EP3571052B1 - Verfahren zum bedrucken von unter thermischer belastung sich verformenden folien - Google Patents

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EP3571052B1
EP3571052B1 EP18700843.8A EP18700843A EP3571052B1 EP 3571052 B1 EP3571052 B1 EP 3571052B1 EP 18700843 A EP18700843 A EP 18700843A EP 3571052 B1 EP3571052 B1 EP 3571052B1
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EP
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sheet
temperature
receiving surface
region
printing
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Clemens PÖRNBACHER
Philipp GUTGSELL
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Durst Group AG
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Publication date
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    • B41J3/407—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for marking on special material
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    • B41J15/04—Supporting, feeding, or guiding devices; Mountings for web rolls or spindles

Definitions

  • the present invention relates to a method for printing films that deform under thermal stress.
  • a printer for printing foils comprising: I) A printing roller which can be rotated about an axis and has a cylindrical roller shell, to which a printing module with four rows of nozzles arranged one behind the other in the direction of rotation of the printing roller and spaced apart from the roller shell is assigned , whereby different colors can be printed with the respective rows of nozzles; II) Means for tempering the roll shell to a temperature between 20 and 90 degrees Celsius, the printer being designed to be able to print on the film while the film is being advanced over the roll shell.
  • the U.S. 6,154,232 A describes a printing device for printing on sheets of paper, comprising: I) a printing drum with a drum outer surface for receiving a sheet of paper, to which a printing module comprising two sets of two rows of nozzles, which are spaced apart from the outer surface of the drum, is assigned, the width of a print stripe of the ink printed on the sheet of paper being im The sum of the print stripes of two rows of nozzles of the first set essentially corresponds; II) means for driving the print drum in a first direction of rotation, the printer being designed to be able to print on paper while the print drum is rotated in the direction of rotation.
  • the printing drum in (I) is formed as a vacuum drum to prevent the paper sheet from falling during rotation in the direction of rotation.
  • the printing drum is perforated with vacuum openings, which extend between the interior of the printing drum and the outer surface of the drum and can be subjected to negative pressure.
  • a guiding device for guiding flexible flat material, such as paper or plastic film, in the form of a material web or sheets of material, with at least one guiding surface which can run away from the flat material and at which gas blow-out channels serving to blow out air or other gases open out.
  • DE102013007300B4 also discloses a web guiding device for guiding a material web consisting of a flexible flat material, with at least one web deflection unit.
  • the present invention is about a printing device for printing on a film.
  • the document U.S. 6,983,692 B2 discloses a print drum having a vacuum source for drawing a vacuum on the surface of the print drum.
  • a radiation source is arranged in the printing drum. The radiation source serves to dry, or partially dry, ink that is applied to a medium that rests on the outer surface of the print drum.
  • thermal expansion coefficient of a material of a film to be printed Another factor that influences the printing process is the thermal expansion coefficient of a material of a film to be printed.
  • a problem that causes poor print quality when printing on films with relatively high coefficients of thermal expansion is that they tend to expand and contract during processing when subjected to thermal stresses.
  • the inventors have observed that printing a film with a device from the prior art with ink drops at a lower selected temperature of the drops than the film increases the distortion and thus the deterioration of the printed image.
  • a single-pass printing device is understood to mean a printing device with a printing module for printing a film, in which the film is moved continuously in the operating mode and the printing module sees a region of the film only once, with the printing module not being operated in accordance with known scanning method (i.e. moving a printing module back and forth line by line), but is arranged in a stationary manner.
  • thermal expansion ⁇ S1 or ⁇ S2 of typical plastic materials is many times that of paper, for example, with the same temperature increase.
  • polyamide, polyvinyl chloride and polyethylene it is about 6 to 15 times higher than for paper.
  • the thermal capacity C of a substrate is by definition the ratio of the heat supplied to it ( ⁇ Q) to the temperature increase ( ⁇ T) caused by it.
  • the heat capacity of a substrate made of a homogeneous material can be calculated as the product of its specific heat capacity C and its mass m.
  • foils are inherently relatively thin gauges (i.e., calipers), typically in the range 5 to 200 ⁇ m, preferably in the range 10 to 100 ⁇ m, they are susceptible to temperature changes generated when energy is applied to or removed from the foil.
  • a combination of factors that also influence the printing of films that deform under thermal stress is when the film is a composite film that consists of a number of materials, in particular if they are built up in layers. This is the case, for example, when, in the case of flexible foils, an effective barrier, e.g. B. is required against migrating UV ink components.
  • an effective barrier e.g. B. is required against migrating UV ink components.
  • Such can be realized by providing a two-layer or multi-layer composite film comprising at least one metal layer, for example an aluminum layer.
  • a problem that can occur when printing composite foils with different thermal expansion coefficients is a deterioration in print quality due to the so-called bimetallic effect, in such a way that, in processes according to the prior art, it bulges under thermal stress and the ink drops are therefore no longer available reach their target positions.
  • the composite film could even bulge in such a way that it comes into contact with the pressure nozzles located opposite one another, which are usually only a few millimeters from the surface of the composite film. B. would result in smearing of the printing ink on the composite film.
  • the application of the holding forces according to the method according to claim 1 is therefore not used solely and exclusively for the purpose of securing a substrate against a possible falling of the film from a receiving means, as in the U.S. 6,154,232 A is the case, but serves according to the invention for the purpose of preventing expansion and thus deformation of the area of the film applied to the receiving surface during the printing process, so that the film is kept largely dimensionally stable during the printing process.
  • a deterioration in the print quality can only be effectively avoided by the solution disclosed above.
  • deformations of the film before it is applied to the receiving surface described above or after the film has been detached from the same receiving surface cannot be avoided—on the contrary, they can even be desirable or at least not disturbing.
  • the invention overcomes another problem associated with conventional methods for printing films with relatively high coefficients of thermal expansion, when the area of the film experiences an inhomogeneous temperature distribution due to the supply and/or removal of energy, because even this negative effect is eliminated by the solution according to the invention largely prevented.
  • the cause of such an inhomogeneous temperature distribution can be based on various factors. This includes, for example, the color of the ink and/or the application of the ink.
  • NIR near infrared radiation
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a particularly preferred embodiment of a printing device in cross section.
  • figure 1 shows a roll-to-roll inkjet printing device for printing a film 100 with a means for receiving 101 a region of the film 100 with a receiving surface 103, wherein the means for receiving 101 is designed as a pressure roller rotatable about an axis and the receiving surface 103 as a cylindrical roll shell is formed.
  • Four pressure modules 105a, 105b, 105c, 105d are associated with the cylindrical roll shell.
  • the respective printing modules 105a, 105b, 105c, 105d are assigned an electromagnetic radiation source 106a, 106b, 106c, 106d downstream in the direction of rotation (arrow) of the printing roller for at least partially curing and/or at least partially evaporating the ink droplets applied to film 100.
  • one or more electromagnetic radiation sources such as an IR and/or NIR radiation source and/or UV radiation source, undesirable wetting behavior of the ink drops printed on the film can be avoided, since they no longer have enough time to separate to run or to contract (depending on the wetting behavior: no wetting, partial wetting, complete wetting).
  • the printing device For pre-tempering the film 100, the printing device comprises a pre-tempering roller 115 with two associated pressure or nip rollers 117, which are designed to press the film 100, which can be moved away over the pre-tempering roller 115, against the pre-tempering roller 115.
  • the pre-tempering roller can be set in a range between 20 and 100 degrees Celsius, preferably between 50 and 90 degrees Celsius.
  • the film 100 can be removed by means of an unwinding device (not shown) from a film roll 127 via a device for controlling the clothing, which is designed as a dancer roller 133, and via a pre-tempering roller 115, a deflection roller 119, a pressure roller, a further deflection roller 121, a cooling roller 123 for cooling the film 100 and a second dancer roller 135 and are rolled up again as a film roll 129 by means of a winding device (not shown).
  • a device for controlling the clothing which is designed as a dancer roller 133, and via a pre-tempering roller 115, a deflection roller 119, a pressure roller, a further deflection roller 121, a cooling roller 123 for cooling the film 100 and a second dancer roller 135 and are rolled up again as a film roll 129 by means of a winding device (not shown).
  • rollers or rollers described are mounted on a frame 131 of the printing device, with feet 134 being attached to the frame.
  • the chill roll 123 is also assigned three pressure or nip rolls 125 which are designed to press the film 100 that can be moved past the chill roll 123 against the chill roll 123 .
  • the pressure roller with a cylindrical roller shell comprises means for temperature control of the receiving surface 103 and activatable holding means, which are formed by suction channels that can be subjected to vacuum and which extend through a layer 104 to the cylindrical roller shell and open out on the cylindrical roller shell as suction openings (not shown).
  • the layer 104 forms the receiving surface 103 .
  • the activatable holding means are designed in such a way that during this time the area of the film 100 in contact with the receiving surface 103 experiences a temperature change under the action of an energy change, which is generated when energy is supplied and/or withdrawn in such a way, at the same time as holding forces can be applied to the area of the film 100 via the receiving surface 103, which are so large that they counteract at least the deformation forces caused by the temporary temperature change in the area of the film 100 parallel to the receiving surface 103.
