DE3941303C1 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Thermotransferfolie zur
Direktbebilderung eines Druckformzylinders mittels einer mit
punktueller Wärmeübertragung arbeitenden
Bildpunkt-Übertragungseinheit gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Aus der DE-PS 32 48 178 ist eine Offsetdruckmaschine bekannt, bei
der zur wiederholten bildmäßigen Beschichtung eines
Druckformzylinders eine Thermotransferfolie von einer mittels
punktueller Erwärmung arbeitenden Bildpunkt-Übertragungseinheit
derart aktiviert wird, daß oleophile Substanzen aus einer auf einem
Substrat befindlichen Schicht geschmolzen und in den beim späteren
Druckvorgang farbführenden Bereichen auf die Oberfläche des
Druckformzylinders übertragen werden. Für die exakte Übertragung
gleichgroßer Bildpunkte ist es erforderlich, daß bei jedem Kontakt
eines Heizelements der Bildpunkt-Übertragungseinheit mit der
Rückseite des Substrates sowohl die übertragene Wärmemenge als auch
der mechanische Druck in der Übertragungskette zum Druckformzylinder
konstant sind. Selbst bei höchster Fertigungsgenauigkeit der
Bildpunkt-Übertragungseinheit sind bei der bekannten Anordnung durch
die Rauhigkeit der Oberfläche des Druckformzylinders und durch
Schwankungen in der Dicke der Thermotransferfolie
Abstandsabweichungen im Bereich mehrerer tausendstel Millimeter
unvermeidbar. Hierdurch entstehen in der Drucklinie Kontakt- bzw.
Druckschwankungen, die eine Übertragung von geschmolzenen
Bildelementen unmöglich machen oder die diese zumindest
ungleichmäßig werden lassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße
Thermotransferfolie so weiterzubilden, daß diese Abstands- und
Druckschwankungen zwischen Thermodruckkopf und
Druckformzylinder-Oberfläche ausgleicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen
Foliensubstrat und schmelzbarer Substanz eine Schicht aus unter
Wärmeeinwirkung aufschäumbarem Material angeordnet ist, deren
Ansprechtemperatur für den Aufschäumungsvorgang größer ist, als die
Schmelztemperatur der Substanz.
Durch die Erfindung werden Abstandsabweichungen bis zu einem
Millimeter ausgleichbar, wodurch die Anforderungen an die
Fertigungsgenauigkeit des Druckformzylinders und der Bildpunkt-
Übertragungseinheit wesentlich verringert werden. Die
Direktbebilderung von Druckformzylindern wird dadurch zu wesentlich
wirtschaftlicheren Bedingungen und in höherer Qualität möglich.
Vorteilhafte Ausgestaltungen derErfindung sind den Unteransprüchen
zu entnehmen.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der
Zeichnungen beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine zur Direktbebilderung eines Druckformzylinders
verwendete Thermotransferfolie in schematischer
Darstellung,
Fig. 2 im Querschnitt den Schichtaufbau einer erfindungsgemäßen
Thermotransferfolie und
Fig. 3 eine Variante zur Fig. 2.
In Fig. 1 wird zwischen einem Druckformzylinder 1 und einer mit
mehreren einzeln aktivierbaren Heizelementen 2 bestückten
Bildübertragungseinheit 3 eine insgesamt mit 4 bezeichnete
Thermotransferfolie mittels einer aus zwei Spulen 5, 6 bestehenden
Transportvorrichtung hindurchgezogen. Die Thermotransferfolie 4
weist an ihrer an den Heizelementen 2 anliegenden Seite eine
Trägerschicht (= Substrat) 9 und auf ihrer dem Druckformzylinder 1
zugewandten Seite eine Beschichtung mit einer schmelzbaren Substanz
7 auf (siehe Fig. 2). Gemäß der Erfindung ist zwischen Substrat 9
und schmelzbarer Substanz 7 eine Schicht 8 aus unter Wärmeeinwirkung
aufschäumbarem Material angeordnet, deren Ansprechtemperatur für den
Aufschäumvorgang größer ist als die Schmelztemperatur der Substanz
7.
In der in Fig. 3 gezeigten Variante ist zwischen einer Schicht 8′
aus aufschäumbarem Material und einer Schicht 7 aus einer
schmelzbaren Substanz 7′ zusätzlich eine Trennschicht 10 angeordnet,
die das Ablösen der geschmolzenen Substanz 7′ begünstigt.
Die Trägerschicht 9 ist aus einem in Längs- und Querrichtung
formstabilen Material hergestellt, das in der Dicke nur geringfügig
kompressibel ist und eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist.
