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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Drucken eines mehrfarbigen Bildes, insbesondere eines aus zumindest zwei
verschiedenfarbigen Teilbildern zusammengesetzten mehrfarbigen Bildes,
auf eine Fläche.
Eine besonders bevorzugte Anwendung betrifft das Bedrucken von zylindrischen,
konischen oder vergleichbar geformten Behältern, beispielsweise von Tuben, Dosen,
Bechern oder dergleichen, mit einem mehrfarbigen Bild, beispielsweise
einem maschinenlesbaren Balken- bzw. Strichkode.
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Von
der Anmelderin sind gattungsgemäße Mehrfarbendruckmaschinen
vom Typ RDA12-100 und
BDM916 bekannt, um mittels eines indirekten Hochdruckverfahrens
zylindrische, konische oder vergleichbare Behälter mit Mehrfarbenbildern
zu versehen. Ein Gummituchzylinder wird an Druckplattenzylindern
vorbeigeführt
und übernimmt
verschiedene Teilbilder nass-in-nass und registerhaltig, so dass
auf dem Gummituch ein aus mehreren Teilbildern zusammengesetztes
Gesamtbild entsteht. Dieses Gesamtbild wird auf eine zu bedruckende
Fläche übertragen,
wozu der zu bedruckende Behälter
auf einem Stützdorn
in einem Abrollvorgang an dem Gummituchzylinder abrollt. Zur Übertragung
des nassen Farbbildes auf den Behälter ist ein gewisser Anpressdruck
des Gummituchs notwendig, was zu einer Quetschung des nassen Farbbilds
bzw. Punktvergrößerung im
Druckspalt um bis zu 40 % führt
und somit zu einer Verschlechterung der Druckqualität führen kann.
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Da
bei der Bildübertragung
nur ein Teil des Druckbildes auf den Behälter übertragen wird und ein anderer
Teil auf dem Gummituch verbleibt, der zur Neueinfärbung an
den Plattenzylindern vorbeigeführt wird,
besteht im Überlappungsbereich
von verschiedenfarbigen Teilbildern eine gewisse Rückführung von
Druckfarbe in den Walzenstrang, der für eine andere Druckfarbe vorgesehen
ist.
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Um
dieses Rückfärben zu
minimieren, ist aus dem Stand der Technik das sogenannte Farbvorlegen
bekannt, bei dem eines oder mehrere (andersfarbige) Teilbilder um
einen oder mehrere Behälterumfänge versetzt
auf dem Gummituchzylinder vorgelegt werden und somit sequentiell
auf den Behälter übertragen
werden, insbesondere durch Abrollen. Nach der Bildübertragung
auf dem Gummituch verbleibende Restfarbe kommt deshalb nur mit dem
Plattenzylinder der jeweiligen Farbe in Berührung, so dass keine Farbrückführung in
einen für
eine andere Druckfarbe vorgesehenen Walzenstrang auftritt.
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Da
das auf den Behälter übertragene
nasse Teilbild bei einem nachfolgenden Farbübertragungsvorgang teilweise
vom Behälter
zurück
auf das Gummituch übertragen
wird, kommt es gleichwohl zu einer gewissen Rückfärbung einer vorgelegten Farbe vom
Behälter
zurück
auf das Gummituch.
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Bei
den vorgenannten Druckmaschinen erfolgt die Trocknung des auf den
Behälter übertragenen
Mehrfarbbildes nicht an der Farbübertragungsposition
selbst, sondern erst an einer der Farbübertragungsposition nachgeordneten
Trocknungsposition, beispielsweise durch UV-Bestrahlung oder Wärmetrocknung.
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Eine
Mehrfarben-Druckvorrichtung, die die Technik des Farbvorlegens verwendet,
ist aus der
DE 198
07 924 A1 bekannt. In einem Drehrevolver auf Stützdornen
gehaltene Behälter
werden sequentiell an Druckstationen vorbeigeführt, wo jeweils ein Teilbild
einer Einzelfarbe übertragen
wird. Die Teilbilder werden an verschiedenen Farbübertragungspositionen übertragen.
Bei der Überführung der
Behälter
zu einer nächsten
Farbübertragungsposition
wird das auf den Behälter übertragene
Teilbild getrocknet. Die Mehrfarbendruckvorrichtung ist vergleichsweise kompliziert
aufgebaut und wartungsaufwendig. Insbesondere ist eine vergleichsweise
große
Anzahl von Komponenten, wie beispielsweise Gummituchzylindern und
Trocknungsvorrichtungen, erforderlich und ist ein komplexer Bewegungsmechanismus
erforderlich, um die Behälter
so an den Druckstationen vorbeizuführen, dass die Teilbilder registerhaltig
zu einem Gesamtbild überlagert
werden. Bei dieser Mehrfarbendruckvorrichtung erfolgt die Trocknung
nicht bei der Farbübertragungsposition,
sondern zwischen zwei verschiedenen Farbübertragungspositionen.