  • the pressure roller is mounted on a hollow shaft 102, whereby the pressure roller and thus the cylindrical roller shell can be subjected to a specific negative pressure by means of a vacuum generator (not shown) via a tube (not shown) penetrating the hollow shaft.
  • the cylindrical roller shell can be temperature-controlled to any desired temperature in a range between 20 and 100 degrees Celsius, preferably between 50 and 90 degrees Celsius, either via a second tube passing through the hollow shaft 102 using a temperature-controlled liquid or via current means (not shown).
  • a current means can be a heating resistor capable of converting electrical energy into thermal energy.
  • the printing device further comprises a drive means (not shown) which can apply a predetermined torque directly or indirectly unidirectionally or bidirectionally to the printing roller.
  • the printing device also includes a control unit 132 for carrying out a printing method according to the invention.
  • a printing device for printing a film 100 that deforms under thermal stress with at least one means for receiving 101 at least one region of a film 100 with a receiving surface 103 has been disclosed, which has at least one printing module 105a, 105b, 105c, 105d for printing the film with ink drops comprising at least one row of nozzles, which is spaced opposite the receiving surface 103, wherein the means for receiving 103 comprises holding means that can be activated.
  • the means for receiving 101 includes means for tempering the receiving surface 103.
  • the activatable holding means are designed such that during this time the area of the film 100 in contact with the receiving surface 103 undergoes a temperature change under the action of an energy change that is generated when energy is supplied in such a way and/or is withdrawn, at the same time holding forces can be applied via the receiving surface 103 to the area of the film 100, which are so great that they are at least caused by the temporary temperature change in the area of the film 100 parallel to the receiving surface 103 caused deformation forces overcompensate counteracting.
  • the activatable holding means are configured as suction channels that can be acted upon by a vacuum, which extend from the interior of the means for receiving 101 to the receiving surface 103 and open out on the receiving surface 103 as suction openings.
  • the means for receiving 101 includes a layer 104 that includes the suction channels, with the layer 104 forming the receiving surface 103 .
  • the layer 104 is preferably formed from nanoporous and/or microporous material.
  • the suction openings are designed as nano and/or micro openings.
  • openings with a size between 1 ⁇ m and 200 ⁇ m, preferably 1 ⁇ m and 100 ⁇ m. If, on the other hand, nano-openings are mentioned, this means openings with a size of less than 1 ⁇ m.
  • the at least one means for receiving 101 a region of the film 100 is embodied as a pressure roller that can be rotated about an axis, and the receiving surface 103 is embodied as a cylindrical roller shell, with the pressure roller being designed to rotate the film 100 in one direction of rotation, whereby a feed direction of the film 100 is defined.
  • the pressure roller is mounted on a hollow shaft 102, whereby the pressure roller and thus the cylindrical roller shell can be subjected to a certain negative pressure by means of vacuum means via a tube penetrating the hollow shaft.
  • the cylindrical roller shell can be heated to any desired temperature in a range between 20 and 100 degrees Celsius, preferably between 50 and 90 degrees Celsius, either via a second tube penetrating the hollow shaft 102 using a temperature-controlled liquid or using electricity.
  • At least two, preferably at least four, printing modules 105a, 105b, 105c, 105d are arranged on the roll shell at a distance from one another in the direction of rotation.
  • At least one corresponding electromagnetic radiation source 106a, 106b, 106c, 106d is/are downstream of the printing module(s) 105a, 105b, 105c, 105d in the direction of rotation of the printing roller for at least partially curing and/or at least partially evaporating the material applied to the film associated with ink drops.
  • the at least one electromagnetic radiation source 106a, 106b, 106c, 106d can be embodied as an IR and/or NIR radiation source.
  • the at least one IR and/or NIR radiation source can be arranged between at least two printing modules 105a, 105b, 105c, 105d.
  • the printing device comprises a pre-tempering device for pre-tempering film 100, which can be temperature-controlled preferably in a range between 20 and 100 degrees Celsius, particularly preferably between 50 and 90 degrees Celsius, with the pre-tempering device being opposite the printing roller in the feed direction of film 100 located upstream.
  • the pre-tempering device is preferably designed as a pre-tempering roller 115 .
  • the printing device comprises a cooling device for cooling the film 100, which can preferably be temperature-controlled in a range between 20 and 40 degrees Celsius, the cooling device being arranged downstream in the feed direction of the film 100 opposite the printing roller.
  • the cooling device is preferably designed as a cooling roller 123 .
  • the printing device comprises a final curing and/or evaporation device for complete curing and/or evaporation of the printed ink droplets. This can be part of an aftertreatment device.
  • the printing device comprises a roll-to-roll printing device, in particular a roll-to-roll inkjet printing device.
  • the printing device comprises a drive means which can apply a predetermined torque directly or indirectly unidirectionally or bidirectionally to the printing roller.
  • the drive means can be an electric drive motor.
  • the roll-to-roll printing device can comprise a device for unwinding and/or winding up the film in the form of a continuous film web from or onto a winding core, which in each case preferably comprises a drive means which drives the respective winding core directly or indirectly unidirectionally or bidirectionally can be subjected to a predetermined torque.
  • the printing device comprises at least two printing rollers working in series, each with a cylindrical roller shell.
  • the printing device or the roll-to-roll printing device is designed as a single-pass printing device.
  • the printing device can also include means for cleaning dirt from the film and/or means for aligning the film or film web and/or means for pretreating the film, such as a corona treatment unit.
  • a printing device with a means for receiving 101 at least one area of a film 100, which is designed as a printing roller, provided.
  • the printing roller comprises a receiving surface 103, which is designed as a cylindrical roller shell, to which four printing modules 105a, 105b, 105c, 105d, each comprising at least one row of nozzles (not shown), which are spaced apart from the receiving surface 103, are assigned.
  • a pressure roller with a cylindrical roller shell with a diameter of 1.4 meters was provided as the pressure roller.
  • the film 100 is pre-tempered to a temperature of 88 degrees Celsius via a pre-tempering roller 115 and, in a third step, onto the roller shell at a temperature T1 of 88 degrees Celsius, which roller shell is tempered to a temperature T2 of 90 degrees Celsius, upset.
  • Temperature T1 and temperature T2 define a temperature difference TU of 2 degrees Celsius.
  • the area of the film 100 in contact with the roll shell is printed by ejecting water-based ink drops at a temperature of 40 degrees Celsius from the nozzles of the nozzle rows of the four printing modules 105a, 105b, 105c, 105d.
  • the ink droplets are at least partially vaporized successively by means of the electromagnetic radiation sources arranged downstream opposite the printing modules 105a, 105b, 105c, 105d as IR and/or NIR radiation sources 106a, 106b, 106c, 106d.
  • the area of the film 100 in contact with the roll mantle undergoes a temperature change under the action of an energy change generated when energy is withdrawn by printing with ink droplets of a lower temperature than the area of the film 100 in contact with the roll mantle and at the same time by at least partial drying of the water-based ink drops printed on the area of the film 100 in contact with the roller shell is supplied by IR and/or NIR radiation, so that the temperature difference TU between the area of the film 100 and the receiving surface 103 is increased, at the same time holding forces are applied to the area of the film 100 via the receiving surface 103, which counteract at least the deformation forces caused by the temperature change in the area of the film 100 parallel to the receiving surface 103 overcompensate.
  • a method of printing a thermally deformable film 100 as defined in detail in claim 1 has been disclosed.
  • a preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in such a way that at the same time the area of the film 100 in contact with the receiving surface 103 under the influence of an additional change in energy is supported by energy exchange between the receiving surface 103 and the area of the film 100, a reduction of a current temperature difference TU is supported. and preferably occurs, thereby at least partially realigning a current temperature of the area of the foil 100 to the temperature T2 is supported, and preferably takes place.
  • the holding forces are applied as vacuum holding forces via holding means, which are formed by suction channels that can be acted upon by a vacuum, which extend from the inside of the means for holding to the holding surface 103 and open out on the holding surface 103 as suction openings.
  • the means for receiving is provided as a means for receiving comprising a layer 104 which comprises suction channels, the layer 104 forming the receiving surface 103 and the layer preferably being formed from nanoporous and/or microporous material.
  • the receiving surface 103 can be provided as a receiving surface 103, the suction openings of which are chosen so small that the areas of the film 100 directly affected by the suction openings can be kept dimensionally stable with regard to the action of the vacuum holding forces, i.e. the affected areas of the film 100 by the vacuum holding forces (suction forces) are not plastically deformed.
  • the receiving surface 103 is a receiving surface 103 whose suction openings are in the form of nano- and/or micro-openings.
  • the area of the film 100 Before being applied to the receiving surface 103, the area of the film 100 can be preheated in such a way that at the moment of application to the receiving surface 103 it has a temperature T1 which, compared to the temperature T2, has a temperature difference TU in a range between at least 0 and 10 degrees Celsius , preferably between 0 and 5 degrees Celsius.
  • the film 100 in particular when the film 100 is printed with ink drops at a lower temperature than the film 100, it can be advantageous if the film 100 has a slightly lower temperature than the receiving surface 103 at the moment of application. This allows stronger deformation forces, due to of the smaller temperature difference, preventively avoid during the printing process.
