NL8300417A - Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een kunststofinformatiedrager met een gelaagde structuur. - Google Patents

Description

• * «· EHN 10.558 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven

Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een kunststof- informatiedrager met een gelaagde structuur.

De uitvinding betreft een werkwijze voor het vervaardigen van een kunststof informatiedrager met een gelaagde structuur, waarbij tussen een transparante drager en een matrijsoppervlak, dat is voorzien van een informatiepatroon, een laag vloeibare giethars wordt aan-5 gebracht, waarna de giethars wordt gehard en het samenstel van drager en daarmee verbonden geharde harslaag met informatiepatroon van de matrijs wordt genomen.

Kunststof informatiedragers waarop de onderhavige uitvinding betrekking heeft, zijn in het bijzonder die informatiedragers welke 10 met licht uitleesbare informatie bevatten alhoewel informatie welke op andere wijze uitleesbaar is niet is uitgesloten.

Informatiedragers van de soort waarop de onderhavige uitvinding betrekking heeft, kunnen worden vervaardigd volgens een werkwijze waarbij een photcpolymeriseerbare giethars als een laag wordt uitge-15 spreid tussen een matrijs met daarin het negatief van de informatie en een substraat. Na uitharding hecht de hars aan het substraat en vormt zo een gelaagde informatiedrager.

Een uitvoeringsvorm van voorgaande werkwijze is beschreven in de ter visie gelegde Nederlandse octrooiaanvrage 7.906.117 20 (PHN 9523).

Bij deze bekende werkwijze wordt gebruik gemaakt van een vlakke ondersteuningsplaat waarop een vlakke matrijs wordt gelegd. Ih het centrum van de matrijs wordt een hoeveelheid vloeibare giethars aangebracht waarna een bolvormig gewelfd substraat naar de matrijs 25 wordt toebewogen. De bedoeling van de bolvormige welving van het substraat is daarbij dat het uitwalsen van de giethars vanuit het centrum gebeurt zonder dat insluiting van lucht optreedt. In plaats van het substraat te welven kan ook omgekeerd het substraat worden vlakgehouden en de matrijs bolvormig gewelfd.

30 Een nadeel van de hiervoor beschreven bekende werkwijze is dat alle proces stappen zich in samenwerking met de matrijs na elkaar af spelen. Dit betekent dat de productie van informatiedragers per matrijs relatief laag zal zijn wat dus hoge kosten per informatiedrager 8300417 + * PHN 10.558 2 meebrengt.

Een verder nadeel is dat de dosering van de giethars moeilijk is hetgeen inhoudt dat meestal een overmaat giethars wordt toegepast, welke dan aan de rand van de informatiedrager komt te zitten en op een of 5 andere manier moet worden verwijderd. Naast bewerkingskosten betekent dit ook verlies van relatief kostbare hars.

Dezelfde soort problemen lijken zich voor te doen bij de werkwijze beschreven in PCT-WO 81/02236 waar een folieachtig substraat met een rol over een matrijs wordt af gerold en waarbij zich dan tussen sub-10 straat en matrijs een hoeveelheid hars bevindt.

De uitvinding beoogt een werkwijze voor het vervaardigen van een informatiedrager te verschaffen welke goedkoper is en minder hars vraagt dan de tot nu toe békende werkwijze.

De werkwijze volgens de uitvinding is gekenmerkt doordat de 15 transparante drager onafhankelijk van de matrijs van de harslaag wordt voorzien en daarna in een positie tegenover de matrijs wordt gebracht met zijn harslaag naar de matrijs gekeerd waame de drager met behulp van één of meer rollen vanaf een voorste begrenzing achtereenvolgens over zijn gehele lengte in contact met de matrijs wordt gebracht, waarbij 20 althans het direct achter de rol gelegen deel van de drager wordt belicht en daarna de drager met uitgeharde harslaag van de matrijs wordt genomen en verder getransporteerd.