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Die
japanische Patentoffenlegungsschrift JP 05-096704 A offenbart eine
Mehrfarbendruckvorrichtung, bei der mehrere Druckstationen sequentiell
entlang des Außenumfangs
eines Drehrevolvers, der die zu bedruckenden zylindrischen Behälter aufnimmt, angeordnet
sind. Bei dieser Druckvorrichtung ist jeder Druckstation eine Trocknungsvorrichtung
zugeordnet, die bei der jeweiligen Farbübertragungsposition angeordnet
ist. Durch Abrollen der Behälter
an einem jeweiligen Gummituchzylinder wird ein Teilbild auf den
Behälter übertragen.
Auf der der Farbübertragungsposition
abgewandten Seite eines Stützdorns
wird das jeweils übertragene
Teilbild getrocknet. Anschließend
wird der Drehrevolver zu einer nachfolgenden Farbübertragungsposition
weiterbewegt. Auch diese Mehrfarbendruckvorrichtung ist vergleichsweise
komplex aufgebaut und wartungsaufwendig. Der zur registerhaltigen Überlagerung von
Teilbildern erforderliche Bewegungsmechanismus für die zu bedruckenden Behälter ist
vergleichsweise aufwändig.
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Aus
der
US 5,771,798 ist
eine Dosendekorationsvorrichtung bekannt, bei der zu bedruckende Dosen
104 an
einer Trocknungsvorrichtung
110 vorbeigeführt und
dabei bedruckt werden. Von der Trocknungseinrichtung
110 wird
warme Luft durch einen Schlitz
116 auf den Dosenkörper geblasen.
Dabei dreht sich der Dosenkörper
zum Bedrucken um seine eigene Drehachse und wird gleichzeitig von
einem Magazin
102 an dem Schlitz
116 vorbeigeführt. Dadurch
erfolgt bei dem Bedrucken der Dose
104 gleichzeitig ein
erstes Antrocknen der Farbe, wobei die Dose
104 nicht in
einer Farbübertragungsposition gehalten,
sondern in dieser geführt
wird. Die einzige Trocknungseinrichtung ist, mit dem Blick auf die Dose
104,
an der dem Druckspalt, der von einem Druckzylinder
82 bzw.
dessen Druckplatten
86,
88,
90,
92 und
der Außenfläche der
Dose
104 gebildet wird, gegenüberliegenden Seite der Dose
104 angeordnet.
Ein Verfahren zum mehrfarbigen Bedrucken von metallischen Behältern und
metallischen Blättern beschreibt
die
DE 38 82 189 T2 .
Bei dem Verfahren nach
4 werden runde
Körper,
die drehbar auf einem Dorn gelagert sind, nacheinander an mehreren Druckwerken
3,
4,
5 vorbeigeführt. Vor
dem ersten Bedrucken des runden Körpers, beispielsweise eine Dose,
wird dieser durch ein Hochfrequenzmagnetfeld geführt und auf eine gewünschte Temperatur
erhitzt. Nach dem Bedrucken in einer ersten elektrophotographischen
Druckeinheit, das heißt
in der Bewegung in Richtung zu einer zweiten elektrophotographischen
Druckeinheit, bzw. deren Hochfrequenzmagnetfeld, wird diese Wärme von
dem Dorn aufgenommen und dadurch die Dose von innen gekühlt. Dabei lässt die
DE 38 82 189 T2 offen,
wann genau die Kühlung
mit dem Dorn einsetzt, klar ist nur, dass die Kühlung nicht einsetzt, bevor
die Dose die Farbübertragungsposition
verlassen hat.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, den offenkundig vorbenutzten
gattungsbildenden Stand der Technik dahingehend weiterzubilden,
dass eine hohe Druckqualität
mit einem einfachen und zuverlässigen
Druckverfahren erzielt werden kann, insbesondere beim Bedrucken
von zylindrischen oder vergleichbar geformten Behältern.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 sowie durch eine
Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 10. Vorteilhafte Weiterbildungen
sind Gegenstand der rückbezogenen
Unteransprüche.
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Bei
einem Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung zum Drucken eines mehrfarbigen Bildes, das aus zumindest
zwei verschiedenfarbigen Teilbildern zusammengesetzt ist, auf eine
Fläche wird
zumindest ein erstes Teilbild bei einer Farbübertragungsposition auf die
Fläche übertragen
und wird zumindest ein zweites Teilbild bei derselben Farbübertragungsposition
auf die Fläche übertragen
und dem ersten Teilbild überlagert
und werden die auf die Fläche übertragenen
Teilbilder in einem Trocknungsschritt zumindest angetrocknet oder
zumindest angehärtet,
wobei der Trocknungs- oder Anhärtungsschritt mit
der bedruckten Fläche
bei der Farbübertragungsposition
erfolgt. Vorteilhaft ist, dass das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die Vorrichtung
vergleichsweise einfach und wenig aufwendig ist, weil die Übertragung
von Teilbildern bei derselben Farbübertragungsposition erfolgt.