  • the area of the film 100 can therefore be preheated before being applied to the receiving surface 103 so that at the moment of being applied to the receiving surface 103 it has a temperature T1 which is preferably in a range between at least 2 and 10 degrees Celsius compared to the temperature T2 between 2 and 5 degrees Celsius lower.
  • the holding forces can be determined as a function of a predetermined maximum temperature change and these can be taken into account when controlling the holding forces in such a way that the deformation forces caused are at least partially compensated, preferably compensated, and particularly preferably overcompensated.
  • the printing is performed with ink droplets at a lower temperature than the area of the film 100 that is in contact with the support surface 103, so that the temperature change in the area of the film 100 is generated by energy extraction.
  • the reason for the energy deprivation is the ink with its lower temperature compared to the film.
  • step d) at least partial evaporation and/or hardening of the ink droplets printed on the area of the film 100 in contact with the receiving surface 103 takes place by IR and/or NIR radiation, so that the temperature change is generated by the supply of energy.
  • a method step e instead of method step d) or in addition to it, air at a temperature between 15 and 180° C. is printed by means of a blowing air means on the area of the film 100 that is in contact with the receiving surface 103 Ink drops are blown so that the temperature change is generated by energy extraction or energy input accordingly.
  • This procedure is advantageous because, among other things, it enables an insulating layer of air covering the ink to be removed more quickly.
  • Steps d) and e) can be carried out at different times or simultaneously.
  • the ink droplets can be cured in a step f) by UV irradiation.
  • the receiving surface 103 is heated before step b) to a certain temperature T2 in a range between 50 and 100 degrees Celsius, preferably between 60 and 100 degrees Celsius, particularly preferably between 80 and 100 degrees Celsius tempered and at least during the following steps b) and c) kept at this temperature at least partially constant, preferably kept constant.
  • a water-based ink is used as the ink.
  • water-based inks make it possible to realize thinner, hardened ink films on a substrate.
  • this also saves on expensive acrylate monomer as the starting material.
  • the temperature of the ink drops can be a lower temperature than the current temperature of the area of the film 100 in the range between 20 and 60 degrees Celsius, preferably 30 and 50 degrees Celsius.
  • a water-based hybrid ink comprising as components (a) water, (b) UV-curing oligo- and/or polymer with ethylenically unsaturated functional groups, (c) a humectant and (d) a free-radical photoinitiator can be used as the water-based ink.
  • an oligomer when referred to in this specification, it means a molecule having a molecular weight in the range between 1,000 and 10,000 inclusive. If, on the other hand, a polymer is mentioned in the context of this description, a molecule with a molecular weight greater than 10,000 is to be understood.
  • a preferred hybrid ink includes the following components: (a) 20 to 70%, preferably 40 to 70% component (a), (b) 5% to 50%, preferably 05 to 25% component (b), (c) 02 to 40%, preferably 05 to 30% component (c), (d) 0.1 to 0.5%, preferably 0.5 to 3.0% component (d)
  • the application of the film 100 to the receiving surface 103 may be performed under a predetermined first tension in a first direction and a second tension vertically with respect to the first direction, the first and second tensions being zero or non-zero.
  • the film is applied to the receiving surface 103 under a first tension of ⁇ 1500 N, in particular ⁇ 700 N and a second tension of preferably ⁇ 300 N, in particular ⁇ 200 N.
  • the film 100 can be provided as an elastically deformable film 100 .
  • the film 100 can be provided as a film 100 which comprises a thermoplastically deformable plastic.
  • the film 100 can be provided as a multilayer composite film, comprising at least one thermoplastically deformable plastic layer and optionally at least one metal layer and/or at least one paper layer.
  • a film 100 with at least one layer is selected as the film 100, which has a thermal expansion coefficient ⁇ of at least 40*10 -6 *°K -1 , preferably at least 70*10 -6 *°K -1 .
  • the foil 100 is provided with a thickness between 10 and 100 ⁇ m.
  • the printing device can be provided as a roll-to-roll printing device, in particular as a roll-to-roll ink jet printing device, so that the film 100 is processed in the form of a continuous film web from the roll and continuously applied to the cylindrical roll mantle.
  • the pre-tempering can take place by means of a pre-tempering device, which is preferably designed as a pre-tempering roller (115), over which the film 100 is guided.
  • a pre-tempering device which is preferably designed as a pre-tempering roller (115), over which the film 100 is guided.
  • a foil 100 with a width in a range between at least 100 mm and 1000 mm is typically provided as the foil 100 .

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken von unter thermischer Belastung sich verformenden Folien.
  • Aus dem Stand der Technik ist ein Drucker zum Bedrucken von Folien bekannt, umfassend: I) Eine um eine Achse drehbare Druckwalze mit zylindrischem Walzenmantel, dem ein Druckmodul mit in Drehrichtung der Druckwalze vier hintereinander angeordneten Düsenreihen, die dem Walzenmantel beabstandet gegenüber liegen, zugeordnet ist, wobei mit den jeweiligen Düsenreihen unterschiedliche Farben gedruckt werden können; II) Mittel zur Temperierung des Walzenmantels auf eine Temperatur zwischen 20 und 90 Grad Celsius, wobei der Drucker ausgelegt ist die Folie bedrucken zu können während dessen die Folie über den Walzmantel hinweg fortbewegt wird.
  • Die US 6 154 232 A beschreibt eine Druckvorrichtung zum Bedrucken von Papierblättern umfassend: I) Eine Drucktrommel mit Trommelaußenfläche zur Aufnahme eines Papierblattes, der ein Druckmodul umfassend zwei Sätze zweier Düsenreihen, die der Trommelaußenfläche beabstandet gegenüberliegen, zugeordnet ist, wobei die Breite eines Druckstreifens der auf dem Papierblatt gedruckten Tinte im Wesentlichen die Summe der Druckstreifen zweier Düsenreihen des ersten Satzes entspricht; II) Mittel zum Antreiben der Drucktrommel in eine erste Drehrichtung, wobei der Drucker ausgelegt ist Papier bedrucken zu können während dessen die Drucktrommel in Drehrichtung rotiert wird. Die Drucktrommel in (I) ist als Vakuumtrommel ausgebildet, um das Papierblatt während der Rotation in Drehrichtung vor dem Herunterfallen zu sichern. Zu diesem Zweck ist die Drucktrommel mit Vakuumöffnungen perforiert, die sich zwischen dem Inneren der Drucktrommel und der Trommelaußenfläche erstrecken und mit Unterdruck beaufschlagbar sind.
  • Aus der DE102009007565A1 ist eine Leitvorrichtung zum Leiten von als Materialbahn oder Materialbögen vorliegendem flexiblem Flachmaterial wie zum Beispiel Papier oder Kunststofffolie, mit mindestens einer Leitfläche bekannt, über die das Flachmaterial hinweglaufen kann und an der zum Ausblasen von Luft oder anderen Gasen dienende Gasausblaskanäle ausmünden.
  • In der DE102013007300B4 ist ausserdem eine Bahnführungsvorrichtung zum Führen einer aus einem flexiblen Flachmaterial bestehenden Materialbahn, mit mindestens einer Bahnumlenkeinheit offenbart.
  • Bei den Dokumenten DE102009007565A1 und DE102013007300B4 geht es also lediglich um Bahnführungseinrichtungen zum Umlenken von flexiblen Flachmaterialen. Bei der vorliegenden Erfindung geht es hingegen um eine Druckvorrichtung zum Bedrucken einer Folie.
  • Das Dokument US 6 983 692 B2 offenbart eine Drucktrommel mit einer Vakuumquelle zur Erzeugung eines Vakuums auf der Oberfläche der Drucktrommel. Zusätzlich ist in der Drucktrommel eine Strahlungsquelle angeordnet. Die Strahlungsquelle dient dazu, Tinte zu trocknen oder teilweise zu trocknen, welche auf ein Medium aufgebracht ist, welches auf der äußeren Oberfläche der Drucktrommel aufliegt.
  • Unterschiedliche Faktoren beeinflussen den Druckvorgang einer Folie. Hierzu gehören unter anderem die Temperatur, die Wärmekapazität, die Masse, die geometrischen Abmessungen und die Materialzusammensetzung der verwendeten Folie, sowie die Energie, die in Abhängigkeit von deren Verteilung auf die Folie der Folie zugeführt oder entzogen wird. Dabei ist zu beachten, dass sich diese Faktoren auch gegenseitig beeinflussen.
  • Ein weiterer Faktor der den Druckvorgang beeinflusst ist der thermische Ausdehnungskoeffizient eines Materials einer zu bedruckenden Folie. Ein die niedrige Druckqualität verursachendes Problem beim Bedrucken von Folien mit relativ hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten ist, dass sie sich während der Verarbeitung leicht ausdehnen bzw. kontrahieren, wenn sie thermischen Belastungen unterworfen werden.
