WO2009124541A1 - Tiefdruck- oder prägeform als sleeve oder zylinder - Google Patents

Tiefdruck- oder prägeform als sleeve oder zylinder Download PDF

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Michael Mäser
Michael Gehde
Sascha Englich
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Definitions

  • the invention relates gravure or embossing forms as a sleeve or cylinder.
  • a main focus in the realization of gravure or embossing forms is the material used and the weight of the axle cylinder used.
  • the applied metal-plastic matrix is not optimally designed for the different thermal expansion coefficients of the materials used. At different temperatures there are qualitative limitations of the printed image in the form of distortions. In order to be able to electroplate the printing form, the plastic surface must be rendered conductive. This is done via the conductive ink, which is not readily applicable with a constant layer thickness. Furthermore, this has a low conductivity.
  • the specified in claim 1 invention has for its object to easily produce a gravure or embossing mold as a sleeve or cylinder. This object is achieved with the features listed in claim 1.
  • the gravure or embossing forms as sleeve or cylinder are characterized in particular by a simple production.
  • a functional layer either made of or with a conductive polymer and a structured layer of an electrodeposited metal are successively arranged for the gravure printing or embossing mold.
  • the functional layer of a conductive polymer ensures that a structurable layer can be applied galvanically.
  • This functional layer can advantageously be on a carrier roll or sleeve sleeve as a support structure.
  • the structured layer consists of a metal, the hardness being ensured by the or a final chromium layer on the structured layer.
  • a structurable layer is applied galvanically. After structuring, this can be used as a new gravure or embossing mold.
  • the functional layer is advantageously made according to the embodiment of claim 2
  • an intrinsically electrically conductive polymer polymer provided with at least one electrically conductive filler or
  • Cheap conductive fillers are according to the embodiment of claim 3 either carbon-based or metal particles.
  • the former are, for example, carbon nanotubes.
  • the structured layer consists according to the embodiment of claim 4 in particular copper, a copper alloy, zinc or a zinc alloy or is a chromium layer.
  • a layer of copper or zinc can be easily structured by using known removal techniques. Such techniques include etching, engraving, milling or abrading by impinging the surface with either electromagnetic waves or an electron beam.
  • the structured layer in particular made of copper, a copper alloy, zinc or a zinc alloy, according to the further development of patent claim 5, there is a chromium layer which ensures the hardness of the gravure printing or embossing mold.
  • the functional layer and the structured layer are located after the
  • Fiber composite material aluminum, an aluminum alloy, nickel, a
  • Nickel alloy or a foamed metal.
  • the carrier acts as
  • the carrier is a carrier roller, for example an axle cylinder, on which the functional layer and the structured layer are successively arranged.
  • a gravure or embossing mold is realized as a cylinder.
  • a Sleeve made of the carrier as tube, the functional layer and the structured layer.
  • a transponder On the front side of the carrier, a transponder is arranged according to the embodiment of claim 9. This is in connection with a reader part of a RFID (Radio Frequency Identification) system.
  • the transponder itself represents a passive transmitter and receiver device for electromagnetic radiation, which is interconnected with a memory.
  • the memory contains the gravure or embossing characterizing data.
  • alignment data may also be stored in memory as a positioning aid.
  • the transponder itself can be used as a positioning aid for aligning the gravure or embossing mold.
  • Fig. 1 shows a detail of a sleeve for a gravure printing form and Fig. 2 shows a detail of a gravure cylinder.
  • a gravure form as sleeve or cylinder consists essentially of a support structure with a functional layer 2, a structured layer 3 and a final chromium layer 4.
  • Fig. 1 shows a section of a sleeve for a gravure printing in a schematic representation.
  • the support structure is a tube as sleeve sleeve 1 of steel, a fiber composite material, aluminum, an aluminum alloy, nickel, a nickel alloy or a foamed metal.
  • the functional layer 2 is arranged.
  • This is a layer either made of or with a conductive polymer, so that the Function layer itself is electrically conductive.
  • it is provided with at least one electrically conductive filler.
  • Such fillers are the particles which ensure electrical conductivity, for example based on carbon or of a metal.
  • the electrodeposited structured layer 3 which consists in particular of copper, zinc or chromium.
  • This layer 3 is structured using known technologies. This is in particular the etching, engraving, milling or impingement of the surface area by area with electromagnetic radiation or an electron beam.
  • a chromium layer 4 is arranged on the structured layer 3. This is a sleeve for a gravure form realized.
  • the support roller 5 consists of steel, a fiber composite material, aluminum, an aluminum alloy, nickel, a nickel alloy or a foamed metal.
  • the functional layer 2 and the structured layer 3 of the embodiment are arranged.
  • the structured layer 3 is the final chromium layer 4th
  • FIG. 2 shows a section of a gravure cylinder in a schematic representation.
  • a transponder can be arranged on the front side of the carrier.
  • a transponder essentially consists of a transmitting and receiving device for electromagnetic radiation, which is interconnected with a memory. To read or write to the memory of the transponder is part of a RFID (Radio Frequency Identification) system.
  • RFID Radio Frequency Identification

