DE3850245T2

DE3850245T2 - Tintengeberanordnung und deren herstellung.

Info

Publication number: DE3850245T2
Application number: DE3850245T
Authority: DE
Inventors: Nobuyuki Ishibashi; Saburo Sonobe
Original assignee: Kinyosha Co Ltd
Current assignee: Kinyosha Co Ltd
Priority date: 1987-10-05
Filing date: 1988-09-29
Publication date: 1995-02-09
Anticipated expiration: 2008-09-30
Also published as: CA1327478C; EP0347456A1; DE3787895D1; US5099759A; EP0347456A4; DE3787895T2; EP0347456B1; EP0344332A4; DE3850245D1; WO1989002833A1; EP0344332B1; EP0343250B1; EP0343250A4; EP0343250A1; EP0344332A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Farbauftragvorrichtung zur Verwendung in Druckmaschinen und ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung dieser Farbauftragvorrichtung.
Seit einiger Zeit werden sogenannte "bedienungsfreundliche" Maschinen, die keine Betätigungsknöpfe zum Einstellen der Farbversorgungsrate aufweisen, anstelle der herkömmlichen Druckmaschinen eingesetzt, die eine Anzahl Betätigungsknöpfe für die Farbversorgung aufweisen und die nur von ausgebildetem Personal in einer Weise betrieben werden können, bei der die Farbhebewalzen so mit Farbe versorgt werden, daß ein Blatt Papier mit gleichmäßiger Dichte bedruckt wird. Ursache hierfür ist einerseits, daß bedienungsfreundliche Druckmaschinen billiger sind als herkömmliche Druckmaschinen und andererseits, daß keine ausgebildeten Arbeitskräfte zum Betrieb der bedienungsfreundlichen Druckmaschinen benötigt werden.
Die bedienungsfreundliche Druckmaschine wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben.
Wie in Fig. 1 dargestellt, umfaßt die bedienungsfreundliche Druckmaschine ein Farbbecken 1 mit Farbe 2 und einer Farbtauchwalze 4, deren unterer Teil in Farbe 2 eingetaucht ist. Die Maschine umfaßt weiter eine Farbhebewalze 5, die über der Farbtauchwalze 4 angeordnet ist und diese berührt, ein Rakelmesser 6 in Kontakt mit der Farbhebewalze 5, einen über der Farbhebewalze 5 angeordneten Druckträgerzylinder 7 und zwei Farbwalzen 8, wobei jede die Walze 5 und den Druckträgerzylinder 7 berührt.
Die Farbtauchwalze 4 wird in Rotation versetzt, dabei wird Farbe aus dem Farbbecken 1 auf die Farbhebewalze 5 übertragen. Das Rakelmesser 6 wird so eingesetzt, daß überschüssige Farbe 2 von der Farbhebewalze 5 entfernt wird. Somit wird, während Walze 5 in Kontakt mit den Farbwalzen 8 rotiert, eine geeignete Menge Farbe von der Walze 5 auf beide Farbwalzen 8 übertragen. Die Farbwalzen 8 übertragen die Farbe 2 auf den Druckträgerzylinder 7, da die Walzen 8 in Kontakt mit dem Druckträgerzylinder 7 rotieren.
Die Farbhebewalze 5 umfaßt eine (nicht dargestellte) Kernwalze und eine (ebenfalls nicht dargestellte) Matrixschicht auf der Umfangsfläche der Kernwalze. Die Matrixschicht besteht entweder aus Keramik (beispielsweise Aluminiumkeramik oder Wolframcarbid) oder einem Weichmetall. Eine Anzahl regelmäßiger Zellen oder Vertiefungen 5a mit quadratisch pyramidaler Form wie in Fig. 2B dargestellt, ist in der Oberfläche der Schicht, wie in Fig. 2A dargestellt, vorgesehen. Als weitere Möglichkeit sind, wie in Fig. 3A dargestellt, eine Anzahl Zellen 5b mit quadratisch pyramidenstumpfartiger Form, wie in Fig. 3B dargestellt, in der Oberfläche der Matrixschicht vorgesehen. Diese Zellen 5a oder 5b werden, falls die Schicht aus Keramik besteht, durch die Einwirkung eines Laserstrahls auf die Schicht oder, falls die Schicht aus einem Weichmetall besteht, durch das Abrollen einer Matrixwalze mit einer Anzahl Erhebungen erzeugt. Die Farbhebewalze dient sowohl als Farbdosierungsals auch als Auftragswalze.