Het aanbrengen van de hars laag onafhankelijk van de matrijs heeft als voordeel dat de tijd dat de informatiedrager samenwerkt met 25 de matrijs korter kan zijn. Dit leidt tot lagers kosten per informatiedrager, door effectiever gebruik van de matrijs. Een verder voordeel is dat het aanbrengen van de giethars onafhankelijk van de matrijs met een grotere nauwkeurigheid kan geschieden wat tot een geringer harsverbruik, een beter product en ook tot kostenbesparing leidt.

30 Volgens een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt de harslaag op de drager aangebracht door deze langs een met hars bevochtigde rol te voeren.

Volgens de uitvinding wordt de harslaag aan de onderzijde van de drager aangebracht, waarna de drager voor inbreng in de matrijs 35 over 180° wordt gekeerd. Dit heeft als voordeel dat eventueel van het substraat afdruipende hars weer op de rol terecht komt en geen andere in-richtingsdeel vervuilt.

De uitvinding betreft verder een inrichting voor het vervaar- 8300417 * t EHN 10.558 3 digen van een kunststof informatiedrager met een gelaagde structuur. Deze Inrichting wordt gekenmerkt doordat middelen aanwezig zijn voor het opbrengen van een laag giethars op een kunststof drager, waarbij verder transportmiddelen aanwezig zijn cm de van een harslaag voorziene drager ' 5 onder een, een informatiespoor bevattende, matrijs te brengen zodanig dat de harslaag naar de matrijs is gekeerd, waarbij onder de matrijs een in de richting van de matrijs beweegbaar opgestelde rol aanwezig is, welke langs de matrijs beweegbaar is zodanig dat deze rol eerst een voorste begrenzing van de drager tegen de matrijs drukt en vervolgens langs 10 de matrijs beweegt, waarbij een belichtingsinstallatie onder de matrijs is opgesteld, die de tegen de matrijs gedrukte drager over een zekere afstand achter de rol belicht.

De middelen voor het aanbrengen van de harslaag kunnen daarbij zijn gevormd door een roteerbare rol welke enerzijds samenwerkt met 15 een harstoevoer inrichting en anderzijds in contact met een drager kan worden gebracht.

Bij een verdere gunstige uitvoeringsvorm waarbij de drager is gevormd door een enkelvoudig substraat, ligt het contactpunt tussen substraat en rol aan de bovenzijde van de rol. Dit betekent dat het substraat 20 aan zijn onderzijde van de harslaag wordt voorzien. Bij het verder transporteren van het substraat wordt dit met behulp van een cmkeerinrichting over 190° gedraaid zodat het substraat onder de matrijs komt te liggen met de harslaag naar de matrijs gekeerd. De matrijs ligt hierbij met zijn informatiezijde naar onderen gekeerd teneinde vervuiling ei bescha-25 diging te beperken.

Volgens de uitvinding legt de cmkeer inrichting het van hars voorziene substraat op een heen- en weer beweegbare slede, welke het substraat onder een stilstaande matrijs brengt, waarbij de slede een roteerbare rol draagt met middelen cm deze naar de matrijs toe te bewegen 30 waarna de slede terug beweegt en de rol het substraat vanaf een voorste begrenzing achtereenvolgens tegen de matrijs drukt, waarbij onder de matrijs een lichtbron is opgesteld en de slede een afschermplaat draagt met een direct achter de rol gelegen opening.

Op deze wijze wordt het substraat als het ware tegen de matrijs 35 afgerold zodat de kans op luchtinsluitingen gering is. Het direct na de rol door de opening in de afschermplaat op het substraat vallende licht zorgt voor uitharding van de hars. üitharding van de hars kan eventueel in plaats van met licht ook wel met warmte plaatsvinden.

8300417 PUN 10.558 4 *

Het gerede substraat wordt met behulp van een de matrijs cm-gevende ring van de matrijs afgedrukt, waarna verder transport kan plaatsvinden bijvoorbeeld met behulp van transportkettingen of snaren.

De ring kan daarbij aan zijn onderzijde zo zijn uitgevoerd 5 dat deze het substraat op één plaats van zijn cmtrek het eerste raakt zodat als het ware een afpellen van het substraat plaatsgrijpt.

