TWI515120B - 包含平板壓機的打印機 - Google Patents

Description

包含平板壓機的打印機

本發明係關於一種包含平板壓機之打印機。

藉由打印(亦即，藉由使用壓力)將取自通常稱為金屬化條帶之一或多個打印條帶的著色或金屬化薄膜施加至片狀支撐物來印刷文字及/或圖案為已知實務。在該行業中，此轉印操作通常使用垂直平板壓機來執行，將印刷支撐物逐片地引入至平板壓機中，同時連續地饋給打印條帶。

在標準平板壓機中，在水平運行之固定壓板與經裝配使得其可以往復垂直移動方式移動的壓板之間執行打印。因為此類型壓機通常為自動的，所以提供輸送部件以將每一薄片逐個地帶至壓板之間。實務上，此輸送部件通常為一系列夾持桿，在於壓機之兩個壓板已充分分開時而將薄片拖拉至該兩個壓板之間之前，該等夾持桿中的每一者又在薄片的前邊緣處抓取薄片。

打印條帶自身示意性地由聚酯類型背襯條帶組成，藉由一層蠟將有色層緊固至背襯條帶。此有色層之外表面(external face)自身塗佈有熱熔性黏著劑塗層。如在薄片之狀況下，打印條帶至壓機之饋給習知地經自動化，但在此例子中借助於能夠展開該等條帶中之每一者並在清楚判定之饋給路徑中饋給條帶的驅動系統而自動化，該路徑明顯通過平板壓機。一般而言，此條帶驅動系統組合沿整個 饋給路徑安裝以引導條帶之前進的一系列轉向桿(turn bar)與多個饋給軸桿，該等饋給軸桿定位於該饋給路徑下游以便分別驅動該等條帶中之每一者向前移動。

在行業中，在專用自動機器上執行打印。存在不同類型機器構造，最常見之機器構造為以垂直往復移動工作之垂直平板壓機、滾筒壓機及旋轉式壓機。

本發明係專門地關於使用平板壓機操作之機器領域。在此等機器中，藉由形成肘節頭且常稱為肘節頭之一組構件將往復移動賦予給移動壓板，該組構件與曲柄軸之驅動機構合作且為連接棒類型。當曲柄軸作旋轉移動運動時，肘節頭將往復移動賦予給移動壓板。

在此等機器中，施加之品質視多個參數而定。第一參數為打印力。經由移動壓板及借助於楔形螺栓移動該移動壓板之機構相對於該機構與固定壓板之表面平齊之垂直位置的垂直移動來獲得打印力。零點幾毫米之移動足以達成可為相當大的打印力之精確調整。通常，此移動係在零點一毫米與小於三毫米之間。

打印力促成打印箔至基板之均一黏附。若打印力過低，則基板與所施加箔之間的結合將不足以耐受刮擦。甚至可能發生以下情形：所施加箔未能黏附至基板，或甚至不存在所施加之箔。相反，若打印力過高，則存在打印將過深的風險，從而具有對基板之可能打印過深以致藉由切割而將基板撕破的損害或對所施加箔之損害或甚至上述兩種損害。舉例而言，當使用金屬化條帶時，在打印力過高 時，經常會失去所施加箔上之漆的光澤。儘管如此，對於此等機器之使用者而言，機器可容許之打印力為機器的最重要特徵。

溫度為獲得良好品質施加的另一決定性參數。溫度通常係在90℃與130℃之間，且執行雙重作用。其第一作用為使將待施加層(例如，金屬化層及有色漆層)連接至聚酯背襯條帶的蠟層軟化。因此需要溫度高於蠟之熔融點。溫度之第二作用為活化將支撐物與所施加條帶結合在一起之黏著劑層。各種調配物適於各種支撐物。舉例而言，對於由紙或紙板製成之支撐物而言，黏著劑含有與纖維素相容之聚合物。對於由聚丙烯製成之支撐物而言，黏著劑將由與聚丙烯相容之聚合物製成。黏著劑之量愈大，則黏著劑結合愈牢固。相比之下，較小量之黏著劑意謂可更好地界定打印之細節。過低之溫度將不能執行此等兩個功能。相反，過高之溫度可能使條帶燃燒，或致使黏著劑過於鬆軟並使得黏著劑溢出至打印區域外，從而損害圖案之周邊的品質。