Deshalb ist kein aufwendiger und komplizierter Bewegungsmechanismus
erforderlich, um die zu bebildernde Fläche an der Farbübertragungsposition
vorbeizuführen.
Weil zwischen den Farbübertragungsschritten das
jeweils vorgelegte Teilbild zumindest angetrocknet oder angehärtet wird,
lässt sich
erfindungsgemäß eine hohe
Druckqualität
in einfacher Weise erzielen. Denn weil das übertragene vorgelegte Teilbild
zumindest angetrocknet oder angehärtet wird, wird von der bedruckten Fläche keine
Farbe mehr auf den Gummituchzylinder rückübertragen. Somit wird verhindert,
dass in Farbwerke eine andere als die bestimmungsgemäße Farbe
rückübertragen
wird. Außerdem
konnte beobachtet werden, dass das zu übertragende nasse Teilbild aufgrund
der Antrocknung des vorgelegten Teilbilds eine geringere Punktzunahme
aufwies.
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Weil
das zweite Teilbild bzw. die folgenden Teilbilder auf ein zumindest
angetrocknetes oder angehärtetes
Teilbild übertragen
werden, kann die Druckqualität
insgesamt erhöht
werden. Denn ein Ineinanderverlaufen von verschiedenenfarbigen Teilbildern
kann so wirksam ausgeschlossen werden. Außerdem können die Farbübertragungseigenschaften auf
eine zumindest angetrocknete Fläche
besser kontrolliert werden, so dass erfindungsgemäß insbesondere
kontrastreiche Gesamtbilder in einfacher Weise gedruckt werden können. Denn
die zweiten und nachfolgende Teilbilder werden auf ein zumindest
angetrocknetes oder angehärtetes
Teilbild mit in einfacher Weise (beispielsweise durch die Trocknungsbedingungen)
vorgebbaren definierten Oberflächeneigenschaften übertragen.
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Vorteilhaft
ist ferner, dass die Trocknung insgesamt schonender und gleichmäßiger erfolgen kann,
weil der Trocknungsprozess auf mehrere Einzelschritte verteilt ist,
zwischen denen eine erneute Bildübertragung
erfolgt. Durch geeignete Trocknungsparameter kann eine übermäßige Wärmebeaufschlagung
des Materials des zu bedruckenden Körpers vermieden werden.
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Bevorzugt
ist das erste Teilbild ein monochromes Teilbild, das also aus nur
einer Farbe besteht und nicht bereits selbst aus miteinander überlagerten
Teilbildern besteht. Das zweite und jedes nachfolgend zu übertragende
Teilbild kann monochrom sein oder kann aus mehreren verschiedenfarbigen
und einander überlagerten
Teilbildern zusammengesetzt sein. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet
sich durch eine vorteilhaft hohe Variabilität aus, denn erfindungsgemäß kann die
Zusammensetzung der zu übertragenden
Teilbilder in einfacher Weise an die Druckproduktion angepasst werden. Beispielsweise kann
die Gesamtzahl von Teilbildern, aus denen das zweite oder ein nachfolgend
zu übertragendes
Teilbild zusammengesetzt ist, ohne weitere Änderungen am Aufbau der Druckvorrichtung
geändert
werden. Da das zweite bzw. die nachfolgend zu übertragenden Teilbilder jeweils
auf ein vorgelegtes Teilbild mit definierten Oberflächeneigenschaften übertragen
wird bzw. werden, kann stets eine hohe Druckqualität erzielt
werden.
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Ein
auf die Fläche übertragenes
Teilbild wird erfindungsgemäß zumindest
angetrocknet oder zumindest angehärtet. Die für die Oberflächeneigenschaften
des übertragenen
Teilbilds verantwortliche Oberflächenschicht
des übertragenen
Teilbilds ist also ausgehärtet
oder zumindest angehärtet
und bietet für
einen nachfolgenden Farbübertragungsvorgang
eine definierte Oberfläche
dar. Mit der Dauer und Intensität
des Trocknungsschritts steht bei dem erfindungsgemäßen Druckverfahren
ein weiterer, einfach zu variierender Parameter zur Verfügung, mit dem
sich die erzielbare Druckqualität
weiter optimieren lässt.
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Erfindungsgemäß erfolgt
der Trocknungsschritt bei der Farbübertragungsposition, d.h. die
bedruckte Fläche
wird bei einem Mehrfarbendruck zum Trocknen von der Farbübertragungsposition
nur unwesentlich oder gar nicht weg bewegt. Bevorzugt wird die zu
bedruckende Fläche
drehgelagert und rollt bei jeder Farbübertragung an dem Gummituchzylinder
mit dem darauf befindlichen zu übertragenden
Teilbild ab. Die Teilbilder auf dem Gummituchzylinder sind zu der
Drehbewegung der zu bedruckenden Fläche registriert. Die Trocknung
oder Anhärtung eines übertragenen
Teilbilds auf der Fläche
erfolgt bei der Farbübertragungsposition.