Herkömmliche bedienungsfreundliche Druckmaschinen und Farbhebewalzen weisen die folgenden Nachteile auf.
(1) Die Maschine ist teuer, wenn die Zellen der Farbhebewalze 5 mit Hilfe spezieller Apparaturen, wie zum Beispiel einem Laser hergestellt werden.
(2) Bei Herstellung mit einem Laser können die Zellen aufgrund von intensitätsunterschieden des von dem Laser ausgesendeten Laserstrahls unterschiedliche Größen aufweisen. Bei der Herstellung mit einer Matrixwalze können die Zellen unterschiedliche Formen aufweisen. In beiden Fällen kann die Maschine ein Blatt Papier nicht mit gleichmäßiger Dichte bedrucken.
(3) Da die Außenschicht der Farbhebewalze durch das Rakelmesser abgenutzt wird, ändert sich die Form der Zellen. Daher ist die Lebensdauer der Walze kurz.
Die DE-A-2 856 088 beschreibt eine Farbauftragvorrichtung mit einer Farbtauchwalze, deren Mantel aus geschäumtem, Farbe aufnehmendem Kunststoff besteht. Die Oberflächenschicht des Mantels ist mit gleichmäßig verteilten Poren ausgestattet, die sich nach außen öffnen. Die offenen Poren werden mit Farbe gefüllt, die dann auf den Druckträgerzylinder übertragen wird.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Farbauftragvorrichung bereitzustellen, mit einer Farbhebewalze, die stets sphärische Zellen auf ihrem Umfang aufweist, selbst wenn dieser Umfang abgenutzt ist und die billig ist und eine lange Lebensdauer besitzt. Gegenstand der Erfindung ist auch die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung dieser Farbauftragvorrichtung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bereitgestellt eine Farbauftragvorrichtung mit einem Farbbecken (1), einer Farbtauchwalze (4) zur Bildung einer Druckfarbenschicht auf ihrer Umfangsfläche, wenigstens einer Farbwalze (8), die eine Farbhebewalze (5) berührt, um Druckfarbe von der Farbtauchwalze (4) auf die Farbhebewalze (8) zu übertragen, so daß die Farbwalze (8) einen Druckträgerzylinder (7) mit Druckfarbe versorgt, und einem Rakelmesser (6), das dicht an der Farbhebewalze (5) angeordnet ist, um überschüssige Druckfarbe von der Umfangsfläche der Farbhebewalze (5) zu entfernen, wobei eine Anzahl Vertiefungen (12) in der Oberfläche der Farbhebewalze (5) vorgesehen ist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Farbhebewalze (5) eine Kernwalze und eine Matrixschicht (11) umfaßt, die aus einer Mischung eines Elastomeren oder eines Harzes und einer Anzahl hohler Mikrokügelchen (13) mit bestimmtem Durchmesser besteht, und die sich auf der Umfangsfläche der Kernwalze befindet, wobei die hohlen Mikrokügelchen (13) in die Matrixschicht (11) eingebettet sind, die Vertiefungen (12) im wesentlichen halbkugelförmig sind und durch öffnen der hohlen Mikrokügelchen (13) gebildet werden, indem die Oberfläche der Matrixschicht (11) geschliffen wird.
Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung einer Farbauftragvorrichtung bereitgestellt, mit einem Farbbecken, einer Farbtauchwalze zur Bildung einer Druckfarbenschicht auf ihrer Umfangsfläche, wenigstens einer Farbwalze, die eine Farbhebewalze berührt, um Druckfarbe von der Farbtauchwalze auf die Farbwalze zu übertragen, so daß die Farbwalze einen Druckträgerzylinder mit Druckfarbe versorgt, und einem Rakelmesser, das dicht an der Farbhebewalze angeordnet ist, um überschüssige Druckfarbe von der Umfangsfläche der Farbhebewalze zu entfernen, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß der Herstellungsvorgang der Farbhebewalze die folgenden Schritte umfaßt: Zugabe eines Härters und hohler Mikrokügelchen von bestimmtem Durchmesser zu einem Material, dessen Hauptkomponente ein Harz oder ein Elastomer ist, und Vermischen des Härters, der hohlen Mikrokügelchen und des Materials, wobei eine Mischung erzeugt wird; Gießen der Mischung in eine Form, die eine Kernwalze enthält, und Aushärten der Mischung, wodurch eine Matrixschicht gebildet wird, die hohle Mikrokügelchen auf der Umfangsfläche der Kernwalze enthält; und Schleifen der Matrixschicht, so daß durch Öffnen der hohlen Mikrokügelchen im wesentlichen halbkugelförmige Vertiefungen in der Oberfläche der Matrixschicht gebildet werden.