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  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Printing Plates And Materials Therefor (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft Tiefdruck- oder Prägeformen als Sleeve oder Zylinder. Diese zeichnen sich insbesondere durch eine einfache Herstellung aus. Dazu sind für die Tiefdruck- oder Prägeform nacheinander eine Funktionsschicht entweder aus oder mit einem leitfähigen Polymer und eine strukturierte Schicht aus einem galvanisch aufgebrachten Metall angeordnet. Die Funktionsschicht aus einem leitfähigen Polymer gewährleistet, dass eine strukturierbare Schicht galvanisch aufgebracht werden kann. Diese Funktionsschicht kann sich dabei vorteilhafterweise auf einer Trägerwalze oder einer Sleeve-Grundhülse als eine Tragstruktur befinden. Die strukturierte Schicht besteht aus einem Metall, wobei die Härte durch die oder eine abschließende Chrom-Schicht auf der strukturierten Schicht sichergestellt wird.

Description

Beschreibung
Tiefdruck- oder Prägeform als Sleeve oder Zylinder
Die Erfindung betrifft Tiefdruck- oder Prägeformen als Sleeve oder Zylinder.
Ein Hauptaugenmerk bei der Realisierung von Tiefdruck- oder Prägeformen gilt dem Materialeinsatz und dem Gewicht der eingesetzten Achszylinder.
So ist durch die Druckschrift DE 690 12 605 T2 (Verfahren zur Herstellung von Kunststoffzylindern zum Drucken, insbesondere zum Rakeltiefdruck und Flexodruck und der so erhaltene Zylinder) ein Kunststoffzylinder mit einem steifen Innenrohr und einer darauf aufgebrachten Kunststoffbeschichtung, das an der Oberfläche mit einem leitfähigen Material bestrichen und anschließend galvanisiert ist, bekannt. Die Mehrfachbeschichtung des Innenrohres ist nicht leicht realisierbar. Es ist vor allem nur für kleine Zylinderumfänge auslegbar. Durch die Druckschrift DE 602 02 670 T2 (Herstellung von Druckzylindern) ist ein Druckzylinder bekannt, wobei ein massiver Walzenkörper aus Polyurethan um eine in eine Form eingelegte Stahlachse gespritzt wird. Die Kunststoffoberfläche wird mittels Leitlack für die galvanische Beschichtung vorbereitet und anschließend verkupfert oder verchromt. Die angewandte Metall-Kunst- stoff-Matrix ist nicht optimal auf die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der verwendeten Materialien ausgelegt. Bei unterschiedlichen Temperaturen sind qualitative Einschränkungen des Druckbildes in Form von Verzerrungen zu verzeichnen. Um die Druckform galvanisieren zu können, muss die Kunststoffoberfläche leitfähig gemacht werden. Das erfolgt über den Leitlack, der aber nicht ohne Weiteres mit gleichbleibender Schichtdicke aufbringbar ist. Weiterhin weist dieser eine geringe Leitfähigkeit auf.
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tiefdruck- oder Prägeform als Sleeve oder Zylinder einfach herzustellen. Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Die Tiefdruck- oder Prägeformen als Sleeve oder Zylinder zeichnen sich insbesondere durch eine einfache Herstellung aus. Dazu sind für die Tiefdruck- oder Prägeform nacheinander eine Funktionsschicht entweder aus oder mit einem leitfähigen Polymer und eine strukturierte Schicht aus einem galvanisch aufgebrachten Metall angeordnet. Die Funktionsschicht aus einem leitfähigen Polymer gewährleistet, dass eine strukturierbare Schicht galvanisch aufgebracht werden kann. Diese Funktionsschicht kann sich dabei vorteilhafterweise auf einer Trägerwalze oder einer S leeve-G rund hülse als eine Tragstruktur befinden. Die strukturierte Schicht besteht aus einem Metall, wobei die Härte durch die oder eine abschließende Chrom-Schicht auf der strukturierten Schicht sichergestellt wird.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht in der Wiederverwendbarkeit der Tragstruktur als Trägerwalze oder Sleeve-Grundhülse durch Entfernen der strukturierten Schicht. Auf die Funktionsschicht wird eine strukturierbare Schicht galvanisch aufgebracht. Nach der Strukturierung kann diese als neue Tiefdruck- oder Prägeform eingesetzt werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 9 angegeben.
Die Funktionsschicht besteht nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 2 vorteilhafterweise aus
- einem intrinsisch elektrisch leitfähigen Polymer, - mit wenigstens einem elektrisch leitfähigen Füllstoff versehenem Polymer oder
- wenigstens einer Kombination dieser Polymere als elektrisch leitfähige Funktionsschicht. Günstige leitfähige Füllstoffe sind nach Weiterbildung des Patentanspruchs 3 entweder Füllstoffe auf Kohlenstoffbasis oder Metallpartikel. Erstere sind beispielsweise Kohlenstoffnanoröhrchen.
Die strukturierte Schicht besteht nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 4 insbesondere aus Kupfer, einer Kupferlegierung, Zink oder einer Zinklegierung oder ist eine Chrom-Schicht. Insbesondere eine Schicht aus Kupfer oder Zink lässt sich durch Anwendung bekannter Abtragtechniken einfach strukturieren. Derartige Techniken sind das Ätzen, Gravieren, Fräsen oder Abtragen durch Beaufschlagen der Oberfläche mit entweder elektromagnetischen Wellen oder einem Elektronenstrahl.