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Bevorzugt
werden sämtliche
zu überragenden
Teilbilder auf denselben Gummituchzylinder übertragen, an dem die zu bedruckende
Fläche
synchron zur Umfangsbewegung des Gummituchzylinders abrollt. Vorteilhaft
ist, dass sich so eine vergleichsweise einfach aufgebaute und wenig
wartungsaufwendige Mehrfarbendruckvorrichtung erzielen lässt.
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Eine
besonders bevorzugte Anwendung betrifft das mehrfarbige Bedrucken
von zylindrischen, konischen oder vergleichbar geformten Behältern, wie
beispielsweise Tuben, Dosen oder Bechern. Bevorzugt wird ein solcher
Körper
um seine Längsachse
drehbeweglich gelagert gehalten, so dass der Körper zur Farbübertragung
bei der Farbübertragungsposition
an dem Gummituchzylinder abgerollt werden kann. Für einen
nachfolgenden Farbübertragungsvorgang
braucht der Körper
einfach nur um 360° weitergedreht
werden. Für
einen bevorzugt zwischengeschalteten Trocknung- oder Anhärtungsschritt
steht ein vorteilhaft großer
Winkelbereich zur Verfügung, wo
eine Trocknungsvorrichtung angeordnet werden kann. Bevorzugt ist
die weitere Trocknungsvorrichtung im Wesentlichen um etwa 180° versetzt
zur Farbübertragungsposition
angeordnet. Die Trocknungsvorrichtung kann auch einen größeren Winkelbereich umspannen,
um eine schonende Antrocknung eines übertragenen Teilbilds zu erzielen,
beispielsweise mittels einer großflächigen Austrittsöffnung einer
mit Kaltluft arbeitenden Trocknungsvorrichtung.
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Bei
einer bevorzugten Mehrfarbendruckvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
werden eine Mehrzahl von zu bedruckenden Körpern in einem Bewegungsmechanismus
gehalten, der ausgelegt ist, um die Mehrzahl von Körpern sequentiell
an der Farbübertragungsposition
vorbeizuführen.
Zum Bedrucken von zylindrischen oder vergleichbaren Körpern wird
der Körper
bevorzugt auf einem Dorn oder einer vergleichbaren Drehlagerung
drehbeweglich gelagert, so dass der Körper für jede Farbübertragung an dem Gummituchzylinder
abrollen kann. Zweckmäßig ist
der Bewegungsmechanismus endlos geführt, beispielsweise als Endlosband
oder Drehrevolver ausgebildet, wobei zu bedruckende Körper an
einer Einführposition
in den Mechanismus eingeführt
werden und bedruckte Körper
an einer Entnahmeposition aus dem Mechanismus entnommen werden.
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Zur
Trocknung eines übertragenen
Teilbilds bei der Farbübertragungsposition
ist die weitere Trocknungsvorrichtung bevorzugt in unmittelbarer Nähe zu der
Farbübertragungsposition
angeordnet. Die Trocknung wird bevorzugt durch Kältebeaufschlagung und/oder
Bestrahlung, insbesondere Kaltluft, beschleunigt. Die Kältebeaufschlagung
kann auf die Oberfläche
des Körpers
gerichtet sein.
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Bevorzugt
ist die weitere Trocknungsvorrichtung an einer der Farbübertragungsposition
gegenüberliegenden
Seite einer Drehlagerung, beispielsweise eines Dorns, für den Körper angeordnet,
so dass der Körper
beim Ausführen
der Drehbewegung alternierend an der Farbübertragungsposition bedruckt und
an der der Farbübertragungsposition
gegenüberliegenden
weiteren Trocknungsposition zumindest angetrocknet wird. Erfindungsgemäß ist die
Trocknungsvorrichtung innerhalb der Drehlagerung für den zu
bedruckenden Körper
angeordnet, um die bedruckte Fläche
von der Rückseite
her mit Kälte
zu beaufschlagen.
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Gemäß einer
nicht beanspruchten Ausführungsform
wird die bedruckte Fläche
an der der Farbübertragungsposition
unmittelbar gegenüberliegenden
Trocknungsposition durch Bestrahlen mit Licht im sichtbaren, infraroten
oder bevorzugt ultravioletten Strahlbereich zumindest angetrocknet.
