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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transfer von bildgebenden
Schichten von einer Trägerfolie
auf Druckbogen.
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Es
ist bekannt metallische Schichten auf Druckbogen mittels eines Folientransferverfahrens herzustellen.
So ist in der
EP 0
569 520 B1 ein Druckmaterial und eine Druckvorrichtung,
die dieses Material verwendet, beschrieben. Dabei ist eine Bogen verarbeitende
Maschine gezeigt, die einen Anleger und einen Ausleger aufweist,
wobei zwischen beiden Aggregaten Druckwerke und ein Beschichtungswerk angeordnet
sind. In wenigstens einem der Druckwerke wird ein Klebstoffmuster
mittels des Flachdruckverfahrens aufgetragen. Dieses Klebstoffmuster
ist in einem kalten Druckverfahren aufgebracht und weist ein bestimmtes
bildgebendes Sujet auf. In dem dem Druckwerk folgenden Beschichtungswerk
mit einem Gegendruckzylinder und einem Presszylinder ist eine Folienführung vorgesehen.
Dazu wird von einer Folienvorratsrolle ein Folienstreifen bzw. eine
Transferfolie durch den Transferspalt des Beschichtungswerkes zwischen
dem Gegendruckzylinder und dem Presszylinder geführt wird. Der Folienstreifen
wird auf der Auslaufseite nach dem Verlassen des Beschichtungswerkes
wieder aufgewickelt. Die Transferfolie weist eine Trägerschicht
auf, auf der bildgebende Schichten wie metallische Schichten, beispielsweise
aus Aluminium, aufgebracht sein können. Beim Transport von Druckbogen
durch das Druckwerk wird jeder Druckbogen mit einem Klebstoffmuster
versehen. Danach wird der Druckbogen durch das Beschichtungswerk
geführt,
wobei mittels des Presszylinders der auf dem Gegendruckzylinder aufliegende
Druckbogen mit dem Folienmaterial in Verbindung gebracht wird. Dabei
geht die nach unten liegende metallische Schicht eine enge Verbindung mit
den mit Klebstoff versehenen Bereichen auf dem Druckbogen ein. Beim
Weitertransport des Druckbogens haftet die metallische Schicht im
Bereich der mit Klebstoff versehenen Muster an. Der Trägerfolie
wird die metallische Schicht im Bereich der Klebstoffmuster entnommen.
Die verbrauchte Transferfolie wird aufgewickelt. Der Druckbogen
wird im beschichteten Zustand ausgelegt.
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Es
ist bekannt derartige Beschichtungswerke beispielsweise in Druckwerken
von Druckmaschinen einzusetzen. Es ist weiterhin bekannt als Presszylinder
beispielsweise den Gummizylinder bzw. den Drucktuchzylinder eines
Druckwerkes zu benutzen. Problematisch ist das Herstellen einer
ausreichenden Haftung der Metallisierungsschicht auf der Unterlage
und die Erreichung eines hochwertigen Glanzes der Metallisierungschicht.
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Bekannt
ist auch das Heißfolienprägen. Hierbei
wird eine Transferfolie verwendet, die auf der äußeren Seite zusätzlich eine
Kleberschicht trägt.
Diese Kleberschicht kann am Presszylinder mittels einer Prägeform mittels
Wärme erweicht
werden, wobei gleichzeitig die Trennschicht zwischen der Metallisierungsschicht
und der Trägerfolie
erweicht wird. Die Metallisierungsschicht kann dann mittels des
Klebers unter Druck auf einen Druckbogen oder eine sonstige Unterlage übertragen.
Die Metallisierungsschicht wird so sicher zur Verklebung gebracht.
Außerdem wird
ein hoher Glanz erreicht.
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In
den bisher bekannten Anwendungen dieses Verfahrens sind für die bildgebende Übertragung im
Heißfolienprägeverfahren
allerdings sehr komplizierte beheizbare Prägewalzen mit einem Dessin entsprechend
dem zu übertragenden
Folienbild notwendig. Diese Prägewalzen
sind sehr teuer in der Herstellung.
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Nachteilig
an den bekannten Vorrichtungen ist, dass sie entweder einfach, aber
mit schwer beherrschbarer Qualität
arbeiten oder dass sie durch hohe Aufwände für Werkzeuge unwirtschaftlich
sind.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher eine Vorrichtung vorzusehen mittels derer
der Übertrag
einer bildgebenden Schicht z.B. einer Metallisierungsschicht sicher,
wirtschaftlich und exakt erfolgen kann, wobei die Vorrichtung einfach
handhabbar sein soll und das Beschichtungsergebnis sehr hochwertig
ist.