Das Material der Matrixschicht sollte bevorzugt widerstandsfähig gegenüber Farbe und Detergenzien sein. Das Material kann ein Elastomer wie zum Beispiel Acrylnitril- Butadien-Kautschuk, Urethan-Kautschuk, Chloropren-Kautschuk, Epichlorhydrin-Kautschuk, Fluorelastomer, Silikon-Kautschuk, Acryl-Kautschuk, oder chlorsulphoniertes Polyethylen sein. Als andere Möglichkeit kann es ein Kunstharz sein, wie zum Beispiel Polyurethanharz, Epoxidharz, Polyesterharz, Nylonharz, Vinylchloridharz, Phenolharz, Harnstoffharz, Diallyl-Phthalatharz, Polyamidharz oder Polyamid-Imidharz. Das Material muß mit den hohlen Mikrokügelchen gut mischbar sein und darf in einem Bereich zwischen 10 und 80ºC thermisch nicht härten. Bevorzugt sollte es eine Härte im Bereich von 10 bis 100 nach dem JIS.A Härtetester oder eine Härte im Bereich von 70 bis 90 nach dem Shore D Durometer besitzen.
Die hohlen Mikrokügelchen, die Vertiefungen bilden, bestehen entweder aus einem anorganischen oder einem organischen Material. Das anorganische Material kann beispielsweise Tonerde, Siliciumdioxid, Aluminiumsilikat, Glas oder Keramik sein. Das organische Material kann beispielsweise Polyvinylidenchlorid oder ein Phenolharz sein. Die hohlen Mikrokügelchen sollten einen Durchmesser zwischen 5 und 100 um, bevorzugt zwischen 20 und 80 um aufweisen. Bei einem geringeren Durchmesser als 5 um wird die Farbwalze mit zu wenig Tinte von der Farbhebewalze versorgt und das Blatt Papier wird unausweichlich mit einer zu niedrigen Dichte bedruckt. Umgekehrt wird bei einem Durchmesser von mehr als 100 um die Farbwalze von der Farbhebewalze mit zu viel Tinte versorgt und das Blatt Papier kann nicht in einer gleichmäßigen Dichte bedruckt werden.
Die Matrixschicht kann Kupferpulver, eine Kupferlegierung aus Messingpulver oder Bronzepulver enthalten, damit die Affinität für die Farbe vergrößert wird. Bevorzugt wird das Pulver in einer Menge von 50 bis 400 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen der Schicht, deren Hauptkomponente ein Elastomer oder ein Kunstharz ist, verwendet. Bevorzugt werden die hohlen Mikrokügelchen in einer Menge von 10 bis 400 Gew.-Teilen pro 100 Gew.- Teile der Schicht, deren Hauptkomponente ein Elastomer oder synthetisches Harz ist, verwendet. Verwendet man weniger als 10 Gew.-Anteile der hohlen Mikrokügelchen, werden weniger Vertiefungen in der Oberfläche der Matrixschicht gebildet als notwendig sind und die Farbhebewalze wird nicht in der Lage sein, eine ausreichende Farbmenge aufzunehmen. Verwendet man mehr als 400 Gew.-Anteile der hohlen Mikrokügelchen, werden mehr Vertiefungen als notwendig in der Oberfläche der Matrixschicht gebildet und die Farbhebewalze kann die richtige Farbmenge nicht aufnehmen.
Es können verschiedene Verfahren zur Bildung der Matrixschicht auf der Umfangsfläche der Kernwalze verwendet werden, unter anderem Gießformen, Rotationsgießen, Aufwickeln von flächigem Material, Reaktionsspritzgießen (RIM) und Flammspritzen.