Die Schicht 8 aus aufschäumbarem Material besteht beispielsweise aus
einem thermoplastischen Kunststoff oder einem Gemisch das einen
thermoplastischen Kunststoff enthält, und einem Treibmittel. Die
Treibmittelkonzentration beträgt 0,3-1,5 %, vorzugsweise 0,6-1 %.
Mischen und Verarbeiten erfolgt nach den üblichen Methoden der
Kunststoffherstellung. Die Masse wird im Streich- oder
Kalandrierverfahren auf das Substrat 9, z.B. Polyethylenglykol-
Terephthalsäure-Ester-Folie, als Schicht 8 von 0,002-0,01 mm,
vorzugsweise 0,002-0,004 mm Dicke aufgebracht. Auf diese Schicht 8
wird die 0,003-0,006 mm starke oleophile Schicht 7, deren
Erweichungspunkt unterhalb der Zersetzungstemperatur des
Treibmittels liegt, durch Streichen oder aus einer Dispersion
aufgebracht.
Z. B. werden:
70 Teile Polyethylengranulat (Schmelzpunkt 130°)
1 Teil Granulat Luvopor ABF/50 G-EVA der Firma Lehmann + Voss
(enthält 50% Azodicarbamid, Zerfallstemperatur 215°) bei 170°
verknetet und in 3 µ Stärke auf einen als Substrat 9 dienenden
Polyesterträger als Schicht 8 aufgestrichen. Daraufhin wird eine 5 µ
starke Schicht 7 bestehend aus einem Polystryrol/Maleinsäure-Harz
Gemisch aufgestrichen.
Oder es werden:
80 Teile Polyethylengranulat (Schmelzpunkt 110°)
1 Teil Porophor KL3-2014 der Firma Bayer AG (Zerfallstemperatur 165°)
bei 140° verknetet und als 2 µ dicke Schicht auf einen als Substrat 9
dienenden Polyesterträger aufgebracht. Darauf wird eine 3M dicke
Schicht 8 aus Polyethylen aus einer Dispersion (30% in
Ethylacetat/Propanol) aufgebracht.
Es ist auch möglich, eine Schicht 8 mit definiertem
Feuchtigkeitsgehalt aufzubringen, z.B. 200 g
Cellulose (Molekulargewicht 1100) werden unter Zusatz von 0,01%
Carboxymethylcellulose (Substitutionsgrad 0,5) in 1 l Wasser
eingerührt. Die Mischung wird mit NAOH auf pH 6 gebracht und
3 Stunden in der Kugelmühle gemischt. Die Mischung als Schicht 8
wird auf eine durch Korona-Entladung hydrophilierte Polyesterfolie
als Substrat 9 gestrichen und abgerakelt. Nach Vortrocknen mit
Heißluft auf etwa 60% Farbstoffgehalt wird die so beschichtete
Folie über Press- und Trockenwalzen und nachfolgender
Heißluftbehandlung auf 3-4% Restfeuchte gebracht. Anschließend wird
die Restfeuchte in einer Sprühanlage auf 8% eingestellt. Die
fertige Schicht 8 hat eine Dicke von 6 µ . Drauf kann dann in
vorgeschriebener Weise eine oleophile Schicht 8 aus Dispersion gemäß
der vorangehenden Beschreibung aufgebracht werden.
Die Trennschicht 10 weist auf der der Beschichtung 7 zugewandten
Seite gute Antihafteigenschaften auf, um das Ablösen geschmolzener
Substanzteile zu erleichtern.
Die schmelzbare Substanz weist oleophile Eigenschaften auf.
Der Druckformzylinder 1 weist in unbebildertem Zustand eine
Oberfläche mit durchgehend hydrophiler Eigenschaft auf. Hierfür
eignen sich beispielsweise plasma- oder flammgespritzte Keramik bzw.
metallische Oberflächen wie Chrom, Kupfer etc., die aufgrund ihrer
Oberflächenrauhigkeit eine größere Adhäsionskraft auf die
geschmolzene Substanz 7, 7′ ausüben, als die Schichten 8 bzw. 10.