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Die
Lösung
dieser Aufgabenstellung ergibt sich aus den Merkmalen des Patentanspruchs
1.
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In
vorteilhafter Weise wird ein zu beschichtendes Druckbild im Negativ
mittels einer Lackschicht erzeugt. Auf einem Druckbogen mit einer
derartigen getrockne ten Lackschicht wird mittels des Heißfolienprägeverfahrens
eine flächige
Folienübertragung durchgeführt. Dabei
haftet die Metallisierungsschicht mittels des Klebers nur auf dem
nicht mit Lack beschichteten Bereich des Druckbogens. Auf der Lackschicht
perlt der erweichte Kleber ab.
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Damit
ergibt sich in vorteilhafter Weise mit einem einfachen Prägewerkzeug
eine bildgebende Beschichtung mittels des Heißfolienprägens, die entsprechend gut
haftend und mit hohem Glanzgrad aufgebracht wird.
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In
vorteilhafter Weise kann auf dem Gummizylinder eines Druckwerkes
oder dem Formzylinder eines Lackmodules eine beheizbare Bespannung aus
nachgiebigem Material aufgebracht sein.
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Die
Wirtschaftlichkeit des Beschichtungsverfahrens wird verbessert,
wenn der Folienvorschub der Transferfolie dann angehalten wird,
wenn keine Übertragung
der bildgebenden bzw. Metallisierungsschicht erfolgt. In vorteilhafter
Weise kann dies derart erfolgen, dass beim Durchlaufen eines die
Greifer des bogenführenden
Gegendruckzylinders aufnehmenden Zylinderkanales der Folienvorschub
angehalten wird, wobei der Presszylinder unter der Transferfolie
gleitend durchläuft.
Eine weitere Verbesserung der Folienausnutzung ergibt sich dadurch,
dass die Transferfolie in eine oder mehrere Teilfolienbahnen geringerer
Breite aufgeteilt wird. Auch für
Teilfolienbahnen ist der getaktete Vorschub einzeln möglich Zur
Wertsteigerung ist es möglich,
Reliefs bzw. Prägungen
auf den Druckbogen in vorteilhafter Weise auf die bereits beschichtete
Oberfläche
aufzubringen. Dies kann z.B. in einem dem Beschichtungswerk nachgeordneten
Prägewerk
erfolgen.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt.
Dabei zeigt:
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1 eine
Darstellung einer Folientransfereinrichtung,
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2 einen
Presszylinder mit aufgespanntem Bezug und
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3 einen
Ausschnitt des aufgespannten Bezuges.
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In 1 ist
eine Bogen verarbeitende Maschine, hier eine Druckmaschine, gezeigt,
die aus wenigstens zwei Druckwerken besteht. Die beiden Druckwerke
werden für
folgende Zwecke eingesetzt:
- a) In einem Auftragwerk 1 wird
ein Druckbogen mit einem Lackbild versehen.
- b) In einem Beschichtungswerk 2 wird er Druckbogen
mit einer Transferfolie 5 in einem Transferspalt 6 unter
Wärmeeinwirkung
zusammengepresst.
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Auftragwerk 1 und
Beschichtungswerk 2 können
einer speziellen Konfiguration unterliegen, wobei die Zylinder jeweils
weitgehend kontinuierliche Oberflächen aufweisen. Im folgenden
wird aber die Anwendung in Druck- oder Lackwerken einer Bogen verarbeitenden
Druckmaschine beschrieben.
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Das
Auftragwerk 1 ist ein konventionelles Druckwerk zum Verdrucken
von Lackschichten. Dies kann ein Offsetdruckwerk aus Farbwerk, Formzylinder,
Drucktuchzylinder und Gegendruckzylinder sein. Es kann auch ein
Lackmodul verwendet werden, das mit einem Dosiersystem für Lack,
einer Auftragwalze, einem Formzylinder und einem Gegendruckzylinder ausgerüstet ist.
Weiterhin kann das Lackmodul in der Art eines Flexodruckwerkes ausgerüstet sein,
wobei das Dosiersystem ein Kammerrakel beinhaltet, die Auftragwalze
eine Rasterwalze ist und auf dem Formzylinder eine Hochdruckplatte
aufgespannt ist. Andere Möglichkeiten
zum Lackauftrag in Form von an Druckwerkszylinder anstellbaren Lackwerken oder
von als Lackwerk genutzten Feuchtwerken sind ebenfalls bekannt.