一般而言，溫度愈高且打印力愈大，則生產率可愈高。

為了達成高生產率，因此已逐漸增大此等兩個參數，直至已達到所使用材料之極限。因此，生產率通常僅受材料之特性限制。

因此，本發明之主題試圖解決之技術問題為提議一種 具有一平板壓機之打印機，該平板壓機能夠達成相較於現有機器之生產率較高的生產率。

根據本發明，對所陳述技術問題之解決方案在於，該機器組合地包含藉由申請專利範圍第1項所界定之特徵。

本發明亦係關於在以下描述過程期間將變得顯而易見的可選之有利特徵，且應孤立地或以藉由附屬申請專利範圍第2項至第6項界定之任何技術組合來考慮該等特徵。

作為非限制性實施例給出之此描述意欲提供對本發明之本質及可如何體現本發明的更好理解。亦參看附圖來給出描述。

圖1描繪打印機1，其意欲用於訂製奢侈品行業之紙板包裝。常稱為鍍金機之此印刷機1習知地由多個工作台100、200、300、400、500構成，該等工作台100、200、300、400、500彼此並置(但相互依存)以便形成能夠處理一連串片狀支撐物的單元總成。因此存在饋給器100、饋給板200、打印台300、條帶饋給及回收台400及接收台500。輸送裝置600亦經設置以將每一薄片自饋給板200之出口個別地移動至接收台500(包括通過打印台300)。

印刷機1之各部分100、200、300、400、500、600自先前技術已完全知曉，且因此在此處將並不在其結構或在其操作方面來進行詳細描述。

將簡單地指定：在僅作為實例選擇之此特定具體實例 中，饋給器100經由一連串托盤進行饋給，在托盤中之每一者上堆疊複數個紙板薄片。藉由夾持構件在堆疊頂部連續地拿取此等薄片，該夾持構件儘可能遠地將此等薄片運送至直接鄰近之饋給板200。

在饋給板200處，薄片藉由夾持構件擺放成層，此意謂薄片在部分重疊情況下逐個地擺放。接著借助於帶式輸送機構沿平台朝向打印台300驅動整個層。在層末端處，(例如)使用前擋規(front lay)及側擋規準確地系統性地定位前導薄片。

恰位於饋給板200之後的工作台因此為打印台300。打印台300具有藉由熱打印將來自打印條帶410之某一薄膜施加至每一薄片之功能。為了進行此操作，打印台300使用平板壓機310，其中該平板壓機310以習知方式在固定之熱頂部壓板320與底部壓板330之間執行打印操作，該底部壓板330經裝配而具有以往復垂直移動方式移動的能力。

打印台300之下游為條帶饋給及回收台400。如其名稱所暗示，此台起到雙重作用，此係因為其具有向機器饋給打印條帶410以及一旦打印條帶410失去效用即移除此條帶之任務。

在此特定具體實例中，條帶410環繞饋給卷軸420以習知方式(以纏繞形式)予以儲存，該饋給卷軸420經裝配使得其可旋轉。在已通過平板壓機310之後，藉由捲取裝置430移除條帶410。

在印刷機1中處理薄片之製程於接收台500處結束， 接收台500之主要功能為使已經處理之薄片再次形成為堆疊。為了進行該操作，輸送裝置600經配置以在每一薄片恢復與此新堆疊排齊時自動釋放此薄片。薄片接著方方正正地掉落於堆疊頂部。

以高度習知之方式，輸送裝置600使用一系列夾持桿610，該等夾持桿610經由沿打印機1之每一側側向配置的兩個套鏈(chainset)620進行裝配從而具有橫向平移移動性。每一套鏈620在允許夾持桿610沿軌道而行之迴路中行進，該軌道接連通過打印台300、饋給及卸貨台400及接收台500。

移動壓板330藉由若干個形成肘節頭之樞接構件340來支撐。每一形成肘節頭之樞接構件340由兩個區段構成，一區段使一末端經裝配而使得該區段可相對於移動壓板旋轉，另一區段使一末端經裝配而使得該區段可相對於由楔形螺栓支承之支撐物旋轉。該等區段之另外兩個末端經由樞銷樞接至彼此，在該樞銷周圍亦樞接有連接至曲柄軸360的連接棒350。

楔形螺栓370為楔形，且能夠進行平移移動。楔形螺栓370之移動引起其支撐之形成肘節頭的樞接構件340及移動壓板330的垂直移動。可使用此等楔形螺栓370準確地調整打印力。