Gießformung wird angewandt, wenn das Material der Matrixschicht in flüssiger Form vorliegt. Bei diesem Verfahren wird das Material, die hohlen Mikrokügelchen und einem Härter gemischt, wobei eine Mischung gebildet wird. Die Mischung wird entgast. Die Kernwalze wird mit einem Haftvermittler beschichtet. Die mit dem Haftvermittler beschichtete Kernwalze wird in einer Form angeordnet. Die entgaste Mischung wird in die Form gegossen und so lange stehen gelassen, bis sie ausreichend hart ist, wobei eine Matrixschicht auf der Kernwalze gebildet wird. Danach wird die Matrixschicht geschliffen, wobei halbkugelförmige hohle Vertiefungen in der Oberfläche der Matrixschicht gebildet werden. Letztlich erhält man so die Farbhebewalze.
Auch das Rotationsgießen wird verwendet, wenn das Material der Matrixschicht in flüssiger Form vorliegt. Bei diesem Verfahren wird eine hohlzylindrische Form verwendet. Die innere Umfangsfläche der Form ist poliert und die polierte innere Umfangsfläche der Form ist mit einem Formentrennmittel beschichtet. Dann wird eine abgemessene Menge der Mischung, die der beim Gießformen verwendeten Mischung entspricht, in die zylindrische Form gegossen. Man läßt die Form eine bestimmte Zeit rotieren, während die Mischung bei einer bestimmten Temperatur aushärtet. So wird schließlich eine Matrixschicht auf der inneren Umfangsfläche der hohlzylindrischen Schicht gebildet. Die Matrixschicht, die eine hohlzylindrische Form aufweist, wird aus der Form entnommen und ihre innere Umfangsfläche wird poliert. Eine Kernwalze wird in den Zylinder der Matrixschicht eingeführt. Der daraus resultierende Aufbau wird einer Schrumpfanpassung unterzogen. Dann wird die äußere Fläche der Matrixschicht geschliffen, wobei halbkugelförmige Vertiefungen in der Oberfläche der Matrixschicht gebildet werden. Damit erhält man schließlich die Farbhebewalze.
Flächiges Material wird aufgewickelt, wenn das Material der Matrixschicht in fester Form vorliegt, das hergestellt wurde durch Mischung der hohlen Mikrokügelchen, eines Vernetzungsmittels und notwendiger Additive, wie zum Beispiel Hilfsmitteln, mit einem Elastomer oder einem Kunstharz, Kneten der entstandenen Mischung mit einer Mischwalze und anschließendem Kalandrieren oder Reaktionsspritzgießen der gekneteten Mischung in ein Flächengebilde. Bei diesem Verfahren wird das Flächengebilde um die Kernwalze gewickelt. Die Walze wird aufgeheizt, wobei eine mit der Kernwalze verbundene Matrixschicht entsteht. Dann wird die Oberfläche der Matrixschicht geschliffen, wobei halbkugelförmige Vertiefungen in der Oberfläche der Matrixschicht gebildet werden. Somit erhält man schließlich die Farbhebewalze.
Bei der Herstellung der Farbhebewalze wird entweder ein Schleifstein oder ein Schmirgelgewebe verwendet, um die Außenfläche der Matrixschicht zu schleifen.
Die Erfindung beruht auf den folgenden Erkenntnissen der Erfinder.
Wie zuvor beschrieben wird bei einer bedienungsfreundlichen Druckmaschine die Farbhebewalze von der Farbtauchwalze mit Farbe aus dem Farbbecken versorgt, überschüssige Farbe mit einem Rakelmesser von der Farbhebewalze entfernt, so daß schließlich eine geeignete Farbmenge auf die Farbwalzen übertragen wird und die Farbwalzen den Druckträgerzylinder mit Farbe versorgen. Damit eine geeignete Farbmenge auf die Farbwalzen übertragen wird, muß die Farbhebewalze Vertiefungen in ihrer Oberfläche aufweisen. Zusätzlich müssen die Vertiefungen gleichmäßig auf der Oberfläche der Farbhebewalze verteilt sein, damit die Farbe auf der gesamten Umfangsfläche der Farbwalzen gleichmäßig verteilt wird.