Zu diesem Zweck umfasst die Trocknungsvorrichtung bevorzugt eine
Strahlungsquelle, insbesondere eine IR- oder UV-Lichtquelle, die
in einer die Lichtquelle umgebenden Reflektoranordnung angeordnet
ist. Die Reflektoranordnung weist eine sich zu der Trocknungsposition
hin öffnende Öffnung auf,
aus der die Strahlung austreten kann. Die Trocknungsvorrichtung
kann zur Wärmeabführung von
einer Luftströmung
durchströmt
werden, die grundsätzlich
aus der vorgenannten Austrittsöffnung
austreten und die bedruckte Fläche überstreichen
kann oder die axial durch die Trocknungsvorrichtung geführt wird,
um an Stirnseiten derselben einzutreten bzw. auszutreten.
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Zur
Ausbildung der Teilbilder werden thermoplastische Farben verwendet,
die bei Erwärmung oberhalb
eines Erweichungs- bzw. Verflüssigungspunkts
verflüssigen
und im flüssigen
bzw. erweichten Zustand auf die zu bedruckende Fläche übertragen werden.
Das Haltemittel zum Halten der zu bedruckenden Fläche ist
kühlbar
ausgelegt, so dass das übertragene
Teilbild rasch gekühlt
wird und gleichzeitig eine Überhitzung
der zu bedruckenden Fläche wirksam
unterbunden wird. Alternativ oder ergänzend kann die bedruckte Fläche, beispielsweise
an der der Farbübertragungsposition
gegenüberliegenden
Seite der Drehlagerung bzw. des Stützdorns, mit einem gekühlten Gasstrom
gekühlt
werden. Zu diesem Zweck ist bei der Farbübertragungsposition, beispielsweise
auf der der Farbübertragungsposition gegenüberliegenden
Seite der Drehlagerung bzw. des Stützdorns zur Halterung des Körpers mit
der zu bedruckenden Fläche,
ein Gebläse,
eine Blaskammer oder dergleichen zur Beaufschlagung der bedruckten
Fläche
mit einem gekühlten
Gasstrom vorgesehen.
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Bevorzugt
weist die erfindungsgemäße Mehrfarbendruckvorrichtung
zumindest eine weitere Trocknungsvorrichtung auf, die an einer der
Farbübertragungsposition
nachgeordneten Position angeordnet ist, um das aus mehreren übertragenen
Teilbildern zusammengesetzte Gesamtbild auf der Fläche abschließend zu
trocknen. Vorteilhaft ist, dass während der abschließenden Trocknung
bereits ein weiterer Körper
bedruckt werden
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Nachfolgend
werden bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung in beispielhafter Weise und unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen beschriebenen werden, worin:
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1 eine
nicht beanspruchte Druckvorrichtung schematisch in einer Querschnittsansicht
zeigt;
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2 in
einer vergrößerten Darstellung
die Farbübertragungsposition
und eine bei der Farbübertragungsposition
angeordnete nicht beanspruchte Trocknungsvorrichtung schematisch
darstellt; und
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3 in
einer vergrößerten Darstellung
die Farbübertragungsposition
und eine bei der Farbübertragungsposition
angeordnete Trocknungsvorrichtung gemäß der Erfindung schematisch
darstellt.
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In
den Figuren bezeichnen identische Bezugszeichen identische oder
gleichwirkende Elemente oder Baugruppen. Die 1 zeigt
in einer schematischen Querschnittsansicht eine Mehrfarbendruckvorrichtung.
Die Druckvorrichtung umfasst einen Gummituchzylinder 1,
um dessen Außenumfang zueinander
beabstandet mehrere Farbwerke 3 angeordnet sind, von denen
aus Gründen
der Übersichtlichkeit
nur zwei Farbwerke 3C, 3D im Querschnitt dargestellt
sind. Mittels der üblich
ausgebildeten Farbwerke werden zu übertragende Teilbilder auf den
Plattenzylinder 2A–F
eingefärbt
und von dort auf die Außenumfangsfläche des
Gummituchzylinders 1 übertragen.
Somit werden auf der Außenumfangsoberfläche des
Gummituchzylinders 1 sequentiell und zueinander beabstandet
eine Mehrzahl von Teilbildern 4A–C ausgebildet. Die zu übertragenden
Teilbilder können
monochrom sein. Ein zweites und nachfolgend zu übertragende Teilbilder 4B, 4A können auch
mehrfarbig sein, also aus mehreren nass-in-nass überlagerten Teilbildern bestehen,
die in einem einzigen Farbübertragungsschritt
auf den zu bedruckenden Körper 7 übertragen
werden sollen.