圖2a及圖2b更詳細地描繪向根據先前技術之打印機之平板壓機310中的移動壓板330賦予往復移動之機構的操作原理。圖2a描繪形成肘節頭之樞接構件340及連接棒350 在移動壓板330處於降低位置時的位置。圖2b描繪此等相同構件在移動壓板330處於提昇位置時的位置。

以類似於圖2a及圖2b之方式，圖3a及圖3b描繪向根據本發明之打印機之平板壓機310中的移動壓板330賦予往復移動之機構的操作原理。圖3a描繪形成肘節頭之樞接構件340在移動壓板330處於降低位置時的位置。圖3b描繪此等相同構件在移動壓板330處於提昇位置時的位置。

根據本發明之打印機不具有如含於根據先前技術之打印機中的曲柄軸及連接棒。相比之下，根據本發明之打印機具有對於每個形成肘節頭之樞接構件340支承至少一凸輪385的凸輪軸380。

根據習知定義，凸輪385為賦予與支承凸輪385之凸輪軸380之旋轉移動同步之移動的機械構件。凸輪385在習知方式上為具有在最小半徑與最大半徑之間變動之可變直徑的圓柱體，且所賦予之移動藉由其外部輪廓來界定。

根據本發明，形成肘節頭之每一樞接構件340包含與凸輪軸380支承之凸輪385合作的凸輪從動件390。藉由沿凸輪385之外部輪廓而行，凸輪從動件390將賦予對應於此外部輪廓之移動，且形成肘節頭之樞接構件340將向移動壓板330賦予往復移動。

為了更好地強調根據本發明之機器之操作與根據先前技術之機器之操作之間的差異，圖4描繪在亦對應於機器週期之往復移動期間由移動壓板330佔據的位置的曲線，根據先前技術之機器之曲線為曲線C1，且根據本發明之機 器的曲線為曲線C2。圖4中之曲線C1及C2對應於移動壓板之在與固定壓板320不接觸但工作表面僅彼此平齊時的位置。在兩個例子中，打印力為零。與固定壓板平齊之此位置出現在兩個曲線C1及C2之上部部分中。

在兩個例子中，為了施加打印力，將需要移動楔形螺栓370。將立即瞭解，在根據先前技術之機器中，所獲得之打印力將為不恆定的，且打印力愈大，打印力將愈不恆定。此情形為真實的，以致當速率增大且需要施加極高之打印力時，兩個現象發生：打印力為極高的歷時相對短之時間段，且移動壓板330以高速度與固定壓板320接觸。由於將存在最大打印力，因此存在衝擊將損害材料的風險。

相比之下，自圖4將立即注意到，在根據本發明之機器中，打印力貫穿移動壓板320與固定壓板330之間的接觸週期實務上將為恆定的。

現在，與打印機之使用者持有之先入之見相反，相較於在極短時間段內施加極高打印力，在相對較長之時間段內施加較低打印壓力有效得多。因此，根據本發明之機器藉由施加低得多之打印力而可以高工作速率操作。

根據實驗結果，對於給定工作作業，打印力係在20%與50%之間，其中超過35%之平均值小於藉由根據先前技術之機器施加之最大打印力。相比之下，可使用根據先前技術之機器執行僅7%的工作，而在根據本發明之機器的情況下該比例上升至超出90%。另外，對於給定工作作業，在約40%之平均值情況下，速率增大10%與大於65%之間。 可依據機器之生產力之增大來量測本發明的重要性。

此外，圖4展現藉由本發明給予之另一優點。在根據先前技術之機器中，當移動壓板330移動遠離固定壓板320時，移動壓板330移動一大距離。結果，移動壓板330需要實現其往復移動之更大空閒空間，且再者，因為此大移動，在高生產率下引起大量擾動，且此擾動可能擾亂片狀元件及打印條帶的行為。相比之下，由根據本發明之機器之移動壓板330執行的較小移動允許極高生產率下此擾動的顯著減小。

較佳地，根據本發明之機器包含四個形成肘節頭之樞接構件340。圖5描繪適於此較佳具體實例之凸輪軸380，其中四個凸輪385形成兩對，該等凸輪385意欲與四個形成肘節頭之樞接構件340的四個凸輪從動件390合作。