Nachfolgend ist die Funktion der erfindungsgemäßen Folie
beschrieben. Die Bildpunkt-Übertragungseinheit 3 empfängt von einem
nicht dargestellten Speicher Daten für eine Bebilderung des
Druckformzylinders 1. Entsprechend diesen Daten werden auf Höhe der
bildführenden Teile des Druckformzylinders 1 die diesen jeweils auf
der Rückseite der Thermotransferfolie 4 gegenüberstehenden
Heizelemente 2 durch Energiezufuhr aufgeheizt. Die vom Kopf der
Heizelemente 2 abgegebene Wärme durchdringt nacheinander das
Substrat 9 bzw. 9′, die Schicht 8 bzw. 8′, die eventuell vorhandene
Trennschicht 10 und schmilzt aus der Substanz 7, 7′ einen eng
begrenzten Bereich heraus. Falls in diesem Bereich der
Übertragungslinie aufgrund exakt eingehaltener Maße aller
beteiligten Komponenten bereits Kontakt zur Oberfläche des
Druckformzylinders 1 besteht, wird ein Teil 7 a der Substanz 7 von
der kalten Oberfläche des Druckformzylinders 1 angenommen und
erstarrt dort. Die Substanzteile 7 a markieren auf der Oberfläche
des Druckformzylinders 1 aufgrund ihrer oleophilen Eigenschaft beim
späteren Druck die farbführenden Bildbereiche.
Nach dem Schmelzen der Substanz 7, 7′ steigt die Temperatur weiter
an bis die Ansprechtemperatur der Schicht 8, 8′ erreicht ist. Bei
dieser Temperatur schäumt die Schicht 8, 8′ auf, unterbricht
aufgrund ihrer gewachsenen Stärke, die im wesentlichen auf beim
Aufschäumen entstandenen Luftblasen mit schlechter
Wärmeleitfähigkeit beruht, die weitere Wärmezufuhr und drückt
gleichzeitig die geschmolzene Substanz 7, 7′ gegen die Oberfläche
des Druckformzylinders 1, wo sie haftet und erstarrt.
Bei einem anderen Beispiel bilden sich Gas- bzw. Wasserdampfblasen
aus, deren Wirkung analog der aufgeschäumten Schicht 7 ist. Die
Wasserdampfblase wird jeweils beim Erkalten wieder zurückgebildet,
das Wasser kondensiert aus, so daß sich hier der zusätzliche Vorteil
ergibt, daß die wieder aufgewickelte Folie keine Unebenheiten
besitzt und so leichter zu handhaben ist.
Für die Übertragungsqualität, d.h. die Konturschärfe der auf der
Oberfläche des Druckformzylinders 1 markierten Bildbereiche, ist
dabei nicht die Randschärfe des aufschäumenden Bereichs, sondern die
Randschärfe des aufgeschmolzenen Bereichs in der Substanz 7, 7′
maßgeblich.
Durch die aufschäumbare Zwischenschicht 8 lassen sich auch größere
Maßabweichungen aller beteiligten Komponenten im Bereich bis zu etwa
einem Millimeter in vorteilhafter Weise ausgleichen.
Claims (6)
1. Thermotransferfolie zur Direktbebilderung eines
Druckformzylinders mittels einer mit punktueller
Wärmeübertragung arbeitenden Bildpunkt-Übertragungseinheit, die
ein Foliensubstrat und eine die Bildpunkte markierende,
schmelzbare Substanz umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen Foliensubstrat (9, 9′) und schmelzbarer Substanz (7,
7′) eine Schicht (8) aus unter Wärmeeinwirkung aufschäumbarem
oder Gas- bzw.Dampfblasen bildenden Material angeordnet ist,
deren Ansprechtemperatur für den Aufschäumvorgang oder die Gas-
bzw. Dampfblasenbildung größer ist als die Schmelztemperatur der
Substanz (7, 7′).
2. Thermotransferfolie gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der schmelzbaren Substanz (7′) und der Schicht (8)
aus aufschäumbarem Material eine dünne Trennschicht (10)
angeordnet ist.
3. Thermotransferfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schicht (8) eine wasserhaltige, blasenbildende Zwischenschicht
ist.
4. Thermotransferfolie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schicht (8) eine thermoplastische
Kunststoffschicht ist oder aus einem Gemisch besteht, das einen
thermoplastischen Kunststoff enthält und daß die Schicht (8) eine
Treibmittelkonzentration zwischen 0,3 und 1,5% aufweist.
5. Thermotransferfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die thermoplastische Kunststoff-Schicht (8) eine Dicke von 3 µ
aufweist und die Schicht (7) eine 5 µ dicke
Polystyrol/Maleinsäure-Harzmischung ist.
6. Thermotransferfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schicht (8) 2 µ dick ist und aus 80 Teilen
Polyethylengranulat und einem Teil Porophor KL3-2014 mit einer
Zerfallstemperatur von 165° besteht und daß auf die Schicht (8)
eine 3 µ dicke Substanz (7) aus Polyethylen aus einer
Dispersion besteht.
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