Wanneer de drager is gevormd door een kunststof folie kan de inrichting volgens de uitvinding zijn voorzien van middelen die kunnen samenwerken met transportgaten in de folie en die de van hars voorziene 10 folie onder de matrijs brengen, waarbij onder de matrijs een roteerbaar frame is opgesteld met tenminste twee aandrukrollen terwijl in het frame een lichtbron is opgesteld alsmede een met het frame verbonden afscherming met twee in de draairichting gezien achter de rollen liggende sleuven.

15 Bij deze inrichting kunnen twee naast de matrijs liggende heen en weer beweegbare strippen worden toegepast cm de folie na het uitharden van de hars van de matrijs los te maken.

Aan de hand van de tekening zal de uitvinding nader worden toegelicht.

20 Figuur 1 toont schematisch een inrichting voor het vervaardigen van kunststof informatiedragers, waarbij wordt uitgegaan van een enkelvoudig substraat.

Figuur 2 toont schematisch eenzelfde imichting als die van figuur 1 waarbij het substraatomkeermechanisme en de afvoerinrichting 25 voor de gerede informatiedrager konstruktief anders zijn uitgevoerd.

Figuren 3 en 4 tonen schematisch hoe een als folie uitgevoerde transparante drager met behulp van, een cirkelbaan doorlopende, aandrukrollen tegen de matrijs kan worden aangedrukt, waarbij direct na elke aandrukrol belichting plaatsvindt.

30 In figuur 1 is met het verwijzingscijfer 1 een houder aange duid waarop een plaatvormig substraat 2 van transparante kunststof kan worden gelegd. De houder 1 is voorzien van een centreerstift 3 die samenwerkt met het middengat van het substraat 2. De houder 1 is geplaatst op een zuigers tang 4 welke is voorzien van een zuiger 5 welke beweegbaar 35 is in een cilinder 6 die aan beide zijden van de zuiger 5 aansluitbaar is op een niet getekende luchtdrukbron.

Door omhoog bewegen van de houder 1 komt het substraat 2 in contact met een opnemer 7 welke op vacuum aansluitbaar is en zo het sub- 8300417 FHN 10.558 5 straat 2 kan overnamen van de houder 1.

De opnemer 7 is middels rollen 8 gelagerd op een geleiding 9 waarover de opnemer 7 met behulp van een niet nader aangeduide aandrijving kan worden heen en weer bewogen.

5 Bij dit bewegen komt het substraat 2 in contact met een hars- ophreng wals 10. De wals 10 roteert en loopt met zijn onderzijde door een bak 11 waarin zich giethars bevindt. Een rol 12 zorgt voor een gelijkmatige dikte van de giethars film op de wals 10.

Daarna kant het substraat 2, aan zijn naar beneden gekeerde 10 zijde voorzien van een niet uitgeharde harslaag, in een substraat arikeer-inrichting 13. Deze inrichting omvat een frame 14 waarin een gestel 15 draaibaar is gelagerd dat aan zijn beide zijden is voorzien van een U-vormig raamwerk 16 dat is voorzien van door druklucht bedienbare vacuum grijpers 17 welke de rand van het substraat op vier plaatsen kunnen vast-15 grijpen.

Nadat het substraat is gegrepen wordt het gestel 15 geroteerd zodat het substraat 2, nu met de gietharslaag aan zijn bovenzijde, ligt nagenoeg op het niveau van de bovenzijde van een slede 20 welke heen en weer beweegbaar is door middel van een niet nader getoonde aandrijving.

20 Wanneer de slede 20 zich in zijn met stippellijnen aangeduide positie bevindt wordt het substraat 2 door de grijpers 17 losgelaten en komt het substraat op de slede 20 te liggen.

De slede 20 beweegt daarna naar rechts tot het substraat 2 zich bevindt onder een vast in de inrichting qpgestelde matrijs 21.