Ziel der Erfinder war es daher, ein bestmögliches Verfahren zur Bildung von gleichmäßig auf der Oberfläche der Farbhebewalze verteilten Vertiefungen zu finden. In einem ersten Verfahren haben sie vorgeschlagen, ein Treibmittel zur Hauptkomponente des Materials der Matrixschicht, das heißt eines Elastomeren oder eines Kunstharzes zu geben, dann das Material auf eine Temperatur über der Zersetzungstemperatur des Treibmittels aufzuheizen, so daß das Elastomer oder Harz Stickstoffgas erzeugt und Mikroporen in der Matrixschicht gebildet werden, dann schließlich die Oberfläche der Matrixschicht zu schleifen, wodurch Vertiefungen in der Oberfläche der Schicht gebildet werden. Mit diesem Verfahren sind jedoch mehrere Probleme verbunden. Erstens ist es schwierig, das Material mit geeigneten Geschwindigkeiten zu härten und zu schäumen. Wenn das Material schneller aushärtet als es geschäumt wird, sind die entstehenden Mikroporen zu klein. Umgekehrt sind die entstehenden Mikroporen zu groß, wenn das Material schneller geschäumt wird als es aushärtet. Zweitens werden, wenn das Schäumen übermäßig stattfindet, Mikroporen aggregieren, so daß unausweichlich längliche Poren gebildet werden, in denen die Farbe nachteilig haften bleibt. Drittens ist es schwierig, das Schäumen des Materials so zu kontrollieren, daß Vertiefungen mit der gewünschten Größe gebildet werden.
Die Erfinder haben schließlich ein neues Verfahren erfunden, das die, den oben erläuterten Verfahren eigenen Probleme löst. Bei diesem neuen Verfahren werden hohle Mikrokügelchen mit bestimmtem Durchmesser in die Matrixschicht eingebettet und die Oberfläche der Schicht so weit geschliffen, bis Vertiefungen in der Oberfläche der Schicht gebildet werden.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Farbauftragvorrichtung;
Fig. 2A und 2B zeigen in der Umfangsfläche gebildete Vertiefungen einer Farbhebewalze, die in einer herkömmlichen bedienungsfreundlichen Druckmaschine verwendet wird;
Fig. 3A und 3B zeigen in der Umfangsfläche gebildete Vertiefungen einer Farbhebewalze, die bei einer anderen bedienungsfreundlichen Druckmaschine gemäß Stand der Technik verwendet wird;
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung einer Druckmaschine, bei der eine erfindungsgemäße Farbauftragvorrichtung verwendet wird;
Fig. 5 ist ein Querschnitt der Farbhebewalze der Farbauftragvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 6 ist eine schematische Darstellung einer Druckmaschine, in die eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Farbauftragvorrichtung eingebaut ist.
Im folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt.

Beispiel 1

Hundert Gew.-Teile eines Epoxidharzes (Handelsname: Araldite AY103 von Ciba-Geigy) und 5 Gew.-Teile Siliciumdioxid, als Verdickungsmittel (Handelsname: Carplex #80 von Shionogi Seiyaku), wurden 5 Minuten in einer Farbmühle gemischt, wobei eine Mischung erzeugt wurde. Dann wurde diese Mischung mit 30 Gew.- Teilen hohler Mikrokügelchen aus Aluminiumsilikat (Handelsname Fillite von Fillite, Inc.) mit einem mittleren Durchmesser von 45 um gemischt und gerührt. Eine durch Sandstrahlen oder ein ähnliches Verfahren behandelte Kernwalze aus Stahl wurde mit Trichlorethylen entfettet und in einen hohlen Zylinder mit einem um 20 mm größeren Innendurchmesser als der Durchmesser der Kernwalze eingesetzt. Die Kernwalze wurde mit Distanzstücken konzentrisch in dem hohlen Zylinder angeordnet. Das untere Ende des Zylinders wurde mit einem Deckel verschlossen.
Dann wurden 17 Gew.-Teile eines Härters (Handelsname: Hardener HY956 von Ciba-Geigy) zu der Mischung mit den hohlen Mikrokügelchen gegeben. Härter und Mischung wurden zusammen verrührt. Nach dem Entfernen des Schaums von der Mischung wurde die Mischung in den Spalt zwischen Kernwalze und Zylinder gegossen. Das obere Ende des Zylinders wurde mit einem Deckel verschlossen und die Mischung wurde 24 Stunden stehen gelassen, wobei die Mischung aushärtete und so eine Harzschicht auf der Umfangsfläche der Kernwalze bildete. Die Kernwalze mit der auf der Umfangsschicht gebildeten Harzschicht wurde aus dem Zylinder entfernt. Die Harzschicht wurde durch an sich bekannte Verfahren geschliffen, so daß eine Farbhebewalze 5 mit einer 8 mm dicken Matrixschicht gebildet wurde, deren Querschnitt in Fig. 5 dargestellt ist. Wie in Fig. 5 gezeigt, wurden halbkugelförmige Vertiefungen 12 in der Harzschicht 11 gebildet und hohle Mikrokügelchen 13 wurden innerhalb der Harzschicht 11 gebildet. Mit dem Shore D Härtemesser wurde eine Oberflächenhärte dieser Farbhebewalze von 80 gemessen. Eine weitere identische Farbhebewalze wurde auf demselben Weg hergestellt.