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Die
für das
Beschichtungsverfahren geeigneten Lackschichten können aus
dem bekannten Angebot ausgewählt
werden. Geeignet sind ggf. auch UV-Lacke. Die Lackschicht ist mittels
eines Trockners 15 noch vor dem Folienauftrag ausreichend
zu trocknen.
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Das
Beschichtungswerk 2 kann ebenfalls ein Offsetdruckwerk
oder ein Lackmodul sein. Es ist dann für den Folientransport aufgerüstet. Im
Fall der Heißfolienprägung ist
ein Lackmodul oder ein spezielles Prägemodul eher geeignet, da durch
den Wärmeeintrag
in ein Druckwerk die Gefahr von Schäden besteht.
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Der
Transferspalt 6 im Beschichtungswerk 2 wird durch
einen Presszylinder 3 und einen Gegendruckzylinder 4 gebildet.
Innerhalb des für
den Folientransfer genutzten Beschichtungswerkes 2 ist
eine Bahnführung
für Transferfolien
dargestellt.
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Weiterhin
ist auf dem Presszylinder 3 eine Bespannung 10 vorgesehen,
die direkt oder indirekt beheizbar ist. Damit kann die Transferfolie 5 im Transferspalt 6 aufgeheizt
werden. Es sind Bespannungen bekannt, mittels derer eine Heiztemperatur von über 200
Grad C erreichbar ist. Eine Heizeinrichtung 12 ist demgemäß auf dem
Presszylinder 3 angebraucht. Die hierfür notwendige Energieversorgung ist
auf bekannte und übliche
Weise durch Stromzufuhr oder die Zufuhr von Energieträgern auf
den Presszylinder 3 möglich.
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Hierbei
ist es möglich
Wärmeschutzmaßnahmen
zu ergreifen, indem Dämmschichten
oder Kühleinrichtungen
angebracht werden. Insbesondere innerhalb des Presszylinders 3 ist
die Anordnung von Kühleinrichtungen
vorteilhaft.
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Die
Transferfolien 5 sind mehrschichtig aufgebaut. Sie weisen
eine Trägerschicht
auf, auf der mittels einer Trennschicht eine bildgebende Schicht aufgebracht
ist. Die Trennschicht dient dem erleichterten Abheben der bildgebenden
Schicht von der Trägerschicht.
Die bildgebende Schicht kann z.B. eine metallisierte Schicht oder
eine Glanzschicht oder eine Texturschicht oder eine eingefärbte Schicht oder
eine ein oder mehrere Bildmuster enthaltende Schicht sein. Auf der
bildgebenden Schicht wiederum ist eine Kleberschicht aufgebracht.
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Dem
Beschichtungswerk 2 ist eine Folienvorratsrolle 8 zugeordnet.
Die Folienvorratsrolle 8 weist einen Drehantrieb 7 auf,
der zur geregelten Zuführung
der Transferfolie 5 steuerbar ist. Weiterhin ist im Bereich
der Folienzuführung
eine Umlenk- bzw. Spannwalze vorgesehen, damit die Transferfolie 5 in konstanter
Spannung gehalten werden kann. Weiterhin ist dem Beschichtungswerk 2 eine
Foliensammelrolle 9 zugeordnet, auf der das verbrauchte
Folienmaterial aufgewickelt wird. Auch hier kann ein steuerbarer
Drehantrieb 7 vorgesehen sein.
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Das
neuartige Transferverfahren ist auf äußerst einfache Weise mittels
folgender Schritte möglich:
- 1. Der Druckbogen wird im Auftragwerk mittels der
bildübertragenden
Mittel mit einem Negativbild aus Lack beschichtet. D.h. überall wo
keine Metallisierung oder eine sonstige Beschichtung im Transferverfahren
von der Transferfolie 5 erfolgen soll, wird eine Lackschicht
aufgebraucht.
- 2. Der Lack wird auf dem Druckbogen mittels einer Trocknereinrichtung 15 gut
getrocknet, da sonst die Kleberschicht der Transferfolie 5 nicht ausreichend
abgewiesen wird.
- 3. Die Transferfolie 5 wird an dem Presszylinder 3 aufgeheizt,
so dass die Kleberschicht an der Transferfolie 5 aufgeweicht
wird.
- 4. Die bildgebende z.B. metallisierte Schicht wird auf den Druckbogen übertragen,
indem im Transferspalt 6 die Transferfolie 5 mittels
des aufgeheizten Presszylinders 3 gegen den am Gegendruckzylinder 4 gehaltenen
Druckbogen gepresst wird.
- 5. Der Druckbogen wird ggf. gekühlt oder anders nachbehandelt
und evtl. zusätzlich
geprägt
oder beschichtet bzw. bedruckt.