Auf der strukturierten Schicht insbesondere aus Kupfer, einer Kupferlegierung, Zink oder einer Zinklegierung befindet sich nach der Weiterbildung des Patent- anspruchs 5 eine die Härte der Tiefdruck- oder Prägeform gewährleistende Chrom-Schicht.
Die Funktionsschicht und die strukturierte Schicht befinden sich nach der
Weiterbildung des Patentanspruchs 6 auf einem Träger als Zylinder, zum Beispiel einem Achszylinder, oder Rohr vorteilhafterweise aus Stahl, einem
Faserverbundwerkstoff, Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Nickel, einer
Nickellegierung oder einem geschäumten Metall. Der Träger wirkt dabei als
Tragstruktur.
Besonders leichte und damit einfach handzuhabende Tragstrukturen können durch den Einsatz von Faserverbundwerkstoffen oder geschäumten Metallen realisiert werden.
Der Träger ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 7 eine Trägerwalze, beispielsweise ein Achszylinder, auf der nacheinander die Funktions- schicht und die strukturierte Schicht angeordnet sind. Damit ist vorteilhafterweise eine Tiefdruck- oder Prägeform als Zylinder realisiert.
Nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 8 besteht vorteilhafterweise ein Sleeve aus dem Träger als Rohr, der Funktionsschicht und der strukturierten Schicht.
An der Stirnseite des Trägers ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 9 ein Transponder angeordnet. Dieser ist im Zusammenhang mit einem Lesegerät ein Bestandteil eines RFID (Radio Frequency Indentification)-Systems. Der Transponder selbst stellt eine passive Sender- und Empfangseinrichtung für elektromagnetische Strahlen dar, die mit einem Speicher zusammengeschaltet ist. Der Speicher enthält die Tiefdruck- oder Prägeform charakteri- sierende Daten. Darüber hinaus können sich auch Daten zum Ausrichten als Positionierhilfe im Speicher befinden.
Vorteilhafterweise kann der Transponder selbst als Positionierhilfe zum Ausrichten der Tiefdruck- oder Prägeform genutzt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen jeweils prinzipiell dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Sleeve für eine Tiefdruckform und Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem Tiefdruckzylinder.
Eine Tiefdruckform als Sleeve oder Zylinder besteht im Wesentlichen aus einer Tragstruktur mit einer Funktionsschicht 2, einer strukturierten Schicht 3 und einer abschließenden Chrom-Schicht 4.
Die Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Sleeve für eine Tiefdruckform in einer prinzipiellen Darstellung.
Die Tragstruktur ist ein Rohr als Sleeve-Grundhülse 1 aus Stahl, einem Faser- Verbundwerkstoff, Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Nickel, einer Nickellegierung oder einem geschäumten Metall.
Auf dieser Tragstruktur ist die Funktionsschicht 2 angeordnet. Diese ist eine Schicht entweder aus oder mit einem leitfähigen Polymer, so dass die Funktionsschicht selbst elektrisch leitfähig ist. Dazu ist diese mit wenigstens einem elektrisch leitfähigen Füllstoff versehen. Derartige Füllstoffe sind die elektrische Leitfähigkeit sicherstellende Partikel beispielsweise auf Kohlenstoffbasis oder aus einem Metall. Auf dieser Funktionsschicht 2 befindet sich die galvanisch aufgebrachte strukturierte Schicht 3, die insbesondere aus Kupfer, Zink oder Chrom besteht. Diese Schicht 3 ist mit bekannten Technologien strukturiert. Das ist insbesondere das Ätzen, Gravieren, Fräsen oder Beaufschlagen der Oberfläche bereichsweise mit elektromagnetischer Strahlung oder einem Elektronenstrahl. Auf der strukturierten Schicht 3 ist eine Chrom-Schicht 4 angeordnet. Damit ist ein Sleeve für eine Tiefdruckform realisiert.
Anstelle der Tragstruktur als Rohr kann diese in einer Ausführungsform eine Walze als Trägerwalze 5 sein. Die Trägerwalze 5 besteht dabei aus Stahl, einem Faserverbundwerkstoff, Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Nickel, einer Nickellegierung oder einem geschäumten Metall. Darauf sind die Funktionsschicht 2 und die strukturierte Schicht 3 des Ausführungsbeispiels angeordnet. Auf der strukturierten Schicht 3 befindet sich die abschließende Chrom-Schicht 4.
Damit ist eine Tiefdruckwalze realisiert.
Die Fig. 2 zeigt dazu einen Ausschnitt aus einem Tiefdruckzylinder in einer prinzipiellen Darstellung.
In einer weiteren Ausführungsform des Ausführungsbeispiels kann an der Stirnseite des Trägers ein Transponder angeordnet sein. Ein Transponder besteht im Wesentlichen aus einer Sender- und Empfangseinrichtung für elektromagnetische Strahlen, die mit einem Speicher zusammengeschaltet ist. Zum Auslesen oder Beschreiben des Speichers ist der Transponder ein Bestandteil eines RFID (Radio Frequency Identification)-Systems.