  • Die Erfinder haben beobachtet, dass das Bedrucken einer Folie mit einer Vorrichtung aus dem Stand der Technik mit Tintentropfen bei niedriger gewählter Temperatur der Tropfen als die Folie die Verzerrung und damit die Verschlechterung des Druckbildes zunimmt. Andererseits lässt sich beobachten, dass bei höherer zugeführter Energie in Form von bspw. IR- und/oder NIR-Bestrahlung während des Druckvorganges, um die Tintentropfen während dessen zumindest teilweise zu verdampfen und/oder zu härten, die Verzerrung des Druckbildes genauso zunimmt.
  • Es lässt sich daher allgemein festhalten, dass eine aus den oben beschriebenen Einflüssen resultierende Temperaturerhöhung oder -erniedrigung der Folie während des Druckvorganges zu einer Bildverschlechterung führen kann, die auf eine Verformung der Folie zurückzuführen ist, wodurch die Tintentropfen beim schrittweise Aufbau des Druckbildes nicht mehr an ihre vorgesehenen Soll-Positionen auftreffen können. Das heißt, dass im Stand der Technik eine Temperaturänderung der Folie während des Druckvorganges vermieden oder zumindest möglichst gering gehalten werden muss, um ein ansehnliches Druckbild zu erhalten.
  • Führt man sich vor Augen, dass bei einem schrittweisen Aufbau eines Druckbildes, beispielsweise während eines Single-Pass-Druckverfahrens mit einer Single-Pass Druckvorrichtung eine Folie mit Folienbreite von 500 mm bei einer Punktedichte von 600 dpi, d. h. bei einem Tropfen-zu-Tropfen-Abstand von 42 µm, bedruckt wird während dessen sie zunächst eine Schrumpfung von 2 Millimetern und anschließend eine Ausdehnung von 3 Millimetern erfährt, so wird einem sofort klar welch negative Auswirkungen die Verformung auf das Erscheinungsbild des Druckmotives haben wird.
  • Unter einer Single-Pass Druckvorrichtung wird im Rahmen dieser Beschreibung eine Druckvorrichtung mit einem Druckmodul zum Bedrucken einer Folie verstanden, bei dem die Folie im Betriebsmodus kontinuierlich bewegt wird und das Druckmodul einen Bereich der Folie jeweils ein einziges Mal erblickt, wobei das Druckmodul nicht gemäß dem bekannten Scanverfahren (d. h. zeilenweise hin- und her bewegeneines Druckmoduls) betrieben wird, sondern stationär angeordnet ist.
  • Tatsache ist, dass gängige Kunststoffmaterialien, die beispielsweise bei Verpackungsfolien zum Einsatz kommen, jedoch faktisch nahezu immer einen hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, was sie gegen Temperaturschwankungen während ihrer Verarbeitung sehr empfindlich macht, wie in der nachstehenden Tabelle 1 verdeutlicht ist: Tabelle 1
    Material Thermischer Ausdehnungskoeffizient α [°K-1] Materialbreite S0 [mm] ΔT1 [K] ΔS1 [mm] ΔT2 [K] ΔS2 [mm]
    Papier ∼13 x 10-6 500 10 0,065 40 0,26
    Aluminium (Al) ∼23 x 10-6 500 10 0,115 40 0,46
    Polyethylen ∼80 x 10-6 500 10 0,4 40 1,6
    Polyamid (Nylon) ∼120 x 10-6 500 10 0,6 40 2,4
    Polypropylen ∼150 x 10-6 500 10 0,75 40 3,0
    Polyvinylchlorid ∼175 x 10-6 500 10 0,875 40 3,5
    Polyethylen (PE) ∼200 x 10-6 500 10 1 40 4,0
  • Die thermische Ausdehnung ΔS1 bzw. ΔS2 typischer Kunststoffmaterialien beträgt zum Beispiel gegenüber Papier, bei derselben Temperaturerhöhung ein Vielfaches. Für Polyamid, Polyvinylchlorid und Polyethylen beträgt sie etwa das 6- bis 15-fache als bei Papier.
  • Ein weiterer Faktor, der den Druckvorgang beeinflusst und dabei eine ausschlaggebende Rolle spielt ist die Wärmekapazität der verwendeten Folie. Die Wärmekapazität C eines Substrates ist per Definition das Verhältnis der ihm zugeführten Wärme (ΔQ) zu der damit bewirkten Temperaturerhöhung (ΔT). Berechnen lässt sich die Wärmekapazität bei einem Substrat aus einem homogenen Material als Produkt seiner spezifischen Wärmekapazität C und seiner Masse m.
  • Da Folien naturgemäß relativ geringe Stärken (d. h. Dicken) aufweisen, typischerweise im Bereich von 5 bis 200 µm, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 100 µm, sind sie anfällig gegen Temperaturänderungen, die erzeugt werden, wenn Energie der Folie zugeführt oder entzogen wird.
  • Eine Kombination von Faktoren die das Bedrucken von unter thermischer Belastung sich verformenden Folien außerdem beeinflusst ist, wenn die Folie eine Verbundfolie ist, die aus mehreren Materialien besteht, insbesondere aus diesen schichtartig aufgebaut ist. Beispielsweise ist das der Fall, wenn bei flexiblen Folien neben einer Kunststoffschicht, die das Druckmotiv trägt, eine wirksame Barriere z. B. gegen migrierende UV-Tintenbestandteile gefragt ist. Eine solche kann verwirklicht werden, indem eine Zwei- oder Mehrschichtverbundfolie umfassend zumindest eine Metallschicht, bspw. eine Aluminiumschicht, bereitstellt wird.
  • Ein Problem, das beim Druckvorgang von Verbundfolien mit unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auftreten kann, ist eine Verschlechterung der Druckqualität auf Grund des sogenannten Bimetall-Effekts, dergestalt, dass sich diese bei Verfahren entsprechend dem Stand der Technik bei thermischer Belastung wölbt und die Tintentropfen deshalb nicht mehr an ihre Soll-Positionen gelangen können.
  • Die Verbundfolie könnte sich sogar derart wölben, dass sie mit den in der Regel nur wenige Millimeter von der Oberfläche der Verbundfolie beabstandet gegenüberliegenden Druckdüsen in Berührung kommt, was z. B. eine Verschmierung der Drucktinte auf der Verbundfolie mit sich ziehen würde.
  • Es besteht daher ein Bedürfnis nach einer Vorrichtung und einem Verfahren zum Bedrucken von unter thermischer Belastung sich verformenden Folien mit einem relativ hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, bei der bzw. bei dem die negativen Effekte einer thermischen Belastung zumindest teilweise, bevorzugt vollständig unterdrückt werden können.
  • Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bedrucken von unter thermischer Belastung sich verformenden Folien mit relativ hohem thermischen Ausdehnungskoeffizienten anzugeben, bei der oder dem Folien trotz thermischer Belastung während eines Druckvorganges weitgehend formstabil gehalten werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Die Aufbringung der Haltekräfte nach dem Verfahren nach Anspruch 1 dient somit nicht lediglich und ausschließlich zum Zwecke der Sicherung eines Substrates vor einem möglichen Herunterfallen der Folie von einem Aufnahmemittel, wie das bei der US 6 154 232 A der Fall ist, sondern dient erfindungsgemäß zum Zwecke der Verhinderung einer Ausdehnung und damit Verformung des auf die Aufnahmefläche aufgebrachten Bereichs der Folie während des Druckvorganges, sodass die Folie während dessen weitgehend formstabil gehalten wird. Nur durch die oben offenbarte Lösung lässt sich wirkungsvoll eine Verschlechterung der Druckqualität vermeiden. Hingegen nicht vermeidbar sind Verformungen der Folie vor der Aufbringung auf die oben beschriebene Aufnahmefläche oder nach Loslösung der Folie von derselben Aufnahmefläche - im Gegenteil sie können sogar erwünscht oder zumindest nicht störend sein.
  • Die Erfindung überwindet gleichzeitig ein weiteres Problem, die herkömmlichen Verfahren zum Bedrucken von Folien mit relativ hohen thermischen Ausdehnungskoeffizienten anhaftet, wenn der Bereich der Folie durch die Energiezufuhr und/oder -abfuhr eine inhomogene Temperaturverteilung erfährt, denn selbst dieser negative Effekt wird durch die erfindungsgemäße Lösung weitgehend verhindert.
  • Die Ursache einer solch inhomogenen Temperaturverteilung kann unterschiedlichen Faktoren zugrunde liegen. Hierzu gehören beispielsweise die Tinten-Farbe und/oder der Tintenauftrag.
  • Wie bekannt heizen sich in der Regel dunkle Tinten bei Wärmeeinstrahlung wesentlich stärker auf als helle. Die Ursache liegt unter anderem in der Wechselwirkung der betroffenen Tinte mit der nahen Infrarotstrahlung (NIR), die sich jedoch nicht ausschließlich auf die Absorption der elektromagnetischen Strahlung beschränkt, bei der die elektromagnetischen Wellen in Wärme umgewandelt werden, sondern auch auf die Wärmestrahlung der Oberfläche der Tinte, also der Emission im fernen Infrarot.
  • Wurde im Stand der Technik nun ein Druckbild gemäß dem Vierfarbendruck und mit einer inhomogenen Farb-Tintenverteilung bedruckt und anschließend einer IRund/oder NIR-Bestrahlung ausgesetzt, so erfuhr es zwangsläufig eine inhomogene Temperaturverteilung und damit eine inhomogene Verformung.