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In
einem vereinfachten Verfahren kann die bildgebende Schicht von der
Transferfolie 5 bei Auswahl geeigneter Materialien auch
ohne Aufheizung übertragen
werden. Dann muß die
Lackschicht den kalten Kleber der Transferfolie abweisen und der
Kleber muß kalt
unter Druck auf dem Druckbogen im nicht lackierten Bereich haften.
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Der
für die
bildmäßige Beschichtung
vorgesehene Lack ist ein schnell trocknender Lack. Seine Oberfläche ist
sehr glatt und weist keinerlei Adhäsion zu dem auf der Transferfolie 5 aufgebrachten
Kleber auf.
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Hier
kann beispielsweise eine UV-Lack verwendet werden. Dazu ist nach
dem Auftragwerk 1 als Trockner 15 wenigsten ein
UV-Trockner vorzusehen. Hier kann eine Kaltstrahler bevorzugt werden,
etwa ein Excimer-Strahler, damit der Druckbogen nicht zu stark aufgeheizt
wird.
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In
den 2 ist ein Schnitt durch einen Presszylinder 3.
Der Presszylinder 3 ist mit einer Pressbespannung 10 beispielsweise
als Kunststoffüberzug,
Gummituch oder Drucktuch, versehen. Die Pressbespannung 10 wird
in einem Zylinderkanal 11 an Spannvorrichtungen gehalten.
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Die
Pressbespannung 10 ist zur Verbesserung der Übertragungseigenschaften
im Transferspalt 6 mit einer gezielte Elastizität ausgestattet.
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Bevorzug
wird eine Pressbespannung 10 aus einem Drucktuch, das eine
relativ dünne,
harte Oberfläche
aufweist, die aus einem Decküberzug z.B.
einem wärme beständigen Kunststoffüberzug 14 besteht.
Günstig
ist eine dünne
Oberflächenschicht, die
mit einem kompressiblen Unterbau versehen wird unter der eine kraftübertragende
Schicht, z.B. eine Gewebeschicht, angeordnet ist. Dadurch gelingt
die Anpassung der Transferfolie 5 an die jeweilige Bedruckstoffoberfläche bzw.
die Schichten, auf denen kein Lack aufgetragen ist, besonders gut.
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Der
Werkstoff der Pressbespannung 10 weist eine möglichst
geringe Adhäsion
zum Werkstoff der Trägerfolie
auf, gleichzeitig soll für
das Prägen unter
Wärmeeinwirkung
aber ein guter Wärmeübergang
möglich
sein.
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Weiterhin
kann direkt auf dem Presszylinder 3 oder auf der Pressbespannung 10 eine
begrenzte Pressfläche 13 vorgesehen
sein. Diese kann aus der Oberfläche
der Pressbespannung 10 herausgearbeitet sein oder sie kann
als Teilfläche
aus dem Material der Pressbespannung 10 zusätzlich auf
dem Presszylinder 3 befestigt sein, wie später noch
zu erläutern sein
wird.
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Zur
Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Beschichtungsverfahrens
ist vorgesehen, dass der Folienvorschub der Transferfolie von der
Folienvorratsrolle 8 zum Transferspalt 6 und zur
Foliensammelrolle 9 derart steuerbar ist, dass die Transferfolie 5 angehalten
wird, wenn keine Übertragung
der bildgebenden Schicht erfolgt bzw. zumindest dann, wenn keine
Druckübertragung
stattfindet.
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Hierzu
kann eine Steuerung der Transferfolie 5 derart erfolgen,
dass beim Durchlaufen eines Zylinderkanals mit den Druckbogen haltenden
Greifern im Gegendruckzylinders 4 der Folienvorschub angehalten
wird. Der Presszylinder 3 weist einen korrespondierenden
Zylinderkanal 11 auf, so dass beim Kanaldurchlauf keine
Pressung zwischen Presszylinder 3 und Gegendruckzylinder 4 erfolgt.
Es kann aber auch eine begrenzte Pressfläche 13 in der Form
vorgesehen sein, dass sie nur einen Teilumfang des Presszylinders 3,
im Wesentlichen mit der Länge
der maximal zu beschichtenden Bereiche, abdeckt.
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Die
Wirkung der begrenzten Pressfläche 13 ist,
dass die Einklemmung der Transferfolie 5 nur dann gegeben
ist, wenn die Pressfläche 13 die Transferfolie 5 berührend den
Transferspalt 6 durchläuft.
Die Transferfolie 5 kann also auch dann im Vorschub angehalten
werden, wenn der zu beschichtende Bereich kleiner als die Bogenfläche ist
und die Pressfläche 13 nach
dem Bogenanfang beginnt oder vor dem Bogenende endet.