Diese Farbhebewalze wurde in die in Fig. 4 dargestellte bedienungsfreundliche Druckmaschine eingebaut. Mit der Druckmaschine wurden Papierblätter bedruckt. Die Drucke waren klarer als die mit herkömmlichen Farbhebewalzen ausgestatteten gebrauchsfertigen Druckmaschinen.

Beispiel 2

Zunächst wurden die folgenden Komponenten mit einer Mischwalze gründlich geknetet:
a: Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (Handelsname:
JSRN230 S, Nippon Gosei Gomu
Co., Ltd.) 100 Gew.-Teile
Zinkoxid 5 Gew.-Teile
Schwefel 2 Gew.-Teile
Organischer Beschleuniger (Handelsname:
Nocceler CZ, Ohuchi
Shinko Kagaku) 1 Gew.-Teil
Organischer Beschleuniger (Handelsname:
Nocceler D, Ohuchi Shinko
Kagaku) 0,5 Gew.-Teile
Stearinsäure 0,5 Gew.-Teile
Antioxidans (Handelsname: Nocrac 224S,
Ohuchi Shinko Kagaku) 1 Gew.-Teil
Siliciumdioxid (Handelsname: Carplex #80),
Shionogi Seiyaku,
Co., Ltd.) 5 Gew.-Teile
HAF Rußschwarz (Handelsname: Asahi
#70, Asahi Carbin
Co., Ltd.) 50 Gew.-Teile
Factice (Handelsname: Black Sub,
Tokyo Sub Co., Ltd.) 5 Gew.-Teile
D.O.P. (Handelsname: Vinysyzer #80,
Kao Co., Ltd.) 10 Gew.-Teile
Gesamt: 180 Gew.-Teile
Dann wurden 30 Gew.-Teile hohler Mikrokügelchen mit einem mittleren Durchmesser von 40 um mit Hilfe der Mischwalzenvorrichtung mit der gekneteten Mischung vermischt. Die Mikrokügelchen bestanden aus schäumbarem Polyvinylidenchlorid (Handelsname: Expancel DE von Expancel, Inc.). Es wurde darauf geachtet, daß der Spalt zwischen den Walzen der Vorrichtung nicht zu klein war, damit die Mikrokügelchen nicht zerdrückt wurden. Aus der resultierenden Mischung wurde mit einem Extruder ein Schlauch mit einem Innendurchmesser von 130 mm und einem Außendurchmesser von 155 mm gespritzt. Die Kernwalze wurde entzundert und entfettet. Der Schlauch wurde auf der, mit einer Beschichtung auf Phenolbasis beschichteten Kernwalze aufgebracht. Ein Baumwollband wurde um die Walze gewickelt, damit der Schlauch nicht fließt, wenn er beim Vulkanisieren aufgeweicht wird. Die Walze wurde in einen Vulkanisator gestellt. In dem Vulkanisator wurde der Schlauch mit einem an sich bekannten Verfahren vulkanisiert. Die Walze wurde aus dem Vulkanisator entnommen und dann abgekühlt. Die abgekühlte Walze wurde bis auf einen Außendurchmesser von 150 mm abgeschliffen. Somit wurde eine Farbhebewalze 5 hergestellt, in deren Oberfläche kugelförmige Vertiefungen 12 gebildet sind und in der hohle Mikrokügelchen 13 eingebettet sind, wie in Fig. 5 dargestellt. Die geknetete Mischung, die vor der Mischung mit den hohlen Mikrokügelchen hergestellt wurde, wies eine Härte von 40 bei Messung mit einem JIS.A Härtetester auf. Eine weitere, identische Farbhebewalze wurde in gleicher Weise hergestellt.