  • Dem Problem einer auftretenden inhomogenen Temperaturverteilung in der Folie während des Druckvorgangs wird durch die vorliegende Erfindung somit ebenfalls wirkungsvoll abgeholfen.
  • Die Erfindung wird nun anhand der Figuren im Detail und beispielhaft beschrieben.
  • Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer besonders bevorzugten Ausführungsform einer Druckvorrichtung im Querschnitt.
  • Figur 1 zeigt eine Rolle-zu-Rolle Tintenstrahldruckvorrichtung zum Bedrucken einer Folie 100 mit einem Mittel zur Aufnahme 101 eines Bereichs der Folie 100 mit einer Aufnahmefläche 103, wobei das Mittel zur Aufnahme 101 als eine um eine Achse drehbare Druckwalze ausgebildet ist und wobei die Aufnahmefläche 103 als zylindrischer Walzenmantel ausgebildet ist.
  • Dem zylindrischen Walzmantel sind vier Druckmodule 105a, 105b, 105c, 105d umfassend jeweils zumindest eine Düsenreihe (nicht gezeigt), die dem Walzmantel beabstandet gegenüberliegen, zugeordnet. Den jeweiligen Druckmodulen 105a, 105b, 105c, 105d sind in Drehrichtung (Pfeil) der Druckwalze flussabwärts jeweils eine elektromagnetische Strahlungsquelle 106a, 106b, 106c, 106d zum zumindest teilweisen Härten und/oder zumindest teilweise Verdampfen der auf die Folie 100 aufgetragenen Tintentropfen zugeordnet.
  • Vorteilhafterweise lässt sich durch den Einsatz einer oder mehrerer elektromagnetischer Strahlungsquellen, wie bspw. einer IR- und/oder NIR-Strahlungsquelle und/oder UV-Strahlungsquelle, ein unerwünschtes Benetzungsverhalten der auf der Folie gedruckten Tintentropfen vermeiden, da diese nicht mehr genügend Zeit haben auseinander zu laufen oder sich zusammen zu ziehen (abhängig vom Benetzungsverhalten: keine Benetzung, partielle Benetzung, vollständige Benetzung).
  • Zur Vortemperierung der Folie 100 umfasst die Druckvorrichtung eine Vortemperierwalze 115 mit zwei zugehörigen Anpress- oder Nipwalzen 117, die ausgelegt sind die über die Vortemperierwalze 115 hinweg fortbewegbare Folie 100 gegen die Vortemperierwalze 115 zu pressen.
  • Vorteilhaft lässt sich durch diese Anordnung der Energieübertrag von der Walze hin auf die Folie verbessern. Die Vortemperierwalze kann in einem Bereich zwischen 20 und 100 Grad Celsius, bevorzugt zwischen 50 und 90 Grad Celsius, temperiert werden.
  • Wie in Figur 1 gezeigt, kann die Folie 100 mittels einer Abwickelvorrichtung (nicht gezeigt) von einer Folienrolle 127 über eine Vorrichtung zur Bespannungsregelung, die als Tänzerwalze 133 ausgebildet ist, und über eine Vortemperierwalze 115, einer Umlenkrolle 119, einer Druckwalze, einer weiteren Umlenkrolle 121, einer Kühlwalze 123 zum Abkühlen der Folie 100 und einer zweiten Tänzerwalze 135 hinweg fortbewegt und mittels einer Aufwickelvorrichtung (nicht gezeigt) als Folienrolle 129 wiederaufgerollt werden.
  • Die beschriebenen Rollen bzw. Walzen sind an einem Gestell 131 der Druckvorrichtung montiert, wobei am Gestell Füsse 134 befestigt sind.
  • Der Kühlwalze 123 sind außerdem drei Anpress- oder Nipwalzen 125 zugeordnet, die ausgelegt sind die über die Kühlwalze 123 hinweg fortbewegbare Folie 100 gegen die Kühlwalze 123 zu pressen.
  • Die Druckwalze mit zylindrischem Walzenmantel umfasst Mittel zur Temperierung der Aufnahmefläche 103 und aktivierbare Haltemittel, die durch Vakuum beaufschlagbare Saugkanäle ausgebildet sind und die sich durch eine Schicht 104 zum zylindrische Walzenmantel hin erstrecken und am zylindrische Walzenmantel als Saugöffnungen münden (nicht gezeigt). Die Schicht 104 bildet dabei die Aufnahmefläche 103 aus.
  • Die aktivierbaren Haltemittel sind dabei so ausgelegt, dass während dessen der mit der Aufnahmefläche 103 in Kontakt stehende Bereich der Folie 100 unter Einwirken einer Energieänderung eine Temperaturänderung erfährt, die erzeugt wird, wenn Energie in einer solchen Weise zugeführt und/oder entzogen wird, zeitgleich Haltekräfte über die Aufnahmefläche 103 auf den Bereich der Folie 100 aufgebracht werden können, die so groß sind, dass sie zumindest die durch die temporäre Temperaturänderung im Bereich der Folie 100 parallel zur Aufnahmefläche 103 bewirkten Verformungskräfte entgegenwirkend überkompensieren.
  • Die Druckwalze ist auf einer hohlen Welle 102 gelagert, wobei über ein die hohle Welle durchsetzendes Rohr (nicht gezeigt) die Druckwalze und damit der zylindrische Walzenmantel mittels eines Vakuumerzeugers (nicht gezeigt) mit einem bestimmten Unterdruck beaufschlagt werden kann. Der zylindrische Walzenmantel ist dabei entweder über ein die hohle Welle 102 durchsetzendes zweites Rohr mittels einer temperierten Flüssigkeit oder über Strommittel (nicht gezeigt) auf eine beliebige Temperatur in einem Bereich zwischen 20 und 100 Grad Celsius, bevorzugt zwischen 50 und 90 Grad Celsius, temperierbar.
  • Ein Strommittel kann ein Heizwiderstand sein, das elektrische Energie in thermische Energie umwandeln kann.
  • Die Druckvorrichtung umfasst weiter ein Antriebsmittel (nicht gezeigt), das die Druckwalze direkt oder indirekt uni- oder bidirektional mit einem vorbestimmten Drehmoment beaufschlagen kann.
  • Die Druckvorrichtung umfasst zusätzlich eine Steuereinheit 132 zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Druckverfahrens.
  • Es wurde eine Druckvorrichtung zum Bedrucken einer unter thermischer Belastung sich verformenden Folie 100 mit zumindest einem Mittel zur Aufnahme 101 zumindest eines Bereichs einer Folie 100 mit einer Aufnahmefläche 103 offenbart, der zumindest ein Druckmodul 105a, 105b, 105c, 105d zum Bedrucken der Folie mit Tintentropfen umfassend zumindest eine Düsenreihe, die der Aufnahmefläche 103 beabstandet gegenüberliegt, zugeordnet ist, wobei das Mittel zur Aufnahme 103 aktivierbare Haltemittel umfasst.
  • Das Mittel zur Aufnahme 101 umfasst Mittel zur Temperierung der Aufnahmefläche 103.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die aktivierbaren Haltemittel so ausgelegt, dass während dessen der mit der Aufnahmefläche 103 in Kontakt stehende Bereich der Folie 100 unter Einwirken einer Energieänderung eine Temperaturänderung erfährt, die erzeugt wird, wenn Energie in einer solchen Weise zugeführt und/oder entzogen wird, zeitgleich Haltekräfte über die Aufnahmefläche 103 auf den Bereich der Folie 100 aufgebracht werden können, die so groß sind, dass sie zumindest die durch die temporäre Temperaturänderung im Bereich der Folie 100 parallel zur Aufnahmefläche 103 bewirkten Verformungskräfte entgegenwirkend überkompensieren.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die aktivierbaren Haltemittel durch Vakuum beaufschlagbare Saugkanäle ausgebildet, die sich vom Inneren des Mittels zur Aufnahme 101 zur Aufnahmefläche 103 hin erstrecken und an der Aufnahmefläche 103 als Saugöffnungen münden.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Mittel zur Aufnahme 101 eine Schicht 104, die die Saugkanäle umfasst, wobei die Schicht 104 die Aufnahmefläche 103 ausbildet.
  • Die Schicht 104 ist vorzugsweise aus nano- und/oder mikroporösem Material gebildet.
  • Die Saugöffnungen sind als Nano- und/oder Mikroöffnungen ausgebildet.
  • Wenn im Rahmen der Offenbarung hier von Mikroöffnungen gesprochen wird, so werden darunter Öffnungen mit einer Größe zwischen 1 µm bis 200 µm, vorzugsweise 1 µm bis 100 µm verstanden. Wird hingegen von Nanoöffnungen gesprochen, so werden darunter Öffnungen mit einer Größe kleiner 1 µm verstanden.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das zumindest eine Mittel zur Aufnahme 101 eines Bereichs der Folie 100 als eine um eine Achse drehbare Druckwalze ausgebildet und die Aufnahmefläche 103 als zylindrischer Walzenmantel ausgebildet, wobei die Druckwalze ausgelegt ist die Folie 100 in eine Drehrichtung zu drehen, wodurch eine Vorschubrichtung der Folie 100 definiert wird.