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Eine
weitere Verbesserung der Folienausnutzung der beschriebenen Art
ergibt sich dadurch, dass die Transferfolie 5 in eine oder
mehrere Teilfolienbahnen geringerer Breite aufgeteilt wird. Damit kann
bei entsprechender Steuerung mit Hilfe der Einrichtung bzw. Einrichtungen
zur Taktung des Folienvorschubes jeder der Teilfolienbahnen, die
Ausnutzung der Transferfolie 5 auch bei zonal unterschiedlich
langen Beschichtungsbereichen innerhalb eines Bogens verbessert
werden.
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In
Kombination mit dem vorgenannten Verfahren können so auch unterschiedliche
Folienarten nebeneinander eingesetzt werden. Damit wird ermöglicht,
dass Oberflächen
unterschiedlicher Folienfarbe oder unterschiedlicher Glätte oder
Struktur erzeugt werden.
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Prägungen oder
Reliefs werden in vorteilhafter Weise auf die bereits beschichtete
Oberfläche aufgebracht,
z.B. in einem dem Beschichtungswerk 2 nachgeschalteten
Prägewerk.
Hierbei wird der Druckbogen z.B. über eine profilierte Oberfläche und unter
Druck gegen eine weiche Gegenfläche
geführt. Umgekehrt
kann auch die Prägung
von der Oberseite, d.h. der beschichteten Seite des Druckbogens
gegen eine elastische Unterlage durchgeführt werden.
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Das
Beschichtungswerk 2 ist dazu geeignet, einen Druckbogen
vor dem Bedrucken mit einer bildgebenden Schicht z.B. einer Metallisierungsschicht zu
versehen. Innerhalb einer Bogen verarbeitenden Maschine kann das
Beschichtungswerk 2 im Rahmen des Verfahrens beliebig platziert
werden. Damit können
bildgebenden Schichten, wie z.B. Metallisierungsschichten, sowohl
vor, als auch nach als auch zwischen dem Auftrag von Druckfarbschichten
aufgebracht werden. In vorteilhafter Weise ist dazu das Beschichtungsmodul
als transportable Einheit aus einem Gestell mit einer Folienab-
und -aufrollung ausgebildet.
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Zur
Erhöhung
der Betriebssicherheit und zur Vermeidung unnötiger Fehldrucke und unnötigen Folienverbrauches
ist es vorgesehen, die Zuführung
der Transferfolie 5 zum Beschichtungswerk 2 zu überwachen.
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Zur Überwachung
der Beschichtungsqualität ist
es möglich,
mittels eines Überwachungssystemes 16 nach
dem Auftrag der bildgebenden Schicht mit einer Aufnahmeeinrichtung,
z.B. einer Zeilenkamera, ein Abbild des beschichteten Druck bogens
zu erstellen. Durch Vergleich mit dem Bild eines Vorlagebogens kann
das Produkt auf Fehler ausgewertet werden, z.B. auf Fehlstellen,
Unvollkommenheiten, falsche Positionierung oder unscharfe Ränder. Durch Fehlerbewertung
ist ermittelbar, ob das Lackbild fehlerhaft ist, ob der Lack mangelhaft
getrocknet wurde, ob eine zu hohe oder zu niedrige Temperatur am Presszylinder 3 vorliegt
oder ob der Folientransport in irgend einer Weise fehlerhaft oder
gestört
ist.
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Anhand
der vorliegenden Ausführungen
ist es möglich,
verschiedenartige Beschichtungen im Transferverfahren von einer
Transferfolie 5 auf unterschiedliche Substratmaterialien
wie Papier, Karton, Folie o.ä.
zu übertragen.
Die detaillierten Ausgestaltungen der Erfindung sind nicht auf die
hier angegebenen Möglichkeiten
beschränkt,
sondern können
im Rahmen des fachmännischen
Könnens
darüber
hinaus interpretiere werden.
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- 1
- Auftragwerk
- 2
- Beschichtungswerk
- 3
- Presszylinder
- 4
- Gegendruckzylinder
- 5
- Transferfolie/Folienbahn
- 6
- Transferspalt
- 7
- Rollenantrieb
- 8
- Folienvorratsrolle
- 9
- Foliensammelrolle
- 10
- Pressbespannung
- 11
- Zylinderkanal
- 12
- Heizeinrichtung
- 13
- Pressfläche
- 14
- Decküberzug/Kunststoffüberzug
- 15
- Trockner
- 16
- Überwachungssystem