25 Onder de vast cpgestelde matrijs is een eveneens vast opgestel de lichtbron 22 aanwezig.

De slede 20 is voorzien van een gesloten afdekplaat 23 welke de lichtbron afschermt.

De slede 22 draagt een rol 24 welke door de afdekplaat 23 heen 3q naar boven kan worden bewogen. De rol 24 is daartoe aan zijn beide zijkanten roteerbaar gelagerd op een zuigerstang 25 die is verbonden met een zuiger 26 van een luchtcilinder 27.

In de tekening rechts van de rol 24 is de afdekplaat 23 van slede 20 voorzien van een spleet 28 waardoor heen licht van bron 22 het 35 substraat en de matrijs kan belichten als de slede naar links wordt bewogen.

Wanneer de rol 24 omhoog wordt bewogen wordt het substraat met zijn rechterzijde tegen de matrijs gedrukt. Door bewegen van de slede 8300417 PHN 10.558 6 20 naar links wordt nu successievelijk het substraat tegen de natrijs gerold waarbij het deel van het substraat dat in contact is met de matrijs door de lichtbron 22 wordt belicht zodat de hars uithardt. Door het af-rollen van het substraat tegen de matrijs wordt effectief voorkomen dat 5 in de harslaag luchtbellen voorkomen.

Nadat het gehele substraat tegen de matrijs is gedrukt en de hars is uitgehard, blijft het substraat tegen de matrijs geplakt.

Cm het substraat met informatielaag te lossen van de matrijs pennen 30a is om de matrijs een ring 30 aangebracht welke middelzeen zuigerstang 10 31, zuiger 32 en luchtcilinder 33 naar beneden kan worden bewogen waar bij de ring 30 op de rand van het substraat deukt en deze lost van de matrijs. Het substraat met de uitgeharde harslaag valt dan op het rechter-deel van de slede dat zich dan onder de matrijs bevindt. De onderkant van de ring 30 is daarbij zo uitgevoerd dat deze de rand van het sub-15 straat op één plaats het eerst treft. Dit bevordert een onbeschadigd lossen van het substraat van de matrijs.

De slede bevindt zich nu weer in de met stippellijnen aangeduide positie.

Wanneer nu de slede 20 weer naar rechts beweegt, kont het 20 nieuwe substraat met niet uitgeharde hars weer onder de matrijs 21 en het substraat met uitgeharde hars kcrnt onder qpneeminrichting 35 die de gerede informatiedrager oppakt en vasthoudt tot de slede 20 weer naar links is bewogen. In die situatie legt de opneeminrichting 35 de informatiedrager op een transportbandje of transportriemen 36 die voor de verdere 25 afvoer zorgt.

Op deze manier is een machine verkregen waarmee in een aantal tegelijkertijd uitgevoerde phasen een substraat aan zijn onderzijde van een gietharslaag wordt voorzien, met een omkeer inrichting die het substraat omdraait en overgeeft aan een slede welke het substraat onder een matrijs 3Q brengt, waarna het substraat langs een matrijs wordt afgerold en gelijktijdig belicht. Daarna vindt het afvoeren plaats. Op deze wijze is de productietijd per informatiedrager veel korter dan bij machines waar alle bewerkingsstappen in samenwerking met de matrijs plaatsvinden.

In figuur 2 is een zelfde inrichting als in figuur 1 weerge-35 geven met dit verschil dat de omkeerinrichting konstruktief iets anders is uitgevoerd namelijk niet in de. S-vorm van figuur 1 maar met een vlak raamwerk waarin de grijpers zijn opgehangen die het substraat vastgrijpen. Verder is de transportinrichting 36 uitgevoerd met twee of meer transport- 8300417 PHN 10.558 7 riemen welke door gleuven in het bovenvlak van de slede schuin omhoog lopen. Op die wijze kant bij het naar rechts bewegen van de slede een daarop liggend substraat automatisch op de transportriemen 36 te liggen. De opneeminrichting 35 komt daardoor te vervallen, g In de machines volgens figuren 1 en 2 wordt het van giethars voorziene enkelvoudige substraat met een rol die op een heen en weergaande slede is gemonteerd af rollend tegen de matrijs gedrukt, waarbij direct na de rol belichting en dan uitharding volgt.