  • In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Druckwalze auf einer hohlen Welle 102 gelagert, wobei über ein die hohle Welle durchsetzendes Rohr die Druckwalze und damit der zylindrische Walzenmantel mittels Vakuummittel mit einem bestimmten Unterdruck beaufschlagt werden kann. er zylindrische Walzenmantel kann entweder über ein die hohle Welle 102 durchsetzendes zweites Rohr mittels einer temperierten Flüssigkeit oder über Strommittel auf eine beliebige Temperatur in einem Bereich zwischen 20 und 100 Grad Celsius, bevorzugt zwischen 50 und 90 Grad Celsius, temperiert werden.
  • Dem Walzenmantel sind in einer bevorzugten Ausführungsform mindestens zwei, bevorzugt mindestens vier Druckmodule 105a, 105b, 105c, 105d in Drehrichtung beabstandet zueinander angeordnet.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist dem oder sind den Druckmodulen 105a, 105b, 105c, 105d in Drehrichtung der Druckwalze flussabwärts zumindest eine korrespondierende elektromagnetische Strahlungsquelle 106a, 106b, 106c, 106d zum zumindest teilweise Härten und/oder zumindest teilweise Verdampfen der auf die Folie aufgetragenen Tintentropfen zugeordnet.
  • Die zumindest eine elektromagnetische Strahlungsquelle 106a, 106b, 106c, 106d kann als IR- und/oder NIR-Strahlungsquelle ausgebildet sein.
  • Die zumindest eine IR- und/oder NIR-Strahlungsquelle kann zwischen zumindest zwei Druckmodulen 105a, 105b, 105c, 105d angeordnet sein.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Druckvorrichtung eine Vortemperiereinrichtung zur Vortemperierung der Folie 100, die vorzugsweise in einem Bereich zwischen 20 und 100 Grad Celsius, besonders bevorzugt zwischen 50 und 90 Grad Celsius temperierbar ist, wobei die Vortemperiereinrichtung in Vorschubrichtung der Folie 100 gegenüber der Druckwalze flussaufwärts angeordnet ist. Die Vortemperiereinrichtung ist vorzugsweise als Vortemperierwalze 115 ausgebildet.
  • In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Druckvorrichtung eine Kühleinrichtung zum Abkühlen der Folie 100, die vorzugsweise in einem Bereich zwischen 20 und 40 Grad Celsius temperierbar ist, wobei die Kühleinrichtung in Vorschubrichtung der Folie 100 gegenüber der Druckwalze flussabwärts angeordnet ist. Die Kühleinrichtung ist vorzugsweise als Kühlwalze 123 ausgebildet.
  • In einer anderen besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Druckvorrichtung eine Endhärtung- und/oder Verdampfungseinrichtung zur vollständigen Härtung und/oder Verdampfung der gedruckten Tintentropfen. Diese kann Teil einer Nachbehandlungsvorrichtung sein.
  • In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Druckvorrichtung eine Rolle-zu-Rolle Druckvorrichtung, insbesondere ein Rolle-zu-Rolle Tintenstrahldruckvorrichtung.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Druckvorrichtung ein Antriebsmittel, das die Druckwalze direkt oder indirekt uni- oder bidirektional mit einem vorbestimmten Drehmoment beaufschlagen kann. Das Antriebsmittel kann ein elektrischer Antriebsmotor sein.
  • Die Rolle-zu-Rolle Druckvorrichtung kann eine Vorrichtung zum Abwickeln und/oder Aufwickeln der Folie in Form einer kontinuierlichen Folienbahn von einem bzw. auf einen Wickelkern umfassen, die jeweils bevorzugt ein Antriebsmittel umfasst, das den jeweilige Wickelkern direkt oder indirekt uni- oder bidirektional mit einem vorbestimmten Drehmoment beaufschlagen kann.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Druckvorrichtung zumindest zwei hintereinander arbeitende Druckwalzen mit jeweils einem zylindrischen Walzenmantel.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Druckvorrichtung bzw. die Rolle-zu-Rolle Druckvorrichtung als Single-Pass Druckvorrichtung ausgebildet.
  • An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die Druckvorrichtung zusätzlich Mittel zur Reinigung der Folie von Verschmutzungen und/oder Mittel zur Ausrichtung der Folie oder Folienbahn und/oder Mittel zur Vorbehandlung der Folie, wie beispielsweise eine Coronabehandlungs-Einheit, umfassen kann.
  • Der Ordnung halber sei darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Druckvorrichtung, diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
  • Anhand von Figur 1 wird im Folgenden eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bedrucken von unter thermischer Belastung sich verformenden Folien beschrieben.
  • In einem ersten Schritt wird eine Druckvorrichtung mit einem Mittel zur Aufnahme 101 zumindest eines Bereichs einer Folie 100, das als Druckwalze ausgebildet ist, bereitgestellt. Die Druckwalze umfasst einen Aufnahmefläche 103, die als zylinderförmiger Walzenmantel ausgebildet ist, dem vier Druckmodule 105a, 105b, 105c, 105d umfassend jeweils zumindest eine Düsenreihe (nicht gezeigt), die der Aufnahmefläche 103 beabstandet gegenüberliegen, zugeordnet sind.
  • Beim beispielhaften Verfahren wurde als Druckwalze eine Druckwalze mit einem zylindrischen Walzenmantel mit einem Durchmesser von 1,4 Metern bereitgestellt.
  • In einem zweiten Schritt wird die Folie 100 über eine Vortemperierwalze 115 auf eine Temperatur von 88 Grad Celsius vortemperiert und in einem dritten Schritt auf den Walzenmantel bei einer Temperatur T1 von 88 Grad Celsius, welcher Walzenmantel auf eine Temperatur T2 von 90 Grad Celsius temperiert wird, aufgebracht. Temperatur T1 und Temperatur T2 definieren einen Temperaturunterschied TU von 2 Grad Celsius.
  • In einen vierten Schritt wird der mit dem Walzenmantel in Kontakt stehende Bereich der Folie 100 durch den Ausstoß von Tintentropfen auf Wasserbasis mit einer Temperatur von 40 Grad Celsius aus den Düsen der Düsenreihen der vier Druckmodule 105a, 105b, 105c, 105d bedruckt.
  • In einem fünften Schritt werden die Tintentropfen sukzessive mittels der gegenüber den Druckmodulen 105a, 105b, 105c, 105d flussabwärts angeordneten elektromagnetischen Strahlungsquellen als IR- und/oder NIR-Strahlungsquellen 106a, 106b, 106c, 106d zumindest teilweise verdampft.
  • Während dessen der mit dem Walzenmantel in Kontakt stehende Bereich der Folie 100 unter Einwirken einer Energieänderung eine Temperaturänderung erfährt, die erzeugt wird, wenn Energie durch Bedrucken mit Tintentropfen einer niedrigeren Temperatur als der mit dem Walzenmantel in Kontakt stehenden Bereich der Folie 100 entzogen und gleichzeitig durch zumindest teilweise Trocknung der auf dem mit dem Walzenmantel in Kontakt stehenden Bereich der Folie 100 gedruckten Tintentropfen auf Wasserbasis durch IR und/oder NIR Bestrahlung zugeführt wird, so dass eine Vergrößerung des Temperaturunterschiedes TU zwischen dem Bereich der Folie 100 und der Aufnahmefläche 103 bewirkt wird, zeitgleich Haltekräfte über die Aufnahmefläche 103 auf den Bereich der Folie 100 aufgebracht werden, die zumindest die durch die Temperaturänderung im Bereich der Folie 100 parallel zur Aufnahmefläche 103 bewirkten Verformungskräfte entgegenwirkend überkompensieren.
  • Es wurde ein Verfahren zum Bedrucken einer unter thermischer Belastung sich verformenden Folie 100 offenbart, das im Einzelnen im Anspruch 1 definiert ist.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgesmässen Verfahrens kennzeichnet sich derart, dass zeitgleich der mit der Aufnahmefläche 103 in Kontakt stehende Bereich der Folie 100 unter Einwirken einer zusätzlichen Energieänderung durch Energieaustausch zwischen der Aufnahmefläche 103 und dem Bereich der Folie 100 eine Reduktion eines aktuellen Temperaturunterschieds TU unterstützt wird, und vorzugsweise erfolgt, wodurch eine zumindest teilweise Wiederangleichung einer aktuellen Temperatur des Bereichs der Folie 100 an die Temperatur T2 unterstützt wird, und vorzugsweise erfolgt.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Haltekräfte als Vakuumhaltekräfte über Haltemittel aufgebracht, die durch Vakuum beaufschlagbare Saugkanäle ausgebildet sind, die sich vom Inneren des Mittels zur Aufnahme zur Aufnahmefläche 103 hin erstrecken und an der Aufnahmefläche 103 als Saugöffnungen münden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das Mittel zur Aufnahme als Mittel zur Aufnahme umfassend eine Schicht 104 bereitgestellt, die Saugkanäle umfasst, wobei die Schicht 104 die Aufnahmefläche 103 ausbildet und wobei die Schicht vorzugsweise aus nano- und/oder mikroporösem Material gebildet ist.
