrical resistor.

6. An impact printer (1) according to claim 5, characterized in that the heating element (11) is arranged substantially directly on the guide part (8).

7. An impact printer (1) according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the roller (4) is formed as a heat storage unit, and a heat storage medium, especially a polymer and/or a liquid and/or a metal, is arranged in the region of the roller (4).

8. An impact printer according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the feed device (5), as seen in the feed direction (6), is arranged before the heating device (7).

Revendications

1. Imprimante à impact (1) pour l'impression d'un support d'impression plat (2), avec une tête d'impression (3), un rouleau (4) qui fait face à la tête d'impression (3) et un dispositif d'avancement (5) pour transporter le support d'impression (2) dans un sens d'avancement (6), dans laquelle un dispositif de chauffage (7) destiné à chauffer le support d'impression (2) est disposé, vu dans le sens d'avancement (6), avant la tête d'impression (3), caractérisée en ce que le dispositif de chauffage (7) présente une partie de guidage (8) rigide, en particulier une tôle de guidage, et en ce que la partie de guidage (8) est conformée au moins par zones comme un segment de cylindre (9) et disposée au moins par zones en face du rouleau (4).

2. Imprimante à impact (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le rouleau (4) peut être entraîné dans le sens d'avancement (6), le rouleau (4) étant de préférence en liaison active avec le dispositif d'avancement (5) au moyen d'un engrenage.

3. Imprimante à impact (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le dispositif de chauffage (7) est disposé dans la zone du rouleau (4).

4. Imprimante à impact (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la partie de guidage (8) forme avec le rouleau (4) une zone d'introduction (10) qui se resserre dans le sens d'avancement (6) pour le support d'impression (2).

5. Imprimante à impact (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le dispositif de chauffage (7) présente au moins un élément chauffant (11), qui possède en particulier au moins une résistance électrique.

6. Imprimante à impact (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'élément chauffant (11) est disposé pour l'essentiel directement sur la partie de guidage (8).

7. Imprimante à impact (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le rouleau (4) est conçu comme un accumulateur de chaleur et une substance accumulant la chaleur, en particulier un polymère et/ou un liquide et/ou un métal, est disposée dans une zone du rouleau (4).

8. Imprimante à impact (1) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le dispositif d'avancement (5) est disposé, vu dans le sens d'avancement (6), avant le dispositif de chauffage (7).

Zeichnung