In plaats van de rol op een heen en weergaande slede te 10 plaatsen is het ook zeer wel mogelijk de rol in een ronddraaiend frame te monteren.

Dit is getoond in figuren 3 en 4 waar alleen het deel van de machine dat de matrijs etc. omvat is getoond en waar als voorbeeld een kunststof drager in de vorm van transparante kunststof folie wordt toe-15 gepast.

Links van het getoonde deel van de inrichting bevindt zich weer de inrichting welke op de bovenzijde van de folie 52 met een wals een laag vloeibare giethars aanbrengt. In plaats van met een wals kan de hars ook wel pp andere manieren worden qpgebracht waarbij alleen die de-2o len van de folie welke later als informatiedrager uit de folie worden geperst, van hars worden voorzien.

De inrichting omvat een matrijs 53 welk vast is qpgenomen in het frame 54 van de inrichting.

De folie 52 is aan beide zijkanten voorzien van een niet ge-25 toond klokspoor van gaten, waarin aan elke zijde een centreerpen 55 grijpt wanneer de folie in een positie is waarin zij tegen de matrijs kan worden gedrukt.

Dit tegen de matrijs 53 drukken gebeurt met een aandrukrol 56 of 56* welke tezamen met een verdere rol 57 en 57' roteerbaar zijn 30 gelagerd op een hefboom 58 respectievelijk 58' welke kantelbaar en aider druk van een veer 59 respectievelijk 59' is gelagerd in een gleuf 60 respectievelijk 60’ in de flenzen 61 van een tronmel welke zijn verbanden met elkaar door traimeldelen 62 en 63.

Binnen de trommel is een lichtbron 64 vast opgesteld.

35 De trcmmeldelen 62 en 63 cmsluiten de lichtbron praktisch ge heel alleen daar waar de rollen 56 en 56' zijn opgesteld bevindt zich tussen de trarmeldelen een spieetvormige opening 65 en 65' waardoorheen de stralen van de lichtbron op de matrijs en het daar voorliggende deel van 8300417 EHN 10.558 8 m t een folie kunnen vallen.

De rollen 56, 57 en 56' en 57' rollen bij rotatie van de flenzen 61 af langs de wand 66 welke ter plaatse van de matrijs is onderbroken zodat daar de rol 56 respectievelijk 56' de folie 52 tegen de ma-5 trijs 53 drukt. Direct na de rol 56 respectievelijk 56’ valt licht van lichtbron 64 op de transparante folie zodat de zich tussen folie en matrijs bevindende harslaag uithardt.

Wanneer de rollen 56, 57 de matrijs zijn gepasseerd gaan de centreerpennen 55 omhoog en beweegt een U-vormige schuif met twee aan 10 weerszijden op de folieranden drukkende strippen 70 naar links waarbij de armen 70 de folie naar beneden drukken zodat deze loskomt van de matrijs.

De armen 70 zijn verder voorzien van verende vingers 71 die over de beide kloksporen lopen en zo zijn gebogen dat bij bewegen naar 15 links zij niet in de klokspoorgaten grijpen maar bij bewegen naar rechts wel zodat dan de folie wordt meegenomen totdat een nieuw deel van de folie tegenover de matrijs kant te liggen en eeri opnieuw afdrukken kan plaatsvinden.

De folie wordt verder naar rechts afgevoerd waarna de delen 20 met informatie op bekende wijze uit de folie kunnen worden verwijderd.

Op deze wijze is een machine verkregen die zich goed leent om met zeer korte cyclustijden kunststof informatiedragers te vervaardigen.

Hoewel in het voorgaande steeds is gesproken over een trans-25 parante drager kan onder omstandigheden de drager ook wel uit een niet transparante stof zijn vervaardigd. Het uitharden van de hars kan dan met warmte plaatsvinden of met belichting door de matrijs heen plaatsvinden.