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Die
Druckvorrichtung umfasst außerdem
einen Bewegungsmechanismus 9, um eine Mehrzahl von zu bedruckenden
Körpern 7 sequentiell
zu der Farbübertragungsposition 5 zu
transportieren. Gemäß der 1 ist
der Bewegungsmechanismus als Drehrevolver ausgebildet. Der Bewegungsmechanismus 9 ist
jedoch nicht auf einen kreissymmetrisch umlaufenden Drehrevolver
beschränkt,
sondern kann auch in anderer Weise endlos geführt oder im Wesentlichen geradlinig
ausgebildet sein. Der Bewegungsmechanismus 9 umfasst eine
nicht dargestellte Einführungsposition,
in der die zu bedruckenden Körper 7 in
den Bewegungsmechanismus 9 eingebracht werden, sowie eine
nicht dargestellte Entnahmeposition, wo bedruckte Körper 7 dem
Bewegungsmechanismus 9 wieder entnommen werden.
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In
der 1 dreht sich der Drehrevolver 9 entgegen
dem Uhrzeigersinn. Gemäß der 1 ist der
Bewegungsmechanismus 9 zum Bedrucken von zylindrischen,
konischen oder vergleichbar gestalteten, beispielsweise schlank
ausgebildeten, Körpern ausgebildet.
Zu diesem Zweck umfasst der Drehrevolver 9 eine Mehrzahl
von Drehlagerungen 8 für
die zu bedruckenden Körper 7.
In der 1 ist jeder Körper 7 auf
einen Stützdorn 8 aufgesteckt,
der mittels eines nicht dargestellten Drehantriebs angetrieben werden
kann. Die Geschwindigkeit des Drehantriebs wird dabei so gewählt, dass
die zu bedruckende Fläche
synchron zu der Umfangsgeschwindigkeit der Außenumfangsfläche des
Gummituchzylinders 1 an diesem bei der Farbübertragungsposition 5 abgerollt wird.
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Bei
der Farbübertragungsposition 5 ist
eine Trocknungsvorrichtung 10 angeordnet, um ein auf den
zu bedruckenden Körper 7 übertragenes
Teilbild auf der der Farbübertragungsposition 5 gegenüberliegenden
Seite des Stützdorns 8 zu
trocknen. Somit wird der zu bedruckende Körper 7 mit Hilfe des
Stützdorns 8 bei
der Farbübertragungsposition 5 mehrmals
gedreht, wobei zwischen jedem Farbübertragungsvorgang ein Trocknungsschritt
bei bzw. in unmittelbarster Nähe
zu der Farbübertragungsposition 5 erfolgt.
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Nach Übertragung
der vorgesehenen Anzahl von Teilbildern auf dem Körper 7 wird
der Drehrevolver 9 entgegen dem Uhrzeigersinn zu der der
Farbübertragungsposition 5 nachgeordneten
Trocknungsposition 6 weitergedreht, wo eine weitere Trocknungsvorrichtung 10' vorgesehen
ist, um das auf den Körper 7 übertragene
Gesamtbild zu trocknen.
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Ein
erfindungsgemäßes Mehrfarbendruckverfahren
umfasst die folgenden Schritte: Ein erstes Teilbild 4C wird
auf den Gummituchzylinder 1 übertragen. Anschließend wird
zumindest ein weiteres Teilbild 4B auf den Außenumfang
des Gummituchzylinders 1 übertragen. Das zweite und jedes
weitere übertragene
Teilbild kann monochrom sein oder aus mehreren, bevorzugt verschiedenfarbigen,
Teilbildern, die einander überlagert
sind, bestehen. Die Teilbilder 4A–C auf dem Gummituchzylinder 1 sind zueinander
versetzt. Zweckmäßig ist
der Umfangsabstand zwischen den Teilbildern 4A–C so gewählt, dass
dieser dem Außenumfang
oder einem ganzzahligen Vielfachen desselben des zu bedruckenden Körpers 7 entspricht,
so dass für
eine registerhaltige Übertragung
der Teilbilder der Stützdorn 8 synchron zur
Drehgeschwindigkeit des Gummituchzylinders 1 gedreht wird.
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Ein
zu bedruckender Körper 7 wird
mit Hilfe des Bewegungsmechanismus 9 zu der Farbübertragungsposition 5 bewegt.
Zur Übertragung
des ersten Teilbilds 4C rollt der auf dem Stützdorn 8 sitzende Körper 7 am
Außenumfang
des Gummituchzylinders 1 ab und nimmt dabei das erste Teilbild 4C auf.
Beim Weiterdrehen des Körpers 7 wird
dieser an der weiteren Trocknungsvorrichtung 10 vorbeigeführt, wo
das erste Teilbild 4C zumindest angetrocknet wird. Gleichzeitig
dreht sich der Gummituchzylinder 1 weiter, um das nächste übertragene
Teilbild 4B zu der Farbübetragungsposition 5 zu
transportieren. Beim Weiterdrehen des Körpers 7 gelangt das
erste auf den Körper 7 übertragene
Teilbild 4C, das zumindest angetrocknet wurde, wieder zu
der Farbübertragungsposition 5,
wo anschließend
die registerhaltige Überlagerung
der Teilbilder 4B, 4C erfolgt. Dieser Vorgang,
der alternierend Farbübertragungsschritte und
Trocknungsschritte umfasst, wird solange wiederholt, bis das letzte
Teilbild 4A der zu übertragenden
Teilbilder auf den Körper 7 übertragen
wurde.