  • Die Aufnahmefläche 103 kann als Aufnahmefläche 103 bereitgestellt werden, deren Saugöffnungen so klein gewählt sind, dass die von den Saugöffnungen direkt betroffenen Bereiche der Folie 100 in Bezug auf die Einwirkung der Vakuumhaltekräfte formstabil gehalten werden können, d.h. die betroffenen Bereiche der Folie 100 durch die Vakuumhaltekräfte (Saugkräfte) nicht plastisch verformt werden.
  • Die Aufnahmefläche 103 ist eine Aufnahmefläche 103, deren Saugöffnungen als Nano- und/oder Mikroöffnungen ausgebildet sind.
  • Der Bereich der Folie 100 kann vor dem Aufbringen auf die Aufnahmefläche 103 so vortemperiert werden, dass er im Augenblick des Aufbringens auf die Aufnahmefläche 103 eine Temperatur T1 aufweist, die gegenüber der Temperatur T2 einen Temperaturunterschied TU in einem Bereich zwischen zumindest 0 und 10 Grad Celsius, bevorzugt zwischen 0 und 5 Grad Celsius aufweist.
  • In einigen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere dann wenn die Folie 100 mit Tintentropfen einer niedrigeren Temperatur als die Folie 100 bedruckt wird, kann es vorteilhaft sein, wenn die Folie 100 im Augenblick des Aufbringens auf die Aufnahmefläche 103 gegenüber dieser eine leicht niedrigere Temperatur aufweist. Dadurch lassen sich stärkere Verformungskräfte , auf Grund des geringeren Temperaturunterschieds, während des Druckvorgangs vorbeugend vermeiden.
  • Der Bereich der Folie 100 kann deshalb vor dem Aufbringen auf die Aufnahmefläche 103 so vortemperiert werden, dass er im Augenblick des Aufbringens auf die Aufnahmefläche 103 eine Temperatur T1 aufweist, die gegenüber der Temperatur T2 in einem Bereich zwischen zumindest 2 und 10 Grad Celsius, bevorzugt zwischen 2 und 5 Grad Celsius niedriger temperiert wird.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung können die Haltekräfte in Abhängigkeit einer vorbestimmten maximal eintretbaren Temperaturänderung bestimmt und diese bei der Ansteuerung der Haltekräfte in einer Weise berücksichtigt werden, dass die bewirkten Verformungskräfte entgegenwirkend zumindest teilweise kompensiert, bevorzugt kompensiert, und besonders bevorzugt überkompensiert.
  • In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung erfolgt das Bedrucken mit Tintentropfen einer niedrigeren Temperatur als der mit der Auflagefläche 103 in Kontakt stehenden Bereich der Folie 100, sodass die Temperaturänderung im Bereich der Folie 100 durch Energieentzug erzeugt wird. Ursächlich für den Energieentzug ist hier somit die Tinte mit ihrer gegenüber der Folie niedrigeren Temperatur.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt gemäß einem Verfahrensschritt d) eine zumindest teilweise Verdampfung und/oder Härtung der auf dem mit der Aufnahmefläche 103 in Kontakt stehenden Bereich der Folie 100 gedruckten Tintentropfen durch IR und/oder NIR Bestrahlung, sodass die Temperaturänderung durch Energiezufuhr erzeugt wird.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird gemäß einem Verfahrensschritt e), anstatt des Verfahrensschritts d) oder unterstützend dazu, Luft mit einer Temperatur zwischen 15 und 180°C mittels eines Blasluftmittels auf die auf dem mit der Aufnahmefläche 103 in Kontakt stehenden Bereich der Folie 100 gedruckten Tintentropfen geblasen, sodass die Temperaturänderung entsprechend durch Energieentzug oder Energiezufuhr erzeugt wird. Diese Vorgehensweise ist vorteilhaft, da dadurch unter anderem eine die Tinte abdeckende isolierende Luftschicht rascher beseitigt werden kann.
  • Die Schritte d) und e) können zeitlich getrennt oder gleichzeitig durchgeführt werden.
  • Die Härtung der Tintentropfen kann anstatt oder ergänzend zu Schritt d) in einem Schritt f) durch UV-Bestrahlung erfolgen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Aufnahmefläche 103 vor Schritt b) durch Mittel zur Temperierung auf eine bestimmte Temperatur T2 in einem Bereich zwischen 50 und 100 Grad Celsius, bevorzugt zwischen 60 und 100 Grad Celsius, besonders bevorzugt zwischen 80 und 100 Grad Celsius temperiert und zumindest während der folgenden Schritten b) und c) auf diese Temperatur zumindest teilweise konstant gehalten, vorzugsweise konstant gehalten.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird als Tinte eine Tinte auf Wasserbasis verwendet.
  • Tinten auf Wasserbasis ermöglichen es gegenüber den üblichen UV-Tinten auf Acrylatbasis, die zu einem Großteil aus einem oder mehreren Monomeren bestehen, dünnere gehärtete Tintenfilme auf einem Substrat zu realisieren. Vorteilhafterweise kann dadurch auch teures Acrylatmonomer als Ausgangsmaterial eingespart werden.
  • Die Temperatur der Tintentropfen kann eine gegenüber der aktuellen Temperatur des Bereichs der Folie 100 niedrigere Temperatur im Bereich zwischen 20 und 60 Grad Celsius, vorzugsweise 30 und 50 Grad Celsius betragen.
  • Als wasserbasierte Tinte kann eine Hybridtinte auf Wasserbasis umfassend als Komponenten (a) Wasser, (b) UV-härtendes Oligo- und/oder Polymer mit ethylenisch ungesättigten funktionellen Gruppen, (c) ein Feuchthaltemittel und (d) einen radikalbildenden Photoinitiator, verwendet werden.
  • Wenn im Rahmen dieser Beschreibung von einem Oligomer gesprochen wird, so ist damit ein Molekül mit einer Molekülmasse im Bereich zwischen einschließlich 1.000 und einschließlich 10.000 zu verstehen. Wird hingegen im Rahmen dieser Beschreibung von einem Polymer gesprochen, so ist damit ein Molekül mit einer Molekülmasse grösser 10.000 zu verstehen.
  • Eine bevorzugte Hybridtinte umfasst folgende Komponente:
    (a) 20 bis 70 %, bevorzugt 40 bis 70 % Komponente (a),
    (b) 5 % bis 50 %, bevorzugt 05 bis 25 % Komponente (b),
    (c) 02 bis 40 %, bevorzugt 05 bis 30 % Komponente (c),
    (d) 0,1 bis 05 %, bevorzugt 0,5 bis 3,0 % Komponente (d)
  • Im Rahmen dieser Beschreibung wird das Prozentzeichen "%" im Sinne von Gewichtsprozenten gebraucht.
  • Das Aufbringen der Folie 100 auf die Aufnahmefläche 103 kann unter einer vorbestimmten ersten Ziehspannung in eine erste Richtung und einer vertikal gegenüber der ersten Richtung zweiten Ziehspannung erfolgen, wobei die erste und zweite Ziehspannung Null oder ungleich Null beträgt.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Aufbringung der Folie auf die Aufnahmefläche 103 unter einer ersten Ziehspannung von <1500 N, insbesondere <700 N und einer zweiten Ziehspannung von vorzugsweise <300 N, insbesondere <200 N.
  • Die Folie 100 kann als elastisch verformbare Folie 100 bereitgestellt werden.
  • Die Folie 100 kann als Folie 100 bereitgestellt werden, die einen thermoplastisch verformbaren Kunststoff umfasst.
  • Die Folie 100 kann als mehrschichtige Verbundfolie bereitgestellt werden, umfassend mindestens eine thermoplastisch verformbare Kunststoffschicht und optional zumindest eine Metallschicht und/oder zumindest eine Papierschicht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird als Folie 100 ein Folie 100 mit zumindest einer Schicht gewählt, die eine thermischen Ausdehnungskoeffizienten α von mindestens 40 * 10-6 * °K-1, vorzugsweise mindestens 70 * 10-6 * °K-1 beträgt.
  • Die Folie 100 wird mit einer Dicke zwischen 10 und 100 µm bereitgestellt.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren folgende Schritte:
    • Bereitstellung einer um eine Achse 102 drehbare Druckwalze als Mittel zur Aufnahme 101 mit zylindrischem Walzmantel als Aufnahmefläche 103,
    • Antreiben der Druckwalze in eine Drehrichtung, wobei beim Drehen ein synchrones Mitführen der Folie 100 in Drehrichtung der Druckwalze erfolgt,
    • Bedrucken der Folie 100 mit Tintentropfen
  • Die Druckvorrichtung kann als Rolle-zu-Rolle Druckvorrichtung bereitgestellt werden, insbesondere als Rolle-zu-Rolle Tintenstrahldruckvorrichtung, sodass die Folie 100 in Form einer kontinuierlichen Folienbahn von der Rolle verarbeitet und fortlaufend auf den zylindrischen Walzenmantel aufgebracht wird.
  • Die Vortemperierung kann mittels einer Vortemperiereinrichtung, die vorzugsweise als Vortemperierwalze (115) ausgebildet ist, erfolgen, über die die Folie 100 geführt wird.