30 35 8300417

Claims (11)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een kunststof informatie drager met een gelaagde structuur, waarbij tussen een transparante drager en een matrij soppervlak dat is voorzien van een informatiepatroon een laag vloeibare giethars wordt aangebracht, waarna de giethars wordt gehard en het samenstel van drager en daarmee verbonden geharde harslaag met informatiepatroon van de matrijs wordt genomen, met het kenmerk, dat de transparante drager onafhankelijk van de matrijs van de harslaag wordt voorzien, en daarna in een positie tegenover een matrijs wordt gebracht met zijn harslaag naar de matrijs gekeerd waarna de 5 drager met behulp van één of meer rollen vanaf een voorste begrenzing achtereenvolgens over zijn gehele lengte in contact met de matrijs wordt gebracht, waarbij althans het direct achter de rol gelegen deel van de drager wordt belicht en daarna de drager met uitgeharde harslaag van de matrijs wordt genomen en verder getransporteerd.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de hars laag qp de drager wordt aangebracht door deze langs een met hars bevochtigde rol te voeren.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de harslaag aan de onderzijde van de drager wordt aangébracht en de drager 15 voor inbreng in de matrijs over 180° wordt gekeerd.

4. Inrichting voor het vervaardigen van een kunststof informatiedrager met een gelaagde structuur volgens de werkwijze van één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat middelen aanwezig zijn voor het opbrengen van een laag giethars qp een kunststof drager, waar- 20 bij verder transportmiddelen zijn voorzien cm de van een harslaag voorziene drager onder een informatiespoor bevattende matrijs te brengen zodanig dat de harslaag naar de matrijs is gekeerd, waarbij onder de matrijs een in de richting van de matrijs beweegbaar qpgestelde rol aanwezig is welke langs de matrijs beweegbaar is zodanig dat deze rol eerst 25 een voorste begrenzing van de drager tegen de matrijs drukt en vervolgens langs de matrijs beweegt, waarbij een belichtingsinstallatie onder de matrijs is qpgesteld welke de tegen de matrijs gedrukte drager over een zekere afstand achter de rol belicht.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de midde-30 len voor het aanbrengen van de harslaag zijn gevormd door een roteerbare rol welke enerzijds sanenwerkt met een harstoevoer inrichting en anderzijds in contact met de drager kan worden gebracht.

6. Inrichting volgens conclusie 5, waarbij de drager is gevormd 8300417 •V Η3Ν 10.558 10 door een enkelvoudig substraat, net het kenmerk, dat het contactpunt tussen drager en rol aan de bovenzijde van de rol ligt.

7. Inrichting volgens conclusie 4, 5 of 6, met het kenmerk, dat de transportmiddelen een cxrkeerinrichting voor het substraat bevatten.

8. Inrichting volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de cmkeerinrichting het van hars voorziene substraat op een heen- en weer beweegbare slede legt, welke het substraat onder een stilstaande matrijs brengt, waarbij de slede een roteerbare rol draagt met middelen onf deze naar de matrijs toe te bewegen, waarna de 10 slede terugbeweegt en de rol het substraat vanaf de voorste begrenzing doorlopend tegen de matrijs drukt, waarbij onder de matrijs een lichtbron is opgesteld en de slede een afscherraplaat draagt met een direct achter de rol gelegen spleet.

9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de matrijs 15 is angeven door een ring welke het gerede substraat met informatie van de matrijs kan drukken.

10. Inrichting volgens één of meer der conclusies 1 tot en met 5 waarbij de drager is gevormd door een kunststof folie, met het kenmerk, dat de inrichting is voorzien van middelen die samenwerken net 20 transportgaten in de folie en die de van hars voorziene folie onder een matrijs brengen, onder de matrijs is een roteerbaar frame met twee rollen opgesteld, in het frame is een lichtbron aanwezig alsmede een afscherming met twee sleuven welke in de draairichting gezien achter de rollen liggen.

11. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de in richting twee aan weerszijden van de matrijs gelegen strippen bevat die de gerede folie van de matrijs kunnen losmaken. 30 35 8300417