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Dann
wird der Körper 7 mit
Hilfe des Bewegungsmechanismus 9 zu der der Farbübertragungsposition 5 nachgeordneten
Trocknungsposition 6 überführt, wo
die abschließende
Trocknung des Gesamtbilds erfolgt. Schließlich wird der bedruckte Körper 7 bei
einer nicht dargestellten Entnahmeposition aus dem Bewegungsmechanismus 9 entnommen.
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Selbstverständlich können auf
das Gesamtbild noch weitere Schichten übertragen werden, beispielsweise
eine transparente Lackschicht zur Glanzsteigerung oder zur Bildung
zusätzlicher
Barriereeigenschaften. Solche zusätzlichen Schichten können ebenfalls
mit Hilfe des Gummituchzylinders 1 oder mit einer zusätzlichen,
nicht dargestellten Druckvorrichtung auf den Körper 7 übertragen
werden, die zwischen der Farbübertragungsposition 5 und
der Trocknungsposition 6 oder der Trocknungsposition 6 nachgeordnet
angeordnet ist.
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Bevorzugt
erfolgt die weitere Trocknung der Teilbilder und/oder des Gesamtbilds
mit Hilfe einer berührungslosen
Energiequelle, die mit Kältebeaufschlagung,
insbesondere durch ein Gebläse
oder eine Blaskammer, arbeitet. Geeignete Trocknungsvorrichtungen
sind dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt.
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Die
in der 1 schematisch dargestellte nicht beanspruchte
Trocknungsvorrichtung 10, 10' umfasst eine im gewünschten Spektralbereich arbeitende
Lichtquelle 11, die in einer die Lichtquelle 11 umschließenden Reflektoranordnung 12 angeordnet ist.
Die Reflektoranordnung 12 ist zumindest im Bereich einer
Austrittsöffnung 13 geöffnet, aus
der die Strahlung und/oder eine Luftströmung aus der Trocknungsvorrichtung 10, 10' austritt, um
zu der bedruckten Fläche
des Körpers 7 zu
gelangen.
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Zweckmäßig ist
die Reflektoranordnung 12 zumindest abschnittsweise als
Hohlspiegel, beispielsweise als Kugel-Hohlspiegel oder Paraboloid-Hohlspiegel,
ausgebildet, um die von der Lichtquelle 11 emittierte Strahlung
auf die bedruckte Fläche
abzubilden. Zu diesem Zweck kann die Lichtquelle 11 in
dem Brennpunkt des Hohlspiegels angeordnet sein, so dass die Strahlung
im Wesentlichen als paralleles Strahlungsbündel aus der Austrittsöffnung 13 der
Trocknungsvorrichtung 10, 10' austritt.
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Zur
Abführung
von Wärme
kann die Reflektoranordnung 12 von einer Luftströmung durchströmt werden,
die beispielsweise axial, d.h. im Wesentlichen parallel zur Längsachse
des zu trocknenden Körpers 7 geführt und
an Stirnseiten der Trocknungsvorrichtung 10, 10' eintritt bzw.
austritt, oder die aus der Austrittsöffnung 13 austritt,
um die zu trocknende Fläche
auf dem Körper 7 zu überströmen, um
so den Trocknungsvorgang noch weiter zu beschleunigen.
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Wenn
gleich in den Figuren nicht dargestellt, kann die Trocknung auch
von der Rückseite
der zu trocknenden Fläche
her erfolgen, insbesondere durch Wärmebeaufschlagung und/oder
Bestrahlung von der Rückseite
des Körpers 7 her.
Zu diesem Zweck kann in jedem Stützdorn 8 eine
Trocknungsvorrichtung vorgesehen sein, beispielsweise eine Strahlungsquelle.
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Die 2 zeigt
in einem vergrößerten perspektivischen
Querschnitt die in der Nähe
einer Farbübertragungsposition 5 angeordneten
Elemente. Die Austrittsöffnung 13 der
nicht beanspruchten Reflektoranordnung 12 ist düsenartig
ausgebildet und einer der eigentlichen Farbübertragungsposition abgewandten
Seite des Stützdorns 8 zugewandt.
Somit erfolgt die Farbübertragung
und Farbtrocknung alternierend bei im Wesentlichen gegenüberliegenden Winkelstellungen
des Stützdorns 8.
Der Stützdorn 8 weist
einen Durchmesser D auf, so dass der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Teilbildern 4B, 4C auf der Außenumfangsoberfläche des
Gummituchzylinders 1 dem sich aus D errechnenden Außenumfang
des zu bedruckenden Körpers 7 oder
einem ganzzahligen Vielfachen davon entspricht.