  • Typischerweise wird als Folie 100 eine Folie 100 mit einer Breite in einem Bereich zwischen mindestens 100 mm und 1000 mm bereitgestellt.

Claims (19)

  1. Verfahren zum Bedrucken einer unter thermischer Belastung sich verformenden Folie (100) umfassend die Schritte:
    a) Bereitstellen einer Druckvorrichtung mit zumindest einem Mittel zur Aufnahme (101) zumindest eines Bereichs der Folie (100) mit einer Aufnahmefläche (103), der ein Druckmodul (105a, 105b, 105c, 105d) umfassend zumindest eine Düsenreihe, die der Aufnahmefläche (103) beabstandet gegenüberliegt zugeordnet ist,
    b) Aufbringen des Bereichs der Folie (100) aufweisend eine Temperatur T1 auf die Aufnahmefläche (103) aufweisend eine Temperatur T2, definierend einen Temperaturunterschied TU,
    c) Bedrucken des mit der Aufnahmefläche (103) in Kontakt stehenden Bereichs der Folie (100) mit Tintentropfen, wobei während dessen der mit der Aufnahmefläche (103) in Kontakt stehende Bereich der Folie (100) unter Einwirken einer Energieänderung eine Temperaturänderung erfährt, die erzeugt wird, wenn Energie in einer solchen Weise zugeführt und/oder entzogen wird, dass eine Vergrößerung des Temperaturunterschiedes TU zwischen dem Bereich der Folie (100) und der Aufnahmefläche (103) bewirkt wird, zeitgleich Haltekräfte über die Aufnahmefläche (103) auf den Bereich der Folie (100) aufgebracht werden, wobei die Haltekräfte als Vakuumhaltekräfte über aktivierte Haltemittel aufgebracht werden, die durch Vakuum beaufschlagbare Saugkanäle ausgebildet sind, die sich vom Inneren des Mittels zur Aufnahme (101) zur Aufnahmefläche (103) hin erstrecken und an der Aufnahmefläche (103) als Saugöffnungen münden, wobei die Haltekräfte zumindest die durch die Temperaturänderung im Bereich der Folie (100) parallel zur Aufnahmefläche (103) bewirkten Verformungskräfte entgegenwirkend überkompensieren, wobei die Folie (100) mit einer Dicke zwischen 10 und 100 µm bereitgestellt wird, wobei die Saugöffnungen als Nano- und/oder Mikroöffnungen ausgebildet sind und so klein gewählt werden, dass die von den Saugöffnungen direkt betroffenen Bereiche der Folie (100) in Bezug auf die Einwirkung der Vakuumhaltekräfte formstabil gehalten werden können, wobei die Haltekräfte in Abhängigkeit einer vorbestimmten maximal eintretbaren Temperaturänderung bestimmt und diese bei der Ansteuerung der Haltekräfte in einer Weise berücksichtigt werden, dass die bewirkten Verformungskräfte entgegenwirkend überkompensiert werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zeitgleich der mit der Aufnahmefläche (103) in Kontakt stehende Bereich der Folie (100) unter Einwirken einer zusätzlichen Energieänderung durch Energieaustausch zwischen der Aufnahmefläche (103) und dem Bereich der Folie (100) eine Reduktion eines aktuellen Temperaturunterschieds TU unterstützt wird, vorzugsweise erfolgt, wodurch eine zumindest teilweise Wiederangleichung einer aktuellen Temperatur des Bereichs der Folie (100) an die Temperatur T2 unterstützt wird, vorzugsweise erfolgt.
  3. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich der Folie (100) vor dem Aufbringen auf die Aufnahmefläche (103) so vortemperiert wird, dass er im Augenblick des Aufbringens auf die Aufnahmefläche (103) eine Temperatur T1 aufweist, die gegenüber der Temperatur T2 einen Temperaturunterschied TU in einem Bereich zwischen 0 und 10 Grad Celsius, bevorzugt zwischen 0 und 5 Grad Celsius aufweist.
  4. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich der Folie (100) vor dem Aufbringen auf die Aufnahmefläche (103) so vortemperiert wird, dass er im Augenblick des Aufbringens auf die Aufnahmefläche (103) eine Temperatur T1 aufweist, die gegenüber der Temperatur T2 in einem Bereich zwischen zumindest 2 und 10 Grad Celsius, bevorzugt zwischen 2 und 5 Grad Celsius niedriger temperiert wird.
  5. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass das Bedrucken mit Tintentropfen einer niedrigeren Temperatur als des mit der Auflagefläche (103) in Kontakt stehenden Bereichs der Folie (100) erfolgt, sodass die Temperaturänderung im Bereich der Folie (100) durch Energieentzug erzeugt wird.
  6. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren einen weiteren Schritt umfasst:
    d) zumindest teilweise Verdampfung und/oder Härtung der auf dem mit der Aufnahmefläche in Kontakt stehenden Bereich der Folie (100) gedruckten Tintentropfen durch IR und/oder NIR Bestrahlung und/oder UV Bestrahlung,
    sodass die Temperaturänderung durch Energiezufuhr erzeugt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass in einem Schritt
    e), entweder anstatt des Verfahrensschritts d) oder unterstützend dazu, Luft mit einer Temperatur zwischen 15 und 180°C mittels eines Blasluftmittels auf die auf dem mit der Aufnahmefläche 103 in Kontakt stehenden Bereich der Folie 100 gedruckten Tintentropfen geblasen wird, sodass die Temperaturänderung entsprechend durch Energieentzug oder Energiezufuhr erzeugt wird.
  8. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmefläche (103) vor Schritt b) durch Mittel zur Temperierung auf eine bestimmte Temperatur T2 in einem Bereich zwischen 50 und 100 Grad Celsius, bevorzugt zwischen 60 und 100 Grad Celsius, besonders bevorzugt zwischen 80 und 100 Grad Celsius temperiert und zumindest während der folgenden Schritten b) und c) auf diese Temperatur zumindest teilweise konstant gehalten, vorzugsweise konstant gehalten wird.
  9. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Tintentropfen eine gegenüber der aktuellen Temperatur des Bereichs der Folie (100) niedrigeren Temperatur im Bereich zwischen 20 und 60 Grad Celsius, vorzugsweise 30 und 50 Grad Celsius, beträgt.
  10. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass als Tinte eine wasserbasierte Tinte verwendet wird.
  11. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 10 dadurch gekennzeichnet, dass als wasserbasierte Tinte eine Hybridtinte auf Wasserbasis umfassend als Komponenten (a) Wasser, (b) UV-härtendes Oligo- und/oder Polymer mit ethylenisch ungesättigten funktionellen Gruppen, (c) ein Feuchthaltemittel und (d) einen radikalbildenden Photoinitiator, verwendet wird.
  12. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass Aufbringen der Folie (100) auf die Aufnahmefläche (103) unter einer vorbestimmten ersten Ziehspannung in eine erste Richtung und einer vertikal gegenüber der ersten Richtung zweiten Ziehspannung erfolgt, wobei die erste und zweite Ziehspannung Null oder ungleich Null beträgt, wobei die Aufbringung der Folie (100) auf die Aufnahmefläche (103) vorzugsweise unter der ersten Ziehspannung von <1500 N, insbesondere <700 N und der zweiten Ziehspannung von vorzugsweise <300 N, insbesondere <200 N erfolgt.
  13. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (100) als elastisch verformbare Folie (100) bereitgestellt wird.
  14. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13 dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (100) als Folie (100) bereitgestellt wird, die einen thermoplastisch verformbaren Kunststoff umfasst.
  15. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (100) als mehrschichtige Verbundfolie bereitgestellt wird, umfassend, mindestens eine thermoplastisch verformbare Kunststoffschicht und optional zumindest eine Metallschicht und/oder zumindest eine Papierschicht.
  16. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 15 dadurch gekennzeichnet, dass als Folie (100) ein Folie (100) mit zumindest einer Schicht gewählt wird, die einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten α von mindestens 40 * 10-6* °K-1, vorzugsweise mindestens 70 * 10-6 * °K-1 hat.
  17. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 16 dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte umfasst:
    - Bereitstellung einer um eine Achse (102) drehbare Druckwalze als Mittel zur Aufnahme (101) mit zylindrischem Walzmantel als Aufnahmefläche (103),
    - Antreiben der Druckwalze in eine Drehrichtung, wobei beim Drehen ein synchrones Mitführen der Folie (100) in Drehrichtung der Druckwalze erfolgt,
    - Bedrucken der Folie (100) mit Tintentropfen
  18. Verfahren nach Anspruche 17 dadurch gekennzeichnet, dass die Druckvorrichtung als Rolle-zu-Rolle Druckvorrichtung bereitgestellt wird, insbesondere als Rolle-zu-Rolle Tintenstrahldruckvorrichtung, sodass die Folie (100) in Form einer kontinuierlichen Folienbahn von der Rolle verarbeitet wird und fortlaufend auf den zylindrischen Walzenmantel aufgebracht wird.
  19. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 18 dadurch gekennzeichnet, dass die Vortemperierung mittels einer Vortemperiereinrichtung, die vorzugsweise als Vortemperierwalze (115) ausgebildet ist, erfolgt, über die die Folie (100) geführt wird.
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