Claims

Patentansprüche
1. Tiefdruck- oder Prägeform als Sleeve oder Zylinder, dadurch gekennzeichnet, dass für die Tiefdruck- oder Prägeform nacheinander eine Funktionsschicht (2) entweder aus oder mit einem leitfähigen Polymer und eine strukturierte Schicht (3) aus einem galvanisch aufgebrachten Metall angeordnet sind.
2. Tiefdruck- oder Prägeform nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsschicht (2) aus einem intrinsisch elektrisch leitfähigen Polymer besteht, dass die Funktionsschicht (2) eine mit wenigstens einem elektrisch leitfähigen Füllstoff versehenes Polymer ist oder dass die Funktionsschicht (2) wenigstens eine Kombination dieser Funktionsschichten (2) ist.
3. Tiefdruck- oder Prägeform nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass entweder leitfähige Füllstoffe auf Kohlenstoffbasis oder Metallpartikel Füllstoffe sind.
4. Tiefdruck- oder Prägeform nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die strukturierte Schicht (3) insbesondere aus Kupfer, einer Kupferlegierung, Zink oder einer Zinklegierung besteht oder dass die strukturierte Schicht (3) eine Chrom-Schicht ist.
5. Tiefdruck- oder Prägeform nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf der strukturierten Schicht (3) insbesondere aus Kupfer, einer
Kupferlegierung, Zink oder einer Zinklegierung eine Chrom-Schicht (4) befindet.
6. Tiefdruck- oder Prägeform nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich die Funktionsschicht (2) und die strukturierte Schicht (3) auf einem Träger als Zylinder oder Rohr aus Stahl, einem Faserverbundwerkstoff, Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Nickel, einer Nickellegierung oder einem geschäumten Metall befinden.
7. Tiefdruck- oder Prägeform nach Patentanspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger eine Trägerwalze (5) ist und dass darauf nacheinander die Funktionsschicht (2) und die strukturierte Schicht (3) angeordnet sind.
8. Tiefdruck- oder Prägeform nach Patentanspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sleeve aus dem Träger als Rohr als Sleeve- Grundhülse (1), der Funktionsschicht (2) und der strukturierten Schicht (3) besteht.
9. Tiefdruck- oder Prägeform nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an der Stirnseite des Trägers ein Transponder angeordnet ist.
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