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Bei
den vorstehend beschriebenen nicht beanspruchten Ausführungsformen
kann der Stützdorn 8 gekühlt werden,
beispielsweise von einem gekühlten
Gasstrom oder einer Kühlflüssigkeit
durchströmt werden,
um eine Überhitzung
des zu bedruckenden Körpers
wirksam zu unterbinden.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
werden thermoplastische Farben zur Ausbildung der Teilbilder verwendet.
Dies wird anhand der 3 verdeutlicht, wo eine Ausführungsform
der Erfindung schematisch dargestellt ist, bei der sogenannte Hotmelt-Farben verwendet
werden. Diese Art von thermoplastischen Farben basieren auf einem
hohen Feststoffanteil, der 100 % betragen kann, und werden durch
Erwärmung,
beispielsweise auf etwa 150°–180° verflüssigt bzw.
erweicht, so dass die so verflüssigten
bzw. erweichten Teilbilder in der vorstehend beschriebenen Weise
auf den zu bedruckenden Körper 7 übertragen
werden können.
Die auf den Körper 7 übertragene
Hotmelt-Farbe kühlt
rasch ab und härtet
dabei aus, um ein zumindest angetrocknetes Teilbild auszubilden.
Diese Abkühlung
kann durch weitere Maßnahmen
vorteilhaft unterstützt
werden.
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Zur
Aushärtung
von Hotmelt-Farben wird der in 3 dargestellte
Stützdorn
gekühlt,
beispielsweise von einem gekühlten
Gasstrom oder einer Kühlflüssigkeit
durchströmt,
so dass der auf dem Stützdorn 8 aufgesteckte
Rundkörper 7 in
der Farbübertragungsposition 5 gekühlt wird.
Bei der Übertragung des
ersten Teilbildes 4C beginnt die pastöse hotmeltartige Druckfarbe
auf dem Rundkörper 7 sofort
zu erstarren.
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Die
Abkühlung
des übertragenen
Teilbildes kann auch durch Beaufschlagung der Oberfläche des Körpers 7 mit
einem gekühlten
gasförmigen
Strom 15, beispielsweise gekühlte Luft, unterstützt werden. Zu
diesem Zweck ist, wie in der 3 dargestellt,
ein Gebläse 14 vorgesehen.
Das Gebläse 14 kann
als Blaskasten ausgebildet sein, mit einer Gehäusewandung und einer Austrittsöffnung 13,
um den gekühlten
Gasstrom gerichtet auf die bedruckte Oberfläche des Rundkörpers 7 zu
richten. Bevorzugt ist das Gebläse
auf der der Farbübertragungsposition 5 gegenüberliegenden
Seite des Stützdorns 8 angeordnet.
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Somit
wird das übertragene
Teilbild auf der der Farbübertragungsposition 5 gegenüberliegenden Seite
des Stützdorns 8 abgekühlt und
ausreichend ausgehärtet.
Die folgende Übertragung
der Teilbilder 4B und 4A erfolgt in analoger Weise
auf die erstarrte bzw. zumindest angetrocknete Oberfläche des
Rundkörpers 7.
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Eine
bevorzugte Anwendung betrifft das mehrfarbige Bedrucken von zylindrischen,
konischen oder vergleichbar geformten schlanken Körpern, wie beispielsweise
Tuben, Dosen, Bechern und dergleichen, ganz bevorzugt von aus Kunststoffen,
insbesondere transparenten Kunststoffen, hergestellten Körpern. Mit
dem ersten Teilbild kann ein monochromes Farbbild oder auch ein
Haftvermittler (Primer) vorgelegt werden und vor einem eigentlichen
Farbauftrag zumindest angetrocknet werden, ohne dass dazu eine zusätzliche
Applikationsstation oder ein separater Maschinendurchlauf erforderlich
wäre.
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Besonders
bevorzugt wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein maschinenlesbarer Strich-
bzw. Balkenkode aufgedruckt, zu welchem Zweck ein bevorzugt weißes Farbfeld
vorlegt wird, auf das der Strich- bzw. Balkenkode aufgedruckt wird.
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Insbesondere
bei transparenten Körpern kann
das erste Teilbild auch nur für
einen monochromen Farbhintergrund sorgen, auf den, nach Antrocknung,
zumindest ein weiteres Teilbild oder bevorzugt ein mehrfarbiges
Gesamtbild aufgedruckt wird. Erfindungsgemäß ist es möglich, durch vorgelegte und trockene
zwei- oder mehrschichtige Farbschichten eine intensiv pigmentierte
dicke Gesamtfarbschicht registerhaltig aufzutragen.
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Selbstverständlich eignet
sich das erfindungsgemäße Verfahren
auch zum Bedrucken beliebiger anderer Flächen, beispielsweise von Etiketten, Schildern,
und/oder beliebiger Körpern
oder Behälter.