Diese Farbhebewalze wurde in die in Fig. 6 dargestellte bedienungsfreundliche Druckmaschine eingebaut. Mit der Druckmaschine wurden Papierblätter bedruckt. Die Drucke waren klarer als diejenigen, die mit einer Druckmaschine hergestellt wurden, die mit herkömmlichen Farbhebewalzen ausgestattet waren. So wurde überprüft, daß die Walzen 5 eine geeignete Farbmenge auf die Farbwalzen übertragen haben, so wie dies auch schon die Farbhebewalzen aus dem Beispiel 1 taten.
Die Farbhebewalze 5 jeder erfindungsgemäßen Farbauftragvorrichtung umfaßt eine Kernwalze und eine Matrixschicht, die aus einer Mischung eines Elastomeren oder eines Harzes besteht, in deren Oberfläche eine Anzahl halbkugelförmiger Vertiefungen 12 gebildet sind und in die eine Anzahl hohler Mikrokügelchen 13 eingebettet sind. Während die Matrixschicht 11 beim Einsatz der Walze 5 nach und nach abgenutzt wird, öffnen sich hohle Mikrokügelchen 13 in der Oberfläche der Schicht 11, so daß neue halbkugelförmige Vertiefungen gebildet werden. Somit sind die kugelförmigen Vertiefungen 12 stets gleichmäßig auf der Oberfläche der Matrixschicht 11 verteilt und enthalten die vorgesehene Farbmenge. Die Farbhebewalze 5 überträgt daher die gewünschte Farbmenge auf die Farbwalzen einer bedienungsfreundlichen Druckmaschine mit einer gleichmäßigen Verteilung über die gesamte Umfangsfläche der Farbwalzen, wodurch eine hohe Druckqualität erreicht wird.
Wie vorstehend beschrieben, stellt die vorliegende Erfindung eine Farbauftragvorrichtung und ein Verfahren zu deren Herstellung bereit. Die Farbauftragvorrichung umfaßt eine Farbhebewalze, deren Oberflächenbeschaffenheit selbst dann unverändert bleibt, wenn die Oberfläche abgenutzt ist, denn neue kugelförmige Vertiefungen werden gebildet, während sich die Oberfläche nach und nach abnützt. Die Farbauftragvorrichtung ist daher zum Einsatz in unterschiedlichen Arten von Druckmaschinen geeignet, wie zum Beispiel Flexodruck-, Offsetdruck- und Hochdruckmaschinen.

Claims

l. Farbauftragvorrichtung mit einem Farbbecken (1), einer Farbtauchwalze (4) zur Bildung einer Druckfarbenschicht auf ihrer Umfangsfläche, wenigstens einer Farbwalze (8), die eine Farbhebewalze (5) berührt, um Druckfarbe von der Farbtauchwalze (4) auf die Farbwalze (8) zu übertragen, so daß die Farbwalze (8) einen Druckträgerzylinder (7) mit Druckfarbe versorgt, und einem Rakelmesser (6), das dicht an der Farbhebewalze (5) angeordnet ist, um überschüssige Druckfarbe von der Umfangsfläche der Farbhebewalze (5) zu entfernen, wobei eine Anzahl Vertiefungen (12) in der Oberfläche der Farbhebewalze (5) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbhebewalze (5) eine Kernwalze und eine Matrixschicht (11) umfaßt, die aus einer Mischung eines Elastomeren oder eines Harzes und einer Anzahl hohler Mikrokügelchen (13) mit bestimmtem Durchmesser besteht, und die sich auf der Umfangsfläche der Kernwalze befindet, wobei die hohlen Mikrokügelchen (13) in die Matrixschicht (11) eingebettet sind, die Vertiefungen (12) im wesentlichen halbkugelförmig sind und durch Öffnen der hohlen Mikrokügelchen (13) gebildet werden, indem die Oberfläche der Matrixschicht (11) geschliffen wird.
2. Farbauftragvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Matrixschicht (11) aus einem Material besteht, das aus der folgenden Gruppe gewählt wurde: Acrylnitril-Butadien-Kautschuk, Urethan-Kautschuk, Chloropren-Kautschuk, Epichlorhydrin- Kautschuk, Fluorelastomer, Silikon-Kautschuk, Acryl-Kautschuk, chlorsulfoniertes Polyethylen, Polyurethanharz, Epoxiharz, Polyesterharz, Nylonharz, Vinylchloridharz, Phenolharz, Harnstoffharz, Diallyl-Phthalatharz, Polyamidharz und Polyamid- Imidharz.
3. Farbauftragvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die im wesentlichen halbkugelförmigen Vertiefungen (12) und die hohlen Mikrokügelchen (13) einen Durchmesser im Bereich von 5 bis 100 um aufweisen.
4. Farbauftragvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die hohlen Mikrokügelchen (13) aus einem Material bestehen, das aus der folgenden Gruppe gewählt wurde: Tonerde (Al&sub2;O&sub3;), Siliciumdioxid (SiO&sub2;), Aluminiumsilikat, Glas und Keramiken.
5. Farbauftragvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die hohlen Mikrokügelchen aus Polyvinylidenchlorid oder einem Phenolharz bestehen.
6. Farbauftragvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Oberflächenregion der Matrixschicht Kupferpulver, eine Kupferlegierung aus Messingpulver oder Bronzepulver enthält.
7. Farbauftragvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die hohlen Mikrokügelchen in die Matrixschicht wenigstens 2,5 um tief, von der Oberfläche der Matrixschicht aus, eingebettet sind.
8. Verfahren zur Herstellung einer Farbauftragvorrichtung mit einem Farbbecken, einer Farbtauchwalze zur Bildung einer Druckfarbenschicht auf ihrer Umfangsfläche, wenigstens einer Farbwalze, die eine Farbhebewalze berührt, um Druckfarbe von der Farbtauchwalze auf die Farbwalze zu übertragen, so daß die Farbwalze einen Druckträgerzylinder mit Druckfarbe versorgt, und einem Rakelmesser, das dicht an der Farbhebewalze angeordnet ist, um überschüssige Druckfarbe von der Umfangsfläche der Farbhebewalze zu entfernen, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß der Herstellungsvorgang der Farbhebewalze die folgenden Schritte umfaßt: Zugabe eines Härters und hohler Mikrokügelchen von bestimmtem Durchmesser zu einem Material, dessen Hauptkomponente ein Harz oder ein Elastomer ist, und Vermischen des Härters, der hohlen Mikrokügelchen und des Materials, wobei eine Mischung erzeugt wird; Gießen der Mischung in eine Form, die eine Kernwalze enthält, und Aushärten der Mischung, wodurch eine Matrixschicht gebildet wird, die hohle Mikrokügelchen auf der Umfangsfläche der Kernwalze enthält; und Schleifen der Matrixschicht, so daß durch Öffnen der hohlen Mikrokügelchen im wesentlichen halbkugelförmige Vertiefungen in der Oberfläche der Matrixschicht gebildet werden.
9. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Matrixschicht aus einem Material hergestellt ist, das aus der folgenden Gruppe gewählt wurde: Acrylnitril-Butadien-Kautschuk, Urethan- Kautschuk, Chloropren-Kautschuk, Epichlorhydrin-Kautschuk, Fluorelastomer, Silikon-Kautschuk, Acryl-Kautschuk, chlorsulfoniertes Polyethylen, Polyurethanharz, Epoxidharz, Polyesterharz, Nylonharz, Vinylchloridharz, Phenolharz, Harnstoffharz, Diallyl-Phthalatharz, Polyamidharz und Polyamid- Imidharz.
10. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die im wesentlichen halbkugelförmigen Vertiefungen und die hohlen Mikrokügelchen einen Durchmesser im Bereich von 5 bis 100 um aufweisen.
11. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die hohlen Mikrokügelchen aus einem Material bestehen, das aus der folgenden Gruppe gewählt wurde: Tonerde (Al&sub2;O&sub3;), Siliziumdioxid (SiO&sub2;), Aluminiumsilikat, Glas und Keramiken.
12. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die hohlen Mikrokügelchen aus Polyvinylidenchlorid oder einem Phenolharz bestehen.
13. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Oberflächenregion der Matrixschicht Kupferpulver, eine Kupferlegierung aus Messingpulver oder Bronzepulver enthält.
14. Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei das Kupferpulver, die aus Messingpulver bestehende Kupferlegierung oder das Bronzepulver in einer Menge von 50 bis 400 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des Harzes oder Elastomers, das die Hauptkomponente der Matrixschicht bildet, verwendet wird.
15. Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die hohlen Mikrokügelchen in einer Menge von 10 bis 400 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des Harzes oder Elastomers, das die Hauptkomponente der Matrixschicht bildet, verwendet wird.