有利地，每一凸輪385包含半徑實質上等於凸輪之最大半徑的扇形部分。凸輪之最大半徑對應於形成肘節頭之樞接構件340的最充分延伸位置，且因此對應於最高打印力。此扇形部分因此使得具有實質上恆定之打印力成為可能。較佳地，此扇形部分為至少25°，此意謂可藉由提供長施加時間來減小所施加之打印力。

當然，本發明係關於包含如藉由申請專利範圍第1項界定之平板壓機310的任何打印機1。雖然已藉由說明給出了實例，但該等實例並不限制本發明之範疇。詳言之，移動壓板330同樣可為頂部壓板，且固定壓板320可為底部壓板。同樣，壓板不必水平地定位等。

1‧‧‧打印機/印刷機

100‧‧‧工作台/饋給器

200‧‧‧工作台/饋給板

300‧‧‧工作台/打印台

310‧‧‧平板壓機

320‧‧‧頂部壓板/固定壓板

330‧‧‧底部壓板/移動壓板

340‧‧‧形成肘節頭之樞接構件

350‧‧‧連接棒

360‧‧‧曲柄軸

370‧‧‧楔形螺栓

380‧‧‧凸輪軸

385‧‧‧凸輪

390‧‧‧凸輪從動件

400‧‧‧工作台/條帶饋給及回收台

410‧‧‧打印條帶

420‧‧‧饋給卷軸

430‧‧‧捲取裝置

500‧‧‧工作台/接收台

600‧‧‧輸送裝置

610‧‧‧夾持桿

620‧‧‧套鏈

圖1說明根據先前技術之打印機。

圖2a及圖2b說明根據先前技術之機器之曲柄軸及連接棒系統的操作。

圖3a及圖3b描繪根據本發明之機器的平板壓機。

圖4比較根據先前技術之機器之移動壓板之垂直位置的曲線與根據本發明之機器之移動壓板之垂直位置的曲線。

圖5描繪根據本發明之機器之凸輪的實例。

為了清楚起見，相同元件已由相同參考數字來指示。同樣，僅已描繪對於理解本發明必不可少之元件，且繼而僅示意性且並未按比例地繪製了該等元件。

310‧‧‧平板壓機

320‧‧‧頂部壓板/固定壓板

330‧‧‧底部壓板/移動壓板

340‧‧‧形成肘節頭之樞接構件

370‧‧‧楔形螺栓

385‧‧‧凸輪

390‧‧‧凸輪從動件

Claims (6)

1. 一種包含一平板壓機(310)以用於打印位於一片狀支撐物上的打印條帶之打印機，該平板壓機(310)包含一固定壓板(320)；一移動壓板(330)，其經配置以實現垂直於該等壓板(320、330)之平面而介於一延伸位置與一未延伸位置之間的一往復移動；一凸輪軸(380)，其支承複數個凸輪(385)；至少兩個樞接構件，每一樞接構件形成一肘節頭(340)，該肘節頭經配置以將該往復運動賦予該移動壓板(330)，每一樞接構件包含一凸輪從動件(390)，且每一凸輪從動件經配置以隨著該等凸輪之各別一者而運動；其特徵在於：每一凸輪係經配置以在兩個位置之間往復地驅動相應的凸輪從動件，該兩個位置分別對應於該移動壓板的該延伸位置與該未延伸位置；每一凸輪包含一為至少25°的扇形部分，該扇形部分的半徑為固定的且等於該凸輪(385)之最大半徑，為至少25°的該扇形部分對應於該肘節頭的最充分延伸位置，且對應於最高打印力；及在操作期間，該打印機係經配置以使得其施加的打印力在該移動壓板與該固定壓板之間的接觸週期的期間內為大致上恆定的。
2. 如申請專利範圍第1項之打印機，其特徵在於，該機器包含四個形成肘節頭的樞接構件(340)。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項之打印機，其特徵在於，每一樞接構件(340)包含單一凸輪從動件(390)。
4. 如申請專利範圍第3項之打印機，其特徵在於，該凸輪從動件(390)係為諸如滾輪的旋轉元件。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項之打印機，其特徵在於，該等凸輪的數量係與該等樞接構件的數量相同。
6. 如申請專利範圍第1項之打印機，其進一步包含一楔形螺栓，該楔形螺栓與每一樞接構件相關，且該楔形螺栓的運動係經配置以引起該肘節頭的垂直運動，從而調整該打印機的該打印力。